Un Champignon Génétiquement Modifié Accroît la Production Protéique et Réduit l'Empreinte Écologique

Des chercheurs de l'Université de Jiangnan, située à Wuxi en Chine, viennent d'annoncer une avancée majeure dans le domaine de la production protéique durable. Ils ont exploité la technologie d'édition génomique CRISPR pour modifier le champignon filamenteux Fusarium venenatum. Les conclusions de cette étude, rendues publiques le 19 novembre dans la revue Trends in Biotechnology, mettent en lumière le potentiel de cette mycoprotéine comme substitut plus nutritif et respectueux de l'environnement aux protéines animales traditionnelles. Il est important de noter que l'élevage conventionnel est responsable d'environ 14 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre.

L'équipe de recherche, menée par l'auteur principal Xiaohui Wu et l'auteur correspondant Xiao Liu, a concentré ses efforts sur l'optimisation de la synthèse protéique et l'amélioration de sa digestibilité grâce à l'ingénierie génétique. Les modifications génétiques ciblées visaient spécifiquement deux gènes cruciaux. D'une part, ils ont cherché à neutraliser le gène de la chitinase, essentiel à la formation de la paroi cellulaire rigide du champignon. D'autre part, ils ont ajusté la régulation de la pyruvate décarboxylase, une enzyme qui détourne habituellement le flux de carbone vers la production d'alcool au détriment de la synthèse protéique.

Ces altérations génétiques, qualifiées de « sans couture » car n'introduisant aucune séquence d'ADN exogène, ont permis de développer une nouvelle souche baptisée FCPD. Cette innovation représente un saut qualitatif significatif dans l'efficacité de la bioproduction. Les tests en laboratoire ont révélé que la souche FCPD synthétise les protéines 88 % plus rapidement que la souche sauvage initiale. De surcroît, elle nécessite 44 % moins de sucre comme matière première, ce qui allège considérablement la pression exercée sur les terres agricoles destinées à la culture du glucose.

Sur le plan nutritionnel, les bénéfices sont également palpables. L'indice d'acides aminés essentiels a progressé de 32,9 %, tandis que la digestibilité globale des protéines est passée de 52,65 % à 56,66 %. Ces améliorations positionnent le FCPD comme une source de protéines de haute qualité. Il est clair que l'ingénierie métabolique a porté ses fruits, transformant un substrat de base en un produit fini plus performant.

L'impact environnemental de cette découverte est particulièrement frappant. En simulant une production industrielle annuelle d'un million de kilogrammes de FCPD, les scientifiques ont calculé que la nouvelle souche réduit l'impact climatique global jusqu'à 61 % par rapport au processus initial de culture de Fusarium venenatum. Lorsque l'on compare ce résultat à la production de viande de poulet, le FCPD affiche une diminution substantielle des gaz à effet de serre, ainsi qu'une réduction de la pollution des sols et des ressources hydriques. Cette performance écologique reste supérieure, même dans des contextes énergétiques fortement dépendants du charbon.

Cette prouesse technologique issue des laboratoires de l'Université de Jiangnan, reconnue pour ses recherches pointues en sciences alimentaires, pourrait bien être le catalyseur de l'expansion du marché mondial des mycoprotéines. Le marché global des substituts protéiques fongiques est déjà en pleine ascension, anticipé pour atteindre 1 388,7 millions de dollars américains d'ici 2035, stimulé par la recherche d'alternatives durables. Si la production du FCPD peut être mise à l'échelle tout en maintenant des coûts compétitifs, cette protéine pourrait rapidement intégrer une vaste gamme de produits alimentaires, répondant ainsi à la demande croissante de sources protéiques déconnectées de l'agriculture et de l'élevage traditionnels.