Schéma stratégique Département Alimentation Humaine 2016-2020

Département AlimH
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Schéma stratégique
Département Alimentation
Humaine
2016-2020
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(i) Contexte, missions et finalités du département
Le département Alimentation, Sécurité Chimique des Aliments et Comportement des consommateurs (ALIMH) de l’INRA a
pour finalité l’étude des comportements alimentaires et de leurs relations avec la santé, le bien-être et l’environnement,
l’évaluation de la sureté des aliments, notamment par la caractérisation de l’exposition et des dangers des xénobiotiques
d’origine alimentaire, et de la recherche de la sécurité nutritionnelle dans ses dimensions sanitaires, environnementales et
sociales. Le département rassemble une communauté scientifique multidisciplinaire - biologistes, microbiologistes,
biochimistes, chimistes, physiologistes, toxicologues et épidémiologistes - œuvrant dans des unités propres (UR) ou mixtes
(UMR) de recherche. Les attendus sont la production de connaissances pour contribuer aux avancées scientifiques en
alimentation humaine et pour éclairer les instances nationales et internationales, les partenaires publics et privés, et les
citoyens.
(ii) compétences et champs thématiques (à vocation disciplinaire)
Les axes de recherche du département ALIMH visent à répondre aux grands enjeux sociétaux en matière d’alimentation, et
aux priorités du document d’orientation 2016-2025 de l’INRA. Ils tiennent compte aussi de l’expérience et de l’expertise des
scientifiques du département, de leur reconnaissance internationale sur les fronts de science, et des opportunités offertes
par les politiques régionales et nationales (spécialisation intelligente).
Les priorités se déclinent en trois champs thématiques (CT) scientifiques et neuf priorités, et en un axe transversal :
CT1 : Comprendre et agir sur les déterminants des comportements et choix alimentaires
P 1.1. Comprendre le développement des comportements alimentaires au cours de l’enfance
P 1.2. Caractériser et comprendre les déterminants des comportements alimentaires en lien avec les évolutions sociétales
P 1.3. Comprendre les comportements alimentaires de la personne âgée pour lui assurer des apports nutritionnels adéquats
CT2 : Analyser et comprendre les relations de causalité entre alimentation-santé et bien-être
P 2.1. Caractériser le dialogue moléculaire entre le microbiote et l’hôte au niveau des organes et tissus clés
P 2.2. Elucider les effets à long terme de la nutrition pré- et post-natale et leurs mécanismes sur les grandes fonctions
P 2.3. Comprendre les relations entre nutrition-alimentation et processus neurophysiologiques
P 2.4. Appréhender les mécanismes cellulaires et moléculaires du vieillissement des grandes fonctions
CT3 Toxicologie alimentaire, sécurité nutritionnelle et impact environnemental de l’alimentation
P 3.1. Caractériser les risques sanitaires liés aux contaminants alimentaires : toxicologie alimentaire
P 3.2. Analyser les déterminants et les conséquences sanitaires de l’insécurité nutritionnelle
Axe transversal : de la biologie des systèmes à la santé publique
- Phénotypage haut-débit
- Bases de données – plateformes
- Modèles – Biologie des systèmes – prédiction – approches intégrées
- Le CT1 concerne l’acquisition des connaissances fondamentales et génériques sur les comportements
alimentaires, leurs déterminants, leurs évolutions et les moyens de les infléchir ;
L’objectif général est de comprendre les déterminants des comportements et des choix alimentaires pour guider et permettre
l’adoption, par les consommateurs, d’habitudes alimentaires plus saines et durables. Ce champ thématique développe des
recherches essentiellement chez l’Homme et bénéficie des progrès rapides des neurosciences (fondamentales et cognitives)
et de l’imagerie cérébrale.
Les recherches s’organisent selon trois priorités complémentaires.
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 La première, P1.1, concerne l'alimentation du nourrisson et du jeune enfant qui joue un rôle majeur dans son
développement et sa santé future. Les travaux visent à élucider les mécanismes du développement des comportements
alimentaires au cours de l’enfance du point de vue qualitatif (choix) mais aussi quantitatif (prise alimentaire). Les travaux
portent sur les capacités sensori-motrices orales, la sensibilité et l’acceptabilité des textures variées ; le développement
des capacités de contrôle des quantités d’énergie ingérée ; le développement de l’attirance pour les saveurs grasse et
sucrée ; l’effet d’un stress précoce et de l’obésité maternelle. Au-delà de la prime enfance, il s’agit aussi d’approfondir
l’étude des interactions parents-enfants via l’utilisation d’approches innovantes combinant des méthodes issues de
différentes disciplines telles que la psychologie sociale et l'économie expérimentale, et les sciences de l’information.
 La seconde, P1.2, vise à caractériser les évolutions des pratiques et des comportements alimentaires dans la société pour
mieux comprendre les déterminants de ces évolutions et l’impact de ces nouveaux modes de consommation sur les
équilibres nutritionnels, la santé et le bien-être. On s’intéressera plus particulièrement aux caractéristiques
individuelles ainsi qu’à celles des produits et aux effets des politiques publiques. Ces observations sont complétées par
des travaux relevant des neurosciences pour identifier les mécanismes cérébraux sous-jacents au choix ou au plaisir
alimentaires. L’ensemble des données, couplées à celles de l’épidémiologie descriptive et analytique, de la psychologie et
de l’économie expérimentale, permet d’identifier les facteurs de changement ou de résistance à l’évolution des
comportements et sert de base à la conception de nouveaux types d’interventions de prévention. [#Global-1] Des
transitions globales assumées [#Food-1] De nouveaux systèmes alimentaires urbains
 La troisième, P1.3, s’intéresse aux habitudes alimentaires des séniors, notamment aux dynamiques d’évolution des
perceptions sensorielles, des préférences et des comportements alimentaires, en tenant compte non seulement des
paramètres individuels usuels (consommations alimentaires, statut tabagique, activité physique, niveau d’éducation), mais
également des paramètres sensoriels et psychologiques, l’intérêt et la facilité à réaliser les tâches en lien avec
l’alimentation, et l’environnement social. Plus particulièrement, dans le contexte de la dépendance vis-à-vis de
l’alimentation, les travaux visent à identifier et à tester des leviers pour augmenter la prise alimentaire et le plaisir associé
aux repas tout en tenant compte des importantes différences interindividuelles. Enfin, les travaux abordent également la
question de l’offre alimentaire et visent à identifier de façon générique les caractéristiques des aliments adaptées à cette
population.
- Le CT2 s’intéresse aux effets des habitudes alimentaires, de l’alimentation et des nutriments sur les grandes
fonctions physiologiques et leurs dysfonctionnements chez l’Homme dans 4 domaines particuliers : écosystème
microbien intestinal et santé, alimentation périnatale, nutrition et neurosciences, alimentation et vieillissement ;
Centré sur des approches de biologie et de physiologie, ce champ thématique se penche sur les questions relatives aux
écosystèmes microbiens digestifs, à la nutrition périnatale, à la neurophysiologie nutritionnelle et à la physiologie
nutritionnelle du vieillissement. [#Food-2] Les systèmes alimentaires alliés de la santé
 P2.1. L’écosystème microbien affecte les grandes fonctions physiologiques de l’Homme. Les liens de causalité entre les
dysbioses et la physiopathologie, et les moyens de les corriger sont encore peu connus. Plus particulièrement, le rôle de
l’alimentation dans l’homéostasie et les déséquilibres des écosystèmes microbiens en regard des caractéristiques de
l’hôte, et sur les médiateurs des effets santé est examiné, en collaboration étroite avec le département MICA.
 P2.2. La période périnatale est particulièrement sensible aux effets de l’exposition nutritionnelle, métabolique et
environnementale et conditionne la santé à l’âge adulte. Il s’agit en particulier d’étudier les effets à court et long terme, de
la nutrition périnatale sur le développement des organes (cerveau, tube digestif, écosystème microbien,…) et des grandes
fonctions de l’organisme (régulation énergétique, fonctions cognitives,…). Il s’agit aussi de préciser la dynamique des
marques épigénétiques associées au développement des organes et leur fonctionnement physiologique.
 P2.3. Les travaux des dernières décennies ont permis d’établir les bases fondamentales de la compréhension du rôle de
l’alimentation dans les processus neurobiologiques, comportementaux et cognitifs, grâce notamment au développement
de technologies innovantes. Les recherches s’intéressent à la contribution des organes sensoriels - olfactifs, gustatifs,
visuels, intéroceptifs - à la régulation du comportement alimentaire chez l’Homme, à la compréhension des effets de
l’alimentation sur les fonctions cérébrales supérieures, cognitives et émotionnelles et, plus généralement, sur la santé
cérébrale et proposent des stratégies nutritionnelles visant à moduler les processus neuro-physiologiques chez l’Homme.
Elles concernent notamment les effets des acides gras polyinsaturés, des prébiotiques et des probiotiques, de certaines
vitamines et des polyphénols.
 P2.4. Le vieillissement de la population mondiale est un enjeu socio-économique majeur. Pour y répondre, les recherches
du département visent à comprendre la contribution de l’alimentation à la régulation des processus de vieillissement et à
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développer des stratégies nutritionnelles pour préserver l’autonomie et la qualité de vie. Les travaux s’attachent aussi à
mieux définir l’évolution des besoins nutritionnels spécifiques à l’avancée en âge (Alimentation sur mesure). Les stratégies
d’intervention multimodales, combinant par exemple alimentation et activité physique, sont développées dans une logique
d’atténuation du déclin des fonctions physiologiques lié à l’âge.
- Le CT3 vise à produire des connaissances permettant de proposer une alimentation saine et sûre sur le plan de la
contamination toxicologique, mais également durable (respectueuse de l’environnement) et accessible à tous ;
Le CT3 a pour vocation à rassembler les recherches du département portant sur les questions de sûreté sanitaire des
aliments d’une part, et de sécurité nutritionnelle, d’autre part.
 P3.1. La première priorité s’appuie sur la toxicologie alimentaire et concerne principalement les questions des multiexpositions, des faibles doses et des polluants émergents (dont nanoparticules) alimentaires. Pour atteindre cet objectif, le
département conforte ses compétences en toxicologie et ses liens avec les épidémiologistes de la santé-environnement
en privilégiant l’approche « exposome ». Le département poursuit également ses recherches sur les mécanismes d’action
des contaminants (perturbation endocrinienne et métabolique, interaction xénobiotiques - barrière intestinale, exposition
périnatale et conséquences à long terme, lien charcuterie/viande rouge et cancer colorectal) et les effets de mélanges de
contaminants en favorisant l’exploration à grande échelle (« toxome ») et couplage entre approches haut débit, fouille,
analyse de données massives et modélisation. Enfin, la question du risque d'allergie aux aliments est soutenue en visant à
mieux comprendre les facteurs qui modulent la réponse immunitaire aux protéines alimentaires (allergies alimentaires).
[#3Perf-3] Elaboration de références et indicateurs pour objectiver et évaluer les choix. [#Food-2] Les systèmes
alimentaires alliés de la santé
 P3.2. La seconde priorité concerne la sécurité nutritionnelle. Le premier volet, à vocation biologique, est centré sur la
question de la satisfaction des besoins nutritionnels, essentiellement protéines/acides aminés indispensables et vitamines.
Les approches fondées sur le bilan azoté sont complétées par d’autres biomarqueurs plus spécifiques de diverses
fonctions des acides aminés. Les vitamines liposolubles (notamment A et D) ou le fer sont étudiés sous l’angle de leur
biodisponibilité (selon les sources alimentaires, les pratiques culinaires, les facteurs génétiques...) ou leurs fonctions chez
certaines populations cibles (femmes enceintes, jeunes enfants et seniors). Le second volet porte sur l’accessibilité à une
alimentation de qualité pour tous, notamment les plus démunis. Le développement d’indicateurs permet de mieux
caractériser l’insécurité nutritionnelle dans la population, de mesurer sa distribution géographique, d’analyser ses
déterminants étiologiques et, à terme, ses conséquences sur les principales fonctions physiologiques et la santé, pour
mieux comprendre les obstacles et les leviers à l’accès aux aliments. Dans ce cadre, des approches multicritères et des
stratégies d’intervention sont proposées pour éclairer les pouvoirs publics. L’enjeu du troisième volet s’attache au
développement d’une alimentation durable - i.e. répondant conjointement aux enjeux sanitaires, de préservation de
l’environnement, des ressources naturelles et énergétiques, et de réduction des inégalités sociales. Les pratiques et les
comportements alimentaires seront analysés à l’aune de leur impact sur l’environnement. Les recherches feront appel à
l’analyse multicritère intégrant les paramètres comportementaux individuels, sanitaires, socio-économiques et
environnementaux pour des évaluations conjointes d’impact. [#Global-1] Des transitions globales assumées [#Global-3]
Une vision intégrée des comportements, des marchés et des échanges [#Global-4] Comparaison des différentes formes
de systèmes alimentaires [#3Perf-3] Elaboration de références et indicateurs pour objectiver et évaluer les choix.
- L’axe transversal contribue à faire évoluer les méthodes d’investigation vers les approches à haut-débit, à mieux
tirer profit des technologies numériques et à poursuivre le développement des approches translationnelles.
L’enjeu est de consolider l’évolution d’une partie des méthodes d’investigation de la communauté scientifique du
département vers les techniques de haut-débit, de développer les approches de la biologie des systèmes et de tirer profit
des sciences du numérique appliquées à la biologie. Il s’agira d’organiser les procédures génériques et de développer les
interfaces multidisciplinaires nécessaires à la production, l’exploitation et l’interprétation des données massives.
[#OpenScience-2] Une organisation des données pour le partage et la réutilisation
Le premier objectif vise au renforcement des approches de phénotypage à haut-débit en veillant à homogénéiser les
démarches expérimentales, à mutualiser les développements méthodologiques et à accompagner les équipes dans cette
mise en place. Il s’applique aussi bien à la biologie qu’à la clinique ou l’épidémiologie. Le second objectif concerne la
gestion, l’intégration et l’analyse des données faisant appel aux méthodes statistiques d'intégration (e.g. approches multitableaux), notamment pour faire le lien avec des données de santé publique. Elles servent également de socle à
l’élaboration de méthodes prédictives (machine learning et deep learning) qui permettent, par exemple, de prévoir des
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trajectoires métaboliques à partir de données de phénotypage. Elles viennent enfin enrichir les modèles mécanistiques
tissulaires et cellulaires développés au sein du département (flux protéiques entre tissus, flux métaboliques intra-cellulaires).
À terme, il s’agit de créer une articulation entre observations biologiques, physiologiques, cliniques, épidémiologiques et
environnementales dans le but de produire des connaissances nouvelles et intégrées. La notion de « nutrition sur mesure »
s’inscrit dans cet axe transversal comme un modèle d’application et de coordination des activités de recherche, qui fait appel
au phénotypage de précision, à la modélisation des risques, à l’élaboration d’une offre alimentaire adaptée et la mise en
place de recommandations pour modifier des comportements. [#OpenScience-3] Des approches prédictives en biologie
Pour en savoir plus sur l'organisation, les unités, dispositifs et ressources :
Internet département AlimH : http://www.alimh.inra.fr/
Intranet département AlimH : https://intranet.inra.fr/alimh
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