Qu'elle serve à améliorer la saveur ou à être source de nutriments et ingrédients fonctionnels, la levure et ses dérivés sont des ingrédients polyvalents et naturels.

La levure a été utilisée dès l'Egypte ancienne pour faire lever du pain et fermenter du vin. Saccharomyces cerevisiae reste l'organisme le plus utilisé dans l'industrie alimentaire. Aujourd'hui, elle est utilisée pour la production annuelle de 60 millions de tonnes de bière et de 30 millions de tonnes de vin.

Ses propriétés fermentatives et nutritionnelles exceptionnelles font de la levure une source précieuse d'ingrédients pour la nutrition des animaux de compagnie. Mais toutes les levures ou produits de levure ne sont pas équivalents. Après avoir passé en revue les multiples avantages et applications des levures et produits dérivés, cet article vise à classer ces produits en fonction de leur composition, de leur valeur nutritionnelle, de leurs activités biologiques et de leur statut réglementaire, ainsi que de leur processus de production.

Tout sur la levure

Les animaux ont été nourris avec différentes formes de levure et de produits dérivés de la levure pendant plus de 100 ans. L'utilisation de celle-ci comme matière première ou additif dans l'alimentation, tant chez les animaux monogastriques que chez les autres, pour aider à maintenir la santé et le bien-être. Cette utilisation s'est développée au cours des 20 dernières années, à la suite de la recherche d'alternatives additives naturelles et de la documentation scientifique croissante sur les probiotiques et dérivés de levure dans l'alimentation humaine et animale.

Les levures sont des micro-organismes eucaryotes unicellulaires de la famille des champignons. La paroi cellulaire de la levure est composée de glucanes, de glycoprotéines, de mannanes et de chitine. Les composants chimiques intracellulaires des cellules de levure comprennent notamment : des acides aminés, des peptides, des glucides, des sels, des acides nucléiques et des enzymes. La combinaison de ces composés fait des levures des nutraceutiques utiles pour la nutrition humaine mais également attrayantes comme compléments nutritionnels dans l'alimentation animale.

Il existe environ 60 genres différents de levures, qui comprennent environ 500 espèces différentes. Seules quelques-unes de ces espèces sont utilisées dans le commerce, et Saccharomyces en fait partie. Sur la base de l'homologie de l'ADN, quatre espèces distinctes de Saccharomyces ont été identifiées.

Toutes ont une importance industrielle, mais grâce à ses capacités de fermentation exceptionnelles et à ses propriétés nutritionnelles, Saccharomyces cerevisiae est le microorganisme prédominant utilisé dans les aliments, les boissons et autres produits alimentaire. C'est également la principale levure utilisée dans les processus de production d'aliments pour animaux.

Au sein de l'espèce, il existe des milliers de souches différentes, chacune avec un ADN unique, conduisant à des résultats différents en termes de métabolisme et d'activités. Par exemple, il existe des centaines de souches différentes de S. cerevisiae qui peuvent être utilisées dans la vinification, ce qui conduit à différentes caractéristiques et différents profils aromatiques.

Il en va de même en nutrition animale : des souches spécifiques se sont avérées bénéfiques pour les ruminants, d'autres pour les espèces monogastriques et il est également possible de combiner des souches spécifiques pour obtenir un bénéfice certain.

Par conséquent, la sélection de la bonne souche de levure pour une application donnée est essentielle et requiert un niveau élevé de connaissances et d'expertise.

Lorsqu'il s'agit de formuler des produits à base de levure pour les aliments pour animaux de compagnie, plusieurs facteurs doivent être pris en compte afin de faire le choix le plus approprié, notamment :

•    Les propriétés spécifiques de la souche de levure

•    La composition du produit dérivé de levure

•    Les bénéfices souhaités

•    Le processus industriel utilisé 

•    Le statut réglementaire

Levure vivante

La levure vivante est utilisée pour plusieurs applications différentes, telles que le pain, la bière et la vinification, mais aussi dans l'alimentation animale et humaine en tant que probiotiques. Saccharomyces cerevisiae boulardii est un bon exemple de levure vivante utilisée comme probiotique dans l'alimentation humaine et animale.

Isolé pour la première fois en 1920 à partir d'infusion de litchi, cette levure est reconnue pour ses bienfaits en médecine humaine depuis plus de 50 ans. En 1993, le premier produit S. c. boulardii a été enregistré dans l'UE pour la nutrition animale. Aujourd'hui, il est commercialisé dans plus de 60 pays, pour une utilisation animale ou humaine.

Il existe des centaines de recherches et publications sur l'utilisation de S. c. boulardii chez l'homme. Ses avantages chez le bétail ont déjà été montrés et certaines recherches sur les effets bénéfiques chez les chiens ont déjà été publiées, corroborant ses effets bénéfiques sur l'amélioration de la santé. Les levures vivantes destinées aux animaux sont classées comme additifs alimentaires zootechniques.

Cellule entière de levure inactive

Les cellules de levure entières subissent un processus d'inactivation et sont classées comme matières premières pour aliments pour animaux. Les cellules entières sont principalement utilisées pour améliorer l'appétence ou comme source naturelle de nutriments tels que les vitamines B, les protéines de qualité et les minéraux contenus dans les aliments pour animaux de compagnie. La levure contribue à la saveur umami mais peut également être utilisée pour réduire l'ajout de sel sans affecter la saveur.

En outre, la levure peut être enrichie en vitamines ou minéraux. Par exemple, la levure enrichie en sélénium est produite en cultivant une souche de levure spécifique en présence de quantités précises de sélénium inorganique (Se). Au cours de la croissance des cellules de levure, ce sélénium est naturellement incorporé par la levure en croissance dans les acides aminés pour former la sélénométhionine et la sélénocystéine.

La levure enrichie en sélénium est reconnue comme source de sélénium hautement biodisponible pour la nutrition humaine et animale. Pour les chats et les chiens, le sélénium est un micronutriment essentiel nécessaire au maintien des fonctions de base comme les fonctions immunitaires et thyroïdiennes.

Fractions de levure

Après l'inactivation de la levure, il est possible d'aller plus loin en utilisant un séparateur pour obtenir différentes fractions de levure : les extraits de levure et les produits de la paroi cellulaire de la levure (voir figure 1). Les deux fractions sont considérées comme des matières premières entrant dans la catégorie des produits à base de levure du registre européen des matières premières.

Extraits de levure

Les extraits de levure sont les parties solubles de la levure. Ils sont composés de plus de 60% de protéines. Ils représentent une source précieuse de protéines, de nutriments et de minéraux et peuvent également être utilisés comme exhausteurs de goût grâce à leur excellente teneur (environ 6%) en acide glutamique.

Parois cellulaires de levure

Les parois cellulaires de levure sont riches en bêta-glucanes et en oligo-saccharides de mannane (MOS), bien connus pour leurs activités de liaison aux agents pathogènes et de modulation de l'immunité. Ils contribuent à l'équilibre du microbiote et à la digestion. Les processus de production ont une grande influence sur la qualité du produit final, la teneur en MOS et par conséquent sur l'efficacité.

Les parois de cellules de levure issues d'un processus de production primaire avec une souche de levure sélectionnée sont préférables (par rapport aux sous-produits de production de brasserie/distillerie) car, grâce au processus de production spécifique soigneusement contrôlé, elles garantissent une qualité, une pureté et une homogénéité constantes du produit final. Ainsi, chaque fois que vous choisissez un produit de paroi de levure, vous devez prendre en compte les éléments suivants :

•    Quelle est l'origine du produit ? 

•    Quelle est la souche et est-elle unique et spécifique pour le bénéfice que je souhaite avoir ? 

•    Est-elle passée par un processus de production spécifique ? 

•    La composition est-elle garantie ? 

Il est également important d'examiner l'aspect de l'échantillon de produit pour comprendre le niveau de pureté du produit, ce qui donne une bonne idée de la qualité du produit.

Des techniques de pointe telles que la microscopie à force atomique (AFM) et la spectroscopie à force unique (SMFS) ont permis à Lallemand de mieux comprendre les relations entre la structure de la levure et sa fonction.

Les parois cellulaires de levure sont généralement définies par leur composition biochimique quantitative, telle que le pourcentage de mannanes, de β-glucanes, de nucléotides, etc. Nous avons découvert que, bien que ces paramètres soient importants, ils ne sont pas les seuls à prendre en compte. Les caractéristiques physiques (conformation, répartition des molécules, etc.) ont également une influence significative sur les propriétés des fractions de levure.

Comme indiqué précédemment, les propriétés biologiques des levures sont liées au génome de la souche de levure. L'AFM a également montré que chaque souche réagissait différemment selon le processus de production appliqué. Ainsi, pour chaque souche, il est essentiel de déterminer les conditions de production idéales permettant d'obtenir les propriétés souhaitées.

Ces connaissances nous ont permis de sélectionner des souches ayant des propriétés différentes et complémentaires, chacune avec son propre processus de production optimal mais avec un effet synergique sur le système immunitaire démontré in vitro.

Certains résultats démontrent l'effet synergique d'une telle association spécifiquement étudiée de fractions de levure pour favoriser la santé intestinale et renforcer le système immunitaire chez le chien. Au cours de la phase in vitro, une augmentation significative des bactéries bénéfiques a été observée, alors que in vivo, les IgA fécales ont déjà augmentées de manière significative, 21 jours après la supplémentation, démontrant les propriétés immunomodulatrices d'une telle alliance synergique de fractions de levure spécifiquement sélectionnées.

Conclusions

Qu'il s'agisse d'un exhausteur de goût, d'une source de nutriments ou d'ingrédients fonctionnels, la levure est un ingrédient naturel polyvalent à garder à l'esprit lors de la formulation d'aliments pour animaux de compagnie.