Physiologie de la nutrition et du comportement alimentaire

Dans un contexte d'amélioration d’une alimentation saine et durable, tout en assurant la sécurité alimentaire, la recherche d'aliments innovants est cruciale pour les années à venir. La filière française des macroalgues pourrait s’avérer intéressante en raison de la disponibilité de cette ressource marine naturelle. Les macroalgues entières sont peu exploitées comme source alimentaire alors qu'elles sont nutritionnellement denses et contiennent des niveaux relativement élevés de microconstituants bioactifs dont les bénéfices nutraceutiques potentiels ont été démontrés à partir d’extraits ou de composés purifiés. Le projet multidisciplinaire ALGOMENU vise à évaluer le potentiel des macroalgues entières du marché français comme source alimentaire sûre et contribuant à une alimentation saine par la modulation de l'écosystème intestinal. Nous proposons 1) de sélectionner des espèces de macroalgues d'intérêt par la caractérisation de la composition biochimique des profils nutritionnel et nutraceutique et de tester des processus écologiques pour réduire les contaminants et augmenter la biodisponibilité des composés bioactifs ; 2) d'évaluer in vivo la tolérance et l'impact de la consommation des macroalgues sélectionnées sur la digestibilité et métabolisme des protéines du régime alimentaire ainsi que l'impact sur l'écosystème digestif et les répercussions métaboliques systémiques (dont le métabolisme des métaux) sur modèle murin nourri avec un régime équilibré ou un régime riche en calories, représentatif de la population occidentale ; et 3) d’évaluer l'acceptabilité par les consommateurs des macroalgues comestibles dans le régime alimentaire par des approches sociologiques et de perception alimentaires, notamment de nouveaux produits formulés contenant des macroalgues. Les résultats du projet permettront de déterminer si les macroalgues marines entières sont de bonnes candidates pour la transition alimentaire avec des avantages nutritionnels et/ou nutraceutiques.

Le sucre et les édulcorants sont consommés de façon courante et croissante dans la population humaine. Leurs effets sur le développement des fonctions cérébrales sont encore peu connus, en particulier pour les édulcorants non-nutritifs tels que l'aspartame, la saccharine ou le sucralose (E955). Nos données récentes indiquent que la consommation chronique de sucre comme des édulcorants non nutritifs entraîne des altérations des niveaux de dopamine ainsi que des récepteurs dopaminergiques dans le circuit cérébral de récompense et affecte la prise de décision. Nous faisons donc l'hypothèse que la consommation chronique précoce de sucre et d'édulcorants non nutritifs influence le contrôle dopaminergique de la prise de décision, dans un processus indépendant de leur valeur énergétique. Le projet SweetBrainDev est donc conçu pour comprendre les conséquences à long terme de la consommation précoce (in utero et à l'adolescence) de sucre et d'édulcorants non-nutritifs chez l’humain et la souris, et pour évaluer le rôle causal des modulations dopaminergiques sur les prises de décision afin de comprendre les mécanismes cérébraux par lesquels ces effets sont produits. Pour ce faire, notre projet vise à 3 objectifs : 1/ Explorer les changements moléculaires et physiologiques du système de récompense induits par la consommation de sucre ou d'édulcorants non-nutritifs. 2/ Caractériser l'influence de la consommation de sucre ou d'édulcorants non-nutritifs sur les fonctions comportementales et cognitives chez la souris. 3/ Établir les relations causales entre la consommation de sucre ou édulcorants non nutritifs et les profils cognitifs/émotionnels chez l'homme. SweetBrainDev permettra d’identifier les causes et conséquences de la consommation d’édulcorants sur le développement cérébral et sur les comportements tels que l'anxiété, l’addiction, la cognition sociale et la relation complexe entre préférences alimentaires, consommation et conséquences physiopathologiques.

ERMES est un projet de recherche interdisciplinaire qui mobilise des disciplines appartenant aux sciences humaines et sociales (anthropologie, sociologie, sciences de l'éducation), aux sciences comportementales (sciences de la décision, psychologie, économie) et aux sciences informatiques (représentation des connaissances, apprentissage automatique). En développant une nouvelle méthode interdisciplinaire principalement basée sur la combinaison d'approches ethnographiques, économétriques, expérimentales et de modélisation, ERMES vise à caractériser les mécanismes de transmission des messages alimentaires entre pairs et les effets de programmes d'éducation par les pairs sur les comportements alimentaires. Le projet s’attachera à comparer de telles actions d'éducation avec des approches plus couramment déployées en éducation à l’alimentation (basées sur l’intervention des enseignants). De plus, ERMES propose d'explorer les messages alimentaires que les enfants reçoivent et relaient (notamment ceux liés à leur santé ou aux conséquences environnementales) et de mieux comprendre quels profils d'enfants sont les plus susceptibles d'être influencés par ces messages. L'étude se déroulera dans 14 écoles élémentaires (24 classes de CM1) de la ville de Paris (contrastées sur le plan socio-économique) et du département de la Seine-Saint-Denis (contrastées sur le plan socio-économique). Le WP1 consistera en une étude ethnographique dans quatre classes de CM1 (complétée par des données quantitatives issues des questionnaires qui seront utilisées dans le WP2) pour mieux décrire les mécanismes sous-jacents, en particulier le rôle des caractéristiques des groupes de pairs dans les comportements et discours alimentaires des enfants. Le WP2 propose d'étudier les effets à court et moyen terme de messages nutritionnels émis soit par les pairs soit par les enseignants sur les connaissances, attitudes et comportements des enfants destinataires avec un essai contrôlé randomisé mené sur 500 élèves. Le WP3 vise à présenter les résultats des WP1 et WP2 à différents cercles d’experts et acteurs de la société civile pour formuler des propositions de lignes directrices pour l’action publique dans le domaine de l’éducation à l’alimentation. Les travaux menés dans ce WP3 auront aussi pour vocation de contribuer plus largement à l'étude des changements de comportements ainsi qu’à l’action publique sur les changements de comportement en lien avec la santé. L'originalité du projet réside dans l'étude du rôle et de l'influence des réseaux d'amitié sur la circulation des messages alimentaires chez les enfants et leurs conséquences sur les discours et comportements alimentaires. Il sera basé sur une cartographie des groupes d'amis dans chaque classe, notamment au moyen d’un questionnaire qui n'a jamais été utilisé en France. ERMES est issu d’un projet de recherche multi-acteurs soutenu depuis 2020 par l’ARS Île-de-France regroupant des scientifiques, une collectivité territoriale de Seine-Saint-Denis, des professionnels scolaires et périscolaires ainsi que des acteurs associatifs qui abordent la promotion de la santé chez les jeunes (projet MODALITEA). Ce cadre permettra d'assurer une diffusion efficace des résultats de la recherche et notamment d'améliorer les programmes d'éducation à la santé et de préciser les conditions favorables pour que ces programmes soient plus opérants.

Accelerating the transition from animal-based to alternative dietary proteins – the dietary shift – is key to reducing the footprint of our food system in terms of greenhouse gas emissions (GHG), energy, water and land use, and other relevant environmental impacts, and for improving the health and well-being of people, animals and the planet. GIANT LEAPS delivers the strategic innovations, methodologies, and open-access datasets to speed up this dietary shift, in line with the Farm-to-Fork strategy and contributing to the Green Deal target of reaching climate neutrality by 2050. Achieving the dietary shift in practice is inherently complex due to the diverse set of actors involved and further hindered by major knowledge gaps, scattered across the various alternative protein sources and the domains of health (safety, allergenicity and digestibility), environment (GHGs and other environmental and climate impacts, biodiversity, circularity), and/or barriers to adoption (technological, sensory, and consumer acceptance). The GIANT LEAPS consortium consists of the key actors and spans all expertise to address relevant knowledge gaps and proactively engages to arrive at optimized future diets based on alternative proteins that are broadly accepted across stakeholder groups. In order to deliver required insights for short-, mid- and long-term decision making and impact, GIANT LEAPS protein sources have been selected for either targeted or full assessment based on their current level of specification. The innovations and improved methods combined with accessible and comprehensive information, generated for a wide collection of alternative proteins, will enable policymakers to prioritise changes in the food system towards the dietary shift based on desired impact, value chain actors to make strategic scientific, business and investment choices, and the general public to make more sustainable and healthy dietary choices.

Les préoccupations en matière de santé, d'environnement et de bien-être animal ont conduit à une réduction récente de la consommation de viande. Les autorités de santé publique recommandent également une transition vers des régimes alimentaires plus durables et végétalisés. Les protéines végétales sont généralement considérées de plus faible valeur nutritionnelle que les protéines animales. En effet, elles contiennent des vitamines et de minéraux, mais aussi des fibres alimentaires et des facteurs antinutritionnels qui diminue leur digestibilité. Cependant, peu de données existent sur les effets potentiellement synergiques à long terme d’un régime riche en aliments végétaux sur la capacité digestive des protéines. Or dans le cadre de la transition nutritionnelle, il est important de prendre en compte les effets des différents composants du régime sur la digestion des protéines. Ceci est particulièrement important pour les populations les plus vulnérables comme les personnes âgées, pour lesquelles les besoins en protéines sont augmentés et les apports généralement diminués. Ainsi, le projet VEGAA vise à mieux comprendre l'influence d'une alimentation riche en aliments végétaux sur la biodisponibilité des acides aminés d’une protéine végétale tout au long de la vie adulte, en utilisant des techniques innovantes de traceurs isotopiques. Tout d’abord, nous explorerons dans une étude préclinique les effets aigus et chroniques d'un régime riche en aliments végétaux sur la biodisponibilité des acides aminés d’une protéine végétale, le métabolisme des protéines et la physiologie digestive en fonction de l’âge. Nous déterminerons ensuite, grâce à la méthode double traceurs récemment développée, la biodisponibilité des acides aminés d’une protéine végétale chez des adultes jeunes ou âgés, végétariens ou omnivores. Le projet VEGAA fournira des données importantes sur la digestibilité des protéines végétales et les adaptations digestives pouvant apparaître lors d’un régime riche en aliments d’origine végétale, au cours du vieillissement. Nos résultats participeront ainsi à estimer l’adéquation des apports et des besoins en protéines et acides aminés dans le contexte des régimes alimentaires végétariens, pour promouvoir une bonne santé à tout âge.

Compte tenu des préoccupations sanitaires et environnementales actuelles, réduire la consommation de viande est devenu un enjeu politique majeur dans les pays occidentaux qui pourrait donner lieu à des mesures économiques dans les années à venir. Cependant, en pratique, les comportements de substitution de la viande n’aboutissent pas tous aux mêmes apports nutritionnels et semblent être socialement déterminés. Il est probable que les consommateurs à faible statut socio-économique (SSE) tendent à remplacer la viande par des aliments plus gras et sucrés, mais moins chers et plus accessibles, ce qui diminuerait la qualité de leur régimes et augmenterait les risques de santé comme la prise de poids. De fait, toutes choses égales par ailleurs, la réduction de la consommation de viande conduirait à exacerber les inégalités nutritionnelles. Or, à ce jour, aucune étude n’a considéré le rôle du SSE dans la relation entre la consommation de viande et l’indice de masse corporelle (IMC). Nos études préliminaires ont montré un contraste saisissant à partir de données en coupe transversale portant sur la population française : une consommation de viande inférieure est associée à un IMC plus bas chez les adultes à haut SSE, mais à un IMC plus haut chez les adultes à bas SSE. Le présent projet vise à approfondir ces résultats en explorant les dynamiques longitudinales de la relation entre le SSE, la consommation de viande et la corpulence. Nous analyserons notamment si la prise de poids observée chez les populations à faible SSE s'explique en partie par des différences dans les choix alimentaires lorsque la consommation de viande diminue. Nous chercherons à identifier par ailleurs les principales motivations et difficultés rencontrées par les individus à faible SSE lorsque la consommation de viande baisse, par rapport à leurs homologues plus riches. Pour ce faire, ce projet réunit un consortium d’experts scientifiques en économie appliquée, épidémiologie nutritionnelle, physiologie des apports protéiques et des comportements alimentaires, ainsi que des spécialistes en conception d'interventions nutritionnelles et de campagnes d'information destinées au grand public. Nos objectifs de recherche se divisent en trois phases complémentaires : (1) Nous allons mener des analyses économétriques et épidémiologiques à partir de données d’achat longitudinales et représentatives pour étudier l’évolution de la consommation de viande en fonction d’indicateurs de SSE (revenu, éducation et type d’emploi), et la façon dont les changements opérés ont affecté la corpulence au cours du temps. Nous allons également étudier les comportements de substitution qui s’opèrent lors de la réduction de la consommation de viande et qui constituent un risque pour la santé des individus à faible SSE en comparaison aux plus aisés. (2) La collecte de données quantitatives et qualitatives des comportements alimentaires dans un contexte de réduction de la consommation de viande nous permettra de vérifier en conditions réelles les comportements de substitution à risque supposés, de mesurer les effets physiologiques de la réduction de viande, et d’identifier les motivations, les leviers et les difficultés spécifiques à différents groupes de SSE. (3) Des expériences et des interventions de recherche-action auront pour but d’orienter les choix des consommateurs des restaurants universitaires vers des repas sans viande de meilleure qualité nutritionnelle. Notre recherche contribuera à combler le manque de connaissances sur l'importance du SSE comme facteur de transition vers des régimes alimentaires durables. Notre projet aura un impact sociétal fort en produisant des résultats qui informeront les décideurs publics sur ces enjeux, mais aussi en élaborant des outils capables d’aider les populations vulnérables à trouver un meilleur équilibre alimentaire. Ce projet contribuera à montrer la voie vers une alimentation durable et saine pour tous.

Comment et dans quelle mesure le système de production alimentaire français pourrait assurer une alimentation saine et durable à sa population tout en augmentant sa capacité d’autosuffisance ? D'un point de vue politique, il existe une demande croissante des consommateurs/citoyens en faveur de ce qui est considéré comme une meilleure maîtrise de la chaîne alimentaire et de son externalité sociale/sociétale, dans le sens d’un développement plus durable, avec une réappropriation de l'espace territorial de proximité. Les responsables politiques semblent désormais suivre et même soutenir cette tendance, avec des agendas politiques. Cependant, l’objectif d’autosuffisance est aussi critiqué pour différentes raisons, et, surtout, les nombreuses dimensions du système alimentaire que sont la santé, l'impact environnemental, l'acceptabilité et l'autosuffisance ne sont pas nécessairement alignées. Notre objectif est d'analyser les tensions qui entourent la mise en œuvre d'une plus grande autosuffisance dans la production d'aliments permettant des régimes alimentaires plus sains et plus durables. Nous identifierons les pressions en faveur d'une augmentation ou d'une diminution des différentes productions agricoles nationales, dans le but de produire des régimes alimentaires plus sains et plus durables tout en réduisant et en redistribuant les importations. Nous fournirons une analyse détaillée des conflits entre les différents objectifs (nutrition/santé, environnement et autosuffisance) et nous explorerons les compromis sur lesquels un système alimentaire optimal pourrait être fondé. Nous décrirons également l'adaptabilité prospective du système pour atténuer les tensions, par exemple avec des changements dans les productions agricoles et les modes de transport. Nous analyserons les contingences régionales et locales et dans quelle mesure le métabolisme socio-économique agricole peut s'adapter pour accompagner la transformation locale pour appuyer une nouvelle demande alimentaire prospective. Ce projet de recherche interdisciplinaire combine à la fois des approches systémiques considérant les régimes de population, la capacité de production et le réseau de transport au niveau du pays et des scénarios détaillés au niveau des petites régions agricoles. L'approche repose en grande partie sur la modélisation, avec des modèles d'optimisation et de simulation pour identifier la demande de produits agricoles nécessaires à des régimes alimentaires plus sains et plus durables, recalibrer itérativement l'empreinte environnementale de la production nationale remodelée et des importations, et comprendre les paramètres clés qui favorisent ou s'opposent à l'adaptation du système de production à cette nouvelle demande potentielle. Par conséquent, le projet de recherche comprend (i) l'analyse des conflits entre la nutrition/santé, l'environnement et l'autosuffisance, et l’identification de régimes alimentaires formant les meilleurs compromis qui seront utilisés en tant que scénarios de demande de produits agricoles, (ii) la compréhension de la façon dont la production agricole pourrait être remodelée dans le réseau national afin de réduire l'énergie et les GES associés aux transports, et (iii) la compréhension de la façon dont les territoires de production locale pourraient être transformés avec différentes utilisations des terres et allocations de bétail afin que la production s'aligne mieux sur les changements nécessaires au niveau de la demande nationale. Le projet comprend un solide programme de diffusion auprès de la communauté scientifique, du grand public et des acteurs politiques.

L’alimentation est un levier majeur de préservation de la santé et de l’environnement. Sans modifications rapides et drastiques des systèmes alimentaires, des modes de production aux modes de consommation, les limites environnementales assurant la pérennité des écosystèmes seront atteintes d’ici 2050 et l’incidence des maladies chroniques continuera à croître. Alors que la prise de conscience des parties prenantes semble aujourd’hui manifeste et que les régimes alimentaires durables sont bien caractérisés, les « solutions alimentaires » restent globales (non individualisées et les travaux prospectifs sont basés sur des scénarios. En effet, aucune étude n’a évalué quantitativement les évolutions récentes des comportements alimentaires et si celles-ci sont cohérentes avec une transition vers une alimentation plus durable, plus saine, plus accessible plus respectueuse de l’environnement. Il est urgent d’évaluer à l’aide d’une approche multicritère et transdisciplinaire les transitions alimentaires en cours, les caractéristiques individuelles associées et de mesurer leurs impacts sur la santé (court et long terme), l’environnement et en termes socio-économiques. Mieux comprendre ces aspects permettra de proposer des actions au regard des leviers et des barrières spécifiques des groupes de population. Le projet TRANSFood vise à répondre à ces différents enjeux en employant une approche systémique « du champ à l’assiette » (agriculture, accessibilité, consommation, etc.) à partir deux études épidémiologiques (l’une transversale, l’autre longitudinale), d’une étude expérimentale et d’un panel de consommateurs. Plus particulièrement, les objectifs spécifiques du projet TRANSFood englobent : 1) une étude des trajectoires des changements alimentaires sur une période de 8 ans (couvrant la crise du COVID-19 et ses conséquences) au niveau individuel (sur la base de données répétées issues d’un même échantillon) intégrant des spécificités des systèmes alimentaires (pratiques agricoles agroécologiques et conventionnelles). Les changements récents seront évalués sur une période de 8 ans dans la cohorte NutriNet-Santé afin de générer une typologie de changement sur laquelle des sous-groupes de la population française (INCA3) seront situés. 2) une évaluation fine des valeurs durables (économie, nutrition – adéquation aux besoins en nutriments- santé et environnement) des régimes alimentaires et de leurs changements ainsi que la caractérisation de leurs déterminants (socio-démographiques, socio-économiques, géographiques). Les implications environnementales et de santé de ces transitions seront évaluées au moyen de bases de données d’analyse de cycle de vie, d’un indicateur de biodiversité et d’un modèle de risque afin de quantifier les potentielles améliorations qui pourraient être attendues dans un futur proche 3) l’identification des obstacles et des leviers et la mesure de la propension individuelle réelle de changement. Une analyse précise des leviers et des barrières aux changements sera réalisée via l’administration de questionnaires sur la propension à échanger et via une expérimentation portant sur le consentement à payer. Les déterminants sociodémographiques (sexe, âge/génération, situation familiale), socioéconomiques (coût des régimes alimentaires, éducation, revenus etc.) et géographiques (accessibilité, approvisionnement) de ces trajectoires seront mises en lumière. 4) l’établissement de préconisations adaptées aux groupes de populations et aux trajectoires identifiées par la mise en œuvre de modèles multicritères basée sur de l'optimisation sous multiples contraintes (environnementales, nutritionnelles, de santé, économiques) qui permettront de proposer des régimes durables, en fonction des différentes caractéristiques, des barrières et leviers préalablement identifiés. Les résultats de ce projet seront largement diffusés dans le milieu académique mais aussi après des acteurs et en particulier les consommateurs.

Le développement de nouvelles méthodes de diagnostic précoce, de pronostic et de stratégies thérapeutiques repose sur la découverte de biomarqueurs. Grâce à nos premiers résultats brevetés, un nouvel outil de spectrométrie de masse isotopique (IRMS) sera développé et exploité pour accéder à l’analyse isotopique position spécifique (PSIA). L'azote 15 en abondance naturelle des différentes positions d'atomes d'azote sera mesuré au sein d'intermédiaires du cycle de l'urée modifié dans le cancer et sur un ensemble d'échantillons d'une banque de tissus du cancer du sein afin d'accéder à l'origine métabolique de signatures isotopiques spécifiques en utilisant la modélisation de flux isotopique. Ce projet rassemble un consortium d'experts en isotopes de renommée internationale et une entreprise mondialement reconnue en IRMS qui contribuera à la fabrication d'un système adapté aux analyses de routine PSIA pour l'analyse de biomarqueurs innovants dans le cancer et dans divers d'autres domaines.

À l’échelle mondiale, la demande en protéines alimentaires augmente mécaniquement du fait de l'augmentation de la population, on estime qu’elle doublera d’ici 2050. Les sources animales contribuent actuellement à une part importante des protéines que les populations des pays riches consomment, mais ce modèle de système alimentaire ne peut être étendu à l’ensemble de la population mondiale. En effet, la production de ces protéines animales est très consommatrice de ressources non renouvelables (combustibles fossiles et eau) et fortement émettrice de gaz à effet de serre. De surcroît la consommation excessive de produits carnés est reconnue comme un facteur majeur du développement de l'obésité et de son corollaire morbide de maladies métaboliques chroniques (maladies cardiovasculaires, diabète, cancers). Ainsi l’augmentation de la demande mondiale en protéines alimentaire ne peut pas être satisfaite de manière durable sans ré-équilibrer les consommations de sources animales et végétales. Or ces changements sont mal acceptés et cela constitue un frein à l'évolution urgente et nécessaire de nos régimes vers des diètes plus végétales et plus durables. Afin de contribuer à la conception et à la mise en œuvre de politiques publiques pour une alimentation durable ainsi qu’à la stimulation d’innovations agroalimentaires soutenables et vertueuses, les nouvelles générations de scientifiques, qu'elles se destinent à évoluer dans le domaine académique ou dans le secteur industriel, doivent être sensibilisées à ces enjeux de l’alimentation de demain. Elles doivent aussi disposer de capacités d'analyse et de compréhension des déterminants et des leviers de l’acceptabilité des changement de comportement alimentaire ainsi que des conséquences de ces derniers sur la santé humaine. Or les méthodes actuelles d’analyse des comportements alimentaires sont parfois limitées face à la très haute complexité des comportements alimentaires Humains. L'objectif du projet SWAPS (Swaps With Alternative Protein Sources - Determinants and predictive models of the acceptability of protein sources) sera de former cette nouvelle génération de scientifiques capable de traiter ces problématiques complexes et interdisciplinaires. La proposition de projet SWAPS, déposée en vue de la constitution d’un consortium de type « European Joint Doctorate (EJD)» dans le cadre de l’appel à proposition MSCA-ITN-2021 du programme Cadre Horizon Europe, proposera un programme de formation par la recherche (programmes doctoraux) portant sur (1) la compréhension des facteurs qui favorisent ou limitent l'acceptabilité des changements de sources de protéines (2) la mise en place de modèles prédictifs de l'acceptabilité en conditions réelles et (3) l'évaluation des conséquences à long terme de telles substitutions sur la santé humaine. SWAPS intégrera, tout au long de ces programmes doctoraux, des séminaires d’enseignement thématiques portant sur les enjeux nutritionnels à venir. Les comportements alimentaires humains étant un système complexe, une des originalités forte de ce projet est qu’il propose de croiser des approches de nutrition avec des méthodes d’analyse et de modélisation des systèmes complexes issues de l’informatique et des neurosciences computationnelles. La consolidation de ce réseau international et interdisciplinaire permettra de maximiser les chances de succès de la proposition SWAPS lors de son évaluation par la commission européenne. Le soutien de l’Agence Nationale de la Recherche via l’aide au « Montage de Réseaux Scientifiques Européens ou Internationaux » sera mis a profit autour de deux activités principales, l’animation scientifique du réseau (journées d’études thématiques multipartites et réunions bilatérales de travail entre partenaires) afin de renforcer le consortium, ainsi que la préparation et la rédaction de la proposition (réunions du consortium, sessions de rédaction et de relecture, prestations extérieures de relecture de la proposition).

En lien avec l’augmentation de la population mondiale, et l’élévation du niveau de vie dans les pays en voie de développement, la pression croissante sur le marché mondial des protéines, combinée à la volonté de développer des systèmes alimentaires plus durables, pousse actuellement l'agro-industrie à diversifier ses sources d’approvisionnement en protéines. De plus en plus d'attention est accordée aux végétaux, ceux-ci pouvant être produits en grandes quantités, et dans des conditions de culture très variées. En outre, pour les plantes de grande culture, la fraction protéique est souvent un coproduit de l’extraction d'huile ou d’amidon, qui pour l’instant est essentiellement utilisé en alimentation animale. Une des principales limites à l’utilisation des protéines végétales en alimentation humaine est la faible valeur nutritionnelle qui leur est généralement attribuée, d’une part en raison de leur composition en acides aminés indispensables, souvent déséquilibrée par rapport aux besoins de l’homme, et d’autre part en raison de leur digestibilité, généralement inférieure à celle des protéines animales. Cependant, en ‘craquant’ les produits végétaux et en recombinant les protéines végétales de diverses natures (globulines/albumines/gluténines) et origines (céréales/ légumineuses/graines oléagineuses), il doit être possible de constituer des mélanges présentant une composition en acides aminés adéquate, incorporables dans des matrices alimentaires assurant une bonne biodisponibilité de ces acides aminés. Pour un nombre croissant de ressources végétales (graines oléagineuses, graines protéagineuses, céréales …), des procédés d'extraction et de fractionnement des protéines, développés à l'échelle du laboratoire, sont aujourd’hui en cours de transposition à l'échelle industrielle. La valorisation de ces extraits protéiques en nutrition humaine est donc devenue un point clé pour la capitalisation de ces acquis. Une démonstration claire du potentiel nutritionnel élevé des mélanges de protéines végétales fait actuellement défaut, elle ouvrirait cependant les portes aux innovations agro-industrielles, avec le développement de nouveaux produits adaptés aux besoins spécifiques de consommateurs ciblés. C’est l’ambition du projet P-Probs qui s’attachera à développer un mélange de protéines végétales de qualité nutritionnelle optimisée pour ralentir le développement de la sarcopénie (atrophie musculaire liée à l’âge) et du risque cardiométabolique (ensemble de facteurs de risque, dont l’inflammation systémique et vasculaire) chez les personnes âgées. Dans ce contexte, trois acides aminés semblent jouer un rôle majeur : la leucine, qui stimule la synthèse des protéines musculaires ; l’arginine, qui affecte la fonction endothéliale vasculaire et module potentiellement la perfusion en nutriment du muscle ; la cystéine, qui aide à lutter contre le stress oxydatif par la synthèse de glutathion. L’objectif sera donc de formuler un mélange de protéines végétales assurant un bon équilibre en acides aminés indispensables, une teneur élevée en leucine, arginine et cystéine, une digestibilité élevée, et présentant un bénéfice santé avéré pour la population ciblée. Une étude à long terme chez un modèle de rongeur permettra de tester l'efficacité du mélange de protéines proposé pour maintenir la masse musculaire et atténuer le développement des dérégulations métaboliques associées au vieillissement. En parallèle, un aliment ‘prototype’, basé sur le mélange de protéine sera produit puis testé dans deux essais cliniques pour sa capacité à stimuler l'anabolisme protéique postprandial, tout en réduisant l'inflammation postprandiale à bas bruit et le dysfonctionnement endothélial vasculaire, chez les personnes âgées. Pour atteindre ses objectifs, le projet P-Probs réunit des nutritionnistes, et deux groupes agro-industriels internationaux spécialisés dans la transformation des matières premières végétales et dans la fabrication d’aliments.

La consommation excessive de sucre et de sel a des conséquences délétères sur la santé humaine. Les stratégies actuelles de recommandation nutritionnelle sont peu efficaces car peu acceptables par les individus. Le projet SHIFT combine physiologie de la nutrition, sciences du comportement alimentaire, sciences sociales et mathématiques appliquées pour révéler les déterminants de l’acceptabilité d’options alimentaires plus saines. SHIFT étudiera l’acceptabilité de deux types de substitutions alimentaires présentant un intérêt au regard de la réduction en sucres et en sel : (i) alternatives aux sodas lors d’un repas et (ii) aux desserts et fromages à teneur réduite en sel et/ou sucre. Des recherches seront conduites, à l’échelle populationnelle, micro-sociale et individuelle pour identifier les critères qui limitent ou favorisent l’acceptabilité des options proposées. Les résultats de ces travaux seront utilisés pour concevoir des moteurs de recommandation alimentaire dont l’efficacité sera étudiée en conditions écologiques. Les activités scientifiques menées dans SHIFT s’organiseront autour de 4 lots de travail (workpackages). Dans le premier lot, des méthodes d’Intelligence Artificielle (et notamment d’apprentissage automatique non supervisé) seront utilisées pour analyser les bases de données de consommation alimentaires à l’échelle d’une population, afin d’en extraire les critères qui favorisent ou limitent l’acceptabilité d’options alimentaires plus saines. Dans le second lot, des approches de sociologie et de psychologie expérimentale (notamment des observations de terrain des comportements de consommation en restauration collective) seront utilisées pour comprendre les effets du contexte micro-social sur l’acceptabilité d’aliments de bonne qualité nutritionnelle. Dans le troisième lot, le contexte social de la prise alimentaire sera étudié à l’aide des méthodes de neurosciences comportementales et de neurosciences computationnelles seront menées pour comprendre les processus neurologiques de prise de décision qui sous-tendent l’acceptabilité ou le rejet d’une proposition alimentaire. Des tâches cognitives de choix d’aliments seront réalisées dans un système d’imagerie fonctionnelle par résonance magnétique (IRMf) et les données seront utilisées pour établir des modèles neuro-computationnels de prise de décision. Enfin, un quatrième lot sera consacré à la conception et à la mise en œuvre d’un moteur de recommandations alimentaires (basé sur les résultats des lots 1, 2 et 3) ainsi qu'à l’évaluation de ce moteur en conditions écologiques de consommation alimentaire. L’impact que des recommandations produites par l’outil ont sur les comportements de consommation et sur la qualité de la diète (tout particulièrement sur la réduction des apports en sucre et en sel) seront mesurés. Les résultats de SHIFT permettront de concevoir des stratégies performantes, durables et novatrices pour l’amélioration de la qualité des régimes alimentaires, en proposant des systèmes de recommandations et de conseils alimentaires adaptés, personnalisés, tenant compte des contextes de consommation individuels. SHIFT regroupe 5 partenaires académiques : le laboratoire de Physiologie de la Nutrition et du Comportement Alimentaire (INRA-AgroParisTech, coordinateur du projet), l’Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique (Sorbonne Université, CNRS-INSERM), le laboratoire de Mathématiques et Informatique Appliquées (INRA-AgroParisTech), l’unité Alimentation et Sciences Sociales (INRA), la « School of Psychology » de l’université de Birmingham et un partenaire industriel Danone Nutricia Research (Global Nutrition Department).