Algue

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Algues

Nom vulgaire ou nom vernaculaire ambigu :
L'appellation « Algues » s'applique en français à plusieurs taxons distincts.

Diversité des algues

Taxons concernés

• Règne Eubacteria
  • Classe Cyanophyceae ou Oxyphotobacteria
• Règne des Eukaryota
• Embranchement Glaucophyta ou Glaucocystophyta
• Embranchement Rhodophyta
  • Sous-embranchement Cyanidiophytina
    • Classe Cyanidiophyceae
  • Sous-embranchement Rhodophytina
    • Classe Bangiophyceae
    • Classe Compsopogonophyceae
    • Classe Florideophyceae
    • Classe Porphyridiophyceae
    • Classe Rhodellophyceae
    • Classe Stylonematophyceae
• Embranchement Chlorobionta ou Viridiplantae
  • Sous-embranchement Chlorophyta
    • Classe Prasinophyceae
    • Classe Pedinophyceae
    • Classe Ulvophyceae
    • Classe Chlorophyceae
    • Classe Trebouxiophyceae
  • Sous-embranchement Streptophyta
    • Classe Mesostigmatophyceae
    • Classe Chlorokybophyceae
    • Classe Klebsormidiophyceae
    • Classe Zygnematophyceae ou Conjugatophyceae
    • Classe Coleochaetophyceae
    • Classe Charophyceae
• Embranchement Cryptophyta
  • • Classe Cryptophyceae ou Cryptomonadea ou Cryptomonadophyceae
• Embranchement Euglenozoa
  • Classe Euglenophyceae ou Euglenoida
• Embranchement Cercozoa
  • Classe Chlorarachniophyceae
• Embranchement Haptophyta ou Prymnesiophyta
  • Classe Pavlovophyceae
  • Classe Prymnesiophyceae
• Embranchement Dinophyta
  • Classe Dinophyceae
  • Classe Blastodiniphyceae
  • Classe Noctiluciphyceae
  • Classe Syndiniophyceae
• Embranchement Ochrophyta ou Heterokontophyta
  • Classe Bacillariophyceae ou Diatomophyceae
  • Classe Bolidophyceae
  • Classe Parmophyceae
  • Classe Pelagophyceae
  • Classe Pedinellophyceae
  • Classe Dictyochophyceae
  • Classe Pinguiophyceae
  • Classe Raphidophyceae
  • Classe Phaeothamniophyceae
  • Classe Chrysomerophyceae
  • Classe Xanthophyceae ou Tribophyceae
  • Classe Schizocladiophyceae
  • Classe Phaeophyceae ou Melanophyceae ou Fucophyceae
  • Classe Eustigmatophyceae
  • Classe Chrysophyceae

Les algues sont des êtres vivants capables de photosynthèse dont le cycle de vie se déroule généralement en milieu aquatique. Elles constituent une part très importante de la biodiversité et la base principale des chaînes alimentaires des eaux douces, saumâtres et marines. Diverses espèces sont utilisées pour l'alimentation humaine, l'agriculture ou l'industrie.

Les algues ne constituent pas un groupe évolutif unique, mais désignent toute une série d'organismes pouvant appartenir à des groupes phylogénétiques très différents^[1].

L'étude des algues s'appelle la phycologie (le terme d'algologie est parfois utilisé, mais il désigne également la branche de la médecine qui traite de la douleur).

Description générale, typologie

De fait, les algues ont souvent été définies par défaut, par simple opposition aux végétaux terrestres pluricellulaires. Dans l'acception la plus large du terme, les algues rassemblent donc :

• des organismes procaryotes : les « algues bleues » ou Cyanobactéries ;
• des eucaryotes :
  • divers groupes à espèces unicellulaires (Euglénophytes, Cryptophytes, Haptophytes, Glaucophytes, etc.) ;
  • d'autres groupes à espèces unicellulaires ou pluricellulaires :
    • les « algues rouges » ou Rhodophyta,
    • les Stramenopiles (regroupant notamment les Diatomées et les « algues brunes » ou Phéophycées) ;
  • et enfin des végétaux assez proches des plantes terrestres : les « algues vertes » qui comprennent entre autres les Ulvophycées.

La morphologie est donc très diversifiée : de nombreuses espèces sont unicellulaires, éventuellement mobiles, d'autres forment des filaments cellulaires ou des lames simples, d'autres développent des architectures complexes et différenciées, par apposition cellulaire ou par enchevêtrement de filaments tubulaires. Les algues ne possèdent cependant pas de tissus nettement individualisés, comme on peut en trouver parmi les végétaux terrestres vasculaires. Les couleurs des algues, qui peuvent être très variées (verte, jaune, rouge, brune...) ont servi, dans le sillage de Lamouroux à désigner les différents « groupes » taxonomiques d'algues.

Bien que pouvant appartenir à des groupes non apparentés, les algues peuvent constituer des groupes écologiques pertinents : les macroalgues marines, le phytoplancton, etc.

Tous les végétaux aquatiques ne sont cependant pas des algues. Plusieurs groupes de plantes terrestres se sont adaptés à une existence immergée en eau douce (des mousses, les fougères Hydropteridales, diverses Spermaphytes dont les Potamogetonacées, les Hydrocharitacées, les Utriculaires, etc.) et quelques familles de plantes à fleurs vivent même dans la mer (Zostéracées, Posidoniacées). À l'inverse, de nombreuses algues unicellulaires ont conquis des habitats terrestres très diversifiés, pourvu qu'ils soient au moins un peu humides. Ainsi, Chlamydomonas nivalis vit dans les glaciers et une espèce du genre Trentepohlia est responsable des traînées rougeâtres sur le crépi des maisons de l'ouest de la France.

Certaines algues contribuent à des formes symbiotiques stabilisées très répandues dans la nature, telles que les lichens et les coraux zooxanthellés, mais certaines espèces peuvent aussi être impliquées dans des formes de symbioses plus rares ou plus insolites, par exemple avec certaines éponges d'eau douce comme Spongilla lacustris, avec des mollusques nudibranches comme Phyllodesmium longicirrum et même, cas unique connu chez les Vertébrés, avec la salamandre maculée Ambystoma maculatum.

Il existe quelques cas d'algues parasites.

Taxinomie (Classification des algues)

« Algues » procaryotes

Traditionnellement, on classait les Cyanobactéries parmi les algues, référencées comme cyanophytes ou algues bleu-vert, bien que certains traités les en aient exclues. Elles apparaissent déjà dans des fossiles du Précambrien, datant d'environ 3,8 milliards d'années. Elles auraient joué un grand rôle dans la production de l'oxygène de l'atmosphère. Leurs cellules ont une structure procaryote typique des bactéries. La photosynthèse se produit directement dans le cytoplasme. Lorsqu'elles sont en symbiose avec un champignon, elles forment un lichen.

Elles sont à l'origine des chloroplastes des cellules eucaryotes, et ont ainsi permis aux végétaux de réaliser la photosynthèse, à la suite d'une endosymbiose.

Algues eucaryotes

Caulerpa prolifera, présente sur les fonds sableux de la côte d'Azur (France)

Toutes les autres algues sont eucaryotes. Chez-elles, la photosynthèse se produit dans des structures particulières, entourées d'une membrane, qu'on appelle chloroplastes. Ces structures contiennent de l'ADN et sont similaires aux cyanobactéries validant l'hypothèse de l'endosymbiose.

Trois groupes de végétaux ont des chloroplastes « primaires » :

• les Chlorobiontes dont font partie les plantes vertes ;
• les algues rouges ou Rhodophytes ;
• les Glaucophytes.

Dans ces groupes, le chloroplaste est entouré par 2 membranes. Ceux des algues rouges ont plus ou moins la pigmentation typique des cyanobactéries, alors que la couleur verte, et celle des plantes supérieures, est due à la chlorophylle a et b. On pense raisonnablement que^{[réf. nécessaire]} ces groupes ont un ancêtre commun, c'est-à-dire que l'existence des chloroplastes serait la conséquence d'un seul événement endosymbiotique.

Deux autres groupes, les Euglénophytes et les Chlorarachniophytes, ont des chloroplastes verts contenant de la chlorophylle a et b. Ces chloroplastes sont entourés, respectivement, de trois ou quatre membranes et furent probablement acquis de l'incorporation d'une algue verte. Ceux des Chlorarachniophytes contiennent un petit nucléomorphe, reste du noyau de la cellule. On suppose que les chloroplastes des Euglénophytes ont seulement 3 membranes parce qu'ils furent acquis par myzocytose plutôt que par phagocytose.

Diatomées marines vues au microscope

Les autres algues ont toutes des chloroplastes contenant des chlorophylles a et c. Ce dernier type de chlorophylle n'est pas connu du moindre procaryote ou chloroplaste primaire, mais des similarités génétiques suggèrent une relation avec l'algue rouge. Ces groupes comprennent :

• les hétérokontophytes (par exemple : algues dorées, diatomées, algues brunes) ;
• les haptophytes (par exemple : coccolithophores) ;
• les cryptophytes ;
• les dinoflagellés.

Dans les trois premiers de ces groupes (Chromista), le chloroplaste a 4 membranes retenant un nucléomorphe chez les Cryptophytes, et on suppose maintenant qu'ils ont en commun un ancêtre coloré. Le chloroplaste des Dinoflagellés typiques a 3 membranes, mais il y a une diversité considérable dans les chloroplastes de ce groupe, quelques membres ayant acquis leurs plastes par d'autres sources. Les Apicomplexa, un groupe de parasites étroitement apparentés, ont aussi des plastes dégénérés appelés apicoplastes, différents toutefois des véritables chloroplastes, qui semblent avoir une origine commune avec ceux des dinoflagellés.

Appartenance des algues, selon diverses classifications

• Dans le plus ancien système à 3 règnes, les algues sont dans le règne végétal, parmi les thallophytes, avec les champignons et les lichens.
• Dans le système à 5 règnes (de Robert Harding Whittaker), les algues sont réparties entre les Plantae et les Protista.
• En classification phylogénétique, les algues sont réparties en 11 groupes dans un groupe polyphylétique.

Genres d'algues

Thalle de Fucus serratus déposé en laisse de mer sur une plage de Belgique

Quelques genres, classés selon Catalogue Of Life :

Prokaryota
Règne Bacteria

Eukaryota
Règne Chromista

Règne Plantae

Règne Protozoa

• Phylum Dinophyta
  • Zooxanthella = Endodinium (Unicellulaire)

Algues fossiles

• Girvanella (Cyanobacteria)
• Diplopora

Un des projets collaboratifs de Tela botanica porte sur la création d'une base de donnée Algues^[2] pour les algues (macro algues et micro algues marines, saumâtres, dulçaquicoles et terrestres) de France métropolitaine, et éventuellement ensuite des territoires d'outre-mer.

Formes des algues

La plupart des algues les plus simples sont unicellulaires flagellés ou amoeboïdes, mais des formes coloniales et non-mobiles se sont développées indépendamment dans plusieurs de ces groupes. Les niveaux d'organisation les plus courants, dont plusieurs peuvent intervenir dans le cycle de vie d'une espèce, sont les suivants :

• Colonial - petit groupe ordinaire de cellules mobiles.
• Capsoïde - cellules non-mobiles incluses dans un mucilage.
• Coccoïde - des cellules individuelles non-mobiles avec des parois cellulaires.
• Palmelloïde - des cellules non-mobiles incluses dans le mucilage.
• Filamenteux - une kyrielle de cellules non-mobiles connectées ensemble, quelquefois ramifiées.
• Membraneux - des cellules formant un thalle avec une différenciation partielle des tissus.

Des niveaux plus élevés d'organisation ont même été atteints, menant à des organismes avec des différenciations complètes des tissus. Ce sont les algues brunes qui peuvent atteindre 70 m de long (varech); les algues rouges et les algues vertes. Les formes les plus complexes se trouvent chez les algues vertes (voir Charales), dans une lignée qui a conduit aux plantes supérieures. Le point où ces dernières commencent et où les algues s'arrêtent est marqué habituellement par la présence d'organes reproductifs munis de couches de cellules protectrices, une caractéristique qu'on ne trouve pas dans les autres groupes d'algues.

Écologie des algues

Forêt de kelp (Californie)

Les algues constituent, avec les bactéries et le zooplancton, une part essentielle importante de l'écologie aquatique et de l'environnement marin notamment. Elles ont adopté des modes de vie très divers, certaines vivant même hors de l'eau. Grâce à des spores résistantes, nombre d'entre elles ont une capacité exceptionnelle de résistance. Le vent, les embruns et les oiseaux migrateurs^[3] contribuent à leur dispersion.

Les algues jouent un rôle fondamental dans le cycle du carbone. En effet, elles fixent le carbone atmosphérique via la photosynthèse et contribuent ainsi à limiter l'effet de serre.

Bien qu'elles soient toutes pourvues de chlorophylle, elles peuvent être autonomes (autotrophes ou saprophytes), parasites, ou vivre en symbiose.

• Algues autotrophes
  • Algues flottantes du plancton
    • Algues unicellulaires, en colonies lâches ou filamenteuses formant le phytoplancton,
    • Algues flottantes de grande taille : les sargasses, algues brunes adaptées à la vie flottante, elles ont donné leur nom à la mer des Sargasses, ou bien algues brunes ou rouges qui forment des boules ou pelotes flottantes appelées aegagropiles.
  • Algues thermophiles
  • Algues aériennes
  • Algues fixées
    • sur des rochers : épilithes
      • Ce sont les algues des côtes rocheuses fixées par des crampons robustes aux rochers ou aux galets jusqu'à une profondeur de 50 à 75 m, mais elles se raréfient très rapidement avec la profondeur au-delà de 30 m, les radiations utiles à la photosynthèse étant absorbées par l'eau de mer. Elles se développent plus sur des côtes en pente douce qui forment des plates-formes littorales étendues. C'est parmi ces algues qu'on trouve les espèces géantes : les laminaires, les Durvillea de Nouvelle-Zélande longue de 10 m, ou les Nereocystis de la côte Ouest de l'Amérique du Nord dont les frondes peuvent atteindre 50 m de long.
      • NB : la posidonie (Posidonia oceanica), espèce endémique de Méditerranée, n'est pas une algue, mais une plante à fleurs de la famille des Posidoniacées. La zostère est également une plante à fleurs. Quant à la salicorne, c'est une plante terrestre halophile (qui aime le sel).
    • sur des animaux : épizoïques
      • Les paresseux (aï ou unau) portent sur leur poils une algue brune pendant la saison sèche et verte pendant la saison des pluies, qui les aide à se confondre avec leur environnement.
    • sur des végétaux : épiphytes
    • sur du bois : épixyles
• Algues saprophytes
• Algues parasites
• Algues symbiotiques :
  • on appelle zoochlorelles ou zooxanthelles les algues vivant en association avec des organismes animaux, selon qu'il s'agit d'algues vertes ou d'algues brunes. Les organismes concernés sont des spongiaires, des cnidaires, des bryozoaires ou des protozoaires.
  • avec des champignons : les lichens. Toutes les algues qui prennent part à la formation de lichens sont des Chlorophycées, la plupart unicellulaires.

Les macroalgues croissent surtout dans les eaux peu profondes et procurent des habitats différents. Les microalgue, qui composent le phytoplancton, sont à la base de la chaîne alimentaire marine. Le phytoplancton peut être présent en forte densité là où les nutriments sont abondants, par exemple dans les zones de remontée d'eau ou eutrophisées. Elle peuvent alors former des efflorescences, et changer la couleur de l'eau.

Les marées vertes qui peuvent couvrir certaines plages d'un matelas nauséabond de quelques décimètres d'épaisseur et de quelques mètres voire dizaines de mètres de large, sont dues à la prolifération d'algues vertes, essentiellement Ulva lactuca, dans un milieu enrichi en nitrates par le ruissellement dans les zones d'agriculture intensive ou par un traitement insuffisant des eaux usées de zones urbaines.

Utilisations

Algues utiles

Alimentation humaine

La consommation alimentaire d’algues en Europe, bien que marginale y est cependant ancienne : affiche lithographique de Leonetto Cappiello vers 1920, célébrant le « potage » Maraliment, un « suraliment aux algues marines » commercialisé à l'époque, supposé avoir des vertus curatives « pour les enfants, les vieillards et pour tous ».

Une cinquantaine d'espèces d'algues comestibles sauvages ou cultivées^[4] sont utilisées pour l'alimentation humaine, soit directement, soit sous forme de compléments alimentaires, soit sous forme d'additifs :

• Comme aliment direct, les algues sont une sorte de légume, comme la laitue de mer (Ulva lactuca). Au goût généralement d'iode mais aussi de caramel, violette ou champignon, souvent vendues sous forme séchée (nori, wakame, hijiki) ou fraîches conservées dans le sel (haricot de mer)^[4], elles contiennent généralement des protéines, sels minéraux et vitamines. Elles n'ont cependant pour le moment qu'une importance marginale dans la plupart des pays occidentaux, à l'exception notable de certaines îles ou régions proches de la mer : Grande-Bretagne (Pays de Galles) ou Bretagne par exemple. Elles tiennent une place plus importante dans l'alimentation de nombreux pays d'Extrême-Orient : Chine, Corée du Sud, Japon, Viêt Nam.
• Les compléments alimentaires incluent par exemple la spiruline, micro algue bleue, commercialisée sous forme de gélule comme complément particulièrement riche en protéines, acide γ-linolénique et en vitamines.
• Les additifs pour l'industrie agro-alimentaire incluent par exemple l'Aramé ou le fucus vésiculeux (ce dernier également connu sous les noms de varech ou goémon) ; l'algine^[5] ou acide alginique, utilisée comme liant dans les charcuteries. Les carraghénanes extraits de Chondrus crispus sont des gélifiants utilisés couramment dans les flans, pâtes dentifrices…

Les algues sont également une source d'oligo-éléments, notamment de magnésium et d'iode, qui font souvent défaut à l'alimentation dans les pays industrialisés (ceux qui consomment peu de poisson notamment, et qui consomment du sel raffiné dépouillé de son iode naturel).

Il faut éviter la consommation d'algues qui vivent dans l'eau polluée, car certains polluants sont absorbés par ces végétaux. C'est le cas par exemple avec les rejets d'eau radioactive près des centrales nucléaires côtières, des centres de retraitement de déchets radioactifs (Windscale en Grande-Bretagne, usine de la Hague en France par exemple) ou des lieux d'expérimentation de bombes atomiques (l'atoll de Moruroa en Polynésie française par exemple) : les teneurs en radionucléides peuvent alors rendre ces algues dangereuses pour la santé.

Alimentation animale

On note l'utilisation ancienne du goémon dans la fabrication de farines et tourteaux incorporés aux aliments composés, pour volailles notamment.

Engrais et amendements

Le goémon, ou varech, est récolté sur les côtes, notamment en Bretagne depuis très longtemps pour en faire de l'engrais. Autrefois, il servait aussi à produire de la soude et de la potasse. Il existe plusieurs façon d'utiliser les algues comme engrais naturels pour l'usage agricole ou de jardinage.

1. Ramassage à l'automne de préférence ; après les cultures, le déposer sur la terre et l'enfouir (bêchage superficiel) - ce n'est valable que pour les algues rouge ou verte.
2. Pour les autres types d'algues (laminaires-varech), étaler et laisser sécher pour évacuer le chlorure de sodium ; ceci autorise un ramassage étalé sur l'année en fonction des tempêtes.
3. Mélanger à un compost de déchets ménagers - maturité obtenue au bout de 6 mois. Les algues contiennent 70 % de matières organiques et beaucoup d'éléments minéraux : azote 2 %, potasse 3 % (le fucus en contient 6 %), phosphore en faible quantité 0,3 %, calcium 2 %, magnésium 1 %, soufre 1 à 8 %, sodium 5 %, fer, nickel, cuivre, zinc, iode, manganèse. La richesse des algues en produits fertilisants ne doit pas faire oublier la présence de sel (sodium) dont l'excès occasionne une infertilisation par brûlure des sols.

Deux usages sont préconisés : l'alternance des types de fumure 1 an sur 2 (algue-fumier animal) ; et une utilisation modérée 2 à 3 kg/m² ou 20 tonnes par hectare. Lors du ramassage, il faut prendre en compte le sable associé aux dépôts d'algue d'estran, il peut représenter 25 à 30 % du poids total, et selon la nature du sol à amender, il est susceptible de fragiliser la structure de rétention aqueuse des sols initiaux ou au contraire alléger des sols un peu lourd.

Le maërl, ou Phymatolithon calcareum (Lithothamnium calcareum), une algue rouge calcifiée, était utilisé pour l'amendement des sols acides. Les fonds à maërl sont maintenant protégés.

Usages industriels

Certaines substances tirées des algues, notamment l'algine, déjà citée, sont utilisées comme gélifiants, épaississants, émulsifiants, dans de nombreuses industries : pharmacie, cosmétiques, matières plastiques, peintures…

L'agar-agar sert de base pour la fabrication des milieux de culture bactériologique.

Phymatolithon calcareum (Lithothamnium) fournit un calcaire poreux utilisé pour la filtration de l'eau.

La capacité des algues à filtrer l'eau en concentrant ses constituants est également utilisable dans des stations d'épuration des eaux usées (villes) ou des eaux sortant d'installations industrielles (industrie chimique notamment). Il reste à choisir ce qu'il est fait de ces algues devenues des déchets, en général toxiques.

Production de biocarburants

C'est probablement à partir d'algues que les biocarburants pourront être produits avec le meilleur rendement^[6],[7] rendant ainsi envisageable une production en quantité significative sans déforestation massive. Des cultures d'algues unicellulaires à forte teneur en lipides (50 % à 80 % en masse) et à temps de doublement rapide (de l'ordre de 24 h) permettent en effet une production de biodiesel moins polluante et incomparablement plus efficace que l'agriculture intensive de végétaux terrestres : les superficies nécessaires sont 30 fois moindres. Plusieurs techniques de production sont étudiées :

• Culture en étang.
• Culture sous serre.
• Culture dans des bioréacteurs fortement insolés^[8], où la production d'algues est accélérée par barbotage de CO₂ (évitant ainsi le rejet immédiat de ce gaz à effet de serre issu d'une industrie polluante comme une cimenterie, une centrale électrique thermique à flamme).

Les lipides extraits de cette biomasse peuvent être utilisés soit directement comme huile végétale pour alimenter les moteurs diesel - à 100 % pour ceux qui le tolèrent : tracteurs, moteurs de bateaux, moteurs de camions et voitures de modèles des années 1990 ; ou en mélange à du gazole, jusqu'à 50 % sans modification, pour les moteurs récents, plus sensibles-, soit soumis à une transesterification pour produire du biodiesel. Les résidus peuvent encore être valorisés, par exemple par une fermentation produisant du bioéthanol.

Une limite de cette filière est la nécessité d'alimenter les cultures d'algues en fortes concentrations de CO₂. Tant que ce CO₂ sera issu de l'exploitation d'une énergie fossile, on ne pourra pas considérer cette source de biocarburant comme une énergie renouvelable.

Effet anti-inflammatoire des algues

Les principales familles de molécules anti-inflammatoires présentes chez les macroalgues sont les polysaccharides sulfatés, les acides gras polyinsaturés (PUFAs), le vidadol A et B, les caroténoïdes (fucoxantine, astaxanthine), les alcaloïdes (caulerpine), les terpenoïdes, et la phéophytine a ^[9]. 

La fucoxantine est un dérivé des caroténoïdes et a été isolé chez l’algue brune Myagropsis myagroides. Des études in vitro sur des lignées cellulaires de macrophages de souris RAW 264 induites par LPS ont permis de montrer qu’il y a principalement inhibition de la production de NO de manière dose-dépendante par la fucoxantine et que ceci est dû à l’inhibition de la transcription de iNOS (en). Il y a donc inhibition de la sécrétion de cytokine et en particulier de TNFα. La fucoxanthine réduit aussi la translocation vers le noyau des protéines P50 et P65 et donc la dégradation, dans le cytoplasme, de l’inhibiteur de B (ikB) ce qui induit la diminution de la transactivation du facteur NFkB et inhibe la phosphorylation des protéines kinases mitogènes (MAPKs, JNK, ERK…). De plus, des tests LDH ont permis d’établir la non cytotoxicité de la fucoxantine ^[10].

La caulerpine est un alcaloïde bi-indolé. Plusieurs isomères de la caulerpine ont été isolés chez les rhodophycées et les chlorophycées. Pour étudier in vivo l’effet anti-inflammatoire de la caulerpine, deux modèles ont été utilisés chez la souris : l’œdème de l’oreille induit par des capsaicines et la l’inflammation du péritoine induite par des carrageenans. Une inhibition de la formation de l’œdème des oreilles de souris de 56% est observée lorsqu’il y a eu préalablement traitement à la caulerpine. De même, il y a réduction de l’inflammation du péritoine chez les souris traitées à la caulerpine. Des mécanismes d’action similaires à l’indométhacine tels que l’inhibition de COX et des phosphilases A sont possibles. La caulerpine est aussi antinociceptive, anti-tumorale, régulatrice de croissance et a des propriétés stimulantes pour la croissance de la racine des plantes^[11].

Une étude in vitro révèle que la phéophytine a isolée d’Ulva (Enteromorpha) prolifera supprime l’induction de la production d’anion superoxyde par un composé pro-inflammatoire. La phéophytine inhibe la chimiotaxie des leucocytes ainsi que la formation de l’œdème de l’oreille de souris et ce, in vivo^[12].

L’effet cytotoxique d’un ensemble de polysaccharides sulfatés extraits de l’algue Sargassum hemiphyllum a été testé in vitro en mesurant la prolifération cellulaire ainsi que la production de LDH ; il n’y a pas d’effet cytotoxique détectable in vitro. Des analyses in vitro semblent montrer que les polysaccharides inhibent la formation des médiateurs de l’inflammation tels que les cytokines. Ces études mènent les chercheurs à penser que les polysaccharides sulfatés interagissent avec la voie de formation du facteur de transcription trimérique NF-kB en séquestrant l'un des monomères à l’extérieur du noyau ^[13].

Adaptation aux UVs

En zone intertidale, les algues, qui sont des organismes fixés, sont soumises à de nombreux stress, dont le rayonnement ultraviolet (UV). Les UVs provoquent un stress oxydant en entrainant la formation de dérivés réactifs de l’oxygène (DRO) comme le peroxyde d’hydrogène (H₂O₂). Ces DRO peuvent endommager l'ADN, et provoquer la peroxydation des lipides et la carboxylation des protéines au sein des cellules. À long terme, cela peut engendrer le vieillissement cellulaire, des cancers, ou encore des inflammations. Afin de tolérer ces stress, les algues possèdent des stratégies d’adaptation comme la synthèse de métabolites secondaires photoprotecteurs.

L'exposition aux UVAs entraine une production de DRO. Les effets du stress oxydatif sont contrés par Porphyra-334.

Porphyra-334 reflète les UVA réduisant le stress oxydatif dans la cellule.

Il existe chez les algues une diversité importante de molécules photoprotectrices, qui agissent de différentes manières : filtres UVA-filtre UVB, molécules induisant la mélanogénèse, molécules réflectrices, anti-oxydantes et cicatrisantes. Leurs propriétés intéressent de plus en plus les industriels, notamment en cosmétique : l’objectif est de trouver des filtres naturels afin de réduire les filtres chimiques présents dans les crèmes solaires afin de limiter les réactions d’allergies et réduire la pollution des milieux par ces substances. Les molécules photoprotectrices qui sont le plus fréquemment retrouvées chez les algues sont les MAAs ou mycosporine like amino acids. Pour les algues n’ayant pas de MAAs pour se protéger vis à vis des UVs, il existe d’autres types de molécules comme les phlorotannins ou les caroténoïdes.

1°/ Les MAAs (pour Mycosporine-like amino acid (en)) sont présents chez de nombreux organismes (Mollusques, macroalgues, bactéries, cyanobactéries…). Les MAAs sont de petits métabolites secondaires, d’une grande diversité structurale et possédant la propriété de chromophore : ils ont la possibilité de former un nuage électronique délocalisé pouvant entrer en résonance avec des rayons incidents d’une longueur d’onde donnée. Par exemple, le porphyra-334, extrait de Porphyra umbilicalis, capte et reflète les UVs d’une longueur d’onde de 334 nm (UVA) sans produire de dérivés réactifs de l'oxygène. Leur synthèse est induite par l’exposition aux rayonnements solaires.

Leur propriété photoprotectrice est transmise le long de la chaine trophique jusqu’au consommateur secondaire. Par exemple, les oursins doivent se nourrir d’algues possédant des MAAs afin de conférer à leurs œufs une résistance solaire permettant leur bon développement. Récemment, une équipe de chercheurs a mis en évidence l’efficacité photoprotectrice des MAAs et notamment la porphyra-334 chez des fibroblastes humains. La porphyra-334 ne semble pas toxique pour ces cellules et semble réduire leur sénescence. Cette MAA limite le stress en reflétant les radiations UVA, réduisant le stress oxydatif lié à l'exposition aux UVs et réduit la synthèse de métalloprotéases matricielles (MMPs) impliquées dans la destruction des tissus conjonctifs. La porphyra-334 est également impliquée dans la capture des DRO impliqués dans les dommages ADN, peroxydation des lipides et carboxylation des protéines.

Ainsi les MAAs présentent un haut potentiel cosmétique dans la protection solaire et la lutte contre la sénescence cellulaire.

2/ Les phlorotanins Les phlorotannins sont des polyphénols trouvés chez les algues brunes. Ce sont des oligomères de phloroglucinol avec une variété de combinaison entrainant une diversité importante de ces molécules. Ils ont différents rôles comme la protection contre les herbivores. Ils sont suspectés de protéger les algues contre les UVB puisque leur spectre d’absorption présente un pic à environ 270nm (UVB). En 2011, une équipe de chercheurs a démontré que les phlorotannins avaient un effet photoprotecteur chez des embryons de poisson zèbre. En effet, les phlorotannins réduisent la génération de DRO, l’hyperpigmentation et la mort cellulaire liées à une exposition aux UVB chez ces embryons.

Algues toxiques et nuisibles

Des algues unicellulaires microscopiques (Dinoflagellées) peuvent rendre toxiques pour l'homme les mollusques (moules, huîtres, praires, coques, palourdes…) et interdire leur consommation sous peine de troubles gastro-entériques graves ou, plus rarement, d'atteintes neuro-musculaires ; c'est un phénomène assez récurrent dans la mytiliculture du bassin de Thau en Languedoc et sur les côtes de l'Atlantique, notamment en Bretagne et en Vendée.

Sargassum muticum, algue brune introduite accidentellement en Europe en 1973 avec des huitres japonaises, a colonisé rapidement le littoral atlantique de l'Espagne à la Norvège ainsi que la Méditerranée occidentale jusqu'à Venise. Elle est toxique et n'est pas consommée par la faune locale. Elle se substitue à la flore locale et constitue une nuisance importante pour la conchyliculture. Elle prolifère particulièrement dans les chenaux fréquentés par les navires en raison de sa capacité de multiplication par bouturage. Ce phénomène a été clairement caractérisé pour la première fois dans les années 1970, les pollutions augmentant de manière importante dans les années 1990, avant de se stabiliser dans les années 2000. En cause : les eaux de ballast des navires, qui ont propagé les algues toxiques sur tout le globe^[14].

L'« algue tueuse », Caulerpa taxifolia, algue verte tropicale échappée accidentellement du musée océanographique de Monaco est devenue depuis quelques années envahissante en mer Méditerranée au détriment de la végétation autochtone, entre autres les herbiers de posidonie. Elle est toxique et n'est pas consommée par la faune locale.

Les goémoniers considèrent comme une « mauvaise herbe » Saccorhiza polyschides, une laminaire très robuste, sans intérêt économique, qui colonise rapidement les rochers dépouillés par l'exploitation des Laminaria digitata.

Notes et références

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Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

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