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GIP PÔLE BOURGOGNE VIGNE ET VIN

Thèse "Jeune Chercheur Entrepreneur" : Pilotage des fermentations en culture mixte

Porteur(s) : Université de Bourgogne Franche-Comté

Directeur de thèse : Hervé Alexandre (UMR PAM, Équipe VAlMiS)

Financeur(s) : Conseil Régional Bourgogne-Franche-Comté

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Parrain : SOFRALAB

Période du projet : 2018-2021

Présentation

Les procédés de fermentation sont présents dans de nombreux secteurs économiques : chimie, pharmacie, alimentaire et environnement. Dans le secteur de l’alimentation l’utilisation des fermentations s’est également généralisée : production de pain, d’alcool (bière, vin, cidre), de vinaigre et dans l’industrie laitière et fromagère.

Le projet proposé a pour objectif de développer une expertise dans le pilotage de fermentation sur des matrices complexes avec des cultures mixtes de levures. Cet objectif sera divisé en 2 axes principaux l’un académique et l’autre à visée industrielle.

L’axe académique sera consacré à l’identification des mécanismes d’interactions directes et indirectes entre micro-organismes dans le contexte fermentaire. En effet, le contrôle de cultures mixtes passe essentiellement par la compréhension du développement de chaque partenaire, leur influence respective au cours de la fermentation et l’impact des facteurs environnementaux au cours de la fermentation.

L’axe professionnel se traduira par la valorisation de ces travaux par le développement d’une expertise et de technologies innovantes dans le pilotage des fermentations en cultures mixtes. L’étude des phénomènes d’interaction entre micro-organismes et l’impact de facteurs biotiques et abiotiques sur leur croissance permettra la conception d’outils de contrôle performants. Le doctorant ayant développé pendant les trois ans du projet une réelle expertise de la maîtrise des fermentations en culture mixte pourrait avoir un rôle de consultant, support et développeur au sein d’entreprises fermentaires dans les filaires agroalimentaires principalement.

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  • InterLev - Interactions levures-levures : discrimination des populations et caractérisations métaboliques par fluorescence

    Porteur(s) : Université de Bourgogne

    Responsable(s) scientifique(s) : Géraldine Klein

    Coût total : 43 990 €

    Financeur(s) : Conseil Régional Bourgogne-Franche-Comté ; UMR PAM

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    Présentation

    Ce projet vise à développer la thématique de l'étude des interactions entre levures ou entre bactéries et levures en environnement complexe tel que la matrice vin. La connaissance de la nature et des modalités de mise en place des interactions entre micro-organismes représente un enjeu important pour la filière vin, de même que de pouvoir distinguer les différentes souches constituant la population totale en cours de fermentation.

    Les demandes de méthodes et de solutions sont d'autant plus importantes que la filière met en place de nouveaux itinéraires de bioprotection limitant les intrants tout au long du processus, de la culture à la vinification. Il devient indispensable de pouvoir suivre les populations de micro-organismes ainsi que les contaminants tout au long du processus. La demande en analyse et en caractérisation de ces populations est en développement constant dans notre région. Ce projet permettra de fournir des réponses à des problématiques de terrain qui portent sur (i) l'analyse rapide et polyvalente des populations et des déviations microbiologiques et (ii) la lutte contre la résurgence de problèmes liés aux modification des pratiques de vinification, notamment par la réduction des intrants (conservateurs...).

    La cytométrie en flux est une méthode éprouvée et en plein essor pour mener à bien ces analyses et ces études d'interactions.

    D’un point de vue fondamental, nous souhaitons utiliser la puissance des méthodes de cytométrie en flux couplé à des techniques de micro-fluidique et de microscopie pour étudier finement les interactions au niveau moléculaire. Les interactions ciblées peuvent être de plusieurs natures différentes avec ou sans contact entre cellules. Parmi les mécanismes à l’origine des interactions, il semble exister des phénomènes similaires au Quorum-sensing décrit chez les bactéries. Afin d’appréhender l’existence ou non de Quorum-sensing au sein du système, les molécules impliquées dans la communication cellulaire chez les levures comme les alcools aliphatiques ou les terpènes seront dosées. Mais surtout, afin d’étudier le rôle de ces molécules dans la communication cellulaire chez la levure, leur effet sera étudié au niveau cellulaire en couplant l’utilisation de gènes reporter et de modifications génomiques chez la levure. Cette stratégie permettra de suivre au niveau cellulaire les changements graduels de l’expression des gènes ciblés. Par ailleurs il sera également possible d’étudier les mécanismes de contact cellule-cellule entre levures. Pour mettre en évidence ces phénomènes, des fermentations compartimentées ont déjà été mises en place pour séparer physiquement les cellules dans un même milieu. L’apport de cellules modifiées dans certaines structures liées au contact cellulaire permettra de mieux comprendre ces phénomènes. La compréhension de ces mécanismes moléculaires permettra de définir des leviers d’actions à transmettre aux acteurs de la filière afin d’appliquer ces connaissances pour mieux contrôler l’impact des facteurs biotiques et abiotiques sur les fermentations et leur flore.

    D’un point de vue applicatif, ce projet permettra de mieux comprendre les fermentations des levures indigènes, car en étudiant leurs comportements, les acteurs de la filière pourront mieux maîtriser leurs fermentations et mieux gérer leur production. Dans ce cadre, il est nécessaire de pouvoir distinguer les souches lors de co-ensemencement. La cytométrie permet de mesurer des niveaux de population grâce à la granulométrie, cependant en cas de souches morphologiquement proche il sera nécessaire de réaliser un marquage fluorescent des cellules. Ces méthodes de marquages peuvent être étendues à des marquages ciblés du métabolisme cellulaire permettant un suivi dynamique multiparamétrique en temps réel en une seule analyse. Pourront être contrôlés des paramètres tels que la viabilité, le stress oxydatif, la pH intracellulaire et d'autres voies métaboliques demandées par les professionnels. Par ailleurs l'étude des interactions entre micro-organismes pourra mener à étudier et mesurer l'impact des facteurs environnementaux et de la matrice au cours des fermentations.

    Les objectifs et résultats du projet viseront, en fondamental, à comprendre les interactions levures-levures lors de la fermentation alcoolique, étudier la nature des interactions, appliquer les méthodes de transformation génétique afin de créer une banque de mutant levures. En appliqué, ils porteront sur le développement de méthodes de suivi multiparamétrique en temps réel par cytométrie, de protocoles de suivis dynamiques et de marquages fluorescents, la réalisation de cultures en variant les modes de co-cultures afin de moduler le contact ou la communication cellulaire entre Saccharomyces et non-Saccharomyces pour affiner les modèles d’interactions. En transversal, il s’agira d’identifier les facteurs environnementaux biotique et abiotiques constituant des leviers d'actions pour la maîtrise des fermentations.

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  • Pérennisation des entreprises viticoles bourguignonnes : favoriser une meilleure reprise/transmission aux nouvelles générations, préserver un foncier et une production dans un cadre Bourguignon

    Porteur(s) : Université de Bourgogne - Maison des Sciences de l'Homme de Dijon

    Responsable(s) scientifique(s) : Hubert Bosse-PlatièreBosse-Platière (EA CREDESPO) ; Stéphane BlancardBlancard ; Corinne TanguyTanguy (UMR CESAER)

    Financeur(s) : Conseil Régional Bourgogne-Franche-Comté ; Bureau Interprofessionnel des Vins de Bourgogne ; FEDER (soutien FEDER : 14 000 €)

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    Période du projet : 2017-2018

    Présentation :

    Les stratégies mises en œuvre par les entreprises viti-vinicoles dans le cadre de leur transmission et de l'installation des jeunes, en Bourgogne et plus généralement dans l'ensemble des vignobles français, sont essentiellement voire exclusivement conçues au travers des enjeux d'optimisations fiscales. L'objectif pour le cédant comme pour le repreneur est ainsi de trouver le cadre permettant de diminuer au maximum « le coût ». Ce qui semble être la meilleure réponse compte tenu du contexte actuel : ces trois dernières années et de manière importante, la Bourgogne a mécaniquement fait évoluer ses prix de vente des différents niveaux de commercialisation et sur de multiples circuits de distribution. Ces augmentations se sont faites sous le poids d'un potentiel de production en chute ces dernières années et grâce à des marchés qui étaient toujours demandeurs de vins de Bourgogne.
    Ce repositionnement sur les marchés qui peut être interprété de différentes manières, subi ou voulu, tend à cacher d'autres réalités :
    · l'installation des nouvelles générations de professionnels bourguignons tend à être beaucoup plus difficile, car les capitaux à reprendre sont très élevés en terme financier ;
    · préserver des terres d'exploitation dans le cadre familial est de plus en plus difficile et engage la filière dans un autre mode de gestion ;
    · Les entreprises du vin doivent maintenant faire vivre plusieurs générations (ou des parentés) en même temps (salaires, fermages, dividendes, etc.). Ce qui incite ces entreprises à s'agrandir et se confronter au contexte de hausses des prix et des surenchères, ou céder à vendre une partie des terres d'exploitation, tout en restant fermier, afin de maintenir une certaine rentabilité et dans certains cas vendre l'entreprise à des investisseurs extérieurs. Ou inversement, ne plus rémunérer ces moyens de production, comme le foncier.
    Ces conditions alimentent un milieu propice au déséquilibre entre le coût de fonctionnement, d'agrandissement ou de reprise et les capacités de revalorisation sur les marchés. À ce niveau de l'analyse, les effets vont être désastreux pour les générations à venir, « plus assez de foncier familial donc beaucoup plus de spéculation à l'achat et à la revente des terres d'exploitations bourguignonnes... », naissance ou prise de conscience d'une bulle spéculative ?
    Une question se pose, les montages financiers/fiscaux existants dont le rôle est la diminution du « coût » afin de préserver un foncier familial, sont-ils toujours les bonnes réponses aux enjeux économiques et sociaux d'aujourd'hui et surtout de demain ?
    Cependant, le retournement du contexte est à prendre en compte. La Bourgogne dispose d'une belle notoriété, mais les pertes de marchés sur des circuits de distribution historiques par les faibles disponibles et par des rapports « qualité-prix-plaisir » beaucoup moins compris par les acheteurs ainsi que par les consommateurs auront des conséquences quand l'offre sera supérieure à la demande. Ce sont des éléments qui tendront à faiblir une prise de conscience commune et les moyens mis en œuvre à trouver des solutions au nom d'un possible retour, naturel, à la normale.
    Une autre question se pose, qu'est-ce qu'une situation normale pour la Bourgogne qui prône sa diversité au travers d'une production dans un cadre familial bourguignon ? Existe-t-il d'autres solutions ou/et ou des réponses complémentaires aux montages financiers/fiscaux d'aujourd'hui afin de préserver la propriété des terres d'exploitation aux professionnels bourguignons, l'accessibilité de ces terres aux professionnels bourguignons et la reprise dans les meilleures conditions – exploiter, en vivre et pérenniser – pour les nouvelles générations.

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  • « Oregundy » : le modèle bourguignon et le développement de la vigne dans l’Oregon (année 2)

    Porteur(s) : Université de Bourgogne

    Responsable(s) scientifique(s) : Alix Meyer (EA Centre Interlangues TIL)

    Coût total 2017 : 5 000 €

    Financeur(s) : Conseil Régional Bourgogne-Franche-Comté

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     Période du projet : 2016-2018

    Présentation

    Dans un contexte de concurrence toujours plus vive sur le marché mondial du vin, les acteurs du secteur en Bourgogne ont observé durant les dernières décennies la montée en puissance de nouveaux arrivants. Pour continuer à défendre le territoire dans la compétition mondiale, le pôle Marchés et Développement du Bureau Interprofessionnel des Vins de Bourgogne mène une veille sur ses compétiteurs. Une région en particulier a choisi de se centrer sur les mêmes cépages historiques du Pinot Noir et Chardonnay : l'Oregon. Il est donc stratégiquement indispensable de mieux connaître cet État de la côté Pacifique des États-Unis, devenu deuxième producteur mondial de Pinot Noir.

    Aujourd'hui troisième région vinicole des États-Unis, l'Oregon a connu un développement très rapide puisque son industrie viticole et vinicole ne se met en place qu'à partir des années 1960. Il est le fait de jeunes viticulteurs qui avaient choisi de s'éloigner du modèle californien afin de privilégier la culture du Pinot dans un climat plus favorable que la vallée de Napa mais aussi afin de réaliser une vision plus personnelle du travail de la vigne. Durant ces premières années, c'est naturellement vers la Bourgogne que les pionniers de la vigne dans l'Oregon se sont tournés. Ils étaient attirés par les qualités des vins de bourgogne mais aussi par la mystique d'un « modèle bourguignon » qu'ils ont transplanté sur la côte Pacifique.

    Ce travail de recherche ambitionne de retracer l'influence de la Bourgogne sur le développement de la vigne dans l'Oregon pour évaluer l'étendue et les limites des transferts culturels, scientifiques et institutionnels entre la France et les États-Unis.

    En effet, après un premier volet historique, il s'agira de décrire la manière dont les viticulteurs de l'Oregon se sont faits les acteurs de la régulation de leur industrie. Ce travail s'est fait sur la base d'une certaine idée de ce qui était déjà en place en Bourgogne. Au-delà de cette influence historique, on note aujourd'hui la présence d'un nombre grandissant d'acteurs bourguignons dans l'Oregon. Cette communauté d'expatriés participe au rayonnement culturel de notre territoire et cette étude propose donc de tenter de mieux évaluer le nombre, les réseaux et l'influence de ces bourguignons de l'Oregon.

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    Retrouvez l'article en ligne sur le projet publié sur Forum Eco

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  • Approche multi-échelles de l'étude de la stabilité oxydative des vins blancs de Bourgogne : analyse de marqueurs associés à la vinification et à l'élevage (année 2)

    Porteur(s) : Université de Bourgogne

    Responsable(s) scientifique(s) : Régis Gougeon (UMR PAM, Équipe PCAV)

    Coût total 2017 : 76 157 € (soutien FEDER : 29 499 €)

    Financeur(s) : Conseil Régional Bourgogne-Franche-Comté ; Vicard ; Lallemand ; FEDER

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    Présentation

    L'évolution oxydative des aliments et du vin est un sujet de recherche qui reste au cœur des travaux menés par l'équipe PCAV (anciennement PAPC) (UMR A 02.102 PAM Université de Bourgogne/Agrosup Dijon).
    Lors des différentes étapes d'élaboration d'un vin (vinification, élevage et vieillissement) les vins acquièrent une identité chimique propre forgeant ainsi leur état physico-chimique et leur aptitude d'évolution et de résistance à l'oxydation. Afin de comprendre pourquoi certaines pratiques conduisent à des vins dotés de fort potentiel de garde, nous avons développé un outil spectroscopique (résonance paramagnétique électronique) basé sur une réponse à un stress oxydatif chimique contrôlé de nos vins blancs, nous permettant ainsi de les discriminer entre eux. Chaque vin peut ainsi être classé en fonction de son indice de résistance à l'oxydation.
    Avec l'acquisition récente d'une chaîne chromatographique couplée à un spectromètre de masse de haute résolution, nous espérons identifier des marqueurs moléculaires corrélés à ces indices.

    Pour cela, notre travail est basé sur un lien très fort avec les professionnels/industriels du monde viti-vinicole avec des problématiques bien définies :
    - Impact du potentiel tannique du bois de chêne sur la résistance à l'oxydation des vins (tonnellerie VICARD). Si l'interaction entre le vin et le bois de tonnellerie a fait l'objet de nombreuses études depuis plusieurs décennies, il n'existe à ce jour quasiment aucunes données sur la capacité stabilisante de composés extractibles du bois, vis-à-vis de l'oxydation des vins, et notamment des vins blancs. Parmi ces extractibles, les ellagitannins présentent une très grande réactivité, mais en raison de la complexité des mécanismes chimiques dans lesquels ils sont engagés, il est probable que de nombreux adduits soient formés au contact du vin, et seuls des approches métabolomiques non ciblées permettront d'identifier des empreintes moléculaires impliquées dans la stabilité oxydative.
    - Incidence des levures enrichies en glutathion et produits dérivés de levures sur la résistance à l'oxydation des vins (société LALLEMAND). Dans un contexte de réduction d'intrants de vinification, et notamment de sulfites, l'utilisation d'alternatives basées sur des composés antioxydants tels que le glutathion est de plus en plus répandue. Cependant, nous avons montré que la teneur en glutathion d'un moût ne permet pas à elle seule d'expliquer l'aptitude au vieillissement d'un vin. Notre hypothèse de travail est que le gluthation n'est qu'un exemple parmi de nombreuses autres molécules de nature peptidiques, qui peuvent être libérées dans le vin. Dans le cadre d'un travail de thèse qui vient de débuter, il conviendra tout d'abord de caractériser différents produits dérivés de levures vis à vis de leurs profils peptidiques en lien avec leurs indices de résistance à l'oxydation.

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    www.europe-en-franche-comte.eu / www.europe-bourgogne.eu / http://ec.europa.eu

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