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RÉSUMÉ
La spiruline (Arthrospira platensis) fait partie intégrante du régime traditionnel de plusieurs pays d’Afrique, d’Amérique du Sud et d’Asie. La consommation de la spiruline en Europe n’est pas encore très développée, mais le nombre de producteurs ne cesse d’augmenter et tout particulièrement en France. L’engouement pour cette cyanobactérie considérée comme « super -aliment » ne semble pas être un phénomène de mode, mais plutôt une réelle tendance alimentaire s’inscrivant dans la durée. Cet article présente une vue d’ensemble de la spiruline, depuis son origine jusqu’à ses applications actuelles dans divers domaines en passant par la description des différentes étapes de la chaîne de production.
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Spirulina (Arthrospira platensis) is part of the traditional diet of several countries in Africa, South America and Asia. The consumption of spirulina in Europe is not yet very developed but the number of producers is constantly increasing, especially in France. The enthusiasm towards this cyanobacterium considered as superfood does not seem to be a fashion phenomenon but rather a real food trend that is part of the long term. This article presents an overview of spirulina from its origin to its current applications in various fields through the description of the different stages of the production chain.
Auteur(s)
-
Maryline ABERT VIAN : Maître de Conférences - UMRSQPOV INRAE, Équipe Green, Avignon Université, Avignon, France
INTRODUCTION
La demande mondiale en protéines ne cesse d'augmenter en raison de l’augmentation de la population mondiale. L’industrie agroalimentaire a répondu à cette demande croissante par une productivité accrue fondée sur l'intensification, la fertilisation et la modification génétique. Cependant, cette demande ne peut être satisfaite par une simple augmentation de la production agricole sans nuire à l'environnement et à l'épuisement des ressources naturelles. Les systèmes agricoles intensifs actuels ont un effet néfaste sur l'environnement dû notamment à ses émissions accrues de gaz à effet de serre comme l'oxyde nitreux (N2O) lié à l'utilisation d'engrais azotés, le méthane (CH4) provenant de la fermentation entérique des ruminants, ainsi que les émissions de dioxyde de carbone (CO2) provenant de la combustion de combustibles fossiles. Une conversion du secteur alimentaire, ou plus exactement une transition vers le développement durable, est donc capitale pour garantir l’approvisionnement des denrées alimentaires de 9,1 milliards d’individus d’ici 2050, d’après les estimations de l’organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO).
En 2020, les micro-algues riches en protéines sont proposées comme une alternative durable aux sources de protéines animales. Grâce à son profil nutritionnel d’une part, et son mode de culture ne nécessitant pas de terres arables et représentant un faible impact environnemental d’autre part, la spiruline constitue une alternative prometteuse aux protéines animales. Nourriture traditionnelle depuis plusieurs siècles aussi bien en Afrique, en Amérique latine qu’en Asie, la spiruline connaît un regain d'intérêt croissant depuis les années 1970 de la part de la communauté scientifique internationale du fait de sa possible utilisation comme source de produits à vertus nutritionnelles mais aussi thérapeutiques. En effet, le potentiel thérapeutique de cette micro-algue semble être important et ceci grâce à son principal pigment, la C-phycocyanine, donnant à cette micro-algue sa couleur bleu-vert caractéristique. Certaines études ont, entre autres, mis en évidence des activités sur le système immunitaire, le cancer, la lutte contre le vieillissement cellulaire, des propriétés hépato-protectrices et anti-inflammatoires. La spiruline fait partie, avec l’Odontella, la Tetraselmis et la Chlorella, des 4 micro-algues actuellement autorisées pour la consommation humaine, et constitue 50 % de la production mondiale annuelle de micro-algues. Elle est également très cultivée en France où on dénombre 190 producteurs regroupés au sein de la Fédération des Spiruliniers de France (donnée 2018).
L’objectif de cet article est donc de présenter un état des lieux des applications de la spiruline qui semble posséder un potentiel très vaste. Les aspects historique, culture, récolte, extraction et valorisation des molécules d’intérêt sont également abordés.
Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire des termes utilisés.
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KEYWORDS
applications | extraction | culture | spirulina | arthrospira platensis
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Applications de la spiruline
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4. Extraction des composés d’intérêt de la spiruline
Les composés d’intérêt se trouvent généralement dans la cellule de la micro-algue et ont donc besoin d’être séparés de la biomasse. Pour cela, il est nécessaire de procéder à la désintégration des cellules afin de faciliter la diffusion de leur contenu dans le milieu de désintégration. Il suffira ensuite de procéder à une étape d’extraction des composés. Pour un composé intracellulaire donné, le traitement idéal de fragilisation de la paroi cellulaire est celui qui libère de manière sélective le composé ciblé en utilisant le moins d’énergie possible. Le choix de la méthode de désintégration cellulaire dépend de la structure de la paroi cellulaire de l’espèce de micro-algue, la localisation du composé, sa taille, sa solubilité et l'énergie appliquée. En fonction du niveau de déstructuration cellulaire, les techniques peuvent être classées comme :
-
physiques (séchage, ultrasons, champs électriques pulsés et micro-ondes),
-
mécaniques (broyage à billes, homogénéisation à haute pression),
-
chimiques/biologiques (acide, base et enzymes).
4.1 Méthodes de désintégration cellulaire
Le broyage à billes, ou le bead milling, est une technique très simple de désintégration cellulaire, qui consiste en une très forte agitation du milieu comprenant la suspension de micro-algues et le solvant (une concentration de l’ordre de 100 à 200 g/L) à traiter, ainsi que des billes de verre, de céramique ou de métal . La collision et la friction des billes avec les cellules entraînent une déstructuration de ces dernières. C’est une technique très avantageuse en termes d’efficacité et de consommation énergétique, et transposable à l’échelle industrielle. Le broyage à billes s’est montré plus efficace que des techniques de désintégration telles que les micro-ondes et l’autoclavage pour l’extraction...
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Extraction des composés d’intérêt de la spiruline
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HABIB (M.A.B.) et al - A review on culture, production and use of spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish. - FAO Fisheries and Aquaculture Circular, Rome, 1034 (2008).
-
(2) - PANIAGUA-MICHEL (J.) et al - Le Tecuitlal, concentré de spirulines source de protéines comestibles chez les Aztèques. - Cahiers de l'Agriculture, 2, p. 283-287 (1993).
-
(3) - SASSON (A.) - Micro Biotechnologies : développements récents et perspectives pour les pays en voie de développement. - BIOTEC Publication 1/2542. p. 11-31. Place de Fontenoy, Paris. France. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO) (1997).
-
(4) - ALI (S.K.) et al - Spirulina – An Overview. - International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 4, 3, p. 9-15 (2012).
-
(5) - LUPATINI (A.L.) et al - Potential application of microalga Spirulina platensis as a protein source. - J Sci Food Agric. 97, 3, p. 724-732 (2017).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Règlement (CE) n° 178/2002 du Parlement européen et du Conseil du 28 janvier 2002 établissant les principes généraux et les prescriptions générales de la législation alimentaire, instituant l'Autorité européenne de sécurité des aliments et fixant des procédures relatives à la sécurité des denrées alimentaires.
Décret n° 2006-352 du 20 mars 2006 relatif aux compléments alimentaires.
Règlement (UE) n° 2015/2283 du Parlement européen et du Conseil du 25 novembre 2015 relatif aux nouveaux aliments, modifiant le règlement (UE) n° 1169/2011 du Parlement européen et du Conseil et abrogeant le règlement (CE) n° 258/97 du Parlement européen et du Conseil et le règlement (CE) n° 1852/2001 de la Commission.
Arrêté du 24 juin 2014 établissant la liste des plantes, autres que les champignons, autorisées dans les compléments alimentaires et les conditions de leur emploi.
Règlement (UE) n° 1169/2011 du Parlement européen et du Conseil du 25 octobre 2011 communément appelé « norme INCO » concernant l’information des consommateurs sur les denrées alimentaires, modifiant les règlements (CE) n° 1924/2006 et (CE) n° 1925/2006 du Parlement européen...
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