Projet H2020 Aromagenesis : Génération de nouvelles souches de levures pour améliorer les saveurs et les arômes de la bière et du vin.
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2017 -2022
- Budget alloué 3.668.076,03 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto Aromagenesis
Ce projet vise à former la prochaine génération de chercheurs pour apporter leurs connaissances et leur expérience à deux industries importantes de l’UE : les industries brassicole et vinicole. Les levures du groupe Saccharomyces stricto sensu sont fondamentales dans ces industries, et comprendre comment elles contribuent aux saveurs et aux arômes complexes de la bière et du vin est essentiel pour améliorer la technologie de fermentation existante et développer de nouvelles boissons intensément aromatisées. Les objectifs de recherche du consortium sont d'examiner la biochimie et la génétique de la production de composés aromatiques dans les levures utilisées dans la fermentation du vin et de la bière, de générer de nouvelles souches de levures avec des profils aromatiques améliorés ou plus variés et de développer de nouvelles approches pour élargir les profils aromatiques par co-fermentation de différentes levures.
Le réseau offrira une formation complète en génétique des levures, biologie synthétique, chimie des arômes et technologie de fermentation aux chercheurs émergents par le biais d'un mentorat individuel dans des institutions universitaires et industrielles, d'échanges et de stages inter et intra-sectoriels et d'ateliers universitaires. La participation des leaders de l’industrie au consortium garantit que les ESR sont exposés aux véritables défis auxquels sont confrontées les industries de fermentation. Grâce à une formation en Innovation et en Entrepreneuriat, les ESR développeront les compétences nécessaires pour apporter des solutions à ces défis. Le discours et la communication scientifiques constitueront un pilier fondamental du réseau de formation.
Les ESR seront encouragés à communiquer leurs idées à leurs collègues scientifiques et au grand public afin de promouvoir la compréhension du rôle de la science dans le développement économique de deux de nos industries les plus importantes dans l'UE. Les recherches développées dans ce projet apporteront une innovation scientifique et de nouvelles opportunités intéressantes pour les principales industries de fermentation et les PME émergentes du secteur de la bière artisanale.
Le consortium est heureux d’annoncer que toutes les tâches ont été réalisées comme prévu et décrit dans la proposition initiale. Les recherches générées par le projet ont élargi notre compréhension de la biochimie et de la génétique de la génération de saveurs et d’arômes pendant la fermentation. Des espèces et des levures Saccharomyces non conventionnelles ont été sélectionnées pour des profils de saveur souhaitables, identifiant des souches auparavant non caractérisées avec de nouveaux profils de saveur. Ces connaissances ont jeté les bases de la création de nouvelles souches de levures grâce à diverses approches, telles que la sélection classique, l’hybridation et l’évolution adaptative. En utilisant des techniques conventionnelles et nouvellement développées en chromatographie en phase gazeuse et en spectrométrie de masse, des molécules qui confèrent des profils de saveur uniques et souhaitables pendant la fermentation ont été identifiées et quantifiées. Les analyses du génome, du transcriptome et des locus de caractères quantitatifs des nouvelles souches ont révélé des marqueurs génétiques inattendus et attendus responsables des changements de saveur et ont permis une compréhension plus approfondie des interactions entre les voies biochimiques nécessaires à la production de saveur chez la levure.
Ces analyses ont également permis de mieux comprendre le rôle jusqu’alors inexploré du nombre de copies de gènes et de la transcription des allèles orthologues dans les modèles complexes d’expression génétique qui sous-tendent la production de saveur pendant la fermentation. Des recherches ont également été menées pour optimiser le processus de fermentation et améliorer la production d’arômes. La banque de souches de levures aux caractéristiques gustatives améliorées générée au cours de ce projet pourrait être exploitée par le biais de brevets ou de licences. À ce jour, huit chercheurs de l'ESR ont terminé leur doctorat et soumis leur thèse, les autres devant soumettre leur thèse d'ici septembre 2022. Trente-deux publications ont été rédigées au cours du projet, et d'autres seront publiées dans les années à venir. Les activités du consortium ont été communiquées aux parties prenantes par le biais de campagnes sur les réseaux sociaux tels que Twitter et notre site Web www.aromageneisis.com, ainsi que par la présentation de recherches lors de conférences scientifiques et d'activités de sensibilisation.
Les ESR ont reçu la formation la plus récente et la plus pertinente à travers des ateliers personnalisés, des séries de séminaires et des conférences scientifiques pour leur permettre de devenir « la prochaine génération de chercheurs scientifiques pour soutenir et développer les industries de la bière et du vin pour le paysage scientifique et économique du 21e siècle », comme indiqué dans nos objectifs initiaux.
Les saveurs et les arômes définissent l’essence des boissons alcoolisées et constituent des caractéristiques uniques de la boisson fermentée. La saveur et l’arôme globaux sont le résultat de réactions métaboliques complexes qui se produisent lors des fermentations effectuées par les levures. Comprendre comment les levures contribuent aux saveurs et aux arômes complexes de la bière et du vin est essentiel pour améliorer la technologie de fermentation existante et développer de nouvelles boissons avec des profils de saveur améliorés ou enrichis.
Le projet AROMAGENESIS visait à décortiquer les réseaux génétiques, moléculaires et biochimiques impliqués dans la production de composés aromatiques et de saveurs dans les levures utilisées dans la fermentation du vin et de la bière. En utilisant les connaissances acquises grâce à cette analyse approfondie, l’un des objectifs du projet est de générer de nouvelles souches de levure avec des profils de saveur améliorés ou plus variés. Un deuxième objectif du projet était de former la prochaine génération de chercheurs avec les connaissances et l’expérience nécessaires aux industries européennes de la bière et du vin en pleine expansion. Le réseau a fourni une formation complète en génétique des levures, biologie synthétique, chimie des arômes et technologie de fermentation aux chercheurs en début de carrière (ESR) par le biais d'un mentorat individuel dans des institutions universitaires et industrielles, d'ateliers spécialisés et de stages interinstitutionnels. AROMAGENESIS rassemble une équipe multidisciplinaire unique de 10 groupes bénéficiaires de 7 pays différents.
L'équipe est composée de quatre universités, trois instituts de recherche, trois sociétés de biotechnologie et deux partenaires industriels. La participation des leaders de l’industrie au consortium a permis de garantir que les ESR répondent aux véritables défis auxquels sont confrontées les industries de fermentation. La formation à la recherche dispensée dans le cadre du projet AROMAGENESIS a doté les ESR des compétences nécessaires pour apporter des solutions à ces défis.
Ce projet vise à former la prochaine génération de chercheurs pour fournir des connaissances et une expertise à deux industries importantes de l'UE : les industries de la bière et du vin. Les levures appartenant au groupe Saccharomyces stricto sensu sont les bêtes de somme de ces industries, et comprendre comment les levures contribuent aux saveurs et aux arômes complexes de la bière et du vin est essentiel pour améliorer la technologie de fermentation existante et pour développer de nouvelles boissons savoureuses. L'objectif de recherche du consortium est d'examiner la biochimie et la génétique de la production de composés aromatiques dans les levures utilisées dans la fermentation du vin et de la bière, afin de générer de nouvelles souches de levures aux saveurs améliorées ou plus variées. profils et développer de nouvelles approches pour élargir les profils de saveurs grâce à la co-fermentation de différentes levures.
Le réseau offrira une formation complète en génétique des levures, biologie synthétique, chimie des arômes et technologie de fermentation aux chercheurs en début de carrière grâce à une formation individuelle en recherche encadrée dans des institutions universitaires et industrielles, à des échanges et détachements inter et intra-sectoriels, et à des ateliers universitaires. La participation des leaders de l'industrie au consortium garantit que les ESR seront exposés aux défis du monde réel auxquels est confrontée l'industrie de la fermentation et, grâce à la formation à l'innovation et à l'entrepreneuriat, les ESR développeront les compétences nécessaires pour apporter des solutions à ces défis.
Le discours et la communication scientifiques seront une pierre angulaire du réseau de formation. Les ESR seront encouragés à communiquer leurs idées à leurs pairs scientifiques et au grand public afin de promouvoir la compréhension du rôle de l’effort scientifique dans le développement économique de deux de nos industries européennes les plus importantes. Les recherches développées dans le cadre de ce projet apporteront une innovation scientifique et de nouvelles opportunités intéressantes aux principales industries de fermentation et aux PME émergentes productrices de bière artisanale.
Des chercheurs financés par l’UE créent des arômes et des saveurs nouveaux et améliorés pour les bières, les vins et autres boissons au début de leur carrière. Les célèbres bières et les vins fins d’Europe sont appréciés dans le monde entier. Mais ses maîtres brasseurs et vignerons sont confrontés à une concurrence féroce de la part de leurs rivaux internationaux. Une façon de maintenir votre prééminence sur le marché mondial est de créer des arômes et des saveurs uniques et excitants pour vos produits. Soutenu par le programme Actions Marie Sködodowska-Curie, le projet Aromagenesis est intervenu et a formé la prochaine génération de chercheurs avec les connaissances et l'expérience nécessaires pour développer les industries européennes de la bière et du vin. Les membres du consortium issus du monde universitaire et de l'industrie ont fourni aux chercheurs talentueux en début de carrière (ESR) une compréhension approfondie de la génétique des levures, de la biologie synthétique, de la chimie des arômes et de la technologie de fermentation.
La saveur et l’arôme généraux d’une boisson sont le résultat de réactions métaboliques complexes réalisées par la levure pendant la fermentation. En comprenant comment les levures contribuent au mélange complexe de saveurs et d’arômes associés à la bière et au vin, ainsi qu’à d’autres boissons comme le cidre, les producteurs peuvent améliorer la technologie de fermentation et leurs produits. Un avant-goût de quelque chose de nouveau Les chercheurs de l’ESR ont étudié les réseaux génétiques, moléculaires et biochimiques impliqués dans la production de composés aromatiques et gustatifs dans la fermentation du vin et de la bière. « Grâce aux connaissances acquises grâce à cette analyse approfondie, nous pouvons générer de nouvelles souches de levure aux saveurs améliorées ou plus variées », explique Ursula Bond, coordinatrice du projet.
Les chercheurs ont analysé les levures conventionnelles du vin et de la bière, ainsi que les levures non conventionnelles, pour identifier des souches jusqu'alors non caractérisées avec des profils de saveur souhaitables pour les industries du vin et de la bière d'aujourd'hui. Grâce à ces nouvelles connaissances, ils ont développé diverses stratégies, toutes utilisant des techniques sans OGM, pour générer de nouvelles souches de levures aux profils de saveur améliorés ou modifiés. « Ces stratégies comprenaient l'induction de changements dans le nombre de copies de chromosomes, une approche particulièrement importante pour les levures polyploïdes utilisées dans le brassage de la bière blonde », explique Bond. Il ajoute : « Nous avons également induit des changements dans la régulation des voies biochimiques responsables de la production d'alcools et d'esters supérieurs, les composés responsables de la saveur et de l'arôme produits pendant la fermentation. » Douce odeur de succès La gamme de composés aromatiques produits par la levure pendant la fermentation a été élargie grâce à une nouvelle approche qui applique de nouvelles techniques pour générer des hybrides de levure originaux et améliorer leur formation.
Une sélection traditionnelle a également été utilisée pour faire correspondre les profils de saveur souhaités des levures identifiées. Des analyses complètes du génome et du transcriptome ont permis de mieux comprendre les modèles complexes d’expression génétique sous-jacents à la production de saveurs et d’identifier les gènes clés impliqués dans le processus. Toutes ces approches génétiques ont été soutenues par le développement de nouvelles méthodes pour détecter et quantifier les composés responsables de la production de saveur et d’arôme. « Cela impliquait d’explorer de nouvelles façons de capturer ces composés et d’améliorer la technologie pour quantifier les composés connus et inconnus auparavant », note Bond. « Enfin, des recherches ont été menées pour explorer les influences biotiques et abiotiques sur le processus de fermentation et développer des stratégies pour l’améliorer », conclut-il.
La banque de souches de levures aux caractéristiques aromatiques améliorées générée au cours de ce projet pourrait être exploitée par le biais de brevets ou de licences. Cette approche peut également être utilisée pour développer de nouvelles « usines cellulaires » de levure pour la biofabrication durable de produits pharmaceutiques, chimiques et de carburants.
Les groupes de recherche, travaillant ensemble, ont développé une stratégie à multiples facettes pour améliorer notre compréhension de la génétique et de la biochimie de la production de saveurs et d’arômes chez les espèces de levures. Dans un premier temps, nous avons procédé à un criblage approfondi des levures conventionnelles de vin et de bière, ainsi que des levures non conventionnelles, afin d’identifier des souches jusqu’alors non caractérisées présentant des profils de saveur souhaitables pour les industries du vin et de la bière d’aujourd’hui. Deuxièmement, grâce à ces nouvelles connaissances, nous avons développé diverses stratégies, toutes utilisant des techniques non génétiquement modifiées, pour générer de nouvelles souches de levures avec des profils de saveur améliorés ou modifiés. Les stratégies comprenaient l’induction de changements dans le nombre de copies de chromosomes, une approche particulièrement importante pour les levures polyploïdes utilisées dans le brassage de la bière blonde. Nous avons également induit des changements dans la régulation des voies biochimiques responsables de la production d’alcools et d’esters supérieurs, composés responsables des profils de saveur et d’arôme produits pendant la fermentation.
La création d’hybrides est une nouvelle approche pour élargir le répertoire des composés aromatiques produits par la levure pendant la fermentation. De nouvelles techniques ont été développées pour améliorer la formation d’hybrides et une variété de nouveaux hybrides ont été générés. La sélection classique a également été utilisée pour combiner les profils de saveur préférés des levures identifiées. Des analyses approfondies du génome et du transcriptome nous ont permis de comprendre les modèles complexes d’expression génétique qui sous-tendent la production de saveurs et d’identifier les gènes clés impliqués dans le processus. Toutes ces approches génétiques ont été soutenues par le développement de nouvelles méthodes pour détecter et quantifier les composés responsables de la production de saveur et d’arôme. Il s’agissait d’explorer de nouvelles façons de capturer ces composés et d’améliorer la technologie pour quantifier les composés connus et inconnus auparavant. Enfin, des recherches ont été menées pour explorer les influences biotiques et abiotiques sur le processus de fermentation et développer des stratégies pour l’améliorer. Les chercheurs sélectionnés ont eu l’opportunité de se former et de se développer dans des institutions de recherche et d’enseignement de premier plan en Europe, ainsi que d’interagir avec des industries clés de la fermentation de la bière et du vin.
La nature interdisciplinaire du programme de recherche et de formation a doté les chercheurs de compétences diverses qui leur permettront d’appliquer les vastes connaissances acquises grâce à ce réseau ITN dans leur future carrière professionnelle. Les compétences acquises amélioreront considérablement l’employabilité future des ESR, tandis que le programme de compétences complémentaires, dispensé dans le cadre du projet, les préparera à des postes de direction dans le milieu universitaire et industriel, leur permettant de s’adapter et de prospérer dans des environnements divers. Les innovations scientifiques offrent de nouvelles opportunités passionnantes pour l’industrie de la fermentation et les PME émergentes du secteur brassicole artisanal, et soutiendront et soutiendront l’industrie européenne des boissons à l’avenir.
- THE PROVOST, FELLOWS, FOUNDATION SCHOLARS & THE OTHER MEMBERS OF BOARD, OF THE COLLEGE OF THE HOLY & UNDIVIDED TRINITY OF QUEEN ELIZABETH NEAR DUBLIN (TRINITY COLLEGE DUBLIN)
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