Variabilité des types de pains en lien avec les bénéfices et risques pour la santé

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

L’unité mixte de recherche INRAE-AgroParisTech de Physiologie de la Nutrition et du Comportement Alimentaire (PNCA) est composée de trois équipes dont l’équipe PROSPECT (5 chercheurs/enseignants-chercheurs et un ingénieur de recherche) qui mène des recherches de nutrition et santé publique en s’intéressant aux relations entre consommation de protéines animales et végétales, sécurité nutritionnelle et risque de maladies chroniques. L’équipe a largement développé des approches de modélisation des changements de consommations alimentaires (simulation et optimisation de régimes) et de leurs répercussions sur le risque nutritionnel à court (sécurité nutritionnelle) et long terme (incidence de maladies chroniques) ; elle évalue aussi d’autres dimensions de la durabilité des régimes alimentaires par des approches multicritères (impacts environnementaux, autres risques sanitaires, etc.). L’équipe s’intéresse tout particulièrement aux transitions alimentaires de végétalisation de l’alimentation et cherche à identifier les facteurs alimentaires et nutritionnels les plus influents en tant que freins et leviers aux transitions durables.

Dans un contexte de transition vers des régimes alimentaires plus sains et durables, la substitution des produits céréaliers raffinés par des produits complets est largement recommandée. Toutefois, cette substitution n’est pas sans poser de questions nutritionnelles : les pains complets sont plus riches en minéraux, mais aussi en phytates, qui sont un facteur antinutritionnel qui réduit fortement biodisponibilité de certains micronutriments essentiels comme le fer, le zinc et le calcium. Ce phénomène est assez fort pour être susceptible de se traduire en termes de risques carentiels pour la population. 
Pour ce qui concerne les produits céréaliers, la biodisponibilité de ces minéraux dépend fortement :
•    des variétés de blé utilisées (blé tendre, blé dur, épeautre, etc.),
•    des procédés de fermentation (levure vs levain),
•    et des étapes de transformation (temps de fermentation, température, raffinage, etc.).

Ce stage s’inscrit dans un projet plus large visant à modéliser les bénéfices et risques associés à l’augmentation de la consommation de produits complets dans l’alimentation française. Un premier travail, mené lors d’un précédent stage, a permis de réaliser la revue de la littérature et de constituer une première base de données de teneurs en minéraux et phytates des produits de la panification. La phase de modélisation a également été initiée (premiers scripts, données de consommation INCA3 préparées). Le présent stage vise à poursuivre et finaliser ce travail, dans l’objectif de produire un manuscrit scientifique.

Travaux déjà réalisés
•    Revue de la littérature structurée (type scoping review, PRISMA-ScR) sur les teneurs en minéraux et phytates des pains et sur les effets de la fermentation et des procédés technologiques sur la dégradation des phytates et la biodisponibilité des minéraux.
•    Constitution de la base de données de teneurs en minéraux et phytates 
•    Début de la partie modélisation : mise en place des premiers scripts de substitution et de calcul des apports à partir des données INCA3.
•    Identification d’une partie des modèles pouvant être utiliser afin de réalisé réaliser l’évaluation analyse bénéfices/risques

Objectifs du stage
1.    Prise en main des travaux déjà effectués
2.    Poursuivre et finaliser le modèle de substitution de l’ensemble des pains blancs vers :
   -    des pains complets sans levain (modèle “pessimiste”),
   -    des pains complets avec levain ou caractéristiques améliorées (modèle “optimal” selon la littérature).
3.    Évaluer les impacts nutritionnels de ces substitutions à l’échelle individuelle (à partir de données de consommation INCA3) :
   -    Apports en minéraux,
   -    Estimation de la biodisponibilité.
   -    Risques d’inadéquation ou de carences.
4.    Évaluer les autres impacts sur la santé :
   -    Risques d'exposition à des métaux lourds (Cadmium)
   -    Risques sur la survenue de maladies chroniques
5.    Comparer les différents scénarios en termes de bénéfices/risques : agréger les risques sous la forme de DALYs
6.    Rédiger un manuscrit scientifique présentant les résultats de la modélisation, en vue d’une soumission à une revue à comité de lecture.
7.    Ouverture (selon l’avancement) : si le temps le permet, initier un travail d’optimisation, visant à identifier les compositions de pains (types de farine, procédés) ou les scénarios de substitution maximisant les apports et la biodisponibilité des minéraux sous contraintes.

Méthodes
•    Utilisation des données de consommation alimentaire de l’étude INCA3.
•    Modélisation des scénarios de substitution à l’aide de scripts R ou SAS, avec calculs d’apports nutritionnels corrigés par des facteurs de biodisponibilité.
•    Analyse comparative et représentation graphique des résultats (boxplots, delta d’apports, seuils de références nutritionnelles...).
•    Evaluation bénéfices-risques
 

Formations et compétences recherchées

- Formation recommandée : -   Étudiant(e) en Ecole d’ingénieur ou Master en nutrition, sciences des aliments, santé publique, ou domaine connexe.

- Connaissances souhaitées : -  Intérêt pour l’analyse de données nutritionnelles et l’étude des transitions alimentaires. Bon niveau en R et/ou Python. Capacité d’analyse et de synthèse. Aisance avec la lecture scientifique (anglais).

- Expérience appréciée : Projet avec le logiciel R

- Aptitudes recherchées : Rigueur et méthodologie dans la gestion et l’analyse des données

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

- jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- de la prise en charge à 50 % de votre cotisation à la complémentaire santé collective ;
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

Transmettre une lettre de motivation et un CV à Elie Perraud en indiquant stage_substitution dans le titre du mail.