Le CO₂ modifie les protéines du blé et la qualité boulangère Le changement climatique touche le pain

Source : communiqué de presse Centre de recherche de Jülich | Traduit par l'IA 4 min Temps de lecture

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Le blé réagit à l'augmentation de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Cela modifie non seulement sa croissance et son rendement, mais aussi la composition de ses protéines. Des chercheurs ont étudié ce phénomène dans le cadre d'une étude en plein champ, en s'intéressant notamment à ses effets sur la qualité boulangère des farines produites.

La concentration en CO₂ de l'atmosphère augmente. Les conséquences de ce phénomène sur le blé ne se limitent pas à la croissance et au rendement : la composition du grain peut également évoluer. Une étude en plein champ menée avec la participation du Centre de recherche de Jülich montre précisément comment.(Image : Lukas Tennie / Unsplash)
La concentration en CO₂ de l'atmosphère augmente. Les conséquences de ce phénomène sur le blé ne se limitent pas à la croissance et au rendement : la composition du grain peut également évoluer. Une étude en plein champ menée avec la participation du Centre de recherche de Jülich montre précisément comment.
(Image : Lukas Tennie / Unsplash)

C'est dès le stade du grain que se décide si un pain lèvera bien, si une pâte sera élastique ou encore quel sera l'effet de certaines protéines du blé sur l'organisme humain. Et la composition de ce grain n'est pas toujours la même. Même l'atmosphère dans laquelle la plante pousse influence les protéines que le blé va produire.

Une équipe du Centre de recherche de Jülich a donc cultivé dix variétés de blé d'hiver dans des conditions réelles en plein champ, à différentes concentrations de CO₂. À l’aide de Breedface, une installation permettant la culture dans des conditions de CO₂ accru, les plantes ont été cultivées soit à une concentration moyenne de 450 ppm de CO₂, soit à une concentration plus élevée de 546 ppm – une valeur qui correspond à l'ordre de grandeur des concentrations atmosphériques prévues pour le milieu ou la fin du XXIe siècle. Contrairement à ce qui se passe en serre, le blé pousse ici dans des conditions normales de plein champ.

Moins de gluten, des pains plus petits

Les résultats montrent une modification notable de la composition protéique. La teneur totale en protéines des grains a diminué en moyenne de 4,7 % lorsque les concentrations de CO₂ ont augmenté. L'effet était encore plus marqué pour les protéines de gluten étudiées : leur quantité totale était en moyenne inférieure de 18,7 %.

Il ne s'agit pas seulement d'un constat moléculaire. Les protéines de gluten déterminent en grande partie les propriétés d'une pâte. En effet, lors des essais de cuisson, le volume du pain a également diminué de 4,1 % en moyenne ; le « volume de sédimentation » – un autre indicateur de la qualité panifiable du blé – a diminué de 11,7 %. Bon nombre des protéines de gluten analysées étaient directement liées à ces caractéristiques de qualité.

L'étude établit ainsi un lien entre les changements climatiques observés dans les champs, les modifications de certaines protéines présentes dans le grain et une caractéristique qui concerne directement les consommateurs : la qualité de la farine et du pain.

Profils protéiques plus complexes

Il est particulièrement intéressant de noter que tous les groupes de protéines n'ont pas évolué dans le même sens. Alors que les protéines de gluten ont diminué, la quantité totale des inhibiteurs d'amylase/trypsine (ATI) étudiés a augmenté en moyenne de 5,7 %. Les ATI sont des protéines naturelles du blé qui font notamment l'objet d'études dans le cadre des allergies au blé et de la sensibilité au blé non cœliaque. Les chercheurs n'ont toutefois examiné qu'une partie des peptides potentiellement actifs sur le plan immunologique et n'ont pas réalisé de tests immunologiques.

Des différences marquées entre les variétés

Récolte sur une parcelle isolée à Breedface. Cette installation permet de cultiver des plantes dans des conditions de concentration élevée en CO2 en plein champ, grâce à la technologie FACE (Free Air CO2 Enrichment). Le site de Breedface est actuellement situé sur le campus de Klein-Altendorf, la station d'essais agricoles de l'université de Bonn.(Bild:  Campus de Klein-Altendorf / Université de Bonn)
Récolte sur une parcelle isolée à Breedface. Cette installation permet de cultiver des plantes dans des conditions de concentration élevée en CO2 en plein champ, grâce à la technologie FACE (Free Air CO2 Enrichment). Le site de Breedface est actuellement situé sur le campus de Klein-Altendorf, la station d'essais agricoles de l'université de Bonn.
(Bild: Campus de Klein-Altendorf / Université de Bonn)

Un résultat particulièrement significatif concerne les différences entre les dix variétés étudiées. Pour la plupart des protéines, le génotype – c'est-à-dire la variété de blé – a eu une influence plus importante que le traitement au CO₂ lui-même. Certaines variétés ont présenté des profils protéiques relativement stables, tandis que d'autres ont réagi de manière nettement plus marquée à l'augmentation de la concentration en CO₂.

C’est là que réside l’un des principaux enjeux de cette étude : l’agriculture n’est pas nécessairement condamnée à subir passivement les changements induits par l’augmentation des concentrations de CO₂. La sélection et la sélection génétique ciblées de variétés adaptées pourraient contribuer à préserver, voire à influencer de manière ciblée, la qualité boulangère, la teneur en protéines et les propriétés bénéfiques pour la santé du blé, même dans les conditions climatiques futures.

Pas encore le « blé de l'avenir »

Ces résultats ne doivent toutefois pas être considérés comme une prévision universellement valable. L'expérience n'a été menée que sur un seul site et au cours d'une seule période de végétation. D'autres études, menées sur différents sites et sur plusieurs années, sont donc nécessaires.

L'étude montre toutefois que les conséquences de l'augmentation des concentrations de CO₂ peuvent aller bien au-delà de la croissance des plantes et des rendements. Elles pourraient également modifier les propriétés de nos aliments, allant jusqu'à influencer la facilité avec laquelle le blé peut être transformé et les protéines que nous en tirons.

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Publication originale : Sabrina Geisslitz, Christine Kaemper, Marie-Christin Norwig, Andreas Fechner, Oliver Knopf, Onno Muller, Manuel Geyer, Lorenz Hartl, Katharina Anne Scherf : Une concentration élevée en CO₂ induit, selon les variétés, des modifications des protéines du blé liées à des troubles associés au blé et à la qualité boulangère, Food Chemistry, volume 530, 2026, ISSN 0308-8146 ; DOI : 10.1016/j.foodchem.2026.151161.

Cette actualité a déjà été publiée sur notre site partenaire www.foodtec-insider.de.