La fermentation de précision : comment les micro-organismes révolutionnent l’industrie alimentaire

Qu’est-ce que la fermentation de précision et pourquoi suscite-t-elle autant d’enthousiasme ?

Bien qu’elle ait gagné en popularité ces dernières années grâce à l’augmentation des financements et de la recherche, la fermentation de précision remonte en réalité aux années 1980. Elle a d’abord été utilisée pour produire de l’insuline humaine à partir d’E. coli, avant d’être appliquée à l’alimentation avec la production de chymosine, en remplacement de la présure de veau – aujourd’hui utilisée dans plus de 70 % des fromages aux États-Unis et au Royaume-Uni¹Digital, G. (2024, août 25). Is your cheese GMO ? The Non-GMO Project and other activists claim 90 % of cheeses in America are & # 8216 ; tainted& # 8217 ; . Here are the facts. Genetic Literacy Project. https://geneticliteracyproject.org/2024/08/16/is-your-cheese-gmo-the-non-gmo-project-and-other-activists-claim-90-of-cheeses-in-america-are-tainted-here-are-the-facts/ !

Mais qu’est-ce que la fermentation de précision exactement ? Il s’agit de modifier des micro-organismes pour en faire de véritables usines de production. Les scientifiques sélectionnent le gène (ou une portion d’ADN) codant pour la molécule qu’ils souhaitent produire et l’insèrent dans l’ADN d’un micro-organisme hôte, conçu pour produire cette molécule cible. Lors de la fermentation, cet hôte est cultivé dans un bioréacteur, consomme des nutriments (comme des sucres) et produit la molécule d’intérêt, qui est ensuite isolée et purifiée.

Maintenant que les bases techniques sont posées, pourquoi la fermentation de précision suscite-t-elle autant d’intérêt ? Début 2025, au moins 88 start-up spécialisées dans la fermentation de précision avaient levé collectivement plus de 2,8 milliards de dollars pour développer des protéines animales. Rien qu’en février, la société américaine Liberation Labs et la start-up néerlandaise Vivici ont respectivement levé plus de 50 millions de dollars et 30 millions d’euros pour développer leurs capacités²Vivici secures € 32.5M in Series A funding for precision fermentation dairy proteins. (s. d.). https://www.vivici.com/insights/vivici-secures-series-a-funding. Et cela ne s’arrête pas là : le marché de la fermentation de précision est estimé à plus de 35 milliards de dollars d’ici 2030, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 43 % à partir de 2024³Precision Fermentation Market Size | Industry Report, 2030. (s. d.). https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/precision-fermentation-market-report!

Voici 3 raisons pour lesquelles cette technologie attire autant l’attention :

1. Progrès technologiques : Grâce aux avancées en biologie synthétique, édition génomique et ingénierie de la fermentation, il est devenu plus rapide et moins coûteux de concevoir des micro-organismes capables de produire des ingrédients à forte valeur ajoutée de manière contrôlée et efficace.
2. Durabilité et impact climatique : Cette technologie offre un fort potentiel de réduction de l’impact environnemental. Des études préliminaires indiquent des réductions de plus de 90 % des émissions de gaz à effet de serre, de l’utilisation des terres et de l’eau par rapport aux protéines laitières d’origine animale⁴Novozymes, Terefe et al., Net Zero Insights, 2022, https://sifted.eu/articles/net-zero-insights-novozymes/.
3. Bien-être animal : La fermentation de précision permet de produire des protéines identiques à celles d’origine animale, sans avoir recours aux animaux, ce qui répond à une demande croissante pour des produits véganes et sans origine animale.

Zoom sur les produits laitiers sans origine animale, une application clé de la fermentation de précision dans l’alimentation

Avec autant de potentiel pour des alternatives durables aux produits animaux traditionnels, il n’est pas surprenant que les principales applications alimentaires de la fermentation de précision visent à créer des ingrédients sans origine animale. Par exemple, Impossible Foods et Every Company utilisent respectivement cette technologie pour produire de l’hème (molécule présente dans la viande) afin d’améliorer le goût et la texture des burgers végétaux, et des blancs d’œufs sans poule, utilisables en pâtisserie ou en cuisine.

Parmi les nombreuses applications alimentaires, les protéines laitières sans origine animale se sont imposées comme les stars du secteur. En 2025, plus de 20 start-up (Standing Ovation, Formo, Vivici, Remilk, TurtleTree, etc.) se sont lancées dans le développement d’alternatives durables et sans animaux aux produits laitiers traditionnels. La clé de produits laitiers savoureux réside dans la caséine et le lactosérum, deux protéines fonctionnelles qui donnent au fromage sa texture fondante, son élasticité et son onctuosité – des propriétés difficiles à reproduire avec des plantes. Grâce à la fermentation de précision, il est désormais possible de produire ces protéines laitières pour créer du lait, du fromage, des yaourts ou encore des glaces sans origine animale !

Au-delà des start-up, ces innovations ont séduit les grands groupes agroalimentaires, qui y voient un levier stratégique pour innover, répondre aux attentes des consommateurs et renforcer leur engagement pour le développement durable. Plusieurs partenariats ont été annoncés : Nestlé avec Perfect Day, General Mills avec Remilk, ou encore Bel Group avec Standing Ovation. Ce dernier a récemment dévoilé une innovation brevetée : la production de caséine sans origine animale à partir de déchets de lactosérum via la fermentation de précision. Cette initiative s’inscrit dans une logique plus large d’économie circulaire, mettant en lumière le potentiel de cette technologie pour répondre aux enjeux actuels de durabilité, souveraineté alimentaire et réduction des déchets.

Les principaux défis à relever pour démocratiser la fermentation de précision

Malgré son potentiel, la fermentation de précision doit encore franchir plusieurs obstacles pour se généraliser. Quatre grands freins se dessinent :

1. La montée en échelle et les capacités de production : La majorité des acteurs sont encore au stade de la start-up. Il est donc essentiel de passer à l’échelle industrielle. L’infrastructure commerciale reste limitée en raison du coût et de la complexité liés à la construction et l’exploitation de bioréacteurs de grande capacité, mais les financements augmentent progressivement pour développer cette capacité.
2. La durabilité environnementale et économique : La plupart des micro-organismes sont actuellement nourris au glucose issu du maïs ou de la canne à sucre, ce qui pose une empreinte environnementale. Il est donc crucial de passer à des matières premières plus durables, indépendantes des marchés agricoles volatils.
3. La réglementation : Si des ingrédients issus de la fermentation de précision (comme la poudre V-Whey de California Performance Co.) sont déjà commercialisés aux États-Unis et en Asie, l’Europe accuse un retard important. Au moins sept entreprises ont obtenu le statut GRAS aux États-Unis, contre aucune approbation en Europe. Ce retard peut s’expliquer par des délais d’autorisation longs et des procédés de fabrication en constante évolution, nécessitant de nouvelles demandes à chaque modification.
4. L’acceptation et l’éducation des consommateurs : L’adhésion des consommateurs est essentielle au succès de cette technologie. Malgré son potentiel, la fermentation de précision souffre d’a priori négatifs, souvent qualifiée d’« artificielle » ou de « trompeuse ». Ce scepticisme est lié à l’utilisation de micro-organismes génétiquement modifiés et à la crainte d’une classification comme aliment ultra-transformé (AUT). Les entreprises devront donc instaurer un climat de confiance en faisant preuve de transparence, en valorisant les bénéfices de la technologie et en veillant à proposer des produits à prix abordables.

La fermentation de précision a le potentiel de redéfinir le futur de l’alimentation en proposant une alternative durable et évolutive aux ingrédients d’origine animale. Si les start-up ont été les principales forces motrices, cette technologie disruptive attire aujourd’hui l’attention des grands groupes agroalimentaires. Alors que les entreprises, les gouvernements et les consommateurs s’alignent sur des objectifs de durabilité et de sécurité alimentaire, la fermentation de précision apparaît comme un outil prometteur, à condition de surmonter les défis liés à la montée en échelle, à la réglementation et à l’acceptation du grand public.

Compte tenu des récentes difficultés financières rencontrées par les entreprises du végétal (comme Beyond Meat ou Impossible Foods), il sera également crucial d’avancer avec prudence stratégique à mesure que la fermentation de précision prend de l’ampleur. Alcimed peut vous accompagner dans vos projets liés à la fermentation de précision, n’hésitez pas à contacter notre équipe !

À propos de l’auteur,

Candice, Consultante au sein de l’équipe Agroalimentaire d’Alcimed en France.