En plein hiver, les fruits frais peuvent coûter cher, des fruits rouges comme les baies arrivant aux États-Unis d'Amérique centrale et d'Amérique du Sud, parfois même par avion. Mais que faire si vous pouviez cultiver vous-même vos propres fruits chez vous et retrouver la santé les avantages des baies impossibles à cultiver ou des favoris en dehors de la saison sans avoir à manger des produits importés coûteux ou à prendre des suppléments?
C'est la question qui a poussé Lauri Reuter et ses collègues de la société de technologie publique VTT Technical Research Centre de Finlande à travailler sur un projet qui réinvente totalement notre façon de penser à la culture d'aliments. Son équipe travaille sur ce qu'ils appellent un «bioréacteur domestique»: un appareil de comptoir qui peut, en théorie, occuper le même espace de vie qu'une machine à café Nespresso, mais avec des cellules de baies fraîches, y compris des plantes. il serait impossible de cultiver avec des moyens traditionnels en raison de leur adaptation à la vie dans des endroits hostiles comme l'Arctique.
L'idée a commencé lorsque Reuter a commencé à travailler dans un laboratoire de VTT qui cultive des lignées de cellules végétales à usage industriel dans des domaines comme la cosmétique et la médecine. Les cellules des baies contiennent des composés chimiques sur lesquels comptent les fabricants de lotion et les professionnels de la santé: la société finlandaise Lumene s’appuie sur les propriétés bénéfiques des cellules de chicouté cultivées pour certains de ses produits pour la peau, et un médicament anticancéreux courant, le paclitaxel, est dérivé des cellules de la Océan Pacifique. Dans cette application, la culture cellulaire aide à produire suffisamment de cellules de baies et de feuilles pour alimenter le marché. Quand il a découvert que ses collègues travaillaient sur des cultures de cellules d’airelles, de fraises et de chicoutés, il leur a demandé quel goût ils avaient. Après tout, ils ne sont en réalité que le fruit d'une plante, issus d'une culture cellulaire plutôt que de la vigne ou du buisson. La réponse de ses collègues? “Nous ne savons pas. Vous n'êtes pas censé manger quoi que ce soit dans le laboratoire », dit Reuter.
Sa question a suscité une conversation sur ce que serait de cultiver des cultures de cellules végétales pouvant être consommées sous forme de culture cellulaire - et l'a finalement amené à goûter les cellules. Actuellement, les cellules végétales sont utilisées comme «usines» chimiques pour les médicaments, les cosmétiques et même certains arômes et colorants alimentaires. Par exemple, le safran de culture a été utilisé à la fois pour la saveur et la couleur des aliments: le crocus producteur de safran ne peut être récolté que pendant environ une semaine par an, principalement en Iran, et a un faible rendement, ce qui en fait l’épice la plus chère du monde. tandis que le safran de culture peut être produit toute l'année. Mais dans ces applications, les produits chimiques sont extraits des cellules végétales. L'idée de les utiliser tels quels a déjà été discutée dans les laboratoires, explique Reuter, "mais il y a toujours eu cette hypothèse selon laquelle le prix serait trop élevé, car nous avions supposé que vous deviez les cultiver dans des bioréacteurs dans le laboratoire."
L'équipe de Reuter a eu une nouvelle idée: et si les cellules de plantes pouvaient être cultivées pour la nourriture par des gens ordinaires travaillant en dehors du laboratoire? Ils ont commencé le projet en utilisant certaines des cultures de cellules de baies du laboratoire, y compris les baies arctiques originaires de Finlande.
Cellules d'airelles sur une cuillère. (Heiko Rischer) Après tout, les cellules végétales telles que celles que l'on trouve dans les baies que vous mangez nécessitent relativement peu de croissance: seuls les minéraux de l'environnement, l'eau et le sucre remplacent ce qu'une plante traditionnelle produirait grâce à la photosynthèse. Ce qu’ils produisent à partir de ces ingrédients simples, ce sont une foule de micronutriments bénéfiques qui peuvent être mangés sous une forme délicieuse: des cellules végétales savoureuses, aux couleurs vives, qui ont une texture semblable à celle des fruits en purée et qui peuvent être ajoutées à des aliments comme le yogourt ou les smoothies. «Nous avons en quelque sorte changé notre façon de penser à nos cultures cellulaires. Nous y avions pensé en tant qu’usines cellulaires pour produits pharmaceutiques », explique Reuter. "Mais tout à coup, nous avons commencé à les voir comme des denrées alimentaires."
L'équipe a fait des vagues en publiant un prototype fin 2016 sous le nom de CellPod. Leur bioréacteur à la maison a la taille d’une lampe de table et peut produire environ deux tasses de culture cellulaire chaque semaine, dans un sac en plastique autonome. Les utilisateurs insèrent le sac contenant le démarreur cellulaire, ajoutent de l'eau et allument le bioréacteur. Cela maintiendra la culture dans des conditions optimales pour la croissance. Les cellules peuvent être ajoutées à des smoothies, mélangées à du yaourt ou consommées seules en tant que suppléments, dit Reuter
L'utilisateur ajoute la "capsule" de cellules végétales et de l'eau au bioréacteur à domicile. (Niko Räty) Quand il a finalement pu essayer la culture, il était déçu: les cellules de la plante entière ont un «goût très doux et neutre», dit-il. "Les cellules ont ce genre de paroi de cellulose autour d'eux, donc elles sont, en quelque sorte, des capsules avec les bonnes choses là-dedans."
L’équipe a résolu ce problème en fabriquant ce que Reuter appelle un «bourrage de cellules», écrasant littéralement les cellules pour libérer leurs délicieuses entrailles. À ce stade, le bioréacteur ne fait pas cette étape lui-même, mais Reuter dit qu'il a reçu de bons retours des membres enthousiastes du public qui se sont portés volontaires pour être des testeurs de goût. Il dit que les gens semblent plus à l'aise avec l'idée de la culture de cellules végétales qu'avec l'idée de la viande cultivée - après tout, l'idée de cultiver des plantes à la maison est une idée familière.
Fraise "cellule confiture". (Centre de recherche technique VTT de Finlande) Lorsque Niko Räty, récemment diplômé d'une école de design, a été embauché pour concevoir le bioréacteur domestique, il a d'abord pensé créer un petit jardin sur table. Une fois qu'il a compris le projet, il a compris la nécessité d'un design à la fois familier et accessible. En dehors de la bière brassée à domicile et de la fermentation à domicile - des éléments qui reposent sur des bactéries à fermentation naturelle plutôt que sur des cellules normalement cultivées dans une plante - les bioréacteurs ont principalement été trouvés dans des laboratoires. Räty s’appuie sur son expérience dans la conception de meubles pour créer une petite nacelle aux bords arrondis qui ressemble à une lampe. Il dit qu'il voulait que l'appareil de haute technologie s'intègre parfaitement dans une cuisine, "afin que cela ne soit pas si effrayant". Il l'a également conçu avec une lumière végétale, afin que les propriétaires puissent y faire pousser des herbes.
"J'espère vraiment que les gens retourneront au centre de la production alimentaire", a déclaré Räty. Il a conçu le bioréacteur domestique pour aider les gens à se sentir plus liés à leur nourriture. Räty l'envisage au centre d'un minuscule jardin intérieur qui donnerait L’accès des gens à des produits frais provenant de la source peut être assimilé à un «Spotify de la production alimentaire», dans lequel vous pouvez recevoir différentes cellules végétales d’un abonnement pour cultiver une gamme d’aliments. En tant que créateur, la nouveauté du projet suscite l’attrait mais son potentiel pour la promotion de bonnes pratiques de conservation est également important, dit-il.
Bien que tout cela puisse sembler étrange à quelqu'un habitué à manger des fruits cultivés dans une vigne ou un arbuste, il s'agit d'un autre type d'agriculture - et après tout, les humains ont augmenté le rendement de leurs cultures par le biais d'une sélection et d'une culture soigneuses depuis des milliers d'années. . Et au-delà des avantages immédiats de fournir des aliments hors saison issus de l'agriculture à proximité de la maison, l'agriculture par cellules végétales pourrait nous permettre de cultiver des plantes très nutritives qu'il est actuellement impossible de cultiver pour se nourrir.
Reuter dit qu'élargir le régime alimentaire humain est une partie essentielle de l'idée. Sans compter le lichen et les algues sur près de 400 000 espèces de plantes, l’être humain n’en mange que 3 000 environ. Quelques-uns d'entre eux constituent l'essentiel de ce qui est cultivé et consommé, les «cultures de base», et le changement climatique menace leur santé. «Nous utilisons une petite fraction de la diversité que nous pourrions utiliser», dit-il. La technologie des bioréacteurs à petite échelle pourrait changer cela en permettant aux gens de cultiver des cellules végétales à partir de plantes auparavant difficiles, voire impossibles à cultiver, mais nutritives. Les plantes de baies arctiques figurent en tête de liste des VTT: ronce arctique, ronce de pierre et cellules de chicouté ont été parmi les premières cultivées dans le bioréacteur. Ces plantes, qui sont adaptées pour survivre dans des conditions hostiles, contiennent une grande quantité d'éléments nutritifs. Ils sont difficiles à cultiver en dehors de l'Arctique et impossibles à cultiver, sauf à certaines saisons. Beaucoup de baies sont également très petites, ce qui complique la récolte.
L’équipe de VTT étudie actuellement la manière dont les propriétés chimiques des cultures de cellules végétales se comparent à celles des plantes et des baies «traditionnelles». «Les cellules cultivées ne sont pas identiques aux plantes ou parties de plantes correspondantes d'où elles sont générées», explique Reuter. «Ils produisent bon nombre des précieuses biomolécules complexes que fabriquent les plantes elles-mêmes, mais souvent dans des compositions différentes.»
Des cultures de cellules prêtes à l’essai qui ont été transformées en «cellule jam». De gauche à droite: cellules de fraise verte, cellules de scorbut, cellules de mûre arctique, cellules de tabac, cellules de chicouté et cellules de fraise rouge. (Centre de recherche technique VTT de Finlande) Marianne Ellis, ingénieure à l’Université de Bath, déclare: «C’est une très bonne idée, en termes de taille. serait nécessaire pour la production industrielle. Mais elle voit également des difficultés potentielles pour aider les utilisateurs de bioréacteurs à domicile à créer des cultures, telles que le maintien de la stérilité dans le bioréacteur et la réduction du coût des fournitures. «Nous n'avons pas encore d'estimation des coûts», déclare Reuter. L’équipe vise à faire en sorte qu’une portion individuelle de cellules coûte environ le même prix qu’une portion de baies conventionnelles, qu’il s’agisse de l’achat d’une capsule pour une machine domestique ou de l’achat d’une portion pré-cultivée des cellules.
Ellis et Reuter voient tous les deux un terrain d’entente: des cultures de cellules végétales «microbrewées» disponibles chez un vendeur local qui fabrique quelque chose comme des smoothies. Le format final du bioréacteur resterait à peu près le même, juste agrandi, dit Reuter. Cela signifie que les bioréacteurs seraient plus grands, mais toujours très petits par rapport aux normes industrielles.
C'est une expérience prometteuse dans l'avenir de la nourriture. Les gens sont enthousiastes, dit Reuter, à propos du potentiel nutritionnel de baies jusque-là indisponibles, mais également à propos du potentiel aromatique. "Ce que je pense que le but devrait être le but n'est pas de lui donner un goût semblable à la [baie], " dit-il, "mais de le faire aller au-delà de cela."
VTT travaille toujours sur le projet et espère trouver un acheteur qui le mènera à une échelle commerciale. Entre temps, cependant, ils découvrent une différence qu'ils ont découverte entre les cellules de plantes cultivées et celles issues d'une plante: lorsque Reuter a finalement eu l'occasion de goûter les fruits de son travail, il a constaté qu'ils ne goûtaient souvent pas. comme la plante dont ils ont été cultivés. Par exemple, la confiture de cellules de fraise, fabriquée à partir de cellules végétales indifférenciées plutôt que spécifiquement de cellules de baies, a plutôt le goût d'une airelle, a-t-il déclaré. Une culture de ronce arctique a une saveur boisée, et certaines autres cultures ont un goût un peu comme le chou.
«Nous ne reproduisons pas simplement la plante dans un bioréacteur, mais cultivons un type de baies très différent», explique Reuter.
