Focus sur la « viande in vitro » : est-ce possible de nourrir l’humanité en cultivant des fibres musculaires ?

Marie-Pierre Ellies-Oury et Jean-François Hocquette analysent la viande in-vitro sous les angles de l'économie, de la nutrition, de l'environnement, des qualités gustatives, ...

Marie-Pierre Ellies-Oury et Jean-François Hocquette analysent ce qui est appelé à tort « la viande in-vitro » sous les angles de l’économie, de la nutrition, de l’environnement, des qualités gustatives, …

00.25 : La « viande in-vitro » questionne sur la faisabilité technique d’une production à grande échelle,  sur son intérêt gustatif et nutritionnel mais aussi sur ses enjeux financiers.  Peut-on avoir une idée des acteurs et des forces en présence ?

01.04 : Actuellement, aucun organisme de recherche public n’a affiché de recherche pour produire de la « viande de culture » mais par contre on a un certain nombre de start-ups qui sont présentes sur ces thématiques.

Ces start-ups sont essentiellement aux USA (plus particulièrement dans la Silicone-Valley). Il y en a également quelques unes en Europe, en Israël et également en Asie. Il est intéressant de voir l’évolution de ces différentes start-ups. Les premières sont apparues aux alentours de 2015.

1.49

En 2015, elles étaient 5. En 2019, elles étaient au-delà de 55 start-ups sur ce sujet.

2.12 : Les start-ups ont des stratégies différentes :
Mosameat critique l’élevage avec des arguments parfois inexacts. L’idée étant de remplacer la viande par leurs produits artificiels.
D’autres start-ups vont avoir d’autres types de stratégies comme Aleph Farms qui se propose de produire des protéines non pas en concurrence mais en complément des productions conventionnelles. L’idée est ainsi de remplacer, dans certains cas spécifiques, la viande par ce type de produits notamment dans les endroits où il n’est pas possible de produire de la viande (comme dans une station spatiale).
Ces stratégies sont totalement assumées au niveau de start-ups.

2.51

3.10

Les entreprises développent aussi une réelle stratégie bien assumée d’éduquer, c’est-à-dire d’influencer les consommateurs pour les amener à consommer ce type de produits (bœuf, porc, volaille, poissons, foie gras) issus de l’agriculture cellulaire.

4.10

Il y a tout un panel de produits. Pour les développer il faut des budgets conséquents alimentés par des levées de fonds relativement conséquentes.

4.36 : L’exemple le plus significatif est celui de Memphis Meat

Ces levées de fonds sont faites auprès de fonds d’investissement mais aussi de personnalités, de géants de l’agroalimentaire, de groupes industriels.

5.20 : Process de fabrication et questionnements associés

5.31 : Sur le papier, le process de fabrication de « viande » artificielle est simple.

Il « suffit » de reproduire le processus naturel de croissance musculaire. L’idée est de partir de cellules souche souches prélevées sur un animal vivant. Ces cellules ont la capacité de proliférer, c’est à dire de se multiplier un très grand nombre de fois dans un milieu de culture approprié. Ensuite, ces cellules souches en très grand nombre se transforment et se différencient en myoblastes quand la composition du milieu de culture est changée. Ces myoblastes vont ainsi se transformer en myocytes. Ces myocytes vont s’aligner, fusionner pour former ce qu’on appelle des myotubes qui sont des cellules contenant chacune plusieurs noyaux. Ces myotubes vont ensuite grossir, ils vont synthétiser des protéines et vont se transformer en fibres musculaires. Il ne reste plus alors qu’à récupérer les fibres musculaires pour préparer quelque chose qui ressemble à un hamburger.

6.42 : En termes de processus industriel, il s’agit de cultiver ces cellules dans des incubateurs dont la taille est de plus en plus grande.

Ces cellules souches vont se multiplier un très très grand nombre de fois. Ensuite on va récolter une partie de ces cellules souches pour les transférer dans un autre bio-réacteur dans lequel les cellules souches vont se différencier en cellules musculaires. Ce processus doit se réaliser à grande échelle pour pouvoir récolter de grandes quantités de fibres musculaires afin de préparer un hamburger.

7.25 : Actuellement, le coût de ce processus est assez élevé notamment pour fabriquer les milieux de culture, les milieux de culture. La production à grande échelle est également onéreuse. Les problèmes de partage de la propriété intellectuelle et les obstacles règlementaires sont nombreux. Tous ces obstacles ralentissent les délais de mise sur le marché.

8.00 : Quels sont les défis techniques à relever pour qu’une production de masse soit possible ?

8.19 : Les défis techniques sont de différents ordres. Les points cruciaux, tant sur le plan technique qu’économique sont nombreux.

09.15

10.32 : Peut-on vraiment parler de « viande » ?

Pour répondre à cette question, il faut comparer le processus de fabrication de ce qu’on appelle la « viande artificielle » au processus conventionnel de production de viande.

Chez l’animal vivant, les cellules souches se multiplient et se transforment en cellules musculaires au fur et à mesure de la croissance de l’animal. On obtient à la fin une carcasse. Un point très important : le muscle, après l’abattage de l’animal, doit maturer. C’est bien connu par les bouchers. La maturation de la viande, c’est à dire la transformation du muscle en viande est un processus très important durant lequel il se passe pas mal de choses notamment le développement du goût et le développement d’une meilleure tendreté.

Finalement la composition de la viande en fin de processus est beaucoup plus complexe que la simple accumulation de fibres musculaires.

12.14 : Il est également possible de se rapprocher de la composition de la viande en cultivant conjointement des cellules de matières grasses, ou des cellules de vaisseaux sanguins et des fibroblastes en même temps que les cellules musculaires ou il est possible d’ajouter à la fin les vitamines et les acides gras qui manquent afin de se rapprocher de la complexité de la viande.

12.40 : Dans la grande majorité des cas, les start-ups aujourd’hui fabriquent quelque chose qui ressemble à un steak haché. Il est aujourd’hui impossible de produire une entrecôte de bœuf, une côte de porc ou une cuisse de poulet.

13.00 : Pour revenir au problème de la maturation qui est essentiel.

Après l’abattage, il faut bien comprendre qu’il y a un phénomène de rigidité cadavérique qui rend le muscle très dur parce qu’il se contracte. Ensuite il y a une période de maturation qui peut durer une dizaine de jours, deux semaines voire beaucoup plus chez le bovin. Durant cette période de maturation, il y a des enzymes qui sont naturellement activées qui coupent les cellules du tissu musculaire et attendrissent la viande. Ce phénomène est très important et bien connu du boucher. Cela explique pourquoi « muscle » et « viande » sont deux concepts différents.

13.46 : La viande est au muscle ce que le vin est au jus de raisin. Il ne viendrait pas à l’idée du producteur de vin de commercialiser son jus de raisin juste après la vendange et d’appeler ça « vin ». C’est la même distinction pour les concepts de « muscle » et de « viande » sur le plan du process.

14.12 : Sur le plan de la définition, il est définit comme viande : « la chair d’un animal qui est consommée comme aliment (la chair est un terme désignant certains tissus mous).

14.40 : Nous avons mené une enquête internationale. Parmi les questions que nous avons posées aux consommateurs, une d’entre elles était de savoir s’ils considèrent ce produit comme étant véritablement de la viande. Nous avons des réponses de plus de 10 000 consommateurs de différents pays : 52% ne veulent pas appeler ce produit « viande ».  Il y a donc là une problématique extrêmement importante car il ne faut pas tromper le consommateur. Il ne faut pas lui vendre un produit qu’il ne reconnait pas lui-même comme étant de la viande.
Cela rejoint la position de l’association américaine des sciences de la viande (American Meat Science Association) qui énonce que « pour être considérée comme de la viande, la « viande » in vitro doit… être inspectée et considérée comme sûre pour la consommation, et être comparable dans sa composition et ses caractéristiques sensorielles à la viande dérivée naturellement d’animaux (cela implique notamment une composition identique à la vraie viande en acides aminés essentiels, en acides gras, en macro- et micronutriments) ».

16.04 :

Une formulation plus exacte pourrait être « fibres musculaires en culture » ou « muscles en culture » ou « protéines animales ». Tout cela pose des questions sur le plan législatif.

16.32

17.39 : Le lancement de ces « viandes in-vitro » dans nos assiettes aura lieu quand ?

Le lancement a eu lieu depuis 2020. Elle est disponible dans un restaurant à Singapour depuis 2020.

18.53 : Les annonces d’une commercialisation à grande échelle sont toujours positionnées autour de 2022 et 2023.

Ce qu’on peut dire c’est que d’ici 5 à 10 ans, les start-ups annoncent effectivement la production de masse de steaks hachés par contre pour arriver à constituer de la viande qui ressemble à ce que l’on connait il va falloir un laps de temps beaucoup plus long pour arriver à avoir des morceaux entiers et complexes (muscles complets incluant gras, tissus conjonctifs).

19.42 :

A priori l’échéance d’une production de « masse » est relativement proche tout du moins pour la viande hachée.  Plus lointaine ou à moyen terme pour des morceaux de viande qui ressembleraient à ce qu’on connait.

20.29 : Peut-on analyser les qualités éthiques, environnementales, sanitaires, nutritionnelles, sensorielles mises en avant par les promoteurs de la « viande de culture » ?

L’argument éthique est extrêmement fort. Selon Mark Post (le chercheur le plus célèbre pour la fabrication de « viande artificielle »), les cellules d’une seule vache pourraient produire 175 millions de hamburgers. L’élevage traditionnel nécessiterait 440 000 vaches.

Sur la base de cet argument, on peut potentiellement épargner la vie de nombreux animaux qui sont aujourd’hui abattus en masse. C’est un argument extrêmement fort.

En réalité, les choses sont beaucoup plus compliquées.

Les cellules musculaires se développent dans un milieu de culture et ce milieu de culture doit contenir des hormones et des facteurs de croissance comme d’ailleurs in-vivo chez n’importe quel mammifère ou animal domestique. Aujourd’hui les hormones et les facteurs de croissance sont apportés par une solution « magique », le sérum de veau fœtal.

Ce sérum de veau fœtal est obtenu après avoir abattu des vaches gestantes et après avoir donné la mort à leurs fœtus bien entendu. Il est riche en hormones et en facteurs de croissance pour favoriser le développement du fœtus.

Il y a là une contradiction. On ne peut pas dire d’un côté qu’on épargne la vie des animaux et en même temps on tue des vaches gestantes pour avoir accès à leurs fœtus.

Actuellement toutes les start-ups affirment travailler sur un milieu de culture sans sérum de veau fœtus. Le problème c’est que dans ce milieu de culture artificiel il faut apporter des hormones et des facteurs de croissance dont les cellules ont besoin. Ces hormones et facteurs de croissance seront très probablement apportés par une industrie chimique en amont qui va les fabriquer. Donc ce seront des hormones artificielles même si elles ont exactement les mêmes compositions que les hormones naturelles.

23.48 : Alors que les implants hormonaux sont autorisés dans certains pays, en Europe, l’apport par la main de l’homme, d’hormones est interdit en élevage conventionnel.  De ce fait on ne voit pas pourquoi le législateur européen autoriserait l’utilisation d’hormones artificielles par la main de l’homme pour la culture de cellules et pour la production de « viande in-vitro » alors que c’est interdit pour l’élevage conventionnel.

24.16 : En ce qui concerne les questions d’environnement, les travaux ont porté jusqu’à présent sur la production de gaz à effet de serre (GES) en rapport avec la problématique du changement climatique.  Il n’y a eu que trois publications. La première, en 2011, a donné un clair avantage à la « viande artificielle ». La deuxième publication, en 2015, a été beaucoup plus nuancée et a pris davantage d’éléments dans le calcul. Les conclusions de ces auteurs ont été qu’il faut davantage d’énergies pour produire de la « viande in-vitro » que pour produire naturellement de la viande de porc, de volaille ou de bœuf. Pourquoi ?
Parce qu’il faut chauffer les incubateurs géants à température physiologique pour que les cellules puissent se multiplier.
Le troisième article sur le sujet montre une analyse beaucoup plus fine en faisant une distinction entre le CO2
– qui s’accumule dans l’atmosphère mais qui a un pouvoir réchauffant relativement faible,
– qui est essentiellement produit par la « viande in-vitro » et moins par l’élevage traditionnel (de ruminants)
et le méthane (CH4), produit beaucoup plus par l’élevage traditionnel
– qui a un pouvoir réchauffant beaucoup plus élevé,
– s’accumule beaucoup moins dans l’atmosphère parce qu’il disparait très vite.

Sur la base de ces arguments, la production des « viandes de culture » aurait un avantage sur le court terme par rapport à l’élevage traditionnel alors que sur le long terme, en raison de l’accumulation du CO2, comme cela se fait depuis l’époque de la révolution industrielle, la production de « viande in-vitro » aurait, au contraire, une grande faiblesse par rapport à l’élevage traditionnel.

26.20 : D’une façon générale, il est difficile d’évaluer l’empreinte carbone des produits viandes même pour l’élevage traditionnel. Il est encore plus difficile d’évaluer l’empreinte carbone de quelque chose qui n’existe pas vraiment à l’échelle industrielle et commerciale. De toutes façons, trois études sont insuffisantes pour conclure.

26.43 : L’impact environnemental ne se résume pas à la production de GES. Le bilan en eau est aussi très important. Différents calculs ont montré qu’il faudrait entre 367 et 521 litres d’eau par kg de « viande artificielle » produite contre entre 550 et 700 litres/kg pour la viande issue d’élevage (et non pas de 15000 litres/kg comme le disent certains médias). Le risque de pollution des eaux utilisées par les industries chimiques lors de la production des hormones ou facteurs de croissance nécessaires à la fabrication de « viande artificielle » devra être pris en considération.

26.22 : Autre élément important : l’utilisation des terres. La fabrication de « viande in-vitro » nécessiterait beaucoup moins de terres que l’élevage. Il est vrai que l’élevage utilise aujourd’hui 2.5 milliards d’ha (cultures ou herbes, fourrages). En réalité il faut distinguer plusieurs types de terres et en particulier il y a 1.3 milliard d’ha de terres non-arables uniquement valorisées par les herbivores (prairies naturelles, steppes en Mongolie, prairies de moyenne montagne dans le massif central, les alpages, …). On ne peut pas y faire de cultures et les herbivores valorisent ces ressources naturelles pour produire de la viande et du lait, l’homme étant incapable de les valoriser sans les herbivores.

29.46 : Il y a d’autres impacts positifs de l’élevage : la présence d’élevage permet de maintenir une certaine biodiversité notamment végétale. La qualité de l’air et de l’eau peut être aussi améliorée par la présence d’animaux. Et enfin les prairies permanentes sur lesquelles pâturent les animaux stockent du carbone dans leurs sols atténuant ainsi les problèmes de réchauffement climatique via la diminution de la quantité de gaz carbonique dans l’atmosphère.  Comme on le voit les problématiques liées à l’environnement sont extrêmement compliquées.

30.38 : Pour conclure, on ne peut donc pas affirmer aujourd’hui que la « viande artificielle » est bien meilleure que la viande traditionnelle pour des raisons environnementales.

30.50 : En ce qui concerne la qualité sanitaire, il existerait un avantage théorique pour la « viande de culture » qui serait produite dans un environnement entièrement contrôlé (absence d’organisme notamment pathogène). Il n’y aurait pas, notamment de contamination avec les agents pathogènes intestinaux lors de l’abattage des animaux. En revanche il y a des points à explorer et des craintes à avoir concernant l’utilisation des hormones et des facteurs de croissance et aussi concernant l’utilisation des antibiotiques en cas de contaminations accidentelles de ces incubateurs géants. Un risque est rarement évoqué : celui de dérégulations cellulaires lors des multiplications des cellules. Car lorsque les cellules se multiplient un très très grand nombre de fois, en très grande proportion, il n’est pas exclu que, de temps en temps, il y ait une cellule sur 1 ou 10 milliards dont le processus de multiplication serait déréglé comme c’est le cas par exemple dans certains cancers. Bien entendu il ne s’agit pas de cellules cancéreuses néanmoins il faut certainement appliquer le principe de précaution et étudier ce risque afin de rassurer les consommateurs.

32.18 : En ce qui concerne la qualité nutritionnelle, les choses sont là encore assez complexes.

Les start-ups se proposent d’ajouter en fin de fabrication des acides gras polyinsaturés qui sont bien meilleurs pour la santé humaine que les acides gras saturés. Toutefois ces acides gras polyinsaturés sont très sensibles à la peroxydation et ce processus est naturellement limité dans la nature grâce à la vitamine E que les ruminants peuvent ingérer notamment lorsqu’ils sont au pâturage. Il est donc nécessaire d’ajouter aussi des antioxydants exogènes. Par ailleurs, il faut augmenter les teneurs en myoglobine et en oligoéléments (notamment en fer), d’ajouter des vitamines (notamment B12) à priori en faibles quantités dans les cellules musculaires en culture. De plus, il faut, d’une façon générale, regarder les propriétés des micronutriments en terme d’absorption intestinale lors de la digestion par l’homme.

33.22 : Tous ces éléments ont été décrits dans un article scientifique publié en 2020 qui souligne l’absence de données sur la valeur nutritionnelle de la « viande de culture ».

Toutefois, avoir la même composition n’est pas suffisant. Il faut que les composantes du produit soient mélangées de façon harmonieuse pour assurer une bonne qualité sensorielle et nutritionnelle. Et in-fine il faut faire des études de digestibilité pour vérifier la bonne absorption par l’intestin humain de tous les macronutriments et de tous les micronutriments du produit.
Comme on le voit les choses sont très complexes. On ne peut pas apporter de réponses simples à ces questions.

34.55 : En guise de conclusion

Il y a d’autres alternatives qui sont possibles pour mieux nourrir l’humanité tout en respectant au mieux les animaux et l’environnement. Parmi ces solutions, la « réduction du gaspillage alimentaire » est un levier puissant car près d’un tiers de notre production agricole est gaspillée.

Tout cela nous amène à nous poser la question de l’utilité de la « viande artificielle » alors qu’il y a d’autres solutions pour nourrir l’humanité, pour protéger la planète et les animaux qui seraient plus accessibles et plus facilement mises en place.

37.27 : En Occident, on consomme bien plus de calories que nécessaire alors que d’autres parties du monde sont en carence. Est-ce qu’à horizon 2050 on pourrait arriver à un équilibre alimentaire pour l’ensemble de la population mondiale et cela respectant l’environnement et les animaux ?

Dans les connaissances actuelles le nombre des kilocalories qui sont accessibles par exemple en Europe est relativement important puisqu’on est aux alentours de 4500 kcalories disponibles par jour pour chacun d’entre nous alors que nous n’avons pas besoin d’une telle quantité. Il y a une partie qu’on consomme de façon excédentaire et il y a toute une partie qui est effectivement gaspillée. Si on adoptait une façon de consommer plus raisonnable, en réduisant le gaspillage alimentaire et en réduisant la sur-consommation comme nous sommes incités à le faire par les pouvoirs publics, on pourrait arriver à mettre à disposition de l’intégralité de la population suffisamment de viande pour chacun. C’est simplement en raison d’un mauvais équilibre et d’un grand gaspillage que l’on se trouve dans la situation actuelle.

39.01 : Et d’un point de vue environnemental ?

La production de gaz à effet de serre associée au gaspillage alimentaire est extrêmement importante. Elle correspond à peu près à la production de gaz à effet de serre d’un grand pays (comme l’Inde ou les USA).  C’est considérable. Il y a à peu près 2.5 kg de co2 produit par kg d’aliment. Comme le gaspillage alimentaire représente à peu près un tiers de notre production agricole, c’est considérable. Réduire le gaspillage alimentaire ne serait-ce que de moitié permettrait à la fois de baisser considérablement l’impact environnemental de nos productions agricoles et en même temps de mieux nourrir la population humaine.

39.55 : On peut aussi citer la modification de nos habitudes de consommation.

La consommation de substituts végétaux, la consommation d’insectes ou d’autres sources de protéines sont également des alternatives intéressantes.

40.18

Pour estimer le degré d’acceptation d’une innovation, il est nécessaire de croiser les changements socio-institutionnels nécessaires avec l’importance des progrès techniques à réaliser. Pour la « viande in vitro », les degrés d’évolution socio et institutionnels et les degrés d’évolution techniques nécessaires sont plus importants que pour d’autres types de produits alimentaires qui vont nécessiter moins d’évolutions techniques et sociales pour devenir des réalités de consommation.

41.04 : Pour cette raison,Warner conclut en 2019 que la « viande de culture » est déjà obsolète comparativement aux substituts existants de viande.

En revanche, de nombreuses institutions de recherche scientifique s’orientent préférentiellement vers l’agroécologie dans le contexte du marché de la viande de demain, afin de répondre à l’ensemble des enjeux alimentaires, environnementaux et sociaux qui se posent aujourd’hui.

Cela veut dire prendre en compte un certain nombre de leviers s’appuyant sur des processus naturels (connus sous le vocable « agriculture régénérative ») qui vont permettre de reconstruire la durabilité de la production agricole.

41.50

42.35 : Les études bibliométriques montrent que les chercheurs s’intéressent beaucoup plus à la voie de l’agroécologie qu’à celle des « viandes de culture ».

Paradoxalement il y a peu de publications scientifiques sur la « viande de culture » mais beaucoup d’articles de presse suggérant que nous sommes dans une « bulle médiatique » comme le soulignent certains sociologues.

43.35 : En conclusion, nous aurions plutôt tendance à encourager la production d’une viande agroécologique et durable qui va permettre d’avoir des vaches heureuses dans des espaces bien valorisés, une alimentation pour les animaux qui soit à la fois naturelle et durable qui respecte la biodiversité, qui soit enrichie en acides gras polyinsaturés (puisque l’herbe est naturellement riche en acides gras polyinsaturés). Cette voie favorise la séquestration du carbone et la valorisation de l’herbe et des fourrages que l’homme ne peut valoriser directement sans les animaux. A chacun de se construire son opinion. Nous vous proposons un certain nombre d’articles en français et en anglais pour approfondir ces questions.

44.21 :

 

 

 

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