Lise Meitner est née à Vienne le 7 novembre 1878. À l’époque, les filles ne sont pas admises au lycée et en 1897, elles sont autorisées à entrer à l’Université si elles ont le Matura, équivalent du baccalauréat. Lise prépare, grâce à des leçons privées, ce diplôme et entre à l’université en octobre 1901. Elle entreprend d’abord des études de mathématiques et de physique puis se spécialise en physique et suit les cours de Ludwig Boltzmann (1844-1906). Franz Exner (1849-1926) est son directeur de thèse et, le 1er février 1906, elle obtient son doctorat, elle est la seconde femme à obtenir un doctorat à l’université de Vienne.
Elle commence alors un travail sur la radioactivité à la demande de Stefan Meyer (1872-1949). Elle doit mesurer l’absorption des particules alpha (α) et bêta (β) lors de la traversée de feuilles minces de différents métaux. Ces travaux ne lui permettent pas d’envisager d’obtenir un poste à l’université dans l’Empire austro-hongrois. Mais passionnée par la physique, elle part à Berlin en septembre 1907 afin de suivre les cours de Max Planck (1858-1947) et elle souhaite aussi continuer la recherche.
Le professeur Heinrich Rubens (1865-1922) est le directeur du département de physique expérimentale à Berlin, il accepte de lui ouvrir son laboratoire et c’est avec Otto Hahn (1879-1968), un chimiste qui travaille sur la radioactivité, qu’elle va commencer ses recherches. Ils ont le même âge et une profonde amitié va leur permettre de mener à bien la découverte de la fission nucléaire. À l’époque, à Berlin, il est difficile à une femme d’entrer dans un laboratoire de chimie et Lise Meitner doit travailler dans un réduit. Enfin en 1909, la législation ayant changé, Lise Meitner peut poursuivre ses recherches dans le laboratoire de chimie. La collaboration de Lise Meitner et d’Otto Hahn sera très fructueuse car elle possède la connaissance de la physique et des mathématiques et lui les qualités d’un chimiste et d’un expérimentateur.
L’Empereur Guillaume II inaugure le 23 octobre 1912 l’Institut de chimie Kaiser Wilhelm à Dahlem près de Berlin. Otto Hahn prend la direction d’un laboratoire de radioactivité et Lise Meitner, travaillant jusqu’à présent sans être payée, obtient grâce à Max Planck un poste d’assistante, son premier poste rémunéré jusque là elle vivait avec ce que ses parents lui envoyaient. Les travaux de Lise Meitner et d’Otto Hahn sont connus dans l’Europe et cités dès 1910 dans les Comptes rendus de l’Académie des sciences de Paris.
Au début de la Première Guerre mondiale, Lise Meitner reste à Berlin, poursuit son travail d’assistante de Planck et donne des cours de rayons X aux médecins militaires. Ensuite, elle se porte volontaire comme infirmière radiologue dans l’armée autrichienne de juin 1915 à l’automne 1917, elle travaille dans les hôpitaux et sur le front. Puis elle revient à Berlin et se voit confier la mise en place du département de radioactivité à l’institut Kaiser Wilhelm de physique. Elle poursuit son travail avec Otto Hahn, et ils découvrent le protactinium en 1918 qui n’a été isolé qu’en 1934.
En 1925, L’Autriche récompense le travail de Lise Meitner en lui attribuant le prix Lieben tandis qu’à Berlin, en 1926, elle devient la première femme professeur à l’université. À Rome, du 11 au 18 octobre 1931, se tient le premier Congrès international de physique nucléaire, Enrico Fermi (1901-1954) en est le secrétaire général. Lise Meitner et Marie Curie assistent aux exposés et participent aux débats. Suite à ce congrès, Fermi envoie Franco Rasetti (1901-2001) au laboratoire d’Otto Hahn et Lise Meitner en 1931-1932.
Bien que baptisée en 1908 dans l’église luthérienne, Lise Meitner est née juive. Elle reste à Berlin car elle possède la nationalité autrichienne mais le 12 mars 1938, il y a l’Anschluss et Lise Meitner doit fuir Berlin car elle va être expulsée de l’université malgré les appuis de Planck et de Hahn. Elle ne peut pas quitter l’Allemagne. Un chimiste hollandais Dirk Coster (1889-1950) vient à Berlin faire une conférence et repart avec Lise Meitner qui passe clandestinement la frontière le 13 juillet 1938.
Puis elle va en Suède où elle a trouvé un travail dans le laboratoire de Manne Siegbahn (1886-1978). La voilà sauvée mais elle est très isolée scientifiquement et a très peu de moyens. Heureusement, elle correspond avec Otto Hahn et suit ainsi les travaux effectués au laboratoire à Berlin. Elle travaille aussi en relation avec Niels Bohr (1885-1962) à Copenhague. C’est là qu’elle rencontre Otto Hahn le 13 novembre 1938 et qu’ils envisagent les expériences à réaliser.
Lise Meitner est invitée pour les fêtes de Noël chez son amie Eva von Bahr-Bergius (1874-1962), une physicienne suédoise près de Göteborg, son neveu Otto Frisch (1904-1979) est aussi invité. C’est un physicien qui travaillait à Hambourg auprès d’Otto Stern (1888-1969), en 1933 il choisit de partir à Londres avant d’aller à Copenhague au laboratoire de Niels Bohr. Lise Meitner reçoit une lettre d’Otto Hahn qui l’informe des résultats d’une expérience réalisée avec Fritz Strassmann (1902-1980). Ils ont envoyé un neutron sur un noyau d’uranium, il y a eu collision et un des produits obtenu est le baryum. Ils ne savent pas comment interpréter ce résultat, Otto Hahn pense même avoir mal manipulé. Lise Meitner connait le travail expérimental d’Otto Hahn et sait qu’il ne s’est pas trompé.
Schéma montrant la fission nucléaire de l'Uranium, produisant du Rubidium et du Césium, des neutrons libres (N) et de l'énergie
Avec son neveu, elle réfléchit et ils émettent l’hypothèse que le noyau d’uranium s’est cassé en deux. Ils emploient le terme de « fission » de l’uranium, ils envisagent la possibilité de réactions en chaîne car la réaction de fission de l’uranium donne à la fois du baryum, du krypton, des neutrons et beaucoup d’énergie. Ils sont obligés de publier séparément, Otto Hahn et Fritz Strassmann décrivent leur expérience tandis que Lise Meitner et Otto Frisch traitent de la théorie de cette réaction. C’est Otto Hahn qui recevra le prix Nobel de chimie en 1944 pour sa découverte de la fission des noyaux lourds, Lise Meitner a été nobélisable trois fois mais sans succès.
Après cette découverte capitale en physique nucléaire, les savants ont mis au point les réactions en chaine. La bombe atomique est mise au point. Lise Meitner est contactée pour travailler à Los Alamos, elle refuse car elle ne veut pas participer à l’obtention de la bombe. Après Hiroshima, elle se dira désolée de l’invention de la bombe.
En Suède, elle travaille à la mise au point du premier réacteur nucléaire et en 1947, elle obtient un poste créé spécialement pour elle à l’université de Stockholm avec le salaire de professeur. Elle devient citoyenne suédoise en 1949. Elle part s’installer en Angleterre en 1960, à Cambridge où son neveu est professeur.
L’Académie autrichienne des sciences l’accueille comme membre correspondant en 1948 et l’Association autrichienne du commerce lui décerne sa médaille Wilhelm Exner (1840-1931) enfin en 1966, elle reçoit avec Otto Hahn et Fritz Strassmann le prix Enrico Fermi décerné par le gouvernement américain et qui récompense des scientifiques dont les travaux traitent de l’énergie.
Elle souffre d’artériosclérose et meurt à Cambridge en 1968, elle est enterrée auprès de son frère dans le village de Bramley dans le Hampshire.
Lisa Meitner (1946)
Pour en savoir plus
- Rupture explosive des noyaux d’uranium L. Meitner et O. Frisch, Revue scientifique (1939) disponible sur Gallica BNF
- Le prix des sciences de la ville de Vienne remis à Lise Meitner, Revue scientifique (1948) disponible sur Gallica BNF
- Sur les rayons β du radium à son minimum d’activité, note de Léon Kolwrat, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences (1910) disponible sur Gallica BNF
Consultées le 22/01/2025
Crédits illustration :
fission nucléaire de l'Uranium, Stefan-Xp travail personnel / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 3.0
Lise Meitner (1878-1968) Catholic University, Washington, D.C. (1946) , Smithsonian Institution - Flickr, domaine public
Après avoir découvert la mauvéine, William Henry Perkin (1838-1907) synthétise la coumarine (2H-1-benzopyrane-2-one) à partir de l’aldéhyde salicylique et d’un anhydride d’acide en présence d’une base faible à haute température. Cette réaction est appelée réaction de Perkin.
Dans la réaction de Perkin, une condensation se produit entre des aldéhydes aromatiques et un anhydre d’acide en présence de sel de sodium ou de potassium de l'acide correspondant.
Par exemple, l’obtention de l’acide cinnamique résulte d’une réaction de Perkin :
La coumarine est une molécule de la famille des benzopyrones, présente dans la nature, elle a été découverte dans la fève de Tonka. Cette molécule de formule brute C9H6O2 possède une masse moléculaire de 146,1 g/mol. Sa température de fusion est de 70°C et sa température d’ébullition de 302°C. Elle est peu soluble dans l’eau et soluble dans les alcools et les solvants organiques. Elle a une odeur de foin coupé qui se marie bien avec d’autres odeurs, c’est pourquoi elle entre dans la fabrication de nombreux parfums.
La première utilisation de la coumarine dans un parfum semble être dans la composition par Paul Parquet (1856-1916), en 1882, de Fougère Royale de Houbigant, qui en contenait environ 10%. Ce parfum est le premier d'une famille dite "Fougère" qui a été définie après son succès. Guy de Maupassant (1850-1893) écrivait, en 1891, que ce parfum est une "prodigieuse évocation des forêts, des landes, non de leur flore mais de leur verdure".
En 1889, c’est Aimé Guerlain (1834-1910) qui emploie ce parfum de synthèse dans le célèbre Jicky. On le retrouve actuellement dans Shalimar de Guerlain et dans Contradiction de Calvin Klein.
De nos jours, 90% des compositions contiennent de la coumarine à moins de 1% et plus de 60% en contiennent plus de 1%.
William Henry Perkin
Pour en savoir plus
- Annonce à l’Académie – décès de Perkin, Mémoires et communication, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences (16 juillet 1907) disponible sur Gallica BNF
- La coumarine, L'Union pharmaceutique : journal de la Pharmacie centrale de France (octobre 1891) p 477 disponible sur Gallica BNF
- Production artificielle de la coumarine par M. Perkin, Bulletin de la Société chimique de Paris (janvier 1868) p . 68 disponible sur Gallica BNF
- Condensation des anhydrides d’acides - Réaction de Perkin, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences (janvier 1910) disponible sur Gallica BNF
Ressources consultées le 22/01/2025
Crédit : illustration Wikimedia Commons / Domaine public
Chimie et Alimentation : Présentation du colloque
L'alimentation a forgé l'espèce humaine et est fondamentale pour sa survie dans un contexte de croissance de la population mondiale et de changement climatique.
Tout au long de la vie, la qualité de l'alimentation est un facteur important du bien-être et de la santé. Avec l'évolution du mode de vie, l'industrie alimentaire ne cesse de progresser. Les problèmes et les défis à relever sont mondiaux, ils concernent toutes les couches de la société et sont d'ordre politiques et scientifiques. Nous nous limiterons au domaine scientifique plus généralement dans le cadre occidental européen.
L'alimentation est un domaine transdisciplinaire dans lequel les sciences de la chimie sont intervenues très tôt au niveau : de la production des aliments, de leurs transformations, de leur conservation et dans l'art culinaire, car la chimie, science de l'étude des molécules et de leur réactivité, est indispensable pour comprendre et maitriser les phénomènes mis en jeu dans ces différents domaines de l'alimentation.
Pour les maitriser, il faut comprendre, y compris à l'échelle industrielle, les phénomènes qui surviennent lors des transformations culinaires et lors de celles des ingrédients alimentaires en aliments. Il faut comprendre la chimie d'assimilation des molécules et des métaux des aliments pour mieux manger, pour y prendre du plaisir, pour être en bonne santé ou pour manger demain quand nous serons 9 ou 10 milliards d'individus sur la planète. L'actualité montre que la souveraineté alimentaire est un défi national.
L'objectif de ce colloque est de présenter l'apport des sciences de la chimie sur ces différents points, et de tenter avec les connaissances les plus récentes, de répondre aux questions que se posent les citoyens et notamment les jeunes, y compris sur la sécurité alimentaire.
Dans cet objectif, les conférenciers choisis sont des experts des domaines scientifiques universitaires et industriels et des institutions nationales et européennes concernés.
La croissance de l'industrie alimentaire entraine le besoin d'une main d'œuvre multidisciplinaire bien formée et les choix d'orientation vers ces secteurs porteurs se font dès nos lycées de formation générale ou professionnelle.
Un temps sera donc consacré à la réponse aux questions des scolaires dans le cadre des débats.
Danièle Olivier
Vice-Présidente de la Fondation de la Maison de la Chimie
Février 2025 : Chimie et Alimentation
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Chimie et Alimentation : Conférence par conférence
Conférences plénières d’ouverture
Animateur : Philippe GŒBEL | Président de la Fondation internationale de la Maison de la Chimie
- - Chimie, biologie, métabolisme, le trio gagnant pour comprendre la nutrition
- Jean-Michel LECERF | Médecin, spécialiste en endocrinologie, maladies métaboliques et nutrition - Ancien chef du service de nutrition de l’Institut Pasteur de Lille - Membre de l’Académie d’agriculture de France
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- - Manger, hier, aujourd’hui et demain : vue de la chimie
- Hervé THIS | Physico-chimiste - Centre international de gastronomie moléculaire - INRAE-AgroParisTech
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TABLE RONDE : L’industrie agro-alimentaire ne cesse de progresser.
Animateurs : Philippe PRUDHON | Fondation de la Maison de la Chimie
Jean-Claude BERNIER | Professeur Émérite de l’Université de Strasbourg
- - Les texturants, une aide pour la nutrition des séniors
- Gino MANGIANTE | Expert R&D produits et technologies des hydrocolloïdes - CARGILL
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- - Quand la chimie et les arômes réinventent l’alimentation de demain
- Margaux CAVAILLES | Responsable Création Aromatique - Développement stratégique Arôme EMEA - MANE
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- - Les protéines végétales, catalyseurs d’innovations pour une alimentation durable
- Romain JOLY | Directeur Global des Protéines Alternatives - ROQUETTE
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- - La compréhension moléculaire au service d’une alimentation innovante
- Christian | CAMPARGUE Analytical Sciences Director - Advanced Technology Ingredients - Danone Global Research & Innovation Center
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Bien manger
Animateur : Marc J. LEDOUX | DRCE Émérite du CNRS
- - Quelles sources d’avenir pour les protéines alimentaires ?
- Verena POINSOT | Directrice de recherche première classe CNRS
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- - Les secrets de l’olfaction – Voyage au coeur du sens de l’odorat
- Claire de MARCH | Chargée de Recherche au CNRS - Institut de Chimie des Substances Naturelles - Université Paris Saclay
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- - La sécurité sanitaire des aliments
- Georges KASS | Expert Principal - EFSA (European Food Safety Authority)
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- - Les métaux dans l’alimentation : un bienfait ou un danger ?
- Bernard MEUNIER | Directeur de recherche émérite au CNRS
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Conférence plénière de clôture
Animatrice : Danièle OLIVIER | Vice-Présidente de la Fondation internationale de la Maison de la Chimie
- - La souveraineté alimentaire en France
- Philippe POINTEREAU | Agronome, Président de la Fondation Terre de Liens et Président du Conseil de l’Institut Agro Campus de Florac
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Pourquoi la taille des grêlons grandit-elle dans les orages violents ?
Rubrique(s) : Question du mois
Au cours des années 2021 et 2022 des épisodes de grêle ont dévasté de nombreuses régions françaises et ont causé des dégâts considérables conduisant beaucoup de villages à des déclarations de catastrophes naturelles.
Comment se forme la grêle ?
La grêle se forme essentiellement dans de gros nuages humides appelés cumulonimbus dont l’épaisseur peut dépasser 10 km. Lors d’un orage l’été, la température du sol est souvent supérieure à 30 °C et des vents violents surviennent pouvant atteindre des vitesses de 150 km/h. Les gouttelettes d’eau sont entrainées rapidement par des courants ascendants et se refroidissent. En effet la pression atmosphérique baissant avec l’altitude, la température de l’atmosphère diminue quand l’altitude augmente : on parle dans ce cas de « détente adiabatique ». Les gouttelettes se refroidissent rapidement à des températures inférieures à 0 °C mais n’ont pas le temps de geler ; on dit qu’elles sont en « surfusion ». Ce n’est que dans la partie supérieure du nuage que la congélation a lieu sous forme de « noyau de glace » appelés grêlons. La zone orageuse est habituellement très localisée allant de 100 m3 au début de la formation de la grêle mais peut atteindre jusqu’à parfois 1 km3 !
Comment grossissent les grêlons ?
Les gouttelettes d’eau au contact des grêlons s’agglomèrent et grossissent. Les grêlons continuent à monter dans le nuage. Lorsque le courant ascendant ne compense plus le poids du grêlon, ce dernier commence à redescendre avec une vitesse limite constante tout en continuant de grossir. La structure des grêlons est donc constituée de couches successives de glace ce qui leur donne un aspect translucide. Lors de cette chute le grêlon peut sortir du nuage et peut alors commencer à se sublimer (il passe directement de l’état solide à l’état gazeux). Ceci explique que le grêlon dans l’atmosphère est plus gros que celui qui arrive au sol.
Le diamètre des grêlons dépend de leur vitesse de chute et peut varier de 1 cm (v = 35 km/h) à 20 cm (v = 120 km/h). La masse des grêlons peut prendre des valeurs très élevées parfois jusqu’à 1 kg !
Comment peut-on lutter contre les averses de grêle ?
Pour diminuer les risques de grêle on a pensé d’abord à ensemencer des nuages par des substances hygroscopiques. En effet l’augmentation du nombre des noyaux de congélation diminue alors la taille des grêlons. Ainsi a-t-on un moment utilisé des cristaux d’iodure d’argent (AgI) à raison de 10 µg/m3 mais cela s’est révélé potentiellement toxique à l’échelle du nanogramme sur les voies respiratoires de l’organisme. L’emploi du chlorure de calcium (CaCl2) a donné des résultats peu reproductifs, tout comme l’usage des canons anti-grêle par désagrégation des grêlons à l’aide d’ondes de choc ! La protection des vergers par l’emploi de filets contre la grêle reste encore le moyen le plus répandu et le plus efficace.
Étant constitué de glace, un grêlon présente une réflectivité (énergie réfléchie) très faible aux ondes radar utilisés en aéronautique, ce qui rend difficile la distinction entre des petits grêlons et des gouttes d’eau. Cependant un signal radar très fort peut révéler la présence de gros grêlons qui peuvent être responsables de la détérioration des turboréacteurs ou des matériaux d’isolation utilisés dans les travaux de couverture et d’isolation des bâtiments. Seuls des relevés par des observateurs et des passionnés de météorologie fournissent des informations sur la localisation de ces phénomènes. La Mission des Risques Naturels de l’ANELFA et le Bureau d’Etudes Kéraunos récoltent des données des sinistres occasionnés par la grêle qui permettent d’établir ainsi des cartes de la fréquence de ces événements météorologiques par commune et par saison.
Note : La formation de la grêle est très différente de celle de la neige ! Cette dernière a lieu dans des nuages à faibles mouvements, à des températures au sol inférieures à 0 °C, donnant des petits cristaux de glace qu’on appelle flocons.
Jean-Pierre Foulon
Voir aussi Contre la sécheresse faut-il ensemencer les nuages ?, éditorial de mai 2023 de J.-Cl. Bernier (Mediachimie.org)
Crédit illustration : soupstock / Adobe Stock
L’agriculture française et son industrie agroalimentaire n’ont eu de cesse que de conquérir les marchés mondiaux, notamment dans les domaines des vins et spiritueux, des céréales, du sucre et des produits laitiers. Nos échanges n’ont cessé de croître et les deux courbes import-export sont parallèles : plus on importe et plus on exporte ! Dans ce petit jeu, il y a des gagnants et des perdants. Les gagnants sont les productions citées et, plus particulièrement, les vins et spiritueux qui, à eux seuls, en 2022, représentaient en valeur 25% de nos exportations. Les perdants sont les viandes (moutons, poulets) et les fruits et légumes. Difficile de rivaliser avec la Nouvelle-Zélande pour l’agneau, avec le Brésil pour le poulet standard, et avec le Maroc ou l’Espagne pour les fruits et légumes.
Le résultat est qu’environ un tiers de notre alimentation est aujourd’hui importée : bien sûr les produits tropicaux, que nous ne pouvons produire en dehors des territoires d’Outre-Mer, café, cacao, épices, huile de palme ou d’arachide, banane ou avocat, mais aussi les agrumes, soja, la moitié de nos fruits et légumes, du riz, de l’huile d’olive, de nombreuses viandes et beaucoup de poissons. Ces flux importants sont aujourd’hui perturbés par les guerres, le prix croissant de l’énergie qui augmente les coûts de transport et de plus en plus par le changement climatique. Le Maroc ou l’Espagne pourront-ils continuer à exporter des fruits et légumes alors que l’eau commence à manquer ?
Malgré une importante surface agricole utile rapportée à ses habitants (4 300 m² versus 1 320 m² pour l’Inde ou 440m² pour l’Egypte), et en dépit d’une balance agroalimentaire positive, 6,5 milliards d’euros en 2023, représentant 8 % de nos exportations, la France est donc bien loin d’être souveraine pour son alimentation. On l’a constaté lors de la crise du Covid, où il y a eu une pénurie d’huile de tournesol alors même que la France produit la quantité qu’elle consomme. La réalité est que la France ne nourrit pas bien sa population : d’après une récente étude du CREDOC, 16 % des Français ne mangent pas à leur faim, soit plus de 11 millions de personnes.
Et n’oublions pas non plus que la France mobilise de nombreuses terres pour satisfaire des besoins non alimentaires comme le coton pour nos vêtements ou l’hévéa pour fabriquer nos pneus, ou la biomasse utilisée comme carburant, le tout dans un contexte de croissance de notre population, de pertes de terres agricoles et de baisse de rendements liée au climat.
Le temps est venu de changer de direction et de produire, d’abord, pour nous nourrir et non d’abord pour alimenter les marchés internationaux. De nombreuses collectivités de toute taille, Montpellier, Bordeaux, Rennes, le département de la Dordogne, ou Mouans-Sartoux pour n’en citer que quelques-unes, se sont engagées dans des plans alimentaires territoriaux qui cherchent à satisfaire les besoins alimentaires sur des bases locales en utilisant notamment le levier de la restauration collective. La relocalisation et la diversification de notre agriculture doivent s’accompagner d’un changement des pratiques agricoles vers l’agroécologie pour restaurer la qualité de nos masses d’eau, la santé de nos sols, la biodiversité qui est l’auxiliaire gratuit de l’agriculture, nos paysages ruraux si chers aux touristes et aux habitants. L’agroécologie est un atout pour cette transition alors qu’elle constitue le plus souvent une contrainte sur les marchés globalisés.
Il nous faut aussi modifier notre assiette vers le fait-maison, le végétal et le biologique pour reconquérir la santé de nos populations. Réduire notre consommation de viande provenant d’élevages industriels élevés hors-sol et nourris avec des céréales et du soja économisera des terres arables. Cette marge nous aidera à conserver notre autosuffisance alimentaire tout en gardant la capacité d’exporter des céréales vers des pays qui en en besoin, comme l’Egypte.
Si le consommateur a un rôle majeur à jouer dans ses choix alimentaires en privilégiant le local, les produits de qualité et les produits de saison, cette transition ne se fera pas sans une politique volontariste de résilience réelle de la part de l’Europe, de l’État et des collectivités. Le ministère de la Santé doit faire connaître et appliquer son programme national nutrition santé (PNNS). Les collectivités doivent sauvegarder des outils de transformation (abattoir, atelier de découpe, moulin, huilerie, légumerie). Le ministère de l’Agriculture doit renforcer son soutien aux produits de qualité et appliquer les différents volets de la loi EGalim. Il s’agit de sécuriser le revenu des agriculteurs au travers de contrats pluriannuels et de prix négociés, plutôt que de risquer la disparition de nombreuses productions menacées par des accords de libre-échange. Un pays dont l’agriculture est commandée par les marchés internationaux a perdu sa souveraineté alimentaire.
Vidéo de la conférence (durée : 1:04:03)
Retrouvez ici toutes les vidéos de ce colloque. Possibilité de les télécharger.
Références
1. Agreste. 2023. Commerce extérieur agro-alimentaire. Synthèses conjoncturelles. N°402 (PDF)
2. Pointereau P. 2022. La face cachée de nos consommations. Editions Solagro
3. Bléhaut M. et Gressier M. 2023. En forte hausse la précarité alimentaire s’ajoute à d’autres fragilités. Crédoc - Consommation et modes de vie N°329
4. Pointereau P. 2023. Le pouvoir de notre assiette. Editions Utopia
Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
Le corps humain est constitué principalement de carbone, d’hydrogène, d’oxygène, d’azote, de phosphore et des ions comme le sodium, potassium, calcium et magnésium, sans oublier le fer essentiel pour le transport de l’oxygène avec l’hémoglobine. Au-delà de ce rôle bien connu pour le fer, nous avons besoin d’autres ions métalliques, souvent à l’état de traces, comme le zinc, le cobalt, le cuivre, le molybdène, le sélénium, par exemple. Ces ions métalliques interviennent dans les sites actifs de métalloenzymes, c’est-à-dire les catalyseurs biologiques qui sont seuls capables d’assurer les processus de métabolisation pour produire les éléments essentiels du cycle de la vie.
Ces ions métalliques proviennent d’une alimentation équilibrée pour éviter les carences (par exemple, sans cobalt, constituant de la vitamine B12, les humains souffrent de pertes d’équilibre et d’anémie). Grâce à des systèmes de régulation, le corps humain est capable de contrôler de manière stricte le rapport entre l’incorporation et l’excrétion de ces éléments métalliques, souvent regroupés sous l’appellation « oligo-éléments ».
Par contre, nous sommes mal équipés pour éliminer des ions métalliques comme le plomb ou le mercure qui sont à l’origine de maladies, comme, respectivement, le saturnisme ou la maladie de Minamata. Il est important de bien comprendre ces mécanismes de toxicité pour surveiller la qualité de notre alimentation.
Vidéo de la conférence (durée : 36:32)
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Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
L’EFSA est une agence de l’Union européenne créée en 2002 dont l’objectif est de fournir de façon impartiale des avis scientifiques pour les gestionnaires des risques et de communiquer sur les risques associés à la chaîne alimentaire. Ces avis scientifiques servent de base pour les textes visant à protéger les consommateurs européens des risques liés à l’alimentation, et ce, de la fourche à la fourchette.
L’évaluation des produits chimiques constitue une mission importante du travail de l’EFSA. Cette évaluation cible les substances intentionnellement ajoutées dans les aliments, comme les additifs, mais aussi les contaminants chimiques comme les métaux, les substances d’origine industrielle et aussi d’origine naturelle comme les mycotoxines... Pour ce faire, le travail de l’EFSA consiste à recueillir et analyser les données chimiques, biologiques et toxicologiques de chacune des substances chimiques à évaluer. Pour les substances intentionnelles destinées à être mises sur le marché des aliments, le pétitionnaire doit fournir les données stipulées soit par la législation en vigueur, soit par les lignes directrices produites par l’EFSA.
Mon intervention se focalisera sur les types de données requises, leur interprétation dans le cadre de la sécurité sanitaire, les développements méthodologiques actuels et les nouveaux défis venant de nouveaux types d’aliments mais aussi venant de l’environnement comme les phénomènes liés aux changements climatiques.
Vidéo de la conférence (durée : 29:41)
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Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
Qu’est-ce qu’une odeur, et comment notre cerveau parvient-il à la percevoir ? Cette conférence propose de suivre le fascinant parcours d’une odeur, de sa source à sa perception consciente.
L’odorat commence son aventure dans le monde des molécules odorantes. Ces particules invisibles flottant dans l’air sont captées par les récepteurs [1] situés dans notre nez, où elles déclenchent une cascade de signaux électriques envoyés au cerveau. Ce mécanisme, à la fois chimique et neurologique, permet d’interpréter des centaines d’odeurs différentes chaque jour, qu’il s’agisse du parfum d’un café fraîchement préparé ou les effluves d’un voisin de transport en commun.
Au-delà de son rôle dans notre quotidien, l’olfaction pourrait bien révolutionner notre avenir. Les chercheurs explorent son potentiel dans des domaines aussi variés que la santé, la thérapie et même la technologie [2] [3]. Imaginez des diagnostics médicaux basés sur l’analyse des odeurs corporelles, ou encore des espaces interactifs capables d’adapter leurs ambiances olfactives pour améliorer notre bien-être. Ce champ d’étude en pleine expansion pourrait changer notre manière de comprendre et d’interagir avec le monde. Enfin, nous découvrirons comment l’odorat impacte notre vie de manière parfois insoupçonnée : en influençant nos relations sociales, en modulant nos humeurs, ou même en guidant nos choix quotidiens [4]. Les odeurs, bien qu’invisibles, agissent comme un fil conducteur discret mais puissant entre nos émotions et notre environnement.
Cette conférence, mêlant science et exploration sensorielle, invite à redécouvrir un sens que nous utilisons tous les jours sans y prêter attention. Elle vous fera voir - ou plutôt sentir - un voyage captivant qui pourrait bien changer votre perception du quotidien.
Vidéo de la conférence (durée : 31:37)
Retrouvez ici toutes les vidéos de ce colloque. Possibilité de les télécharger.
Références
1. de March CA, Ma N, Billesbølle CB, Tewari J, Llinas del Torrent C, van der Velden WJ, Ojiro I, Takayama I, Faust B, Li L, Vaidehi N, Matsunami H, Manglik A, Engineered odorant receptors illuminate the basis of odour discrimination, Nature, 635, 499-508, 2024.
2. Lee BK, Mayhew EJ, Sanchez-Lengeling B, Wei JN, Qian WW, Little KA, Andres M, Nguyen BB, Moloy T, Yasonik J, Parker JK, Gerkin RC, Mainland JD, Wiltschko AB, A principal odor map unifies diverse tasks in olfactory perception, Science, 381, 999-1006, 2023.
3. Lee SJ, Depoortere I, Hatt H, Therapeutic potential of ectopic olfactory and taste receptors, Nature Reviews Drug Discovery, 18, 116-38, 2019.
4. Agron S, de March CA, Weissgross R, Mishor E, Gorodisky L, Weiss T, Furman-Haran E, Matsunami H, Sobel N, A chemical signal in human female tears lowers aggression in males, PLoS biology, 21, e3002442, 2023.
Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
Les protéines d’origines animales contiennent les acides aminés essentiels, de nombreux autres nutriments (fer, zinc, vitamines B12) et présentent un excellent taux de digestibilité, supérieur à celui des protéines végétales. Malgré les considérations environnementales et de santé, la consommation moyenne de protéines en France reste 70% supérieure à la recommandation (majoritairement d’origine animale) et la demande mondiale en protéine est en forte hausse. Afin d’assumer cette croissance (+60% d’ici 2050, selon la FAO), des alternatives à l’élevage d’animaux de ferme doivent être développées [1].
Parmi les ressources les plus crédibles se trouvent les végétaux (cf. la présentation de la société Roquette), mais également les levures #ref3, champignons filamenteu [3], microalgues [4], ou encore l’élevage d’insectes [4]. Souvent utilisés traditionnellement à petite échelle en divers points du globe, ces aliments, inhabituels pour nous, sont désormais à un stade de (pré)industrialisation, alors qu’il reste des points d’ombre sur la connaissance des risques associés, sur leur coût et sur leur acceptabilité par le consommateur.
Nous comparerons les apports nutritifs d’aliments déjà autorisés : deux microalgues (spiruline et chlorelle), un champignon (fusarium venenatum), une levure et deux insectes d’élevage (le grillon domestique et le ver de farine). Nous en discuterons l’acceptabilité, l’impact et le potentiel de développement à moyen terme. Enfin, la contribution potentielle de la chimie à ce développement sera abordée.
Vidéo de la conférence (durée : 24:19)
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Références
1. Van Huis A, van Itterbeeck J, Klunder H, Mertens E, Halloran A, Muir G, Vantomme P, Edible insects- future prospects for food and feed security. FAO Forestry Paper N°171, 2013
2. Yamada EA, Sgarbieri VC, Yeast (Saccharomyces cerevisiae) Protein Concentrate: Preparation, Chemical Composition, and Nutritional and Functional Properties, J. Agric. Food Chem. 53 (10), 3931–3936, 2005
3. Ahmad MI, Farooq S, Alhamoud Y, Li C, Zhang H, A review on mycoprotein: History, nutritional composition, production methods, and health benefits. Trends in Food Science & Technology,
121, 14-29. 2022
4. Comité de la prévention et de la précaution. Les nouveaux aliments : le cas des insectes et des microalgues. Rapport coordonné par Grimfeld A et Rémondet M, 2024
Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025
Chez Danone, notre mission est de promouvoir la santé par l'alimentation au plus grand nombre, en inspirant des pratiques alimentaires et de consommation plus saines et durables. Nous nous engageons à avoir un impact positif sur la nutrition, la société et l'environnement, que ce soit à travers nos produits laitiers et d'origine végétale, nos eaux ou notre nutrition spécialisée.
Nous croyons que l'alimentation, la nutrition et la santé sont indissociables, et que la science est essentielle pour renforcer ce lien. Nos produits sont développés grâce à une démarche scientifique
rigoureuse et des analyses moléculaires précises qui garantissent leur qualité et leurs bénéfices en réponse aux attentes des consommateurs.
La structure macromoléculaire, la fonctionnalité des polymères et la disponibilité des composés volatils sont autant de facteurs cruciaux influencés par les processus industriels, y compris le comportement de nos ferments. Leur caractérisation fine est essentielle pour comprendre la perception sensorielle de nos produits. La texture, apportée par les protéines ou les polysaccharides, et la richesse en composés volatils, vecteurs du goût et de l'odeur, résultent d'une interaction complexe entre le type de ferment, le processus appliqué, la matrice alimentaire et l'emballage.
Grâce à des approches analytiques physiques et chimiques complémentaires, nous comprenons finement les interactions moléculaires et définissons des signatures produits répondant aux préférences des consommateurs. En mobilisant des techniques structurales comme la microscopie, la granulométrie ou la rhéologie, combinées à des approches chimiques autour de la chromatographie liquide ou en phase gazeuse, nous offrons une réponse complète à la caractérisation moléculaire des produits alimentaires.
Depuis 1919, le petit pot de Danone a parcouru un long chemin, et nous continuons à innover pour un avenir plus sain et durable.
Vidéo de la conférence (durée : 19:35)
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Source : Colloque Chimie et Alimentation, Fondation de la Maison de la Chimie, 12 février 2025