La production alimentaire mondiale est un facteur majeur de déforestation et de perte de biodiversité. Toutes les activités du système alimentaire, y compris la production végétale, l'élevage, la pisciculture, la transformation, la chaîne d'approvisionnement et l'utilisation des terres, représentent environ 37 % des émissions totales de gaz à effet de serre (GES). Plus de la moitié de ces émissions proviennent de la production de denrées animales et d'aliments pour le bétail.
La production de viande de ruminants (bovins, ovins, caprins et buffles) est particulièrement intensive en GES. Pour réduire la consommation de cette viande et minimiser l'impact environnemental, il est essentiel d'explorer des alternatives. Les substituts végétaux à base de soja ou de pois imitent la viande, tandis que la viande cultivée en laboratoire utilise des cellules animales. Ces options génèrent moins d'émissions et consomment moins d'eau que la viande traditionnelle.
Cependant, une alternative prometteuse mérite toute notre attention : la protéine microbienne issue de la fermentation.
La protéine microbienne provient de micro-organismes comme des champignons, bactéries ou algues, cultivés en bioréacteurs avec du sucre comme substrat.
« Une fois l'organisme cultivé avec succès, la biomasse est récoltée », explique Lutz Grossmann, professeur adjoint au Département des sciences alimentaires de l'Université du Massachusetts à Amherst. « Elle peut être transformée en aliments ou ses protéines extraites comme ingrédient. »
Contrairement aux protéines animales ou végétales, la protéine microbienne est indépendante du climat et des saisons, évitant les contraintes de terres, sécheresses ou inondations.
« Nous pouvons les cultiver en conditions contrôlées, sans concurrence avec les terres agricoles, sans pesticides, et avec une haute teneur en protéines », ajoute Grossmann.
Les années 1970 ont vu la première production à grande échelle avec Pruteen pour l'alimentation animale. Malgré des défis technologiques et économiques initiaux, le secteur reprend de l'élan. Quorn utilise une mycoprotéine de Fusarium venenatum pour des nuggets ou boulettes. Nature's Fynd exploite Fusarium flavolapis des sources géothermiques de Yellowstone.
Selon une étude récente publiée dans Nature, remplacer 20 % de la consommation de viande de ruminants par des protéines microbiennes d'ici 2050 pourrait réduire de moitié la déforestation annuelle et compenser l'expansion des pâturages, halving aussi les émissions de CO2 associées, selon Florian Humpenöder du Potsdam Institute for Climate Impact Research.
« La viande de ruminants nécessite de vastes pâturages ou cultures fourragères, causant déforestation, perte de biodiversité et émissions de CO2. Près de 80 % des terres agricoles mondiales servent à nourrir le bétail », précise-t-il.
Les protéines microbiennes utilisent moins de terres et émettent moins de GES que la viande de ruminants, bien que leur consommation d'énergie soit similaire à celle du bœuf. Un processus durable, avec électricité décarbonée, est crucial, soulignent les experts.
Malgré l'intérêt croissant, la diversité des produits reste limitée, note Grossmann.
Une enquête 2021 du International Food Information Council indique que 65 % des Américains ont consommé des substituts végétaux l'année précédente, mais beaucoup hésitent sur le goût ou la santé.
En réalité, les protéines microbiennes sont riches en protéines complètes avec tous les acides aminés essentiels, explique Humpenöder.
« Elles peuvent être formulées avec plus de fibres, moins de graisses saturées et de sel, enrichies en vitamines et minéraux. De futurs produits amélioreront encore le goût », prédit Grossmann.
Pour réussir, ces alternatives doivent rivaliser en apparence, texture, odeur et saveur. Une étude de Applied Economic Perspectives and Policy (2022) montre que le bœuf pur reste préféré, mais l'habitude peut changer les préférences.
« Beaucoup hésitent face au nouveau, mais une fois essayés, ces produits deviennent des staples quotidiens », conclut Grossmann.
