Brevet FR3081288A1 — publié le 20191129

ELEVAGE DE COLEOPTERES POUR LA PREPARATION D'UNE POUDRE COMPRENANT LA MISE A DISPOSITION D'UN SUPPORT ALIMENTAIRE ABSORBANT IMBIBE NOTAMMENT D'UN LIQUIDE NUTRITIF D'ORIGINE VEGETALE Domaine technique et art antérieur La présente invention concerne le domaine de l'alimentation. Un des objets de la présente invention concerne plus particulièrement la composition d'une poudre alimentaire aux propriétés nutritives intéressantes réalisée à partir d'insectes et 10 notamment de coléoptères. Un des autres objets de la présente invention vise un procédé d'élevage des coléoptères pour la préparation d'une telle composition et son utilisation dans l'alimentation humaine ou animale. La présente invention trouvera ainsi de nombreuses applications dans l'industrie 15 alimentaire dont notamment l'alimentation humaine ou encore la nutrition animale dont la pisciculture et les Nouveaux Animaux de Compagnie (NAC). Aujourd'hui, on recense plus de deux milles espèces d'insectes comestibles dans le monde (d'après une source de la FAO). 20 L'utilisation d'insectes comestibles en tant que source nutritive pour l'alimentation humaine ou animale représente un potentiel non-exploité qui est de plus en plus reconnu, notamment en Europe. Des études ont montré que certaines espèces d'insectes allient à la fois des propriétés nutritionnelles très intéressantes aussi bien sur le plan qualitatif que quantitatif 25 On sait par ailleurs que la production d'aliments à base d'insectes a un impact réduit sur l'environnement (voir notamment les publications Belluco et al., 2013, Oonincx et al, 2010 ou encore Van Huis et al. 2013). Des études sur le pouvoir nutritionnel de certaines espèces de coléoptères ont été approfondies ces dernières années. 30 Chez les espèces Tenebrio molitor ou Alphitobius diaperinus, ce sont les stades larvaire et nymphal qui sont le plus intéressants d'un point de vue nutritionnel. Ces études montrent en effet que les larves et les nymphes de ces deux espèces contiennent une grande diversité de nutriments d'intérêts parmi lesquels des protéines (entre 50 2 et 66% du poids sec), des acides gras essentiels comme les oméga 3 dont des ALA, des vitamines ou encore des minéraux. Parmi les nutriments d'intérêts présents chez ces coléoptères, on retrouve plus particulièrement la vitamine D3 (ou Cholécalciférol) qui est une forme de la vitamine D et la 5 vitamine B12. La vitamine D3 a des propriétés importantes. Chez l'espèce humaine, la vitamine D3 participe au maintien des niveaux sanguins normaux de calcium et de phosphore absorbés par l'intestin. La vitamine D3 joue donc un rôle essentiel dans le maintien des muscles squelettiques et des os. Elle est utilisée en complément du calcium pour prévenir l'ostéoporose chez les personnes âgées. On sait aujourd'hui qu'environ 80% des personnes souffrent d'un déficit en vitamine D3. Les besoins journaliers en vitamine D3 sont de 5 ug pour les enfants à partir de 4 ans jusqu'à l'âge adulte mais grimpe à 10 ug chez les enfants de moins de 3 ans, les femmes enceintes et les personnes âgées. Chez les reptiles, la vitamine D3 permet notamment une assimilation optimale du calcium et la minéralisation des os. Classiquement, les sources alimentaires contenant de la vitamine D3 proviennent essentiellement des poissons à travers notamment les huiles, le filet ou les foies de poisson. La vitamine B12 est une vitamine hydrosoluble dite essentielle car l'espèce humaine ne peut pas la synthétiser. Par vitamine B12, on entend l'ensemble des formes chimiques de la vitamine B12 : naturelles (Méthylcobalamine, Adénosylcobalamine, Hydroxocobalamine) et/ou synthétique (Cyanocobalamine). Chez l'espèce humaine, cette vitamine participe activement à de nombreux processus métaboliques notamment liés à la protection et la régénération des nerfs ainsi qu'à la santé 30 osseuse. Les besoins journaliers en vitamine B12 sont d'environ 3 tg/jour en moyenne pour les personnes âgées de plus de 14 ans. L'apport en vitamine B12 se fait essentiellement via l'alimentation. Les sources de vitamine B12 proviennent presque uniquement de source animale. 3 De faibles quantités de vitamine B12 peuvent cependant être trouvées dans le lait et certains produits à base de lait mais également dans les fruits, légumes et graines. D'autres nutriments très importants pour le métabolisme humaine comme la DHA (ou 5 acide docosahexaénoïque) sont trouvés sous forme de traces chez les larves de coléoptères. Malgré la capacité de ces larves à bioaccumuler les nutriments de leur alimentation, une concentration significative en DHA n'a jamais encore été démontrée que ce soit chez les larves vivantes ou transformées par traitement thermique. Cette absence de DHA pourrait s'expliquer par le fait que les sources principales de 10 DHA proviennent des poissons et des huiles de poissons qui sont deux types de nourriture très complexes à intégrer dans l'alimentation des larves de coléoptères pour des raisons sanitaires, organoleptiques, économiques et environnementales. La DHA est aussi très fragile et peut se dégrader rapidement sous l'effet de l'oxygène et de la lumière notamment. 15 Comme indiqué ci-dessus, la vitamine D3 dont les propriétés nutritionnelles sont décisives fait partie des vitamines liposolubles qu'on peut trouver chez certaines espèces de coléoptères comme les Tenebrio molitor et les Alphitobius diaperinus. Or, on sait déjà réaliser des poudres alimentaires à base de ces coléoptères. 20 Une étude (Klasing et al, 1999) montre chez les larves de Tenebrio molitor que la prise d'une alimentation sèche contenant 675 UI de vitamine D3 pour 1000 grammes de nourriture pendant 15 jours induisait une concentration en vitamine D3 de 139 UI. Actuellement, le seul moyen connu d'augmenter le taux de vitamine D3 est donc d'ajouter dans l'alimentation de ces espèces une supplémentation en vitamine D3 sous forme 25 de poudre. Le Demandeur soumet que les concentrations en vitamine D3 pour 100 grammes de matière vivante ou sèche chez Tenebrio molitor ou Alphitobius diaperinus nourris avec une supplémentation en vitamine D3 sous forme de poudre reste cependant faible si on souhaite utiliser ces espèces comme complément alimentaire pour la vitamine D3 en nutrition humaine ou animale. De telles poudres obtenues avec une supplémentation en vitamine D3 lors de l'élevage des coléoptères ne sont donc pas économiquement et nutritionnellement satisfaisantes. La vitamine B12 a quant à elle été quantifiée chez des larves fraiches de Tenebrio molitor à un taux pouvant atteindre 61.1g/100g. 4 La DHA n'a été trouvée que sous forme de trace dans la littérature et la seule source riche en DHA qui a été fournie dans l'alimentation des coléoptères est issue des poissons. Les sources significatives et traditionnelles de ces trois types de nutriments d'intérêts 5 (vitamine D3, vitamine B12 et DHA) pour l'alimentation des larves de coléoptères sont donc d'origine animale, ce qui n'est pas économiquement et environnementalement acceptable. Pour ces raisons, il devient nécessaire de trouver des sources alternatives dans l'alimentation des larves pour l'approvisionnement de ces nutriments spécifiques, qui s'inscrivent dans une démarche durable et raisonnée. 10 Pour la vitamine D3, on sait que le lichen boréal (Cladonia arbuscula) est très intéressant car il fournit une vitamine D3 comparable à celle que l'on trouve habituellement dans les sources animales. Les lichens sont des organismes résultant d'une symbiose entre un champignon hétérotrophe et des cellules microscopiques possédant de la chlorophylle (algue 15 verte ou cyanobactérie autotrophe). Pour la vitamine B12, certaines microalgues marines comme les espèces Pavlova Lutheri, Skeletonema costatum, Isochrysis galbana, Tetraselmis suecica et Chaetoceros calcitrans constituent d'excellents candidats. Leur teneur en vitamine peut varier en fonction des espèces de 1162 à 9 pg de vitamine B12 par g de matière sèche. C'est au minimum 100 fois 20 supérieur à la concentration chez le lait ou le boeuf. Pour la DHA, les microalgues marines sont d'excellentes sources de DHA non animales comme les espèces Schizochytrium, Pavlova Lutheri, Isochrysis galbana. On sait par ailleurs que les nutriments absorbés par les larves de coléoptères dans les 25 élevages sont issus d'aliments solides et/ou semi solides. Parmi les aliments solides, on distingue les aliments secs qu'ils soient sous forme de poudre ou de granulométrie plus importante et les aliments frais comme les fruits ou les légumes. Les aliments semi-solides sont composés d'un gélifiant comme l'agar-agar et permettent 30 l'alimentation et/ou l'hydratation des larves. Certains liquides à base d'eau notamment peuvent être gélifiées et transformées pour être fournies aux larves dans un cadre nutritif ou d'hydratation. Les gélifiants naturels sont couteux et peuvent nécessiter un temps de préparation non négligeable pour un élevage à grande échelle. 5 Dans le cadre de l'alimentation et/ou de l'hydratation des larves, les liquides ne sont pas utilisés directement tels quels dans les élevages pour deux principales raisons. L'introduction de liquides notamment à base d'eau au sein d'unité de croissance des larves augmente le risque d'apparition de pathogènes (bactéries, champignons et virus) ou de 5 nuisibles. Les liquides à base d'eau ou d'huile peuvent également induire une mortalité importante des larves. Le Demandeur soumet qu'il n'existe pas à ce jour de solution pour alimenter les larves 10 de coléoptères en leur fournissant ces nutriments d'intérêts d'origine végétale issues de source liquide afin d'augmenter leur teneur en vitamine D3, vitamine B12 et/ou DHA. Résumé et objet de la présente invention La présente invention vise à améliorer la situation actuelle décrite ci-dessus. 15 La présente invention vise plus particulièrement à remédier aux différents inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant une solution simple, économique et sans impact sanitaire sur l'élevage des coléoptères pour la mise à disposition de nutriments d'origine végétale (vitamine D3, vitamine B12 et DHA) sous forme de solutions liquides à base d'eau ou d'huile afin d'augmenter significativement le taux de ces nutriments d'intérêts. 20 L'objet de la présente invention concerne selon un premier aspect un procédé d'élevage de coléoptères pour la préparation d'une poudre de coléoptères, ledit procédé comportant, pendant le stade larvaire, une fourniture aux coléoptères d'au moins un support alimentaire absorbant imbibé d'un substrat alimentaire comprenant un liquide nutritif d'origine végétale. 25 Par support absorbant, on entend dans le cadre de la présente invention un ou plusieurs matrices alimentaires végétales placées au contact des larves de coléoptères. De préférence, le liquide nutritif comprend : - des microalgues marines, et/ou - du lichen boréal et/ou 30 - une solution aqueuse comprenant des microalgues marines, et/ou - une solution aqueuse comprenant du lichen boréal, et/ou - une huile issue desdites microalgues marines, et/ou - une huile issue de lichen boréal. 6 Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, les microalgues marines sont sélectionnées parmi les suivantes : Pavlova Lutheri, Skeletonema costatum, Isochlysis galbana, Tetraselmis suecica, Chaetoceros calcitrans, pour une modification du profil en vitamine B12 des larves de coléoptères. 5 Dans un autre mode de réalisation avantageux de la présente invention, les microalgues marines sont sélectionnées parmi les suivantes : Schizochytrium, Pavlova Lutheri, Isochrysis galbana pour une modification du profil en acides docosahexaénoïque, ou DHA, des larves de coléoptères. Dans ce mode, le liquide nutritif comporte de préférence au moins 5% d'huile issue de 10 ces microalgues marines. Avantageusement, le liquide nutritif présente une concentration en DHA comprise entre 1 et 1000 mg par gramme de liquide, de préférence entre 100 et 500 mg par gramme'de liquide. Dans une variante de réalisation, le procédé selon la présente invention comporte, préalablement à l'étape de fourniture, une étape d'imbibition au cours de laquelle le liquide 15 nutritif est mis en contact sur le support alimentaire. De préférence, lors de l'étape d'imbibition, la mise en contact du liquide nutritif sur le support alimentaire est réalisée sur une hauteur comprise entre 5 et 100 % de la hauteur du substrat, de préférence entre 10 et 50 % de la hauteur du substrat, préférentiellement entre 20 et 35% de la hauteur du substrat. 20 Dans une autre variante de réalisation qui peut être combinée à la précédente variante, le procédé selon la présente invention comporte, préalablement à l'étape d'imbibition, une étape de filtrage au cours de laquelle le liquide nutritif est filtré pour diminuer la fraction liquide. De préférence, le filtrage du liquide nutritif est réalisé à l'aide d'un filtre présentant des mailles comprises entre 1 et 50 ggratnmes, préférentiellement entre 2 et 20 ggrammes. 25 Dans un autre mode de réalisation avantageux de la présente invention, le liquide nutritif comporte une huile végétale telle que par exemple une huile de colza. De préférence, cette huile végétale est préalablement enrichie en vitamine D3 issue du lichen de type lichen boréal. Avantageusement, le liquide nutritif présente une concentration en vitamine D3 30 comprise entre 10 et 2000 Ul par goutte, de préférence entre 50 et 1000 UT par goutte, une goutte représentant un poids compris entre 25 et 60 milligrammes. De préférence, le support alimentaire absorbant est imbibé d'environ 1 à 15 gouttes de liquide nutritif, de préférence entre 5 et 10, plus préférentiellement entre 6 et 8. 7 Avantageusement, le support alimentaire absorbant présente un volume compris entre 125 mm3 et 900 cm3. Avantageusement, le support alimentaire absorbant présente une densité par surface de 5 production comprise entre 2 et 15 pour 2400 cm2, de préférence entre 4 et 8 pour 2400 cm2. Avantageusement, la fourniture dudit support alimentaire présente une fréquence comprise entre une et quatre fois par semaine, plus préférentiellement entre une et deux fois par semaine. Avantageusement, la fourniture du support alimentaire est réalisée entre la sixième et la 10 quatorzième semaine de croissance des larves, plus préférentiellement entre la dixième et la douzième semaine de croissance des larves. De préférence, les coléoptères sont sélectionnés parmi les espèces suivantes : Tenebrio molitor, Alphitobus diaperinus. Avantageusement, les larves de coléoptères sont maintenues dans un environnement 15 présentant une température sensiblement constante comprise entre 24 et 30°C, de préférence entre 26 et 28°C. Avantageusement, les larves de coléoptères sont maintenues dans un environnement présentant une hygrométrie sensiblement constante comprise entre 45 et 70 % d'humidité relative, de préférence entre 55 et 65 °A. 20 De préférence, on contrôle la température et/ou l'hygrométrie de l'environnement des larves de coléoptères de manière à ce que la différence de température pendant tout ou partie du stade larvaire est inférieure ou égale à 2 °C et/ou la différence d'hygrométrie est inférieure ou égale à 10 % d'humidité relative. 25 L'objet de la présente invention concerne selon un deuxième aspect une poudre de coléoptères obtenue à partir de coléoptères élevés selon le procédé d'élevage tel que décrit ci-dessus. Dans une variante, la poudre comporte un pourcentage en poids de vitamine D3 supérieur ou égal à au moins 0,000049 % en vitamine D3, le pourcentage en poids étant donné 30 sur le poids total de poudre de coléoptères. Dans une autre variante, la poudre comporte un pourcentage en poids de vitamine B12 supérieur ou égal à au moins 0,0000013 % en vitamine B12, le pourcentage en poids étant donné sur le poids total de poudre de coléoptères. 8 De préférence, la poudre présente un pourcentage en poids de calcium supérieur ou égal à au moins 0.1 %, le pourcentage en poids étant donné sur le poids total de poudre de coléoptères. 5 L'objet de la présente invention concerne selon un deuxième aspect une utilisation de la poudre de coléoptères telle que décrite ci-dessus dans l'alimentation humaine ou animale. De préférence, la poudre est utilisée en tant que complément alimentaire. D'autres utilisations avantageuses pourront être envisagées comme par exemple l'alimentation des reptiles ou celle des poissons. 10 Par les différentes caractéristiques techniques ci-dessus, et notamment la mise à disposition pendant le stade larvaire d'un support alimentaire imbibé d'un liquide nutritif d'origine végétale, la présente invention permet d'augmenter significativement le taux de certains nutriments d'intérêts comme la vitamine D3, la vitamine B12 ou encore la DHA. 15 Description détaillée portant sur différents exemples Les exemples qui suivent sont fournis à titre de simple illustration de l'invention vis-à-vis de laquelle ils ne présentent aucun caractère limitatif 20 Le procédé d'élevage qui va être décrit ici vise à mettre au point une technique pour augmenter significativement le taux de vitamine D3, de vitamine B12 ou encore de DHA chez le Tenebrio molitor ou Alphitobius diaperinus vivant et/ou dans la poudre obtenue associée après transformation. Par souci de clarté et de concision, on entend par coléoptères dans la suite de la 25 description les espèces suivantes : Tenebrio molitor et/ou Alphitobius diaperinus. On sait qu'il est possible de faire varier les quantités des nutriments présents chez les coléoptères selon le stade pendant la croissance, le type d'alimentation, le mode de transformation et la qualité du conditionnement et du stockage. Le concept sous-jacent à la présente invention est donc de modifier l'alimentation des 30 coléoptères pendant leur stade larvaire pour augmenter la teneur en vitamine D3, vitamine B12 et/ou en DHA Le procédé d'élevage comprend ainsi plusieurs phases qui vont être décrites ici dans la suite de la description. 9 Elevage : Le stade larvaire regroupe l'ensemble des stades avant le stade nymphal. Le stade nymphal correspond à la phase intermédiaire entre le dernier stade larvaire et le stade adulte. 5 Après éclosion, les larves sont maintenues dans des bacs plastiques à une température comprise entre 24 et 30°C, plus préférentiellement entre 26 et 28°C et une hygrométrie comprise entre 45 et 70% d'humidité relative, plus préférentiellement entre 55 et 65% d'humidité relative. Dans l'exemple décrit ici, les larves sont maintenues dans l'obscurité entre 12 et 22 10 heures par jour, plus préférentiellement entre 18 et 20h par jour. Dans chaque bac, la densité de larves est optimisée pour obtenir un taux de mortalité proche de 0 sur le cycle de croissance compris entre 10 et 16 semaines, plus préférentiellement entre 11 et 13 semaines. 15 Ici, la nourriture fournie aux larves est 100 % végétal. La formulation du régime alimentaire est ici adaptée en fonction des différents tests réalisés. Les quantités de nourriture sont adaptées aux nombres de larves et à leur stade de développement. A partir de la sixième semaine de croissance, des légumes préalablement 20 nettoyées sont données aux larves dans des quantités adaptées aux nombres de larves et à leur stade de développement. Premier mode de réalisation dédié à l'augmentation du taux de vitamine D3: Dans ce mode de réalisation, la source de vitamine D3 provient du Lichen Boréal. 25 De préférence, cette vitamine D3 liposoluble est extraite du Lichen Boréal puis dissoute dans de l'huile végétale, préférentiellement de l'huile de colza. L'huile de colza est particulièrement intéressante car son utilisation a très peu d'impact sur le taux de mortalité des larves de coléoptères (taux de mortalité inférieur à