Mieux comprendre le métabolisme des écosystèmes microbiens pour limiter les additifs dans les produits alimentaires

Innovation Ingénierie et systèmes
Floriant Bellvert
©Stéphanie Bellvert

Depuis 2013, Floriant Bellvert, ingénieur de recherche CNRS1, développe avec son équipe au Toulouse Biotechnology Institute (TBI – CNRS, INSA Toulouse, INRAe) des méthodes de pointe pour l’analyse du métabolisme au sein des organismes vivants. Une compétence à l’avant-garde au niveau international, qui a attiré trois industriels de l’agroalimentaire. Le laboratoire TBI est aujourd’hui partenaire académique du projet MetaPath, dont les expérimentations démarreront au printemps 2021. L’objectif est de développer avec la start-up Abolis Biotechnologies, une solution intégrée autour d’un logiciel pour mieux comprendre le métabolisme des écosystèmes microbiens mis en jeu dans la fermentation des produits alimentaires des industriels Bel et Lesaffre, pour, à terme notamment, limiter l’utilisation d’additifs.      

Après des études de biologie et un premier poste d’ingénieur CNRS à l’Institut de biologie des plantes2 à Gif-sur-Yvette, Floriant Bellvert oriente ses recherches sur une science naissante au début des années 2000 : la métabolomique. “Je me suis passionné pour le développement de méthodes d’analyse des métabolites, ces petites molécules comme le glucose ou les acides aminés qui sont indispensables aux processus vitaux de la cellule et donc aux organismes vivants”, raconte l’ingénieur. Depuis 2013 il travaille au Toulouse Biotechnology Institute (TBI) et à la codirection de la plateforme Metatoul, réseaux métabolomiques depuis 2014. Il y développe des méthodes d’analyse fonctionnelle du métabolisme en élaborant des techniques d’extraction, d’identification et de suivi des métabolites au sein de matrices biologiques complexes. Le laboratoire TBI est ainsi à la pointe au niveau mondial dans cette discipline, la fluxomique, avec des applications qui vont des biotechnologies à la santé.  

Limiter l’utilisation de produits chimiques

“Attirés par ce savoir-faire, trois industriels de l’agroalimentaire nous ont contactés pour les aider à optimiser leurs processus de production afin de limiter leur utilisation de produits chimiques”, explique Floriant Bellvert. Depuis mi-2019, le laboratoire TBI et en particulier la plateforme Metatoul, ont donc participé à structurer le projet MetaPath avec la start-up Abolis Biotechnologies spécialiste en informatique, et deux industriels, Bel et Lesaffre. Le projet, dont les expérimentations commenceront début 2021, a pour objectif de développer un ensemble d’outils dont des méthodes analytiques et un logiciel qui permettront de mieux comprendre le métabolisme des écosystèmes microbiens mis en jeu dans la fermentation, par exemple des fromages chez Bel ou des panures chez Lesaffre.

Une approche intégrée de haute technicité

“Le logiciel va intégrer un grand nombre de données génomiques (ADN), transcriptomiques (ARN), protéomiques (protéines) et métaboliques (métabolites), détaille l’ingénieur. Le but sera de comprendre, modéliser et optimiser les réactions biochimiques des consortia microbiens des bactéries et levures, afin de limiter l’ajout d’additifs chimiques souvent utilisés pour améliorer le goût, la texture ou la conservation des produits alimentaires”. Le projet MetaPath a obtenu mi 2020 un financement de Bpifrance jusqu’en 2024. Et pour Floriant Bellvert, la solution informatique intégrée de compréhension d’écosystèmes microbiens complexes sera bien opérationnelle d’ici quatre ans. Cette solution de haute technicité pourra aussi à terme trouver d’autres applications, comme dans le traitement des dérèglements des microbiotes ou la dépollution des sols, via une meilleure compréhension des mécanismes de biodégradation.    

 

Fleur Olagnier
Journaliste scientifique

  • 1. Florent Bellvert a été récompensé par la médaille de cristal du CNRS en 2019.
  • 2. Unité mixte de recherche Université Paris-Sud et CNRS

Contact

Floriant Bellvert
Ingénieur de recherche CNRS en métabolique et fluxomique à Toulouse Biotechnology Institute (TBI - CNRS, INSA Toulouse, INRAe)