Thèse Evaluation de l'Efficacité de Production d'Aliments Fermentés Sains et Durables Grâce à des Méthodes d'Élaboration sur Mesure de Communautés Microbienne. H/F - 34

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Laboratoire de recherche : QUALISUD - Démarche intégrée pour l'obtention d'aliments de qualité
Direction de la thèse : Christèle HUMBLOT ORCID 0000000297971625
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-07T23:59:59

Les demandes des consommateurs européens vont vers des aliments plus sains et respectueux de l'environnement et notamment moins d'aliments d'origine animale et plus d'aliments à base de végétaux. La consommation d'une combinaison de céréales et de légumineuses permet de couvrir la plupart des apports en macronutriments et micronutriments. La fermentation permet encore d'en améliorer la qualité nutritionnelle (ex : synthèse de vitamines). Cependant, la disponibilité et la consommation d'aliments fermentés à base de produits végétaux sont limitées, malgré leurs bénéfices potentiels pour la santé et leur faible impact environnemental.
L'objectif de la thèse est d'évaluer si les stratégies innovantes d'élaboration sur mesure de communautés microbiennes pour concevoir des aliments fermentés optimisés sur les aspects de durabilité et de santé nutritionnelle ont été efficaces.
Au cours du projet européen d'envergure DOMINO, différents consortia microbiens ont été conçus en utilisant des combinaisons de microorganismes caractérisés au niveau génomique et phenotypique pour leur potentiel nutritionnel et de santé. Ils ont ensuite été testés sur une matrice céréalière et des mesures de composition nutritionnelle et microbiennes des aliments fermentés par méthodes multiomiques ciblées et non ciblées sont en cours d'acquisition. L'intégration de ces données multiomiques permettra de caractériser l'effet de la fermentation sur l'écosystème microbien et sur l'expression de son potentiel dans la matrice céréalière. En collaboration avec les autres partenaires du projet européen, des constructions de réseaux métaboliques permettront de comprendre les interactions microbiennes pendant la fermentation. En utilisant la halle de technologie de l'UMR et en collaboration avec les partenaires du projet, la mise à l'échelle pilote de la production de cet aliment sera effectuée. Les aliments en résultant seront caractérisés au niveau organoleptique et nutritionnel (sciences des aliments, sciences du consommateur).
Les résultats attendus sont : (i) une description de la faisabilité d'utiliser une stratégie intégrée « omique » pour proposer des aliments fermentés de bonne qualité nutritionnelle et de fort potentiel santé ; (ii) une compréhension fine des mécanismes sous tendant l'expression des fonctions d'intérêt nutritionnel et santé au sein d'écosystèmes synthétiques. (iii) une mise à l'échelle de la production de ces aliments fermentés, adossée à une caractérisation organoleptique des produits finis. Ils donneront lieu à au moins trois publications.
Le projet de recherche fait partie du projet DOMINO, une initiative européenne à grande échelle axée sur l'exploitation du potentiel microbien des aliments fermentés pour un système alimentaire sain et durable. Le doctorant recruté aura accès aux ressources scientifiques et matérielles nécessaires fournies par le projet et recevra une formation aux outils bioinformatiques et aux études d'interaction microbienne.

Les consommateurs européens expriment un intérêt croissant pour des aliments à la fois plus sains et plus respectueux de l'environnement. La majorité des aliments fermentés consommés en France sont fait à partir de produits animaux (fromages, saucissons, ...). Les aliments fermentés produits à partir de matrices végétales sont une alternative intéressante aux produits animaux, non seulement en raison de leurs bienfaits pour la santé, mais aussi pour leur faible empreinte environnementale. La disponibilité et la consommation d'aliments fermentés d'origines végétales en France est très limitée (lait de soja fermenté, kombucha, ...), bien que de nombreuses formulations et formes de consommation innovantes puissent être envisagées pour répondre aux besoins de la société (boissons végétales à base de céréales par exemple).
Parmi les produits végétaux, la consommation d'une combinaison de céréales et de légumineuses, couvre les besoins quotidiens en macronutriments (glucides, protéines, lipides) et contribue de manière significative à la couverture des besoins en de nombreux micronutriments (vitamines, minéraux). Leurs propriétés nutritionnelles peuvent être améliorées par la fermentation car certains microorganismes peuvent synthétiser certaines vitamines (vitamine B) ou bien dégrader des facteurs antinutritionnels (alpha-galactosides responsables de douleurs abdominales, phytates responsables d'une faible bioaccessibilité des minéraux).
Un obstacle majeur au développement de ce type d'aliments est le manque d'une meilleure vision holistique des processus d'écologie microbienne (interactions entre les microorganismes et les matrices alimentaires) de l'aliment fermenté.
Les approches analytiques récentes permettent d'optimiser l'exploitation des populations microbiennes naturellement présentes dans les aliments fermentés pour concevoir des consortia microbiens soigneusement sélectionnés avec des caractéristiques spécifiques. L'utilisation de ces approches innovantes permet d'envisager la transition des produits animaux vers les aliments fermentés à base de produits végétaux de manière plus réaliste.

L'objectif de la thèse est d'évaluer si les stratégies innovantes d'élaboration sur mesure de communautés microbiennes pour concevoir des aliments fermentés optimisés sur les aspects de durabilité et de santé nutritionnelle ont été efficaces.
Différents consortia ont été conçus en utilisant des combinaisons de microorganismes caractérisés au niveau génomique et bioinformatique pour leur potentiel nutritionnel et de santé. Ils ont ensuite été testés sur une matrice céréalière et des mesures de composition nutritionnelle et microbiennes des aliments fermentés par méthodes multiomiques ciblées et non ciblées sont en cours d'acquisition. Les analyses de ces données permettront de sélectionner les aliments les plus prometteurs d'un point de vue nutritionnel et potentiel santé afin de les produire à l'échelle pilote et de les évaluer au niveau organoleptique.

L'intégration de données multiomiques afin de caractériser sans à priori l'effet de la fermentation sur l'écosystème microbien et sur l'expression de son potentiel dans la matrice céréalière (bioinformatique).
En collaboration avec les autres partenaires du projet européen, des constructions de réseaux métaboliques permettront de comprendre les interactions microbiennes pendant la fermentation (bioinformatique).
En utilisant la halle de technologie de l'UMR et en collaboration avec les partenaires du projet, la mise à l'échelle pilote de la production de cet aliment sera effectuée. Les aliments en résultant seront caractérisés au niveau organoleptique et nutritionnel (sciences des aliments, sciences du consommateur).