La biologie des systèmes appliquée au cheddar

 

Chercheur responsable

Sylvain Moineau, Université Laval

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche orientée en partenariat : innovation en production et en transformation laitières-VI (3e concours)

Concours 2014-2015

Durée du projet : 3 ans

Budget total accordé au projet : 189 930 $

Partenaires financiers

  • Ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation
  • Novalait inc.

Équipe de recherche

  • Jacques Corbeil, Université Laval
  • Alexander Culley, Université Laval
  • Sylvain Moineau, Université Laval

L'un des défis de l'industrie de la transformation du lait est de produire des fromages de haute qualité, et ce, de façon constante. Plusieurs facteurs influencent cette qualité, notamment la composition microbiologique du lait, l'efficacité des ferments lactiques et les phages. Ce projet investiguera ces facteurs en utilisant une approche de type « biologie des systèmes » pour mieux comprendre l'impact du réseau microbiologique dans la fabrication du cheddar. La biologie des systèmes intègre différents niveaux d'informations pour élaborer un modèle de fonctionnement de la totalité du système. La biologie des systèmes utilise des techniques pour quantifier les changements dans le génome, le transcriptome, le protéome et le métabolome en réponse à une situation donnée, ici le cheddar.

Objectifs

  1. Microbiome et virome du lait et du cheddar. Le terme microbiome désigne la somme des génomes microbiens alors que le virome représente la somme des génomes viraux (phages). Ils seront déterminés à l'aide d'une plateforme de séquençage à haut débit (Illumina) et des assembleurs Ray et Ray Meta. Nous évaluerons le microbiome et virome du lait thermisé et du cheddar aux temps 1 jour, 3 mois, 6 mois, 12 mois et 18 mois.
  2. Transcriptome du lait et du cheddar. Les ARNs du lait et du cheddar seront isolés pour confirmer l'expression des gènes microbiens et phagiques les plus abondants.
  3. Protéome du lait et du cheddar. La protéomique est un puissant outil pour analyser des protéines dans des mélanges complexes. Nous confirmerons uniquement si les gènes abondants et modulés sont traduits dans les matrices laitières.
  4. Métabolome du lait et du cheddar. La métabolomique est un outil post-génomique qui a été appliquée à de nombreuses disciplines. Le métabolome des échantillons de fromage sera déterminé. L'analyse sensorielle des fromages sera aussi demandée aux partenaires.
  5. Biologie du système cheddar. Cet objectif intégrateur permettra de dégager les tendances pendant la maturation du cheddar. Nous mettrons au point un algorithme mathématique qui utilisera l'ensemble des informations produites (objectifs 1 à 4) pour calculer la divergence entre les échantillons.

Résultats attendus et retombées escomptées

Ce projet ambitieux et extrêmement novateur génèrera assurément de nouveaux résultats utilisables, ce qui placera les transformateurs laitiers québécois dans une position très compétitive à l'international. L'assemblage fonctionnel (du génome au métabolome) constituera aussi une remarquable plus-value afin de mieux comprendre et intervenir sur les variables importantes de ces produits.

Appel de propositions

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