Bilan de la chaire junior E2S “Trout Metabolism”

La chaire junior E2S “Trout Metabolism” de Florian Beaumatin atteint ses objectifs

La chaire junior portée par Florian Beaumatin et financée par l’I-SITE E2S (“Solutions pour l’énergie et l’environnement”) s’est achevée fin mars 2023. Ces chaires de recherche de 5 ans s’adressaient à de jeunes chercheurs ayant une première expérience et étaient assorties d’une pré-titularisation conditionnelle comme maître de conférences.

Florian Beaumatin, originaire de Clermont-Ferrand, a obtenu son master et son doctorat de biochimie à l’Université Bordeaux-II, puis a travaillé à Glasgow en Écosse dans un centre de cancérologie. Son sujet de prédilection : les transporteurs d’acides aminés. Lauréat de l’appel à projets chaires junior E2S en 2017, il a rejoint l’unité mixte de recherche Nutrition, Métabolisme, Aquaculture - NuMéA (UPPA/INRAE) à Saint-Pée-sur-Nivelle, au cœur du pays Basque, en janvier 2018.

La chaire avait pour objectif de comprendre les mécanismes d’absorption des acides aminés chez la truite à travers l’étude des transporteurs d’acides aminés, jusqu’alors pas étudiés chez cette espèce, afin de pouvoir élaborer des aliments assurant une croissance optimale de la truite d’élevage.

En effet, dans une perspective d’aquaculture durable, les farines de poissons utilisées pour nourrir les truites sont de plus en plus remplacées par des farines végétales. Mais ces dernières manquent de certains acides aminés (molécules qui forment les protéines) pour assurer la bonne croissance des truites, et les supplémentations en acides aminés ne sont pas efficacement absorbées par les truites.

Résultats de recherche

Utilisation de lignées cellulaires de truite

Dès son lancement, la chaire ambitionnait de développer deux nouvelles approches, l’une technique et l’autre fondamentale.

La première consiste à utiliser des lignées cellulaires de truite. Une lignée cellulaire est une population homogène de cellules qui ont, en théorie, une capacité illimitée de division. Il s’agit donc d’une approche in vitro pour laquelle les expériences sont conduites à partir de cellules cultivées dans des boîtes de Petri. On peut ainsi s’affranchir des tests sur animaux, de plus en plus mal perçus, mais aussi parfaitement contrôler les conditions expérimentales (nutriments, température…), ce qui n’est pas aisé en élevage.

Si cette approche avait reçu peu de considération jusqu’alors, elle apparaît désormais comme un outil essentiel au domaine de l’aquaculture, comme en témoigne le programme scientifique Horizon Europe (2020-2025) de l’Union européenne qui a lancé des appels à projets cherchant à développer ces approches in vitro dans la recherche en aquaculture. Les travaux conduits par la chaire, qu’il s’agisse de son tout premier article paru dans la revue Cells, ou de l’étude réalisée en collaboration avec le groupe international allemand de chimie pharmaceutique Evonik, démontrent la pertinence et le potentiel qu’offre l’utilisation de lignées cellulaires de truite pour l’étude du métabolisme des poissons.

Identification des transporteurs d’acides aminés chez la truite

Scientifiquement, le résultat majeur a été l’identification et la caractérisation des transporteurs d’acides aminés chez la truite arc-en-ciel, réalisée dans le cadre d’un projet ANR Jeune Chercheur au sein de la chaire. Ces transporteurs permettent aux acides aminés de franchir les membranes cellulaires, qui constituent des barrières imperméables à de nombreux nutriments, afin qu’ils soient métabolisés par l’organisme. Là encore, et jusqu’à présent, cette thématique, bien qu’essentielle à la compréhension du métabolisme des acides aminés, n’avait pas été développée chez les poissons.

L’équipe de recherche a identifié plus de 190 gènes codant les transporteurs d’acides aminés, soit trois fois plus que chez l’homme. Grâce aux résultats obtenus in vitro, elle est parvenue à stimuler naturellement l’absorption des acides aminés alimentaires in vivo en jouant sur la composition de l’aliment. Ceci a permis d’améliorer l’efficacité de l’aliment de 3%, ce qui, rapporté à la production française, pourrait représenter une économie substantielle de farines et contribuerait ainsi à davantage préserver les ressources naturelles.

L’article proposant cette nouvelle stratégie nutritionnelle qui améliore l’efficience des aliments à travers des activités de transport d’acides aminés rééquilibrées est en cours d’évaluation pour une publication à venir prochainement.

Les résultats de la chaire ont permis de recevoir des soutiens financiers d’INRAE, du programme européen Aquaexcel3 (Horizon Europe), de l’entreprise Evonik et de l’ANR (“jeune chercheur”).

Enseignement et nouveaux projets

Florian Beaumatin est responsable de la licence professionnelle Aquaculture des Micro-Algues et Revalorisation Economique à Anglet et enseigne la biologie cellulaire en 3^e année à l’IUT de Mont-de-Marsan (Génie biologique) et en master Bio-Inspired Materials à Pau.

Il va continuer à déposer des projets de recherche pour trouver des financements qui lui permettront notamment de connaître les gènes régulant l’activation de la protéine clé mTOR. Cette enzyme, régulée par les acides aminés, gère les processus anaboliques chez la truite.