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Analyse alimentaire : deux technologies en lice

Stéphanie Cohen

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- Analyse multiparamétrique via les puces à ADN ou haut débit par la PCR quantitative ? Ces deux outils sophistiqués tentent d'infiltrer les industries alimentaires.

Les technologies innovantes se pressent aux portes des industries alimentaires. Issues de la biologie moléculaire, elles offrent des perspectives réjouissantes pour la détection de pathogènes, d'OGM ou l'authentification des aliments. Rapidité, spécificité, pertinence des résultats, les promesses sont nombreuses.

La PCR quantitative (réaction de polymérisation en chaîne) a timidement réussi à mettre un pied dans le secteur. Les puces à ADN tentent, elles aussi, de faire leur trou.

Les stratégies qu'elles mettent en oeuvre sont radicalement différentes. La première se propose de détecter, sur un grand nombre d'échantillons, la présence d'un pathogène donné. La seconde parie sur la multidétection en parallèle. Par ailleurs, ces technologies n'ont pas la même maturité. La PCR quantitative, qui consiste à amplifier puis quantifier en temps réel des fragments d'ADN, est, pour l'heure, moins chère et plus intégrée que les puces. Or l'agroalimentaire n'est pas le secteur médical : « Les seules applications susceptibles d'avoir du succès dans ce secteur sont des solutions "presse-bouton" très intégrées et peu onéreuses », affirme Emmanuel Bufflier, ingénieur chez Apibio, spécialisé dans l'analyse biologique.

Le français Genesystems s'est justement adapté à ces spécificités. « Cet industriel est parti des contraintes de l'agroalimentaire et a conçu un outil simple répondant à la demande », souligne David Bariau de la société de conseil Alcimed. Quelques équipements sont aujourd'hui installés dans le domaine alimentaire, notamment pour détecter des pathogènes dans la viande. Mais d'autres applications, comme la détection d'OGM dans les céréales, sont en cours. La société travaille également avec un partenaire industriel pour détecter de nouveaux types d'allergènes dans les poissons. Enfin, avec le CTSCCV (centre technique pour les produits carnés), Genesystems a développé un test pour détecter de la viande de porc dans des produits censés être... "pur boeuf".

Genesystems n'est pas le seul sur ce créneau. Roche ou l'américain Cepheid tente aussi d'automatiser la PCR quantitative pour la rendre plus accessible.

Un test pour plusieurs hypothèses

Cet objectif est aussi visé par les puces à ADN. Avec une approche très différente, ces puces, qui assurent la détection multiparamétrique grâce à la reconnaissance de milliers de fragments d'ADN, prétendent, elles aussi, apporter une aide précieuse à l'IAA.

Après avoir créé, avec la Lyonnaise des Eaux, une puce pour la détection de 13 micro-organismes dans l'eau, Biomérieux a adapté, il y a quelques mois, la technologie de l'américain Affymetrix à l'authentification des aliments. Cette puce réunit 33 espèces animales comprenant mammifères, oiseaux et poissons.

Mais quel intérêt y a-t-il à détecter autant de paramètres en un seul test ? « Cet outil permet de répondre à des questions ouvertes et non plus seulement à des hypothèses uniques », explique Claude Mabilat, responsable R&D du diagnostic moléculaire "industrie" chez Biomérieux. « Un industriel nous a, par exemple, demandé de vérifier que l'alimentation pour poisson de ses fournisseurs correspondait bien au cahier des charges. Dans ce cas de figure, plusieurs hypothèses doivent être testées. » FoodExpert-ID est aujourd'hui en phase de commercialisation dans des laboratoires de services et de grosses entreprises alimentaires. « Pour l'instant, cette technologie est trop compliquée pour les industriels. Mais nous travaillons à la rendre plus accessible », ajoute Claude Mabilat.

Tout le monde ne semble pas convaincu de l'intérêt de la détection multiparamétrique pour l'IAA. David Bariau notamment : « En ce qui concerne l'authentification des aliments et la traçabilité, l'industrie alimentaire s'est orientée vers une logique de sécurisation des filières par des chartes de qualité pointilleuses plutôt que vers une logique de contrôle systématique. » Ce qui laisserait donc peu de place aux outils analytiques.

Des puces à petite densité

Par ailleurs, s'il est vrai que de nombreuses analyses bactériologiques doivent être réalisées avant la libération d'un lot, certains de ces tests sont si peu onéreux par les approches classiques qu'il n'est pas sûr qu'un test, même unique, soit plus rentable.

Pour les OGM, la question se pose peut-être autrement. « Comment ferons-nous quand il y aura une vingtaine d'OGM à détecter ? », se demande Emmanuel Bufflier. Ce n'est pas le cas aujourd'hui... Mais qui peut prédire l'avenir... ? C'est justement pour l'anticiper que Biomérieux s'intéresse aux biopuces.

Pour Bruno Vénuat, l'un des fondateurs de Genolife, « il y a de la place pour des puces à petite densité qui permettent l'analyse d'une dizaine de paramètres ». Cette société de biotechnologie, qui a travaillé avec Apibio pour développer une puce d'une dizaine de cibles pour détecter des OGM, envisage désormais un outil qui détecterait la présence des micro-organismes intervenant dans un process alimentaire. « Mais ces systèmes n'émergeront que si toutes les étapes, depuis l'extraction de l'ADN jusqu'à l'analyse, sont automatisées ! », ajoute le fondateur. Et de ce côté-là, il reste du pain sur la planche !

POUR DÉTECTER DES MICRO-ORGANISMES

- Tests bactériologiques avant libération d'un lot ; suivi des micro-organismes d'intérêt technologique au cours du process.

POUR DÉTECTER DES OGM

- Garantir les mentions "sans OGM" et détecter, à terme, les OGM autorisés et ceux qui ne le sont pas.

POUR AUTHENTIFIER DES ALIMENTS

- Vérifier la nature d'un filet de poisson, la composition de produits "pur boeuf", celle de farines alimentaires, etc.

PATRICE CHABLAIN RESPONSABLE R&D DE GENESYSTEMS«LA PCR QUANTITATIVE DÈS AUJOURD'HUI.»

Pourquoi les technologies liées à l'ADN ? « Les techniques de détection basées sur l'ADN permettent d'accélérer considérablement et de fiabiliser le diagnostic alimentaire, notamment pour les bactéries difficiles à cultiver et, dans l'avenir, pour les champignons. Or, pour les produits à courte durée de conservation, gagner ne serait-ce qu'une journée avant de libérer le produit est essentiel. » La PCR quantitative versus les puces à ADN ? « Les industriels de l'agroalimentaire n'ont pas forcément besoin de rechercher une panoplie de paramètres dans leur matrice alimentaire. Par exemple, les industriels du fromage ou de la salaison focalisent leurs analyses sur deux voire trois genres ou espèces bactériennes. Par contre, ils ont besoin de tester plusieurs matrices alimentaires en parallèle, ce qu'ils peuvent faire avec la PCR quantitative. »

CLAUDE MABILAT RESPONSABLE R&D DU DIAGNOSTIC MOLÉCULAIRE "INDUSTRIE" CHEZ BIOMÉRIEUX« LES PUCES À ADN PRÉPARENT L'AVENIR.»

Pourquoi les puces à ADN ? « Notre pari est le suivant : les industriels de l'agroalimentaire devront, dans le futur, gérer plusieurs risques en même temps. Aujourd'hui, la réglementation, par exemple, n'impose que la gestion du risque bactérien. Mais il existe d'autres pathogènes comme les virus, les champignons ou encore les parasites. Il faut éduquer les industriels sur la prise en compte de ces risques aujourd'hui mieux documentés scientifiquement. Les outils permettant la détection de différents paramètres en même temps n'existent pas encore. Notre idée est d'utiliser les puces à ADN pour détecter plusieurs déterminants génétiques en un seul test. » Quels sont vos champs de travail ? « Pour diffuser ces techniques et permettre leur utilisation en routine, notre champ de travail consiste à simplifier la technique en l'automatisant via la microfluidique, et à abaisser son coût. »

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