Des scientifiques de l'Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapour) et de Temasek Polytechnic ont réussi à remplacer la moitié des protéines de farine de poisson présentes dans l'alimentation du bar asiatique d'élevage par une « protéine unicellulaire » cultivée à partir de microbes présents dans les eaux usées de transformation du soja, ouvrant ainsi la voie à une approche plus durable. pratiques de pisciculture. Les résultats sont publiés dans la revue Scientific Reports .
L'utilisation d'une protéine cultivée est nouvelle dans la production aquacole, affirment les scientifiques du Centre d'ingénierie des sciences de la vie environnementale de Singapour (SCELSE), qui dirigent les efforts de NTU dans l'étude, et du Centre d'innovation aquacole (AIC) de Temasek Polytechnic.
Les espèces aquacoles d'élevage dépendent fortement d'aliments à base de poissons capturés dans la nature, connus sous le nom de farine de poisson, ce qui n'est pas durable et contribue à la surpêche des mers.
Les protéines unicellulaires, une alternative durable, peuvent être cultivées à partir des eaux usées de la transformation alimentaire. En particulier, les eaux usées provenant de la transformation du soja contiennent des organismes au potentiel probiotique qui sont essentiels à la croissance saine des poissons.
Les eaux usées de l’industrie agroalimentaire sont exemptes d’agents pathogènes et d’autres contaminants, ce qui les rend propices à la croissance de microbes. Normalement, après traitement, les eaux usées sont rejetées et s'écoulent dans une usine de récupération des eaux usées. Ses nutriments ne sont pas récupérés, ce qui entraîne une perte d'opportunité de maximiser l'utilisation des ressources.
Co-auteur principal de l'étude, le Dr Ezequiel Santillan, chercheur principal au SCELSE, a déclaré :« Notre étude représente une avancée significative dans les pratiques d'aquaculture durable. En exploitant les communautés microbiennes des eaux usées de transformation du soja, nous avons démontré la faisabilité de produire protéine unicellulaire comme alternative viable aux protéines de remplacement dans l'alimentation des poissons, réduisant ainsi la dépendance à l'égard de la farine de poisson et contribuant à la durabilité de l'industrie aquacole."
L'équipe de recherche conjointe a déclaré que leur approche de valorisation des déchets s'attaque à la sécurité alimentaire et à la réduction des déchets, en soutenant le développement d'une économie circulaire sans déchet, comme le prévoit l'Accord de Paris des Nations Unies.
L'étude s'aligne également sur l'accent mis par l'AIC sur l'amélioration de la sécurité alimentaire et de la résilience. Alors que l'industrie aquacole vise à répondre à 30 % des besoins nutritionnels totaux de Singapour d'ici 2030, l'AIC défend activement la production aquacole intensive grâce à l'innovation et à la technologie.
Pour démontrer leur approche, l'équipe a ajouté les eaux usées du traitement du soja provenant d'une entreprise de transformation alimentaire de Singapour dans des bioréacteurs (un environnement contrôlé pour les réactions biologiques et chimiques) afin de cultiver des protéines unicellulaires.
Les bioréacteurs à l'échelle du laboratoire ont fonctionné selon des cycles répétés de nutriments contrôlés et d'un faible apport d'air (conditions micro-aérobies) pendant plus de quatre mois à 30°C. Ces conditions suggèrent que la méthode de l'équipe peut être facilement reproduite à température ambiante dans des régions tropicales comme Singapour, réduisant ainsi davantage l'empreinte environnementale de la production de farine de poisson.
Après avoir produit leur protéine unicellulaire, l’équipe de recherche a nourri deux groupes de jeunes bars asiatiques pendant 24 jours. Un groupe a reçu un régime alimentaire conventionnel à base de farine de poisson, tandis que l'autre groupe a reçu un régime composé pour moitié de farine de poisson ordinaire et pour moitié de protéines unicellulaires. Les deux régimes fournissaient la même quantité de contenu nutritionnel aux jeunes poissons.
À la fin de l’expérience, la croissance des deux groupes a été évaluée et les chercheurs ont constaté que les poissons avaient grandi de la même manière. Il est intéressant de noter que le groupe de poissons soumis au nouveau régime a montré une croissance plus constante et moins variable que le groupe au régime traditionnel.
Le professeur Stefan Wuertz de la NTU de l'École de génie civil et environnemental et directeur adjoint du centre SCELSE a déclaré :« Les résultats suggèrent que les régimes comprenant des protéines unicellulaires peuvent aider les poissons à croître plus uniformément, et il pourrait être intéressant d'explorer comment ce régime affecte les poissons à un niveau plus profond. pour des recherches futures.
Plus important encore, notre étude a démontré avec succès le potentiel de conversion des eaux usées du traitement du soja en une ressource précieuse pour l'alimentation de l'aquaculture, contribuant ainsi à la transition vers une bioéconomie circulaire."
Co-investigatrice principale de l'étude, le Dr Diana Chan, directrice du Centre d'innovation en aquaculture à Temasek Polytechnic, a déclaré :« Les résultats de nos essais de performances d'alimentation des poissons sont prometteurs pour l'industrie aquacole, offrant une source alternative de protéines pour répondre au besoin croissant de remplacer la farine de poisson qui est devenue très coûteuse et dont l'approvisionnement n'est pas durable."
Pour les prochaines étapes, l’équipe de recherche mènera des essais sur des périodes de croissance plus longues avec des niveaux de remplacement de farine de poisson plus élevés. Les chercheurs élargiront également l'étude pour inclure d'autres espèces aquacoles et différents types d'eaux usées de transformation des aliments.
Plus d'informations : Ezequiel Santillan et al, Protéine microbienne communautaire provenant des eaux usées de transformation du soja en tant qu'ingrédient alternatif durable pour l'alimentation des poissons, Rapports scientifiques (2024). DOI :10.1038/s41598-024-51737-w
Informations sur le journal : Rapports scientifiques
Fourni par l'Université technologique de Nanyang
