Aliments fonctionnels pour une agriculture durable et la santé animale

par Chia-Chen Pi, Senior Manager, et Yun-Jie Tang, Associate Researcher, King’s Groun Biotech, Taïwan

Les flux de déchets agricoles, souvent considérés comme des sous-produits de faible valeur, sont de plus en plus reconsidérés comme des ressources pour une nutrition animale durable. En particulier la fermentation en milieu solide (SSF) gagne en popularité comme méthode pour transformer ces résidus en additifs fonctionnels pour l’alimentation animale, enrichis en composés bioactifs. Cette méthode permet non seulement de réduire les déchets, mais aussi de soutenir la santé animale grâce à la prévention des maladies par la nutrition – une approche en phase avec l’effort mondial de réduction de l’utilisation des antibiotiques dans les systèmes d’élevage.

À Taïwan, des chercheurs et des développeurs en biotechnologie explorent la SSF comme plateforme pour des applications de bioéconomie circulaire dans l’agriculture animale. Une telle initiative s’est concentrée sur la transformation des enveloppes de harico mungo – un sous-produit agricole abondant mais sous-utilisé – en un additif alimentaire antiviral présentant des avantages potentiels pour plusieurs espèces.

Potentiel nutritionnel et fonctionnel

Le haricot mungo (Vigna radiata (L.) R. Wilczek) est une culture largement cultivée en Asie du Sud, de l’Est et du Sud-Est, appréciée à la fois comme source alimentaire nutritive et comme plante médicinale traditionnelle. À Taïwan et en Chine, il est utilisé depuis longtemps pour ses propriétés anti-inflammatoires et rafraîchissantes.

Des analyses phytochimiques ont montré que les haricots mungo sont riches en flavonoïdes, polyphénols et polysaccharides, des composés connus pour leurs activités antioxydantes, antidiabétiques et immunorégulatrices. Ces composants fonctionnels font du haricot mungo un candidat intéressant pour le développement d’ingrédients bénéfiques pour la santé humaine et comme additif fonctionnel pour l’alimentation animale.

Validation scientifique

King’s Ground Biotech (KGBio) a présenté ses dernières recherches sur la technologie de fermentation des enveloppes de haricot mungo, développée en collaboration avec l’Université nationale de Taïwan et des partenaires académiques associés. Une série d’études évlauées par des pairs, publiées dans Veterinary Quarterly et Frontiers in Pharmacology, ont validé l’activité antivirale à large spectre des enveloppes de haricot mungo fermentées.

Des études in vitro approfondies ont démontré que l’enveloppe fermentée protège les cellules hôtes des effets cytopathiques induits par le virus de la grippe et inhibe significativement la réplication virale de manière dépendante de la concentration. Son efficacité antivirale couvre à la fois les souches de grippe mammifères (H1N1) et aviaires (H6N1). Des tests détaillés sur le moment d’ajout et l’inhibition de l’hémagglutination ont révélé que l’additif agit à plusieurs étapes du cycle de vie viral, fournissant des informations mécanistiques sur ses effets antiviraux multifonctionnels.

Ces études ont identifié cinq actions antivirales clés :

• Inhibition de l’attachement et de la pénétration virale – il bloque l’entrée du virus en se liant directement aux protéines d’hémagglutinine (HA) virale et aux récepteurs cellulaires, empêchant le virus d’adhérer à la surface de la cellule hôte.
• Inhibition de l’activité α-glucosidase – il inhibe l’α-glucosidase, une enzyme clé du processus de glycosylation, réduisant ainsi le transport des protéines HA vers la membrane cellulaire et altérant l’assemblage viral.
• Suppression de la libération – il réduit l’activité de la neuraminidase (NA), entravant le bourgeonnement et la propagation du virus.
• Potentiel à large spectre – Parce que cet additif peut masquer les sites récepteurs et interférer avec plusieurs processus dépendants de l’attachement, il devrait avoir un potentiel inhibiteur contre d’autres virus agglutinant les globules rouges, tels que les adénovirus, les paramyxovirus et les coronavirus.

Applications inter-espèces et retour du terrain

Il a été démontré que l’enveloppe de haricot mungo fermentée inhibe l’infection virale à plusieurs étapes, notamment l’attachement, la pénétration et la réplication, et réduit le transport des protéines HA, essentielles à la propagation virale. Ces mécanismes antiviraux ont été validés contre le virus de la grippe aviaire (AIV), le virus de la maladie de Newcastle (NDV), le coronavirus félin (FCoV) et le virus du syndrome dysgénésique et respiratoire du porc (PRRSV), fournissant des preuves scientifiques solides de leur efficacité sur différentes familles virales.

De plus, des modèles de challenge cellulaire et des retours du terrain démontrent sa capacité à réduire de façon prophylactique le risque d’infection et à atténuer la symptomatologie post-infection, conduisant à un taux de récupération accéléré dans les populations animales conernées.

Le processus de fermentation augmente la teneur en molécules bioactives telles que la vitexine et l’isovitexine, générant des ingrédients aux propriétés hépatoprotectrices, anti-inflammatoires et immunorégulatrices. Cette technologie, désormais protégée par des brevets à Taïwan, au Japon et aux États-Unis, démontre à la fois une innovation scientifique et une faisabilité industrielle.

Grâce à cette approche, KGBio a développé Viva®, un produit à base d’enveloppe de haricot mungo fermentée, enrichi en composés bioactifs antiviraux et immunostimulants. Ce produit sert d’additif alimentaire naturel pour les porcs et les volailles, contribuant à une production durable en améliorant la performance immunitaire et en réduisant la dépendance aux antibiotiques dans les systèmes de production intensive.

Expansion circulaire et évolutivité

Lors du Taiwan Smart AgriWeek 2025, KGBio a démontré la polyvalence de sa plateforme de fermentation en étendant l’application du SSF au-delà des enveloppes de haricots mungo à d’autres résidus agroalimentaires, en particulier le marc de café usagé. Grâce à une conception microbienne optimisée, ces marcs de café fermentés présentent des propriétés antibactériennes et synergiques avec les antibiotiques remarquables, répondant ainsi à la résistance aux antimicrobiens (RAM) – l’un des défis mondiaux les plus critiques en santé animale.

Au cœur de cette adaptabilité se trouvent une bibliothèque de souches microbiennes et un système d’appariement des substrats, permettant un contrôle précis des résultats de fermentation tant sur la plan qualitatif que quantitatif. En ajustant finement les interactions microbiennes pour s’adapter à différents substrats, l’entreprise génère des profits bioactifs prévisibles et reproductibles, prouvant que la biotechnologie circulaire peut s’adapter efficacement à une grande diversité de matières premières.

Vision de durabilité

Les recherches de KGBio sur la technologie antivirale issue des enveloppes de haricots mungo et les applications antibactériennes du marc de café illustrent une approche tournée vers l’avenir qui intègre la validation scientifique à la durabilité environnementale. Grâce à la combinaison de la médecine vétérinaire préventive, de procédés de fermentation brevetés et d’une conception basée sur l’économie circulaire, l’entreprise transforme efficacement les déchets agricoles en ingrédients fonctionnels de valeur, offrant ainsi à l’industrie de l’élevage une voie durable pour réduire la dépendance aux antibiotiques, améliorer le bien-être animal et minimiser l’impact écologique.

L’intégration de la science de la fermentation et de l’utilisation circulaire des ressources met en avant la façon dont la valorisation des sous-produits agricoles peut constituer une pierre angulaire de l’innovation dans l’alimentation animale durable. La collaboration continue entre les institutions académiques, les entreprises de biotechnologie et l’industrie de l’élevage sera essentielle pour développer ces technologies et les valider à travers différents systèmes de production et régions.