Écosystèmes microbiens

Un tissu d’entreprises impliquées

Une recherche interdisciplinaire de pointe

Des formations ciblées

AGROÉCOLOGIE
en Bourgogne-France-Comté :
des atouts indéniables
pour une production durable

L’agroécologie et les microbes (micro-organismes) sont intimement liés car ces derniers jouent un rôle fondamental dans la santé des sols, la nutrition des plantes et la résilience des écosystèmes agricoles :

• Microbes et fertilité des sols 
  Les bactéries et champignons décomposent la matière organique et libèrent des nutriments essentiels (azote, phosphore, potassium). Les mycorhizes (champignons symbiotiques) améliorent l’absorption des minéraux par les racines des plantes. Certaines bactéries (ex : Rhizobium) fixent l’azote atmosphérique, réduisant ainsi le besoin d’engrais chimiques.
• Protection naturelle des cultures
  Les microbes bénéfiques (ex : Bacillus subtilis, Trichoderma) aident à lutter contre les maladies en inhibant les pathogènes. Certaines bactéries produisent des substances antifongiques ou stimulent les défenses naturelles des plantes.
• Dégradation des polluants et écologie du sol
  Des micro-organismes du sol aident à la biodégradation des pesticides et polluants. Ils participent au cycle du carbone, réduisant l’empreinte écologique de l’agriculture.
• Production agricole et microbiome des plantes
  L’agroécologie favorise des pratiques comme le compostage et les cultures associées, qui enrichissent la diversité microbienne. Un microbiome riche et diversifié renforce la résilience des cultures face aux stress environnementaux (sécheresse, maladies).

FERMENTATION
en Bourgogne-France-Comté :
une valorisation des ressources agricoles
pour une alimentation durable

La fermentation en agroalimentaire allie tradition et innovation. Depuis des millénaires, la fermentation préserve et enrichit les productions agricoles locales en leur apportant une plus-value (salaisons, produits laitiers, fromages AOP, pains au levain, vins, bières…). Elle permet le développement des saveurs et textures, et apporte des bienfaits pour la santé, tout en prolongeant la conservation des aliments sans recours aux additifs chimiques.

Aujourd’hui, elle se réinvente avec la fermentation de biomasse et de précision, permettant de créer de nouveaux aliments végétaux et ingrédients fonctionnels. Grâce à l’action des micro-organismes, les matières premières agricoles sont transformées en sources de protéines alternatives, en arômes, en enzymes et en graisses, tout en améliorant le goût, la texture et la valeur nutritionnelle des produits. Elle permet également de valoriser les coproduits et ainsi de réduire le gaspillage alimentaire tout en répondant aux enjeux de durabilité et de personnalisation nutritionnelle.

Un pont entre patrimoine et futur de l’alimentation… 

Différents types de fermentation

En combinant fermentation traditionnelle, biomasse et précision, il est possible de créer des produits hybrides alliant goût, texture, nutrition et durabilité. Ces technologies ouvrent la voie à des alternatives alimentaires plus réalistes, saines et respectueuses de l’environnement, faisant de la fermentation un pilier essentiel de la transition alimentaire.

Les légumineuses, un enjeu pour l’agroécologie

• Diversification des cultures
  Les légumineuses (lentille, pois, féverole, lupin, soja, etc.) sont au cœur de la transition agroécologique. Leur introduction dans les rotations culturales limite les maladies et les ravageurs, et améliore la résilience des systèmes agricoles. Leur diversité reste cependant sous-exploitée, avec une domination du soja sur le marché, ce qui limite leur potentiel de diversification et de résilience face au changement climatique.
• Cultures en association
  Les cultures en association avec des légumineuses améliorent la fertilité du sol grâce à la fixation d’azote et réduisent les besoins en engrais. Elles renforcent aussi la biodiversité et la résilience des cultures.
• Fertilité des sols et symbiose racinaire
  Grâce à leur association avec des bactéries fixatrices d’azote (Rhizobium), les légumineuses réduisent le besoin en engrais azotés de synthèse. Les recherches récentes soulignent aussi leur synergie avec les mycorhizes (champignons symbiotiques) : ces dernières améliorent l’absorption du phosphore et de l’eau, renforcent la structure du sol et augmentent la tolérance des plantes au stress hydrique et aux agents pathogènes.
• Réduction des intrants
  Les légumineuses, en fixant l’azote atmosphérique et en stimulant la biodiversité microbienne du sol, permettent de diminuer l’usage d’engrais et de pesticides, tout en maintenant des rendements compétitifs. Leur intégration dans les systèmes de culture est donc un levier clé pour une agriculture bas carbone et résiliente.

Les légumineuses, un enjeu alimentaire

• Source majeure de protéines végétales
  Les légumineuses sont riches en protéines (20 à 40 % de leur poids sec) et en acides aminés essentiels. Leur consommation régulière, surtout en association avec des céréales, permet de couvrir les besoins nutritionnels, tout en réduisant l’empreinte carbone de l’alimentation (5 à 10 fois moins de gaz à effet de serre que les protéines animales).
• Fermentation et digestibilité
  La fermentation des légumineuses (tempeh, miso, yaourt de soja, féverole fermentée) améliore significativement leur digestibilité, réduit les facteurs anti-nutritionnels (phytates, oligosaccharides responsables de flatulences) et enrichit leur profil nutritionnel (biodisponibilité des minéraux, vitamines). Les recherches actuelles se concentrent sur l’optimisation des procédés de fermentation pour développer des alternatives aux produits laitiers (fromages, boissons) et des ingrédients à haute valeur ajoutée, tout en adoucissant les goûts parfois amers ou « verts » des légumineuses.
• Santé et innovation
  Les légumineuses fermentées constituent un aliment fonctionnel aux multiples bénéfices pour la santé. La fermentation améliore leur digestibilité, réduit les facteurs antinutritionnels et enrichit l’aliment en métabolites bioactifs favorables à l’équilibre du microbiote intestinal, à la santé cardiovasculaire et métabolique, contribuant ainsi à la prévention de maladies chroniques. Forte de ces atouts, l’innovation dans ce domaine est dynamique pour développer des produits savoureux et adaptés à tous les publics, des sportifs aux seniors en passant par les enfants, positionnant les légumineuses fermentées comme un levier clé d’une alimentation durable et orientée vers la santé.

Les centres de recherche en Bourgogne-Franche-Comté

Les organismes techniques et plateformes

Côté Agroécologie

Côté Fermentation

Vitagora

Pôle de compétitivité dédié à la filière agroalimentaire ainsi qu’aux offreurs de solutions transverses, Vitagora a pour mission de favoriser le développement, la performance industrielle et l’innovation de ses membres.

Agronov

Cluster dédié à l’innovation en agroécologie, il accompagne les entreprises et start-ups dans le développement de solutions agricoles durables.

HARMI 
(Harnessing Microbiomes for Sustainable Development) 

Ce programme est l’un des 15 lauréats de l’appel à projets « ExcellencES » du PIA4.

Objectif : mieux comprendre les microbes et leurs interactions avec d’autres organismes vivants afin de mieux les utiliser pour faire face aux problématiques mondiales actuelles.

Budget : 14 millions d’euros

Acteurs impliqués : plus de 250 chercheurs issus de laboratoires universitaires de l’uBE, de l’uMLP, de l’Institut Agro, des organismes nationaux de recherche avec l’INRAE et le CNRS, des CHU Besançon Franche-Comté et Dijon Bourgogne ainsi que des entreprises locales.

Ferments du Futur

Programme national visant à accélérer l’innovation autour des ferments et des microbiotes, avec la contribution d’entreprises et laboratoires régionaux

Acteurs régionaux impliqués : INRAE, Institut Agro, Vitagora, Université Bourgogne Europe, CNRS, Supmicrotech-ENSMM, Université Marie et Louis Pasteur, UTBM, Bel, Eurogerm, Fungu’it, Med Food Lab …

BioAlva
Start-up spécialisée dans la création d’alternatives végétales aux saveurs de la mer, à base d’algues marines et de légumineuses. Son objectif principal est de proposer des produits innovants, sains et durables, notamment pour la restauration collective (cantines scolaires, hôpitaux, EHPAD, etc.), afin de lutter contre la surpêche et de favoriser la transition vers une alimentation plus respectueuse de l’environnement.

Fungu’it
Start-up spécialisée dans la FoodTech, reconnue pour son innovation dans le domaine des protéines alternatives. Elle développe une solution novatrice basée sur la fermentation solide de champignons filamenteux à partir de coproduits agricoles, offrant ainsi une source de protéines locales, durables et respectueuses de l’environnement.

Kimi Biodesign
Entreprise spécialisée dans l’analyse et la gestion des écosystèmes microbiens. Leur expertise repose sur deux axes principaux :

• Le diagnostic des capacités fonctionnelles des écosystèmes microbiens : grâce à des profils microbiologiques robustes, ils permettent d’évaluer l’état et le potentiel des microbiotes dans divers environnements.
• Le développement de cocktails microbiens innovants : ces solutions ciblées visent à rétablir ou favoriser un équilibre fonctionnel durable au sein des écosystèmes, que ce soit pour des applications environnementales, agricoles ou industrielles

Mediterranean Food Lab
Entreprise spécialisée dans la création d’arômes naturels et de solutions culinaires à base de fermentation solide, destinées principalement à l’industrie des protéines alternatives et des aliments végétaux. Leur technologie permet de transformer des ingrédients simples (légumineuses, céréales, sous-produits agroalimentaires) en arômes riches et complexes, sans additifs ni ingrédients synthétiques.

Oryzya (Inoculum Plus)
Entreprise spécialisée dans la production et la commercialisation de champignons mycorhiziens et de biostimulants pour l’agriculture. Son expertise porte sur l’amélioration de la qualité des sols et la promotion de la biodiversité, notamment grâce à l’utilisation de mycorhizes, qui favorisent la symbiose entre les plantes et les champignons du sol. Oryzya propose également des services d’analyses spécifiques pour évaluer la qualité des sols et la présence de champignons mycorhiziens.