Diversité et interactions d’un écosystème agro-alimentaire « Blé/Homme/Levain» à faible intran: vers une meilleure compréhension de la durabilité de la filière boulangerie – BAKERY

Nous avons construit un groupe de 30 participants, boulangers français et paysans-boulangers, qui font des pains au levain, utilisent des farines issues de pratiques agro-écologiques. Nous avons recueilli des informations sur leurs pratiques de boulangerie et interrogé en détail trente de leurs consommateurs. Leurs blé, farines et levains ont été collectés et caractérisés avec des approches de microbiologie et méta-barcoding et de biochimie.

En parallèle, profitant des travaux antérieurs des partenaires du projet sur la sélection participative du blé, nous analysons l'effet du terroir, des variétés de blé (populations anciennes versus variétés modernes) et des pratiques boulangères sur le microbiome du levain et la qualité du pain. Pour cela, des expérimentations ont été co-construites et co-menées entre paysans, paysans/boulangers, boulangers et scientifiques. Les graines, farines, levains, pâte et pains expérimentaux ont été échantillonnées. Les levains sont analysés pour leur contenu en bactérie, levure par microbiologie classique et meta-barcoding. Les pâtes et pains sont analysés pour leur contenu en sucres, acides organiques, vitamine B1, phytate, minéraux. Les pains sont testés par un panel de dégustateurs.

En outre, nous étudions les interactions microbiennes au sein du levain en analysant les populations dans des communautés reconstituées composées chacune d'une souche de bactérie lactique et d'un souche de levure. Cette approche a permis de caractériser les interactions entre les souches microbiennes deux en à deux (facilitation écologique, ou compétition). Par ailleurs, un modèle mathématique est en cours de développement pour comprendre comment la complexité des mécanismes d'interaction joue sur les règles d'assemblage des communautés.

Nos premiers résultats montrent que la boulangerie à faible intrant en France héberge une diversité de pratique boulangère et une diversité d'espèces microbiennes importante et originale comparée à la diversité observée ailleurs dans le monde. De nouvelles espèces de levure ont été découvertes. Plusieurs espèces de bactéries lactiques ont été détectées en boulangerie pour la première fois. Les différents types de boulanger (paysans boulangers, artisans boulangers et PME) hébergent des communautés microbiennes différentes, ce qui montre l'importance de maintenir une diversité socio-culturelle.

Au delà de confirmer et compléter les résultats indiqués, nous chercherons les liens entre les conditions objectives de production et la diversité microbienne observable dans les différents levains et la qualité du pain. De plus nous analyserons la représentation des consommateurs. Enfin, nous nous attelons à comprendre d'où vient la diversité microbienne observée (terroir, variété de blé, eau, fournil), comment les espèces microbiennes s'assemblent et quels effets elles ont sur la qualité du pain.

PUBLICATIONS
1. Lhomme, E., C. Urien, J. Legrand, X. Dousset, B. Onno and D. Sicard 2016. Sourdough microbial community dynamics: An analysis during French organic bread-making processes. Food Microbiology, DOI 10.1016/j.fm.2014.11.014.
2. Lhomme, E., S. Orain, P. Courcoux, B. Onno and X. Dousset 2015. The predominance of Lactobacillus sanfranciscensis in French organic sourdoughs and its impact on related bread characteristics. International Journal of Food Microbiology. (in press)
3. Lhomme E., Bernard Onno, Victoria Chuat, Karine Durand, Servane Orain, Florence Valence, Xavier Dousset, Marie-Agnès Jacques, 2016.Genotypic diversity of Lactobacillus sanfranciscensis strains isolated from French organic sourdoughs. International Journal of Food Microbiology, Volume 226, Pages 13-19
4. Masson, E. (accepté) L’entretien en profondeur et l’appréhension du sens commun, In Lo Monaco, G. ; Delouvée, S & Rateau, P. Les représentations sociales. Théorie, méthodes, applications. Editions de Boeck.

ARTICLES DE VULGARISATION
1. E. Lhomme. 2014. Les bactéries lactiques du levain, Association Internationale du Pain Français, bulletin n°38, décembre 2014
2. C. Urien. 2014. Les levures dans les levains naturels : quelle diversité ? Association Internationale du Pain Français, bulletin n°38, décembre 2014
3. Ramsayer J et Sicard D, Explorer et conserver la diversité de la flore dans les levains, un potentiel en boulangerie, Innovation Agronomique, 44, 45-54.

Les systèmes alimentaires durables, en limitant leur impact sur l’environnement doivent contribuer à la sécurité alimentaire et nutritionnelle ainsi qu’à maintenir le bien être. Dans ce contexte, les objectifs de BAKERY sont de fournir une description fine de la diversité biologique et socio-culturelle d’un écosystème agro-alimentaire « Blé/Homme/Levain » à faibles intrants afin de permettre une meilleure compréhension des interactions et des services rendus.
Ce projet de recherche pluridisciplinaire et participatif vise à (i) décrire la diversité socio-culturelle des pratiques de boulangerie et la perception qu’en ont les consommateurs (ii) étudier les effets des variétés de blé, du terroir et des pratiques des boulangers sur la diversité du microbiome levain, la qualité sensorielle et nutritionnelle du pain ainsi que les préférences des consommateurs (iii) analyser les interactions microbiennes au sein du levain et leurs conséquences sur le fonctionnement du levain et sur la qualité du pain (iv) intégrer toutes les données pour identifier les déterminants de la diversité biologique et socio-culturelle dans la chaîne de boulangeries, (v) envisager des stratégies pour la conservation de la diversité biologique et de la diversité socio-culturelle en boulangerie.
Nous enquêterons auprès de 30 boulangers français et paysans-boulangers qui font des pains au levain, utilisent des farines issues de pratiques agro-écologiques et distribuent leurs produits localement et nous interrogerons en détail trente consommateurs de certains de ces produits. Nous recueillerons des informations sur les pratiques de boulangerie ainsi que sur l'origine des semences de blé (pour les paysans-boulangers), sur les échantillons de farine, le levain et le pain. Les semences de blé, les farines et le microbiome des levains seront caractérisés avec des approches de métagénomique. Les caractéristiques biochimiques des levains ainsi que les propriétés organoleptiques et sensorielles des pains seront analysés. L’ensemble de ces résultats serviront à mettre en évidence les liens éventuels entre biodiversité des levains, qualité du pain, diversité des pratiques des boulangers et perceptions des consommateurs.
En parallèle, profitant des travaux antérieurs des partenaires du projet sur la sélection participative du blé, nous allons analyser l'effet du terroir, des variétés de blé et des pratiques boulangères sur le microbiome du levain et la qualité du pain. En outre, nous allons étudier les interactions microbiennes au sein du levain en analysant la fermentation et la dynamique des populations dans des communautés reconstituées composées de bactéries lactiques et de levures. Cette approche permettra de caractériser les interactions entre les espèces microbiennes (facilitation écologique, ou sélection) et leurs conséquences sur les services du levain (caractéristiques de la pâte et qualité du pain). L'analyse de l'ensemble des expériences contrôlées permettra d'identifier les déterminants potentiels de la diversité des écosystèmes agro-alimentaires « Blé / Homme / Levain ».
Le projet BAKERY permettra : (i) d'accroître nos connaissances sur la diversité des pratiques des boulangers et des paysans-boulangers et des perceptions des consommateurs, (ii) de caractériser et de conserver la diversité microbienne des levains français (iii) de mieux comprendre l'impact des différents facteurs le fonctionnement de l’écosystème agro-alimentaire «Blé / Homme / Levain» (iv) de considérer la complémentarité des conservations ex situ et in situ des ressources génétiques analysées ici (v) de déterminer les mesures favorisant des pratiques durables en boulangerie.?Cet ambitieux projet est basé sur l'intégration d'approches novatrices et de nouveaux outils (recherche participative, inter-disciplinaire, modélisation mathématique, données de post-génomique) et bénéficiera de la forte complémentarité entre les partenaires.