Bonjour Nicolas, pour commencer, pouvez-vous revenir sur la genèse de BioIntrant : quel problème très concret dans les biotechnologies agricoles vous a donné envie, en tant que CTO et chercheur en écologie microbienne, de créer cette entreprise avec Renaud Nalin ?
BioIntrant est née de la volonté de valoriser 30 années de recherche portées par le Laboratoire d'écologie microbienne de la rhizosphère (https://www.cite-des-energies.fr/biam/recherche/lemire/) ayant abouties à un vrai savoir-faire et importante connaissance scientifique des interactions entre les plantes et les microorganismes. Le constat de départ est assez simple, l'agriculture à besoin de solutions innovantes comme alternatives à des solutions de plus en plus controversées et les bactéries se révèlent être de précieux alliés pour ça. C'est cette raison qui nous a poussé à sauter le pas et transformer la recherche en solutions concrètes. Aujourd'hui nous disposons de plusieurs AMM qui couvrent différentes plantes et problématiques de l'agriculture comme la résistance à la sécheresse, l'optimisation des engrais azotés et la lutte contre les maladies. Nous développons également MICROB.IA, un outil de diagnostic fonctionnel qui analyse le potentiel d'activité du microbiote du sol — et non plus seulement sa composition — pour identifier les déséquilibres des cycles biogéochimiques (azote, carbone…) et proposer des leviers concrets : choix variétaux, couverts, amendements ou biosolutions ciblées.
Vous disposez d’une collection impressionnante d’environ 3000 souches bactériennes séquencées et analysées par bio-informatique. Comment, en pratique, votre regard de CTO structure le passage de cette “mine de données” à quelques candidats robustes qui deviendront des solutions probiotiques viables pour les agriculteurs ?
La nouveauté est dans la (bio)diversité ! C'est pour ça que nous composons des collections de microorganismes que nous essayons de caractériser finement. Et plutôt que de tester à chaque fois nos milliers de souches pour une plante et une problématique, nous avons opté pour l'approche bioinformatique. On croise de nombreuses données, écologie de la plante (quel microorganisme la plante recrute par exemple), biodiversité et fonctions clés pour répondre à notre objectif qui doit être clairement identifié et parfaitement défini. Par exemple, pour augmenter la résistance au stress hydrique, nous recherchons des bactéries qui produisent des exopolysaccharides, mais il faut que lesdites bactéries puissent coloniser les racines de la plante cible et utiliser les exsudats de la plante. Tout n'est pas compatible et c'est pour cette raison qu'il ne peut pas exister de produit microbien générique comme on en voit beaucoup sur le marché.
Microb.IA promet d’« activer » le microbiote du sol pour booster les cultures, sans OGM ni pollution. Pouvez-vous nous décrire, de manière concrète mais accessible, ce qui se passe dans le sol quand un agriculteur utilise Microb.IA, et comment vous validez scientifiquement ces effets sur le terrain ?
MICROB.IA est un outil de diagnostic et d'étude des sols à travers la diversité fonctionnelle. Les outils actuels qui s'intéressent à la biologie des sols le font à travers le prisme de la biodiversité taxonomique (on veut savoir qui est là), ce qui s'avère être un faible indicateur de ce qui se passe réellement dans un sol. MICROB.IA, lui, s'intéresse à ce que les microorganismes font. Grâce à cela, nous créons des banques de données fonctionnelles associées à des pratiques, des cultures, une géographie, etc. On est capable de dire comme une culture ou une pratique va influer par exemple sur le cycle de l'azote dans les sols et comment justement mettre en place des solutions permettant de booster au maximum ce cycle pour optimiser la nutrition azoté de la plante à travers la microbiologie des sols. Car si pendant longtemps on ne le considérait pas beaucoup, le microbiote du sol joue un rôle prépondérant dans la croissance végétale, la dynamique des nutriments et de l'eau, la structure du sol ou encore la séquestration du carbone. MICROB.IA le quantifie et le qualifie pour permettre aux agriculteurs d'exploiter au mieux la biologie de leur sol comme un allié de leur culture. Par exemple, si un sol présente un cycle de l'azote dégradé, MICROB.IA permet de le quantifier et de proposer des solutions en fonction de nos bases de données propre à son pédoclimat — choix variétaux, couverts d'interculture, amendements — puis nous suivons les modifications du cycle avec MICROB.IA. L'objectif à terme est un sol vivant et une optimisation fine des intrants. Bien sûr, c'est un outil qui évolue dans le temps avec l'accumulation de données de terrain. C'est d'ailleurs cette approche qui a convaincu des acteurs comme RAGT et Veolia Agriculture de nous accompagner sur MICROB.IA.
Le développement de biotechnologies agricoles se heurte souvent à un double défi : la variabilité des sols et climats d’un côté, et la pression réglementaire de l’autre. Comment, en tant que CTO, intégrez-vous ces contraintes dès la phase de R&D pour concevoir des produits qui restent performants et déployables à grande échelle ?
Il faut effectivement jongler en permanence avec ces deux contraintes. Comme je le disais plus haut, en travaillant avec des produits microbiens, il faut que celui-ci puisse s'installer et coloniser le sol. Or — et c'est un point fondamental — c'est principalement la plante qui réalise cette sélection, bien plus que le climat, d'après notre expérience de terrain. C'est pour cette raison que c'est pour ces raisons qu'il est impossible de proposer un produit universel. Il faut la bonne bactérie avec la bonne culture. C'est pour cette raison que nous nous efforçons de proposer une large gamme de biosolution à base de bactéries couvrant différentes cultures et allégations. Mais cela demande bien évidemment un énorme effort réglementaire pour homologuer ces produits. La réglementation européenne des biostimulant n'autorisant que 4 espèces microbiennes, il faut réaliser ces démarches d'homologation pays par pays pour les espèces non concernées. Or, la réglementation des biostimulants est loin d'être harmonisée entre chaque État membre. Il faut donc jongler avec tout ça pour proposer des produits performants qui répondent à de réelles problématiques.
Entre intelligence artificielle, bio-informatique et expérimentations de terrain, votre métier de CTO est au croisement de plusieurs cultures scientifiques. Pouvez-vous partager un exemple précis où le croisement des données (séquençage, modélisation, essais agronomiques) a complètement changé votre intuition initiale sur une souche ou un consortium microbien ?
Oui, et c’est même quelque chose qui arrive régulièrement. Un exemple marquant concerne une souche que nous pensions extrêmement prometteuse après des tests in vitro très performants sur la stimulation de croissance végétale. Tous les indicateurs classiques étaient au vert : production de phytohormones, bonne croissance, forte activité métabolique. Pourtant, sur le terrain, les résultats étaient très variables. En croisant les données de séquençage, les analyses fonctionnelles et les essais agronomiques, nous avons compris que cette souche avait en réalité une faible capacité de colonisation racinaire dans certains contextes pédoclimatiques. À l’inverse, une autre souche beaucoup moins spectaculaire en laboratoire possédait des fonctions liées à l’utilisation des exsudats racinaires et à la compétition microbienne qui lui permettaient de s’installer durablement dans le sol et d’exprimer ses effets de manière beaucoup plus stable. C’est typiquement le genre de situation où l’approche bioinformatique change totalement notre vision. On ne cherche plus “la meilleure bactérie” de manière absolue, mais la bactérie la plus adaptée à une interaction plante-sol-environnement donnée. L’intelligence artificielle et la modélisation nous aident justement à identifier ces compatibilités complexes beaucoup plus rapidement qu’avec des approches classiques uniquement expérimentales. Un autre exemple assez récent et qui confirme la théorie de la plante comme principal levier du développement de solutions est que tout climat confondu à travers la France, nous observons, avec MICROB.IA, qu'une plante recrute un microbiote qui lui est spécifique et ceci est vrai que l'on se place dans un climat continental, méditerranéen ou atlantique. On observe toujours un core microbiome spécifique à la plante cultivée, indépendamment de la géographie.
Si l’on se projette à 5–10 ans, comment imaginez-vous l’évolution des biotechnologies microbiennes pour l’agriculture : vers quel type de solutions (personnalisation par parcelle, pilotage en temps réel du microbiote, intégration avec les machines agricoles…) travaillez-vous déjà chez BioIntrant ?
Je pense que l’avenir des biotechnologies microbiennes sera clairement dans la personnalisation et le pilotage fin des écosystèmes agricoles. Aujourd’hui, on applique encore souvent des solutions de manière relativement standardisée alors que chaque sol possède sa propre dynamique biologique. À terme, l’objectif sera de raisonner le microbiome comme on raisonne déjà la fertilisation ou l’irrigation. Chez BioIntrant, c’est exactement dans cette direction que nous travaillons avec MICROB.IA. L’idée est de pouvoir diagnostiquer l’état fonctionnel d’un sol, prédire ses trajectoires biologiques et proposer des leviers adaptés : choix variétaux, couverts végétaux, pratiques culturales ou solutions microbiennes spécifiques. Demain, on peut imaginer des outils capables de suivre en temps quasi réel certaines fonctions biologiques du sol et d’intégrer ces données directement dans les outils d’aide à la décision agricole ou les équipements connectés. Mais de mon point de vue, l’enjeu principal restera toujours le même : produire davantage avec moins d’intrants tout en régénérant les sols. Les biotechnologies microbiennes ont un rôle central à jouer dans cette transition.
Pour conclure, quel message aimeriez-vous adresser aux agriculteurs et aux jeunes chercheurs qui hésitent encore à miser sur les biotechnologies microbiennes : qu’est-ce que vous avez constaté, sur le terrain ou au labo, qui devrait les convaincre de s’y intéresser dès maintenant ?
Ce qui me convainc chaque jour, c’est que nous ne sommes qu’au début de ce que l’on comprend réellement du fonctionnement biologique des sols et des plantes. Pendant longtemps, la microbiologie des sols a été considérée comme une “boîte noire”. Aujourd’hui, grâce aux outils de séquençage, de bio-informatique et d’analyse fonctionnelle, on commence enfin à comprendre les mécanismes qui gouvernent la fertilité, la résilience des cultures ou encore la disponibilité des nutriments. Sur le terrain, on constate déjà que certaines pratiques biologiques permettent d’améliorer durablement les performances agronomiques tout en réduisant les intrants. Ce ne sont pas des solutions miracles, mais ce sont des leviers extrêmement puissants lorsqu’ils sont bien compris et bien utilisés. Aux jeunes chercheurs, je dirais qu’il reste énormément à découvrir et que c’est un domaine où la recherche peut avoir un impact très concret et rapide sur les grands enjeux agricoles et environnementaux. Et aux agriculteurs, je dirais que la biologie des sols n’est pas une contrainte supplémentaire : c’est probablement l’un des meilleurs alliés dont ils disposent déjà dans leurs parcelles. Beaucoup en sont déjà conscients et travaillent dans ce sens et ça qui est motivant pour continuer, il faut soutenir la filière agricole !
Pour en savoir plus : https://www.biointrant.com/