Production agricole Biotechnologie au Maroc : Etat des lieux

Transcription

BULLETIN D’INFORMATION TECHNOLOGIQUE AGROALIMENTAIRE
NUMERO 4 – JANVIER 2006
Biotechnologie en agronomie
La céréaliculture (blé, orge et maïs), les légumineux
alimentaires (férie, pois, lentille, haricot), les
cultures maraîchères, les plantes sucrières et
l’arboriculture (arbres fruitières, agrumes, olivier et
palmier dattier) sont les activités les plus
dominantes dans le secteur agricole au Maroc.
La situation géographique du Maroc fait que son
climat est marqué par une pluviométrie irrégulière
et des sécheresses fréquentes (9 sécheresses entre
1980 et 2000). Son agriculture est affectée par ces
aléas climatiques et d’autres facteurs comme la
salinité, les hautes températures et les stresses
biotiques (les maladies et les insectes) qui
diminuent le rendement et engendrent un revenu
faible. Pour faire face à ces contraintes, le Maroc a
opté pour l’intégration des nouvelles technologies
dans la recherche agronomique.
La politique du Maroc en matière de biotechnologie
agronomique s’articule autour des axes suivants :
- la protection des végétaux ;
- la propagation clonale ;
- la conservation et l’échange de germoplasme ;
- l’amélioration végétale.
Pour mettre en œuvre ces orientations, plusieurs
travaux de recherche ont été lancés il y a plusieurs
années. Nous citons essentiellement :
1. les travaux menés dans le complexe horticulture
d’Agadir qui ont visé l’assainissement viral, la
micropropagation et la sélection variétale. ces
travaux ont porté sur :
- l’olivier :
conditions
optimales
de
la
régénération par culture des tissus.
- les citrus : techniques de microgreffage.
- la vigne : la régénération a été effectuée à partir
de culture méristèmes
D’autres travaux ont porté sur le bananier, l’orge, la
tomate, la pomme de terre et le pistachier.
2. Les travaux effectués par l’Institut national de la
recherche agronomique (INRA) de Marrakech qui
avaient pour objectif de :
Institut marocain de l’information scientifique et technique – IMIST
page
PRODUITS /
MARCHES
plusieurs axes de recherche et a construit au fil des
années des laboratoires oeuvrant dans ce domaine.
QUALITE ET
SECURITE
ALIMENTAIRE
Les biotechnologies regroupent un ensemble
d’outils importants pour le développement durable
de l'agriculture, des pêches et des forêts, ainsi que
du secteur agroalimentaire. En Mars 2000,
l'Organisation
des
Nations
Unies
pour
l'alimentation et l'agriculture (FAO) a défini « les
biotechnologies » dans la convention sur la
diversité biologique comme étant : «toute
application technologique qui utilise des systèmes
biologiques, des organismes vivants ou des dérivés
de ceux-ci pour réaliser ou modifier des produits ou
des procédés à usage spécifique ». Au sens large,
cette définition englobe de nombreux outils et
techniques qui sont d’usage courant dans le secteur
agroalimentaire. L’interprétation stricte de cette
définition couvre diverses technologies telles que la
manipulation et le transfert de gènes, le typage de
l’ADN et le clonage de végétaux et animaux. La
FAO reconnaît que cette discipline émergente offre
la possibilité d’accroître la production de
l’agriculture, de la foresterie et de la pêche. Ainsi,
la biotechnologie permettrait d’obtenir des
rendements élevés sur les terres des pays dont la
production reste inférieure par rapport aux besoins
de la population en nourriture.
En parallèle, la biotechnologie est liée à plusieurs
risques qui suscitent des préoccupations pour la
FAO. Ces risques sont classés en deux catégories
fondamentales : les effets sur la santé humaine et
animale et les conséquences écologiques. A cet
effet, la FAO opte toujours pour un système
d’évaluation sur des bases scientifiques qui
déterminent de manière objective les avantages et
les inconvénients des organismes génétiquement
modifiés (OGM). Toutefois, la FAO est convaincue
qu’il faudrait veiller à ce que les pays en voie de
développement et les agriculteurs à ressources
limitées bénéficient davantage de la recherche en
biotechnologie.
A cet égard, la FAO s’est engagée à mener des
actions pour renforcer les financements publics.
Plusieurs pays en voie de développement se sont
investis pour se procurer les outils nécessaires pour
promouvoir ce créneau de recherche et passer à
l’étape de l’industrialisation. Le Maroc est l’un des
CONSOMMATION
ET NUTRITION
#
VALORISATION
NONALIMENTAIRE
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PROGRAMMES
DE RECHERCHE
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SOURCES
UTILES
Biotechnologie au Maroc : Etat des lieux et enjeux
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
PRODUCTION
AGRICOLE
Production agricole
SOURCES
UTILES
PROGRAMMES
DE RECHERCHE
VALORISATION
NONALIMENTAIRE
CONSOMMATION
ET NUTRITION
QUALITE ET
SECURITE
ALIMENTAIRE
PRODUITS /
MARCHES
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
PRODUCTION
AGRICOLE
- contribuer à la reconstitution de la palmeraie ;
- atténuer
l’insuffisance
du
taux
de
multiplication du palmier dattier en conditions
naturelles.
Il est à souligner que l’activité prédominante des
biotechnologies au Maroc est celle de la culture des
tissus en recherche agronomique. Le transfert
technologique en matière de la culture des tissus
vers le secteur industriel reste le créneau le plus
important. Parmi les acteurs impliqués dans ce
domaine, nous citons :
- la Société de gestion des terres agricoles
(SOGETA) qui a mis en place un laboratoire
industriel pour l’assainissement et la régénération
des plants de pomme de terre.
- les Domaines Royaux de Meknès : c’est une
unité industrielle de multiplication de vitro-plants
palmier dattier, de bananier et de verveine.
- la Société de développement agricole (SODEA)
qui possède une unité destinée à l’assainissement
et la micropropagation des agrumes.
Actuellement et suite à une initiative de l’INRA, le
MAROC dispose de plusieurs laboratoires, équipés
d’outils biotechnologiques, installés dans les
centres régionaux de la recherche agronomique
(CRRA). Afin de remplir leurs missions, plusieurs
techniques et outils biotechnologiques sont utilisés
dans ces laboratoires. On trouve principalement :
- les techniques de marquage moléculaire ;
- les cartographies du génome et la sélection des
QTls (Quatitative Trait Loci) ;
- la transformation génétique ;
- la multiplication in vitro des plantes ;
- l’embryogenèse somatique ;
- la micropropagation ;
- la culture d’apex ;
- les suspensions cellulaires ;
- l’hybridation somatique.
Biotechnologie en agro-alimentaire
Dans le domaine agro-alimentaire, la recherche
scientifique en biotechnologie au Maroc concerne
quatre axes principaux :
1. les fermentations traditionnelles : les travaux de
recherche s’intéressent en premier aux produitx
laitiers fermentés traditionnels : « lben », « smen »
et « jben ». L’objectif est de sélectionner les microorganismes responsables des fermentations
traditionnelles, capables de conférer au produit
fabriqué dans des conditions contrôlées les mêmes
caractéristiques physico-chimiques et organoleptiques qu’un produit traditionnel.
2. la qualité et l’hygiène des aliments par l’usage
de souches productrices : les travaux portent sur les
micro-organismes responsables de troubles
sanitaires plus ou moins sévères lorsqu’ils
contaminent les aliments et s’y multiplient.
3. la valorisation des sous-produits par voie de
fermentation : concerne les déchets et sous-produits
provenant de l’agro-alimentaire. A signaler q’une
tentative réussie a été faite sur les sardines et leurs
déchets mélangés avec de la mélasse de sucrerie.
4. la bioconversion : c’est un processus de
conversion d’un substrat organique en un
métabolite par des réactions chimiques en un ou
plusieurs sites ponctuels.
L’agro-industrie au Maroc constitue un vecteur
potentiel dans les industries manufacturières ; celles
qui font intégrer la biotechnologie dans le processus
de fabrication s’élargissent et se diversifient
progressivement. Parmi les activités menées dans
ce domaine on trouve :
- la fabrication de levure boulangère présentée par
trois unités de la SOMADIR installées à
Casablanca et El jadida et une de la SODERS à
Fès ;
- la fabrication de produits végétaux fermentés
(olive, cornichon, etc.) ;
- la fabrication d’éthanol à partir de la mélasse de
sucrerie par la société SOTRAMEG.
Dans toutes ces activités, les techniques appliquées
sont en général conventionnelles et les souches
utilisées sont importées même quand il s’agit de
produire le « lben » considéré comme un produit
typique du Maroc.
Biotechnologie :
enjeux
contraintes
et
Malgré les progrès constatés au Maroc dans le
domaine
agroalimentaire
en
matière
de
biotechnologie, les experts constatent un écart entre
les préoccupations de l’industrie agro-alimentaire et
la recherche scientifique. Néanmoins, des efforts
sont déployés dans ce domaine pour établir une
certaine convergence entre le besoin industriel et la
recherche scientifique. Ceci est illustré notamment
par le nombre important des laboratoires créés dans
différentes universités qui opèrent dans les
biotechnologies classiques (non moléculaires) ou
dans les biotechnologies modernes (technique
d’ADN et le transfert de gène).
Laboratoires installés dans les universités
marocaines
Pour réussir à réduire cet écart, le Maroc est amené
à faire face à plusieurs contraintes qui entravent
l’évolution de la biotechnologie dans l’agronomie
et l’agro-alimentaire. L’insuffisance de moyens en
terme
d’équipements
et
de
matières
d’approvisionnement demeure parmi les obstacles
qui pèsent lourdement sur ce secteur. Le problème
de la maintenance est aussi posé car le matériel
scientifique n’est pas toujours entretenu faute de
formation dans ce domaine. A cela s’ajoute le
problème d’accès à l’information surtout que la
biotechnologie évolue d’une manière vertigineuse
et donc les acteurs du secteur sont censés être à la
page des nouvelles découvertes.
page 4
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
PRODUITS /
MARCHES
SOURCES
UTILES
PROGRAMMES
DE RECHERCHE
Laboratoire de Biotechnologie et Phytopathologie Moléculaire (Faculté des Sciences et Techniques Marrakech)
Laboratoire des Sciences Végétales Appliquées (Faculté des Sciences et Techniques - Marrakech)
Laboratoire de Biotechnologie et Physiologie Végétales (Faculté des Sciences et Techniques Marrakech)
Laboratoire de Chimie Bio organique et Macromoléculaire (Faculté des Sciences et Techniques Marrakech)
Laboratoire de Physiologie Végétale (Faculté des Sciences Semlalia - Marrakech)
Laboratoire de Biochimie (Faculté des Sciences Semlalia - Marrakech)
Laboratoire de Microbiologie (Faculté des Sciences Semlalia - Marrakech)
Laboratoire de Biologie Cellulaire et Moléculaire (Faculté des Sciences - Agadir)
Laboratoire d’Agroforesterie et Génétique Moléculaire (Faculté des Sciences - Agadir)
Laboratoire de Biologie et Physiologie Végétales (Faculté des Sciences Aïn Chock - Casablanca)
Laboratoire de Microbiologie et Biologie Moléculaire (Faculté des Sciences - Rabat)
Laboratoire de Physiologie et Pathologie Végétale (Faculté des Sciences - El Jadida)
Laboratoire de Biologie Cellulaire et Moléculaire (Faculté des Sciences - Tétouan)
Laboratoire de Biotechnologie et Amélioration des Plantes (Faculté des Sciences - Tétouan)
Laboratoire de Biotechnologie et Agroalimentaire (Faculté des Sciences et Techniques - Fès)
Laboratoire d’Amélioration de la Production Végétale (Faculté des Sciences et Techniques - Settat)
Laboratoire de Cytogénétique et Toxico Génétique (Faculté des Sciences et Techniques - Settat)
Laboratoire de Biochimie, Biotechnologie et Environnement (Faculté des Sciences - Kenitra)
Etc.
QUALITE ET
SECURITE
ALIMENTAIRE
Laboratoires installés dans les universités marocaines
CONSOMMATION
ET NUTRITION
Avec le démantèlement des barrières douanières à
l’horizon 2010, le Maroc risque d’être envahi par
des produits génétiquement modifiés et la
concurrence ne pourrait qu’être acharnée. La
biotechnologie peut offrir un avantage concurrentiel
pour garantir une meilleure rentabilité des activités
agricoles, ceci passera essentiellement par le biais:
d’une coordination en matière de recherche, selon
un plan directeur national bien établi ;
- d’un renforcement du secteur de recherche en
équipement et formation du personnel ;
- d’un fonctionnement plus flexible des structures
de recherche pour encourager les industriels à créer
un lien avec les établissements universitaires.
Les acteurs marocains sont tous appelés à unir leurs
forces pour saisir les opportunités que peut offrir la
biotechnologie et aller de l’avant.
VALORISATION
NONALIMENTAIRE
La biotechnologie s’avère un créneau porteur au
Maroc, cette nouvelle discipline est en mesure
d’apporter des solutions concrètes au problème de
stress biotique et abiotique dont souffrent plusieurs
variétés de cultures. Ceci pourrait améliorer la
productivité nationale. Il est donc important
d’intégrer
davantage
les
techniques
de
biotechnologie dans les programmes de recherche,
de tisser des liens de coopération avec d’autres
laboratoires au niveau du Maghreb Arabe et de
profiter des transferts technologiques à travers des
coopérations avec des laboratoires européens. Les
activités de recherche doivent, ainsi, passer à
l’étape de l’industrialisation, tout en mettant au
point un système de contrôle basé sur la traçabilité
capable de garantir la qualité et la sécurité
alimentaire aux citoyens.
PRODUCTION
AGRICOLE
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PRODUITS /
MARCHES
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
PRODUCTION
AGRICOLE
Brèves
Deux nouveaux phénomènes attaquent l’orge
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Pour en savoir plus
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ALIMENTAIRE
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Les biobacs au service de l’agriculture
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Pour en savoir plus
www.inra.fr
Contacts
Jean-Claude FOURNIER (INRA)
Tél. : 03 80 69 30 99
[email protected]
Gérard CARTOUX (Biotisa)
Tél. : 03 80 69 32 91
[email protected]
SOURCES
UTILES
PROGRAMMES
DE RECHERCHE
VALORISATION
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Pour savoir plus
www.agri-obtention.fr
Contacts
Alex GIRAUD
Tél.: 03 80 69 31 44
[email protected]
Annaig BOUGUENNEC
Tél. : 04 73 62 43 05
[email protected]
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
Nouvelles variétés de triticale
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AGRICOLE
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SOURCES
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PROGRAMMES
DE RECHERCHE
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Pour en savoir Plus
www.magharebia.com
www.maghrebdatepalm.org
Contacts
Nourredine NASR : Coordinateur du projet
[email protected]
Aïcha BAMMOUN : IPGRI Maroc office
[email protected]
CONSOMMATION
ET NUTRITION
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QUALITE ET
SECURITE
ALIMENTAIRE
Gestion des ressources génétiques du palmier dattier maghrébin
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TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
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AGRICOLE
Technologie et procédés
Brèves
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Pour en savoir plus
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Une bactérie pour conserver la viande et le poisson
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Contact
Monique ZAGOREC
Email : [email protected]
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AGRICOLE
Tunis : des pâtes alimentaires sans sucre
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Les fruits et légumes se mettent au «tatouage»
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Pour en savoir plus
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Un antigel naturel pour la vigne
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AGRICOLE
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Liens utiles
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www.eufic.org/fr/quickfacts/functional_foods.htm
www.food-info.net/fr/ff/intro.htm
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UTILES
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AGRICOLE
Brèves
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AGRICOLE
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PRODUCTION
AGRICOLE
Qualité et sécurité alimentaire
Brèves
Un guide marocain de mise en place de la traçabilité
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page 16
La génomique microbienne améliore la qualité et la sécurité des produits
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UTILES
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VALORISATION
NONALIMENTAIRE
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SOURCES
UTILES
PROGRAMMES
DE RECHERCHE
VALORISATION
NONALIMENTAIRE
CONSOMMATION
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QUALITE ET
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ALIMENTAIRE
PRODUITS /
MARCHES
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
PRODUCTION
AGRICOL
Consommation et nutrition
Les probiotiques…pour la vie
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Le probiotique est défini comme un supplément
qui, en se multipliant dans l’intestin, réduit la
population bactérienne potentiellement pathogène
et participe à l’amélioration de l’équilibre de la
flore intestinale. Le terme probiotique date de 1965.
Déjà en 1930, les chercheurs ont découvert que les
bactéries lactiques contenues dans les yaourts
améliorent la motilité intestinale et soulagent la
constipation.
Le mot « probiotique » signifie littéralement « pour
la vie ». Au-delà de leur valeur nutritionnelle de
base, les bonnes bactéries jouent des rôles vitaux
dans la stimulation des capacités digestives et
immunitaires de la flore intestinale.
La bonne bactérie « idéale » doit posséder plusieurs
qualités : elle doit pouvoir traverser l’estomac sans
être détruite par l’acidité naturelle de ce dernier et
résister aux sécrétions du petit intestin qui l’asperge
de bile. En outre, elle doit avoir à sa surface un
récepteur qui lui permet de s’attacher aux cellules
normales du côlon, sans quoi elle pourrait être
facilement évacuée. De surplus, elle doit prouver à
son organisme hôte qu’elle pourrait être efficace
dans le traitement et la prévention de la maladie.
La flore intestinale est constituée de toutes les
bactéries qui vivent naturellement dans l’intestin.
Présentes surtout dans le côlon, ces bactéries sont
bénéfiques et constituent les premiers stimuli qui
favorisent le développement du système
immunitaire du bébé.
La flore intestinale permet de terminer la digestion,
de synthétiser les vitamines, d’inhiber les bactéries
opportunistes ou pathologiques et d’établir un effet
barrière immunologique.
Les probiotiques…histoire
d’immunologie
Les chercheurs estiment que c’est dans le domaine
de l’immunité que les probiotiques jouent un rôle
majeur. En effet, plusieurs recherches ont montré
que les probiotiques sont capables d’interagir avec
les cellules épithéliales intestinales et maintiennent
une surveillance immunitaire, en particulier vis-àvis du nombre de cellules IgA+. L’administration
orale de probiotiques stimule aussi l’immunité des
muqueuses à distance (exemple : immunité des
bronches et des glandes mammaires).
Ainsi, les probiotiques permettent une nette
augmentation des défenses naturelles du système
immunitaire.
…histoire de muscles
En outre, les probiotiques ou ferments lactiques
facilitent l’assimilation des protéines par le corps.
Les sportifs qui se soucient de leurs masses
musculaires ont donc intérêt à les consommer.
Les probiotiques favorisent l’activité des enzymes
qui découpent les protéines alimentaires en peptides
et en acides aminés facilement et rapidement
assimilables par les muscles qui grossissent chaque
fois abreuvés en protéines, car ces dernières
retiennent l’eau dans les tissus. Cette opération
permet de réduire la perte de notre organisme en
matière de protéines car notre système digestif n’a
pas les moyens pour absorber énormément de
protéines d’un seul coup.
L’action des probiotiques est assimilable à celle des
anabolisantes et de la GH (hormone de croissance)
pour ce qui est de l’accroissement des capacités
digestives des protéines par l’intestin.
…et histoire de digestion
Depuis longtemps, les chercheurs ont assimilé le
rôle de l’intestin au simple transporteur d’acides
aminés de l’appareil digestif vers le sang : on
pensait que seul l’estomac et le pancréas avaient un
rôle dans la digestion des protéines.
Actuellement, le rôle critique de l’intestin dans le
processus d’assimilation des protéines n’est plus à
démontrer. C’est à son niveau que les enzymes
digestives chargées du découpage des protéines
sont les plus actives et les plus importantes.
page 18
certaines maladies ont fait émerger l’intérêt
croissant des consommateurs pour la nourriture
fonctionnelle et les compléments alimentaires
probiotiques. Les industries de la nutraceutiques1 et
de l’agro-alimentaire cherchent à répondre au
mieux à cette demande avec de nouveaux produits
alicaments et une recherche poussée dans ce
domaine.
Une étude publiée en Juillet 2005 a révélé que le
marché de la probiotique aux Etats Unis est très
porteur : on prévoit que la croissance annuelle
moyenne du marché américain de la probiotique
devrait être de 7,1 % jusqu’en 2010. La British
broadcasting corporation (BBC) prévoit que ce
marché devrait peser jusqu’à 1,1 milliards de $ à la
fin de la décennie.
1
Branche de l’industrie permettant de fabriquer des produits à
partir de substances alimentaires mais sous forme de comprimé,
de poudre et d’autres formes médicinales.
PRODUCTION
AGRICOL
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
PRODUITS /
MARCHES
QUALITE ET
SECURITE
ALIMENTAIRE
Quelques règles
fabriquent des vitamines B1, B2, B3,
B5, B6, B12, A et K et des acides gras
essentiels;
interviennent dans la digestion du
lactose (un sucre de lait) et des
protéines;
nettoient le tractus intestinal, purifient le
côlon
et
favorisent
l’évacuation
intestinale;
produisent des agents antibiotiques et
antifongiques qui entravent la croissance
des bactéries et des champignons
nocifs. En 1988, le rapport du Chef des
services de santé des États-Unis a noté
ce qui suit : « La flore microbienne
normale constitue un mécanisme passif
de prévention des infections »;
contribuent à la destruction des
moisissures, des virus et des parasites ;
augmentent le nombre de cellules du
système immunitaire;
créent de l’acide lactique qui sert à
équilibrer le pH intestinal ;
nous
protègent
des
toxines
environnementales
telles
que
les
pesticides et les polluants, réduisent les
déchets toxiques au niveau cellulaire et
stimulent le mécanisme de réparation
des cellules;
aident à maintenir des niveaux sains de
cholestérol et de triglycérides, et
régissent
la
biosynthèse
des
hormones.
CONSOMMATION
ET NUTRITION
La probiotique consiste à utiliser certaines bactéries
dans l’alimentation afin de prévenir des maladies
ou de soigner certains maux. Elle mène à la
production d’alicaments : en isolant les bonnes
bactéries et en les introduisant dans certains
aliments.
Les nouveaux résultats de la recherche sur
l’influence de certaines souches de bactéries sur
Les experts jugent que la probiotique constitue une
opportunité majeure de croissance de l’industrie
agro-alimentaire. Elle se propose de devenir l’allié
de la santé en aidant à la digestion du lactose, en
protégeant de la diarrhée, en réduisant le taux de
cholestérol et même en prévenant le cancer du
côlon. Les applications de la probiotique sont
multiples. Certains ont déjà commencé à isoler les
bonnes bactéries et les placer dans une gélule à
avaler comme médicaments.
VALORISATION
NONALIMENTAIRE
porteur
Les probiotiques ou ferments lactiques sont
présents, entre autres, dans les yaourts, le lait
fermenté, les végétaux (légumes et céréales), le
germe de blé, la levure de bière, les poudres de
ferments lactiques.
PROGRAMMES
DE RECHERCHE
La probiotique…créneau
pour l’agro-alimentaire
Où les trouver ?
SOURCES
UTILES
La consommation de probiotiques permet de bien
gérer l’activité enzymatique de l’intestin qui
devient problématique quand la quantité des
protéines ingérées augmente : à l’arrivée massive
des protéines (chose qui risque de détruire les
enzymes et les bactéries intestinales), l’organisme
est obligé de chercher plus d’enzymes pour y faire
face.
D’un autre côté, l’absorption d’aliments fournit de
« mauvaises » bactéries qui prolifèrent et
remplacent les bonnes bactéries. Ceci peut mener à
des troubles intestinaux.
Le probiotique fournit donc à la flore intestinale le
support idéal pour le développement de ces bonnes
bactéries.
page 19
PRODUCTION
AGRICOL
Brèves
La glutamate monosodique…un additif de voracité
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QUALITE ET
SECURITE
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UTILES
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DE RECHERCHE
VALORISATION
NONALIMENTAIRE
CONSOMMATION
ET NUTRITION
QUALITE ET
SECURITE
ALIMENTAIRE
PRODUITS /
MARCHES
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
PRODUCTION
AGRICOLE
Valorisation non alimentaire
La chimie végétale : les biocarburants aux devants
de la scène
Grâce aux avancées scientifiques en biotechnologie et aux nouvelles réglementations qui régissent les
processus de production, touchant à l’environnement naturel ou ayant un rapport avec la santé
humaine, la chimie végétale connaît actuellement un grand essor et redore son blason, terni depuis
près d’un siècle.
La chimie végétale trouve son origine dans la
chimie verte. Cette dernière peut se définir comme
étant l’ensemble des principes et des techniques à
mettre en œuvre pour réduire ou éliminer l'usage ou
la formation de substances dangereuses et/ou
toxiques dans la conception, la production et
l'utilisation des produits chimiques. Elle englobe,
de fait, la chimie végétale qui, quant à elle, se limite
aux plantes comme matière première au lieu du
pétrole.
En fait, la chimie verte passe d'abord par
l'utilisation de molécules dérivées du pétrole et
moins nocives, mais elle cherche également - et
surtout - à les remplacer par des substances
d'origine végétale. En effet, à partir des ressources
naturelles
(lipides,
amidon,
saccharose,
cellulose…), la chimie végétale peut mettre au
profit de la chimie industrielle des molécules
comparables à celles issues de la pétrochimie.
La chimie végétale se décline en plusieurs
branches, en fonction de l’origine de ses
ressources : la lipochimie, par exemple, manipule
des lipides et transforme les huiles végétales en
solvants, alors que la sucrochimie s’intéresse au
saccharose et valorise ses propriétés détergentes et
tensioactives… en somme la renaissance des agroressources trouve son explication dans la
multiplicité des débouchés et des procédés mis en
œuvre pour revaloriser ces ressources et leur donner
des aptitudes techniques et fonctionnelles nouvelles
(fibres et résines dans les matériaux de
construction, lipides et protéines dans la
formulation chimique des lubrifiants, détergents,
tensioactifs…).
Ainsi, le développement des utilisations des
ressources végétales, en tant que matière première
pour la chimie devrait contribuer à des
changements très sensibles du mode de production
agricole, notamment pour les pays qui veulent
anticiper des crises énergétiques ou écologiques
imminentes ou qui cherchent à mieux rentabiliser le
secteur agricole et rehausser sa valeur ajoutée. A ce
titre, aux Etats-Unis d’Amérique, le National
research council prévoit qu’un quart de la
production chimique organique proviendra de
ressources renouvelables en 2020 et 90 % en 2090.
En
effet,
l’accentuation
des
problèmes
environnementaux et la flambée du coût de
l’énergie
«Cette situation va s'arranger avec la hausse du
prix du pétrole, parie Frédéric Fabre, dirigeant de
Novance, filiale des chimistes Rhodia et Aventis
et de Sofi Protéol, filière agricole d'oléagineux.
Ainsi, avec un baril à 25 dollars, dans dix ans, les
lubrifiants verts devraient représenter 20 % du
marché, contre de 1 à 2 % aujourd'hui».
(tendance croissante et probablement irréversible
du prix du pétrole) feront que le recours aux
ressources naturelles, biodégradables et moins
nocives, se fera bientôt légitimer et le surcoût de la
chimie végétale sera lissé. La perspective d'un
épuisement des réserves mondiales de pétrole avant
la fin du XXIe siècle devrait accélérer ce
mouvement.
La chimie végétale : un
difficile mais prometteur
début
Les molécules de la chimie végétale sont présentes
dans presque toutes les filières de la chimie. On les
retrouve dans les grands marchés de masse comme
ceux de l’énergie (biocarburants) et ceux des
intermédiaires de la chimie lourde (biopolymères,
acides gras…).
Les biolubrifiants s’accaparent déjà une partie
importante du marché et remplacent communément
les fluides hydrauliques dans les machines
agricoles, les pompes et vérins…Ils sont également
incorporés au bitume comme fluidifiant pour leur
faible température de mise en œuvre et parce qu’ils
ne dégagent pas de composé organique volatil
(COV).
On retrouve également ces molécules dans des
niches à haute valeur ajoutée comme les
biomatériaux, la pharmacopée et la cosmétique ou
dans des utilisations alimentaires indirectes comme
les films d’emballage alimentaires comestibles ou
biodégradables.
A l’inverse des molécules issues de la pétrochimie
page 22
Les biomatériaux, à titre
d’exemple,
se
basent
essentiellement sur des
biopolymères qui peuvent
être extraits et exploités, en
l’état, à partir de la matière
végétale source, comme la
cellulose (plantes fibreuses),
l’amidon (céréales, maïs…),
les
protéines
(blé,
oléagineux, protéagineux…)
ou
qui
peuvent
être
néoformés en ayant recours
à des techniques de
transformation
biotechnologiques.
Les
biopolymères
soufrent
toujours de leur coût de
fabrication élevé et des
performances supérieures,
sur certains aspects, de leurs
homologues issues de la
pétrochimie. Cependant, les
En Europe, la réforme de la Politique
agricole commune (PAC), offrant aux
agriculteurs la possibilité de valoriser
leurs jachères en y produisant des
bioénergies,
a
accéléré
le
développement des biocarburants.
Ainsi, la Directive cadre sur les
carburants préconise que les pays
européens devraient atteindre un
pourcentage
d’incorporation
des
biocarburants dans l’essence et le
gazole de 5,75 % en 2010, ce taux a
été en 2005 de 2 %. Chaque pays est
libre de prendre les dispositions qui lui
sont appropriées pour satisfaire les
objectifs
de
la
Directive-Cadre.
L’Allemagne par exemple produit plus
de la moitié du biodiesel européen et
l’Espagne est le premier producteur
européen de bioéthanol.
Ces incorporations, au gazole
et à l’essence, ne nécessitent
ni adaptation des moteurs, ni
correction de l'injection, ni
mise en place d'un réseau de
distribution
spécifique.
Cependant, d’autres voies sont
ouvertes ; au Brésil, aux EtatsUnis ou en Suède, le
bioéthanol pur est utilisé
directement dans les moteurs
essence, sans être mélangé à
des
composants
pétrochimiques. Cette utilisation
réduit
sensiblement
les
émissions de gaz à effet de
serre et d’autres polluants
atmosphériques, mais elle
nécessite
toutefois
une
adaptation des moteurs.
Par ailleurs, les EMHV
bénéficient d’un pouvoirantiusure dans les gazoles à basse
page 23
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
PRODUITS /
MARCHES
QUALITE ET
SECURITE
ALIMENTAIRE
CONSOMMATION
ET NUTRITION
Des avantages et des débouchés
VALORISATION
NONALIMENTAIRE
Même si les biocarburants sont les produits les plus
connus de la chimie végétale, en raison de la crise
énergétique actuelle et future, d’autres bioproduits
sont également présents et connaissent des
évolutions intéressantes. Citons dans ce sens les
biopolymères, les biolubrifiants, les tensioactifs, les
séquestrants et agents de blanchiment, les solvants,
les intermédiaires et adjuvants chimiques, les
produits pharmaceutiques et cosmétiques, etc.
Sur le marché, il existe deux types de biocarburants
développés. D’une part, les biodiesels, «diesters»
ou EMHV (Esters méthyliques d'huiles végétales)
destinés à être incorporés au gazole, à hauteur de
5 % réglementaire, ou au fioul domestique. Il est
produit par réaction du méthanol (pétrochimique)
sur des huiles végétales provenant de colza ou de
tournesol par exemple. D’autre part, l'ETBE (Ethyl
tertio butyl ether) incorporé à l'essence, à hauteur
de 15 % maximum réglementaire, pour constituer
l’essence sans plomb que l’on trouve actuellement
dans les stataions de services. Il est obtenu par
synthèse à partir de bioéthanol (de canne à sucre, de
betterave, de blé…) et d’isobutylène.
PROGRAMMES
DE RECHERCHE
«Pétrole ou plantes, les molécules sont les
mêmes, explique Joël Barrault, directeur de
recherche au laboratoire de catalyse en chimie
organique du CNRS. Seule différence: les
chaînes carbonées issues des huiles végétales
présentent une structure qui se décompose plus
rapidement dans la nature».
avancées scientifiques leur ouvrent d’autres
perspectives que les débouchés usuels et leur
permettent de subsister dans des niches très
diversifiées, comme les bioplastiques, les colles, le
textile, l'hygiène, la dépollution, les peintures et
l'agrochimie. L’amidon de maïs, par exemple, est
transformé en film à usage agricole. Le chanvre,
quant à lui, trouve une valorisation remarquable
dans le domaine de la construction pour ses qualités
d’isolation, il peut ainsi remplacer la laine de verre
ou être associé à de la chaux en substitution des
parpaings de béton.
Mais sur la scène médiatique, les biocarburants
prennent le devant. Cette situation, dopée par la
hausse des prix du pétrole, est due à la contribution
des biocarburants à la réduction des émissions de
gaz à effet de serre. Cet effort peut actuellement
être monnayé grâce à l’existence d’un marché des
droits d’émission de CO2 dont le prix se situe
autour de 20 €/t (près de 220 DH). Les
biocarburants ont également un impact positif sur la
valeur ajoutée produite et sur la dynamisation de
l’emploi.
SOURCES
UTILES
qui sont réfractaires à la dégradation et participent à
la prolifération des gaz à effet de serre, les
molécules végétales ont l’avantage d’être
généralement recyclables, compostables ou
biodégradables. Les critères d’éco-compatibilité,
prenant en compte les indicateurs de toxicité pour
l’écosystème et d’innocuité environnementale, sont
plutôt favorables aux ressources naturelles. Notons,
cependant,
que
la
caractéristique
de
biodégradabilité n’est pas exclusivement synonyme
d’origine biologique des produits, c’est toujours un
thème de recherche qui tente d’approfondir la
connaissance
sur
les
mécanismes
de
fonctionnement et sur l’évaluation technique du
recyclage et de l’élimination des déchets
organiques.
PRODUCTION
AGRICOLE
SOURCES
UTILES
PROGRAMMES
DE RECHERCHE
VALORISATION
NONALIMENTAIRE
CONSOMMATION
ET NUTRITION
QUALITE ET
SECURITE
ALIMENTAIRE
PRODUITS /
MARCHES
TECHNOLOGIE
ET PROCEDES
PRODUCTION
AGRICOLE
teneur en soufre. L'ETBE, quant à lui, a un
avantage qui concerne l'indice d'octane et sa plus
faible volatilité. A ce titre, l'adjonction d'ETBE
dans les essences peut, sur le plan technique,
accompagner avantageusement leur reformulation.
Biocarburants :
produits végétaux
vedette
des
Les EMHV et ETBE ont initié la filière des
biocarburants, mais le nombre d’hectares
nécessaires pour produire des biocarburants est
énorme et le tonnage s’élève à plusieurs centaines
de milliers. Nous sommes loin des volumes qui
nous sont familiers lorsqu’il s’agit d’exploitations
agricoles ou même des petites et moyennes
entreprises de l’agroalimentaire. Le rendement
énergétique est également problématique, ainsi
1 hectare de colza, avec un rendement de
35 quintaux de grains, aboutit à 1,3 tonnes de
biocarburant et 2 tonnes de tourteaux et 1 hectare
de betterave a un potentiel de production de
7.500 litres d’éthanol, le double de ce que l’on
obtient avec le blé.
Le problème actuel, en perspective du « peak-oil »
où le volume d’extraction de pétrole dans le monde
atteindra son niveau le plus élevé et commencera à
décliner, est celui d’équilibrer entre la demande
énergétique et la capacité de raffinage (lourde en
investissement). En fait, il ne s’agit pas aujourd’hui
de substituer les biocarburants au pétrole : la
vocation de ceux-ci est d’abord d’introduire un
élément de souplesse dans l’approvisionnement
énergétique : ce que l’on recherche c’est une
capacité de meilleure régulation.
L’une des options explorées consiste à utiliser des
huiles pures comme carburant. Des expériences ont
été réalisées pour l’alimentation des tracteurs en
huiles végétales, mais les constructeurs n’y voient
pas une option techniquement viable : les propriétés
des huiles varient significativement en fonction des
cultures et la combustion de l’huile ne respecte pas
la réglementation antipollution en vigueur.
Les chercheurs explorent également une autre
option prometteuse, celle d’exploiter et de convertir
la biomasse de la plante entière. En fait, toute la
matière végétale est le produit du processus de la
photosynthèse et l’une des formes de stockage de
l’énergie solaire au cours de la vie de la plante ; si
la valeur énergétique de l’amidon des grains est
mise en évidence et a prouvé son intérêt industriel,
la transformation des tiges et des troncs des
végétaux, composés de lignocelluloses, va
consolider la place actuelle des biocarburants et
leur assurer un développement durable et plus sûr.
La plante entière :
l’agroressource
avenir
de
La transformation de la plante entière a plusieurs
atouts qui justifient l’intérêt que lui porte les
agroindustriels et les chercheurs ; en plus de
l’exploitation de toute la matière végétale et de tous
les sous-produits résiduels de l’agriculture, et de les
valoriser dans des filière à forte valeur ajoutée,
cette voie permettrait d’améliorer sensiblement le
rendement énergétique à l’hectare et de limiter ainsi
les surfaces nécessaires à cette activité. Sans
négliger, éventuellement, la possibilité d’utiliser les
sous-produits résiduels aux récoltes, destinées à
l’alimentation humaine ou animale, pour la
production de biocarburants, ce qui permettrait de
rehausser la valeur ajoutée de l’agriculture en
globalité.
La transformation de la lignocellulose consiste à
séparer la lignine et la cellulose et de les ramener à
une forme de sucre puis d’alcool. C’est une étape
problématique qui coûte environ la moitié du prix
de revient de l’éthanol, la conversion des pentoses
(des sucres à 5 carbones) étant toujours un défi pour
la recherche scientifique.
Pour la transformation de la matière végétale, les
procédés retenus, en l’état actuel des connaissances,
se focalisent particulièrement sur la voie
biochimique (science qui traite de la constitution
chimique des êtres vivants et des réactions
chimiques dont ils sont le siège) ou
thermochimique (science qui traite de l'influence de
la température sur les réactions chimiques).
L’hydrolyse enzymatique (coupure des molécules
par des enzymes) peut être une piste de recherche ;
le potentiel biotechnologique des enzymes laisse
espérer une réduction des coûts et leur action est
spécifique et n’engendre pas de sous-produit.
Finalement, la filière des biocarburants, ou plus
généralement la chimie végétale, ne peut se
légitimer
que
par
sa
contribution
au
développement durable. L’évaluation de l’impact
environnemental s’impose et l’analyse de l’écobilan
doit prendre en compte et quantifier tous les aspects
pluridisciplinaires,
en
relation
avec
ces
biocarburants (depuis la production des engrais de
culture jusqu’à la combustion dans le moteur), ainsi
que le cycle de vie des produits (durée et coût de la
dégradation). En n’utilisant que les grains, les
biocarburants ne peuvent pas, actuellement, assurer
notablement une indépendance énergétique ni faire
valoir leur intérêt réel pour l’environnement, d’où
l’intérêt des recherches sur la lignocellulose qui
peuvent porter tous les espoirs de l’efficacité
énergétique de demain.
Pour en savoir plus
www.peakoil.org/
www.agrobiosciences.org/
http://culturesciences.chimie.ens.fr/.
page 24
Brèves
Des nanomatériaux en alimentation animale
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Pour en savoir plus
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Pour en savoir plus
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PRODUCTION
AGRICOLE
Des champignons pour faciliter la production des biocarburants
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Pour en savoir plus
www.cas.cn/
www.cirad.fr/
Contact
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Contacts
Andrés Martínez de Azagra, Universidad de Valladolid
[email protected]
www.palencia.uva.es/etsiiaavirtual
Jorge Mongil Manso, Universidad Católica de Ávila,
www.ucavila.es
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SECURITE
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Pour en savoir plus
www.st-hyacinthetechnolpole.qc.ca
Contact
[email protected]
La traçabilité des OGM à l’ordre du jour en Europe
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Pour en savoir plus
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www.inra.fr
Contact
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Tél. : +33 1 30 83 32 04
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PRODUCTION
AGRICOLE
Les flavonoïdes des fruits et légumes
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Pour en savoir plus
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www.flavo.info
http://flavo.vtt.fi/
Contacts
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Réseau international pour l’étude du génome du caféier
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Pour en savoir plus
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Pour en savoir plus
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page 31
Abonnement au Bulletin d’I
d’Information Technologique Agroalimentaire
L’abonnement au BIT agroalimentaire est gratuit pour sa première année de publication
(numéros trimestriels 1 à 4 - avril 2005 à janvier 2006).
A compter du numéro 5 (avril 2006), le tarif d’abonnement sera de 400 DH HT pour un
an, soit 4 numéros.
L’abonnement au BIT inclut un service d’alerte par courrier électronique, qui vous
apporte régulièrement des informations concernant le domaine agroalimentaire, relatives
à:
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des nouvelles publications et sources d’informations pertinentes,
des réponses rapides à des demandes d’informations ponctuelles (hors frais
éventuels d’achats d’informations)
je m’abonne dès à présent pour les 4 numéros suivants (numéros 5 à 8) pour une valeur de 400 DH HT. Je souhaite
également profiter du service d’alerte jusqu’en avril 2007 *.
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Raison sociale :…………………………………………………………………………………………………….… …
…………………………………………………………….…………………………………………………………………
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……………………………………………………………………………………………………… ………………………
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* ne pas oublier d’indiquer impérativement votre adresse e-mail
Envoyer le présent coupon d’abonnement dûment rempli par fax à l’attention de :
Mme Nassima Akariou,
Fax : 037 68 63 87
IMIST-Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique (CNRST).
52, bd Omar Ibn El Khatab. B.P 8027-10 102 Agdal- Rabat.
Tél. : 037 68 14 62
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E-mail : [email protected]

Production agricole Biotechnologie au Maroc : Etat des lieux

Transcription

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