par Bryan P Tracy PhD, Laboratoires de chiens blancs, Etats-Unis
Le concept d'utilisation d'organismes unicellulaires (bactéries, Levure, champignons et algues) comme source de protéines a été développé pendant la guerre froide pour les voyages spatiaux. Aujourd'hui, Quorn Foods au Royaume-Uni vend plus de 250 millions de dollars américains de substitut de bœuf et de poulet, qui utilise des protéines de champignons cultivés dans de grands fermenteurs.
Mais la protéine à cellule unique (SCP) pourrait-elle devenir une protéine alternative pour la farine de poisson ?
Créer une alternative à la farine de poisson s'est avéré être tout un défi. Les protéines végétales sont rentables et évolutives, mais n'a pas la teneur en acides aminés essentiels, pour correspondre à la qualité de la farine de poisson. Il y a vingt ans déjà, Norferm, une coentreprise Statoil et DuPont, a produit des SCP de haute qualité pour l'aquaculture.
L'entreprise a exploité l'excédent de gaz naturel en mer du Nord, comme matière première pour les bactéries méthanotropes, qui utilise le méthane comme énergie et source de carbone dans la fermentation. Le projet a été abandonné en 2006, en raison des coûts d'investissement et d'exploitation élevés, ainsi que le manque de valeur de la production - des problèmes auxquels sont toujours confrontées les tentatives récentes de relancer la technologie.
Un grand nombre de start-up d'algues, il y a une décennie, prévu d'exploiter le soleil et le CO2 pour produire une protéine de haute qualité. Cependant, les étangs ouverts se sont avérés sensibles à la contamination, tandis que les systèmes fermés avaient des coûts d'exploitation élevés. Aujourd'hui, il y a une rafale de start-up exploitant les déchets municipaux pour produire des protéines d'insectes. Bien que la qualité du produit soit bonne, il est bien trop tôt dans le cycle technologique pour déterminer le coût final et la facilité d'évolutivité.
Basé aux Pays-Bas, Rabobank est un prestataire international de services financiers, fonctionnant sur la base de principes coopératifs. Encore, avec tous ces problèmes, Analyste principal des produits de la mer de Rabobank, Gorjan Nikolik, prédit que « les nouveaux ingrédients alimentaires augmenteront la valeur marchande du poisson d'élevage et peuvent réduire le coût de production ».
White Dog Labs (WDL) travaille très dur pour donner raison à Gorjan Nikolik !
Une nouvelle approche
WDL a été créé en 2012 dans le Delaware, ETATS-UNIS, sur les fondements de la biotechnologie et du développement de bioprocédés. Il a inventé un procédé propriétaire, ProtocoleB™, pour l'isolement, sélection et culture de Clostridia dérivés du microbiome. Clostridia est connu depuis longtemps, mais moins compris, classe de bactéries, avec des implications prometteuses pour la nutrition et la santé.
La société a également développé MixoFerm™, une technologie de fermentation qui consomme du sucre et du CO2, augmentant ainsi la rentabilité des bioproduits allant de l'alimentation humaine et animale, aux biocarburants et aux produits chimiques.
Le premier produit de WDL est ProTyton™ - un ingrédient de protéine unicellulaire sans OGM. Il est produit à partir de maïs et présente plus de 80 % en poids de protéines brutes et plus de 40 % en poids d'acides aminés essentiels. La figure 1 compare ProTyton à d'autres ingrédients protéiques.
Le produit est hautement digestible et se comporte bien dans plusieurs régimes aquacoles. En raison de sa teneur élevée en protéines brutes et en acides aminés essentiels, ProTyton permet l'incorporation d'ingrédients à moindre coût pour réduire les coûts totaux d'alimentation, comme résumé dans la figure deux.
ProTyton est produit par fermentation anaérobie, et il est bien connu que le SCP anaérobie peut également contenir des métabolites et des nucléotides secondaires immunostimulants. De plus, ProTyton SCP contient également de faibles niveaux de butyrate, un acide gras à chaîne courte couramment utilisé comme additif alimentaire terrestre, pour soutenir la santé intestinale et réduire l'utilisation d'antibiotiques.
On s'attendait donc à ce que ProTyton apporte des bénéfices pour la santé, au-delà de sa valeur nutritionnelle, et a en effet démontré une capacité à contrer le syndrome de mortalité précoce (EMS) chez les crevettes. Comme on peut le voir dans la figure trois, L'inclusion de 20 pour cent de ProTyton a un tiers du taux de mortalité d'un régime commercial qui est spécialement formulé pour la santé des crevettes.
Stratégies de production
Bien que tous les tests rapportés ci-dessus aient été effectués par le Centre for Aquaculture Technologies Canada (CATC), plusieurs grandes sociétés d'aliments aquacoles ont qualifié le produit et WDL a déjà assuré le prélèvement de sa première usine.
La société produit actuellement ProTyton pour qualification par les principales sociétés d'alimentation animale dans son installation pilote au Delaware, en utilisant le 18, Fermenteur de 000 litres illustré à la figure quatre.
Fermentation ProTyton, similaire à celui de l'éthanol, est un processus anaérobie simple, permettant ainsi une utilisation simple des usines d'éthanol pour la production de ProTyton. WDL a conclu un accord pour implanter sa première usine dans l'usine d'éthanol MRE de Sutherland, Nebraska. L'usine produira 3000 tonnes/an de ProTyton, à partir du quatrième trimestre 2019.
Pour chaque kilogramme de ProTyton, l'usine produira trois kilogrammes de MiruTyton - un co-produit riche en butyrate. Étant donné que MiruTyton est un additif alimentaire précieux à part entière, l'usine devrait être rentable même à un prix ProTyton de 1 000 $ US/tonne.
WDL a développé une stratégie d'expansion rapide de la production en accordant aux usines d'éthanol le droit de produire du ProTyton. Il y a plus de 200 usines d'éthanol aux États-Unis parce que, en 2007, les normes sur les carburants renouvelables (RFS) ont mandaté un marché pour l'éthanol dérivé du maïs. Même avec le RFS en place, les usines d'éthanol ont connu des cycles d'expansion et de ralentissement qui ont nui à l'industrie.
Ces cycles, conjuguée à l'incertitude du renouvellement de la RFS en 2022, ont créé un désir de diversification des produits. WDL a reçu des réponses positives de petits et grands producteurs d'éthanol, et ont déjà accordé la première licence pour une conversion complète de l'usine. La conversion de chaque pour cent de la capacité d'éthanol des États-Unis se traduira par 200, 000 tonnes/an de ProTyton.
Ceci n'est qu'une partie de l'histoire de WDL - restez à l'écoute - nous espérons prouver Gorjan Nikolik de Rabobank l'année prochaine !
