Les eaux usées d’une collectivité s’imposent comme une source inattendue de données nutritionnelles. Des chercheurs montrent qu’il est possible d’estimer ce que consomment des quartiers entiers sans passer par des questionnaires ni par des carnets alimentaires.
Dans une étude récente, l’équipe a examiné des fragments d’ADN présents dans des eaux usées à travers la Caroline du Nord. Ce qui circule dans les canalisations reflète de près les niveaux de revenus, les dynamiques migratoires et la géographie.
Les travaux ont été menés par des chercheurs de l’École de médecine de l’Université Duke et de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.
Au total, l’équipe a étudié des échantillons d’eaux usées provenant de 19 communautés de Caroline du Nord, représentant 2,1 millions de personnes. En isolant de minuscules fragments d’ADN d’origine végétale et animale, elle a reconstitué de grands profils alimentaires à l’échelle de chaque population.
Bière, fruits et poissons ne racontent pas la même histoire
Les signatures observées correspondent étroitement aux écarts démographiques et économiques entre communautés.
Dans les quartiers plus aisés, les chercheurs détectaient plus souvent des traces de houblon, ingrédient clé de la bière. Les zones comptant une proportion plus importante de personnes nées à l’étranger laissaient apparaître des indices de consommation de fruits tropicaux et de haricots.
Sur le littoral, les eaux usées portaient des marqueurs nets de régimes riches en produits de la mer, y compris des espèces pêchées localement comme le tambour, le maquereau espagnol et le baliste.
« Une mauvaise alimentation est l’un des principaux moteurs des maladies chroniques dans le monde, mais nous n’avons jamais eu de moyen objectif et rapide de mesurer ce que mangent les gens », a déclaré l’auteur principal Lawrence A. David, membre du Centre du microbiome de Duke.
« Cette étude contribue à combler cette lacune afin que nous puissions mieux relier l’alimentation à la santé. »
Une lacune dans la recherche en nutrition
Depuis des décennies, la recherche en nutrition s’appuie sur des enquêtes et des journaux alimentaires pour suivre la consommation. Or, ces méthodes sont réputées coûteuses, longues et peu fiables.
Les participants oublient ce qu’ils ont mangé, minimisent les choix jugés moins sains, ou ne sont tout simplement jamais inclus dans les enquêtes.
Par ailleurs, les communautés les plus touchées par les maladies liées à l’alimentation sont souvent précisément celles qu’il est le plus difficile d’évaluer avec ces outils classiques.
Pour contourner ces limites, des chercheurs de Duke ont mis au point FoodSeq-FLOW, une plateforme de séquençage d’ADN conçue pour extraire, à partir des eaux usées, des indices sur ce que les communautés mangent et préparent réellement.
La première auteure, Mengyi Dong, a piloté l’analyse génomique lorsqu’elle était à Duke, en convertissant des séquences d’ADN brutes en espèces végétales et animales identifiables.
Le suivi des eaux usées à l’ère de la COVID-19
La démarche s’appuie directement sur l’infrastructure de surveillance des eaux usées qui s’est développée très rapidement pendant la COVID-19.
Les fragments viraux excrétés dans les déchets humains ont permis aux autorités de santé publique de repérer et de suivre les foyers en temps réel.
Cette même infrastructure sert désormais à surveiller un ensemble de maladies infectieuses et respiratoires, et des équipes de recherche cherchent à élargir encore ses usages, au-delà même de la détection de maladies.
Grâce à leur nouvelle plateforme de séquençage, les chercheurs ont analysé des échantillons collectés dans huit stations d’épuration, réparties sur trois régions de Caroline du Nord, durant deux périodes d’étude distinctes couvrant juin à décembre 2020 et juin 2021.
« Les eaux usées offrent un moyen objectif de suivre les habitudes alimentaires de communautés entières et pourraient aider à orienter des programmes de nutrition et de sécurité alimentaire plus ciblés », a expliqué Dong, aujourd’hui professeure associée au Centre de recherche et de vulgarisation en agriculture et produits de la mer de Virginia Tech.
« La sécurité alimentaire ne se résume pas à la disponibilité de nourriture. Il s’agit aussi de garantir que les communautés puissent accéder à des options saines et nutritives. »
Un outil aux applications concrètes
Les usages possibles suscitent déjà l’intérêt sur le terrain.
Dans le quartier historique de Hayti, à Durham, des responsables locaux travaillent à l’implantation d’une épicerie de plein format détenue par des personnes noires.
Ils considèrent ce type de données comme une façon de démontrer l’impact mesurable qu’un tel commerce pourrait avoir dans une zone décrite comme un désert alimentaire.
« Cela nous permettrait de manger plus régulièrement des aliments plus sains, parce que nous n’aurions pas à aller aussi loin pour nous les procurer », a déclaré Erin Dooley, cofondatrice de BLK South et habitante de la communauté de Grant Street.
« Ce qui est unique dans les recherches du Dr David, c’est que ce ne sont pas seulement des faits bruts et des données : elles étayent aussi nos expériences vécues. »
Validation de la méthode
Pour vérifier que ces données issues des eaux usées étaient bien fiables, les chercheurs ont comparé les profils d’ADN observés à des informations alimentaires provenant de 14 échantillons de selles collectés à Durham en juin 2021.
Les deux sources concordaient étroitement, ce qui indique que le suivi via les égouts peut refléter avec précision les régimes locaux, plutôt que de fournir une simple approximation.
Les chercheurs soulignent toutefois un point essentiel : l’objectif n’est pas de surveiller des individus, mais d’identifier des tendances globales à l’échelle des communautés.
En capturant des informations alimentaires pour des populations entières sans identifier de personnes, l’analyse des eaux usées pourrait combler de véritables manques dans les données de santé publique tout en protégeant la vie privée.
« Le résultat est un instantané de la communauté qui aide à comprendre où les ressources sont nécessaires », a indiqué la coautrice Rachel T. Noble, professeure de sciences marines à l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.
Implications pour les communautés alimentaires locales
Selon Noble, les marqueurs d’ADN développés à Duke peuvent reconnaître des sources alimentaires avec une spécificité remarquable.
Ainsi, les résultats indiquent que les communautés de l’intérieur des terres s’appuient fortement sur un petit nombre de variétés de produits de la mer, en particulier des poissons d’élevage comme le saumon de l’Atlantique, plutôt que sur l’éventail plus large d’options locales ou régionales disponible ailleurs dans l’État.
« Pourrions-nous faire davantage pour soutenir les pêcheries locales et rendre leurs produits plus accessibles ? Il semble que oui, sans aucun doute », a conclu Noble.
Commentaires
Aucun commentaire pour le moment. Soyez le premier!
Laisser un commentaire