Des scientifiques de Weizmann en passe de créer de la nourriture à partir de l’air

Il y a plusieurs années, le laboratoire du Pr. Ron Milo avait été le premier à synthétiser une bactérie qui se développe en « se nourrissant » de dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère, plutôt qu’en étant alimentée en glucides (tels que les sucres).

Dans le cadre de leur dernière avancée, les chercheurs ont programmé des bactéries E. coli pour qu’elles développent des « structures corporelles » spécialisées capables d’absorber des quantités bien plus importantes de CO₂, ce qui leur permettrait de se développer plus rapidement.

L’objectif à long-terme est de mettre au point une bactérie capable de se nourrir exclusivement de CO₂ et d’être une source de nourriture pour les êtres humains et pour les animaux.

Cette avancée a été présentée ce mois-ci lors du congrès annuel de la Société israélienne d’écologie et de sciences environnementales (ISEES), à Jérusalem, par Klil Halevi, un étudiant en master qui fait partie des cinq chercheurs qui travaillent sur ce projet.

« Notre objectif ambitieux pour ces microbes est qu’ils mènent à bien un processus similaire à celui des plantes », a expliqué Halevi.

« Les plantes ont besoin d’eau, de dioxyde de carbone et d’énergie solaire pour produire des glucides qui leur servent à construire leur organisme », a-t-il ajouté.

« Elles se situent au bas de la chaîne alimentaire et elles fournissent de l’énergie, sous forme de glucides, aux herbivores, qui sont à leur tour consommés par les carnivores. »

Halevi a souligné que l’agriculture et d’autres usages des terres, tels que le pâturage, qui constituent le fondement des systèmes alimentaires humains, sont fragiles. Elles occupent déjà environ 45 % de l’ensemble des terres arables, hors calottes glaciaires et déserts, et la demande en intrants tels que la terre, l’eau et les engrais ne fera qu’augmenter au fur et à mesure que la population mondiale croîtra – exerçant ainsi une pression supplémentaire sur la disponibilité alimentaire, la biodiversité et les écosystèmes naturels.

« Regardez à quel point il est facile de détruire des terres agricoles ou de perturber les chaînes d’approvisionnement », a poursuivi Halevi, soulignant que l’expansion de l’agriculture et de l’élevage au cours du siècle dernier a entraîné la perte définitive d’un tiers des forêts mondiales – des atouts essentiels dans la lutte contre le dérèglement climatique.

Si des sociétés telles que Remilk et Quorn utilisent déjà des micro-organismes pour produire des protéines laitières et des substituts de viande, ces procédés reposent encore sur des matières premières à base de sucre pour favoriser la croissance microbienne.

« Cela reste de l’agriculture », a ajouté Halevi.

« Même si les souches bactériennes dont nous disposons aujourd’hui ne sont pas encore tout à fait au point pour cette tâche, nous espérons que les modifications génétiques que nous apportons permettront, à terme, de produire efficacement des aliments à base de micro-organismes, en utilisant uniquement l’énergie solaire et le CO₂. C’est presque de la magie. »

Le potentiel semble énorme.

Selon les calculs du laboratoire Milo, un seul dunam (1 000 m²) de terre dédié à la production d’énergie solaire pour ces microbes pourrait produire dix fois plus de protéines qu’une même superficie utilisée pour cultiver du soja.

« Les microbes sont fascinants car ils peuvent produire tant de choses : des protéines, des glucides, des vitamines, et bien plus encore », s’est réjoui Halevi.

Des dizaines de laboratoires à travers le monde se livrent à une course effrénée pour développer de telles technologies en utilisant divers hôtes tels que la levure, le champignon microscopique Bacillus subtilis, déjà incontournable dans la production d’enzymes industrielles comme l’amylase et la protéase, ou encore E. coli.

« Ce n’est pas comme si les microbes allaient produire des sandwichs dès l’année prochaine », a ironisé Halevi.

« En théorie, les microbes pourraient, à terme, compléter, voire remplacer, certaines parties de nos systèmes alimentaires d’origine végétale et animale. Nous en sommes très loin, mais il s’agit d’une science dans laquelle il faut investir. Nous progressons rapidement ; il a fallu 10 000 ans à l’agriculture végétale pour en arriver là où elle en est aujourd’hui. »