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Le projet PROViDE fait partie des 13 projets sélectionnés dans le cadre de l'appel à projets "Défi Mutations alimentaires" lancé par l'INRA et le CNRS  pour soutenir de nouvelles collaborations entre leurs équipes autour de questions émergentes et interdisciplinaires sur les mutations alimentaires. Il répond à un double enjeu à la fois alimentaire et environnemental dans l'axe de recherche portant sur la sécurité alimentaire et le défi démographique.

En effet, une transition vers une alimentation plus riche en protéines végétales est actuellement recommandée au plan nutritionnel. Par ailleurs, l’extraction des protéines végétales à partir des sous-produits qui ne sont pas directement consommables par l’homme permet de mieux valoriser et préserver les ressources, avec un impact bénéfique pour l’environnement. 

Les protéines qui nous intéressent dans ce projet, colza, pois, blé, ont un point commun : ce sont des protéines de réserve. Elles sont accumulées au cours du développement de la graine afin de stocker des acides aminés nécessaires au redémarrage de la plante lors de la germination. Elles sont stockées sous forme de phases concentrées et déshydratées dans les graines. Ensuite, ces protéines végétales sont transformées en ingrédients par lavage des matières premières, précipitation au point isoélectrique et/ou par ultrafiltration-diafiltration de l’extrait protéique avant d’être séchées. Les protéines subissent ainsi un chemin thermodynamique complexe qui passe à plusieurs reprises par des phases très concentrées et déshydratées : lors de la maturation de la graine, lors des étapes de précipitation et de filtration sur membrane  et enfin au cours du séchage. Or, les étapes de concentration/déshydratation sont favorables à des changements structuraux  qui ont des conséquences sur les propriétés techno-fonctionnelles des protéines. Nous proposons, à travers le projet PROViDE, d’étudier le rôle de la déshydratation sur l’état d’assemblage, la solubilité et les propriétés interfaciales des protéines de réserve issue des graines.

Dans le projet PROViDE, nous allons nous intéresser à l’effet de la déshydratation sur la structure et la solubilité des protéines végétales grâce à une approche thermodynamique basée sur la déshydratation osmotique. L’objectif est d’évaluer l’effet du chemin thermodynamique de déshydratation sur la réversibilité des changements structuraux observés. Cette approche thermodynamique fondamentale permettra de mieux comprendre les mécanismes d’assemblage des protéines végétales sous de l’effet de l’augmentation de la concentration et, à terme, de mieux raisonner les procédés de fabrication des ingrédients de protéines végétales afin d’obtenir de meilleures fonctionnalités et de mieux valoriser ces ressources.

Ce projet exploratoire émerge des complémentarités de l’Unité INRA Biopolymères Interactions Assemblages (BIA) de Nantes et du Laboratoire de Génie Chimique (LGC – CNRS UMR 5503) de Toulouse. Il allie des compétences scientifiques en biochimie et physicochimie des protéines végétales émanant de l’Unité BIA et celle de la thermodynamique des transitions de phases, de la physicochimie des interfaces et de la dynamique des  transferts de matière du LGC.

• Date de démarrage du projet : Avril 2019
• Durée du projet : 1 an (renouvelable 1 fois)

• Coordination : Adeline Boire (Unité BIA - équipe ISD)
• Partenaires académiques :
  • INRA – BIA
  • Laboratoire de Génie Chimique (LGC – CNRS UMR 5503) de Toulouse
• Personnes impliquées : 
  • BIA : Denis Renard, Véronique Solé-Jamault, Joëlle Davy
  • LGC : Isaac Rodriguez Ruis, Pierre Roblin, Sébastien Teychené
• Budget total : 30 k€/an