Evaluation de l'efficacité de production d'aliments fermentés sains et durables grâce à des méthodes d'élaboration sur mesure de communautés microbienne. // evaluation of the efficiency of producing healthy and sustainable fermented foods through tailored

Topic description

Les demandes des consommateurs européens vont vers des aliments plus sains et respectueux de l'environnement et notamment moins d'aliments d'origine animale et plus d'aliments à base de végétaux. La consommation d'une combinaison de céréales et de légumineuses permet de couvrir la plupart des apports en macronutriments et micronutriments. La fermentation permet encore d'en améliorer la qualité nutritionnelle (ex : synthèse de vitamines). Cependant, la disponibilité et la consommation d'aliments fermentés à base de produits végétaux sont limitées, malgré leurs bénéfices potentiels pour la santé et leur faible impact environnemental.
L'objectif de la thèse est d'évaluer si les stratégies innovantes d'élaboration sur mesure de communautés microbiennes pour concevoir des aliments fermentés optimisés sur les aspects de durabilité et de santé nutritionnelle ont été efficaces.
Au cours du projet européen d'envergure DOMINO, différents consortia microbiens ont été conçus en utilisant des combinaisons de microorganismes caractérisés au niveau génomique et phenotypique pour leur potentiel nutritionnel et de santé. Ils ont ensuite été testés sur une matrice céréalière et des mesures de composition nutritionnelle et microbiennes des aliments fermentés par méthodes multiomiques ciblées et non ciblées sont en cours d'acquisition. L'intégration de ces données multiomiques permettra de caractériser l'effet de la fermentation sur l'écosystème microbien et sur l'expression de son potentiel dans la matrice céréalière. En collaboration avec les autres partenaires du projet européen, des constructions de réseaux métaboliques permettront de comprendre les interactions microbiennes pendant la fermentation. En utilisant la halle de technologie de l'UMR et en collaboration avec les partenaires du projet, la mise à l'échelle pilote de la production de cet aliment sera effectuée. Les aliments en résultant seront caractérisés au niveau organoleptique et nutritionnel (sciences des aliments, sciences du consommateur).
Les résultats attendus sont : (i) une description de la faisabilité d'utiliser une stratégie intégrée « omique » pour proposer des aliments fermentés de bonne qualité nutritionnelle et de fort potentiel santé ; (ii) une compréhension fine des mécanismes sous tendant l'expression des fonctions d'intérêt nutritionnel et santé au sein d'écosystèmes synthétiques. (iii) une mise à l'échelle de la production de ces aliments fermentés, adossée à une caractérisation organoleptique des produits finis. Ils donneront lieu à au moins trois publications.
Le projet de recherche fait partie du projet DOMINO, une initiative européenne à grande échelle axée sur l'exploitation du potentiel microbien des aliments fermentés pour un système alimentaire sain et durable. Le doctorant recruté aura accès aux ressources scientifiques et matérielles nécessaires fournies par le projet et recevra une formation aux outils bioinformatiques et aux études d'interaction microbienne.
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European consumers are increasingly demanding healthier and more environmentally friendly foods, particularly fewer animal-based products and more plant-based foods. Consuming a combination of cereals and legumes makes it possible to meet most macronutrient and micronutrient requirements. Fermentation can further enhance their nutritional quality (e.g., through vitamin synthesis). However, the availability and consumption of fermented plant-based foods remain limited, despite their potential health benefits and low environmental impact.
The objective of the PhD project is to assess whether innovative strategies for the tailored design of microbial communities to develop fermented foods optimized for sustainability and nutritional health have been effective.
As part of the large-scale European project DOMINO, various microbial consortia have been designed using combinations of microorganisms characterized at the genomic and phenotypic levels for their nutritional and health potential. These consortia have been tested on a cereal-based matrix, and measurements of the nutritional and microbial composition of the fermented foods—using both targeted and untargeted multi-omics approaches—are currently being generated. The integration of these multi-omics data will make it possible to characterize the effect of fermentation on the microbial ecosystem and on the expression of its functional potential within the cereal matrix. In collaboration with other partners of the European project, metabolic network modelling will help elucidate microbial interactions during fermentation. Using the technology platform of the research unit and in partnership with the project collaborators, pilot-scale production of the food product will be carried out. The resulting foods will then be characterized at both organoleptic and nutritional levels (food science, consumer science).
The expected outcomes are: (i) a description of the feasibility of using an integrated “omics” strategy to develop fermented foods with high nutritional quality and strong health potential; (ii) an in-depth understanding of the mechanisms underlying the expression of functions of nutritional and health interest within synthetic ecosystems; and (iii) pilot-scale production of these fermented foods, supported by organoleptic characterization of the final products. These results are expected to lead to at least three scientific publications.
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Début de la thèse : 01/10/
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