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Les micro-algues, des oméga-3 à cultiver

Les micro-algues, des oméga-3 à cultiver
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Des microalgues appartenant au genre Pavlova. CSIRO / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Indispensables à notre organisme, les oméga-3 nous sont apportés par l’alimentation. Habituellement, on les puise dans des noix, des huiles végétales et surtout des poissons gras.

Depuis quelques années, cependant, les recherches ont mis en avant leur présence à des taux élevés dans des algues microscopiques. De là est venue l’idée de les cultiver pour les intégrer à nos apports alimentaires. Dans cette perspective, le rendement des microalgues est particulièrement intéressant. Il est en effet plusieurs dizaines de fois supérieur à celui des cultures d’oléagineux traditionnelles.

Les oméga-3, des composés aux rôles variés

Unités de base des lipides, les acides gras dont font partie les oméga-3 nous sont donc apportés par l’alimentation : l’huile de foie de morue constitue l’une des meilleures sources.

Ces acides gras sont dits « saturés » ou « insaturés », selon la nature des liaisons chimiques de leur chaîne carbonée. Les premiers ont la particularité d’avoir des atomes de carbone qui sont liés chacun au maximum d’atomes d’hydrogène possible, tandis que les seconds se caractérisent par la présence de doubles liaisons carbone-carbone.




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Par ailleurs, on parle d’acides gras mono-insaturés s’il n’y a qu’une seule double liaison, et de polyinsaturés quand il y en a plusieurs. Et l’on y distingue différentes familles selon la position de la première double liaison (repérée en partant du groupe méthyle, soit CH3) : c’est de là que viennent les noms d’acides gras oméga-3, ou 6, ou 7, ou 9.

Principaux constituants de la membrane cellulaire, les acides gras dont font partie les oméga-3 limitent le passage de l’eau et contrôlent de nombreuses fonctions cellulaires : absorption ou sécrétion d’ions et de petites molécules, protection contre le milieu extérieur, communication avec les cellules voisines, etc.

On peut aussi en tirer de l’énergie s’ils sont mis en réserve : on les retrouve ainsi dans les cellules du tissu adipeux chez les animaux, et dans un ensemble de membranes biologiques essentielles chez les végétaux – comme celles constituant les thylacoïdes, l’endroit où se produit la réaction lumineuse de la photosynthèse, au sein des chloroplastes, les « usines à photosynthèse » des plantes.

Enfin, au-delà des besoins physiologiques, certains acides gras pourraient diminuer le risque d’agrégation plaquettaire.

Leur rôle – en particulier celui des oméga-3 – est par ailleurs évoqué dans la prévention des maladies cardio-vasculaires, mais aussi dans celle du diabète, de l’obésité, des cancers…

La piste des microalgues

Présents à des taux conséquents dans certaines huiles végétales (noix, colza, soja, lin, etc.), les oméga-3 se trouvent aussi en abondance dans la chair de sardines, thons, harengs, maquereaux et autres poissons bleus. Et pour cause : ces animaux se situent au sommet d’une chaîne alimentaire dont la base est constituée de microalgues, qui synthétisent des oméga-3 en grandes quantités.

La microalgue Odontella aurita.
Richard A. Ingebrigtsen,University de Tromsø/ Wikimedia, CC BY-SA

Au sein de l’équipe MMS (Mer, Molécules, Santé), notre laboratoire s’est intéressé à l’une de ces microalgues : une diatomée portant le nom d’Odontella aurita. Présente en milieu naturel dans la zone côtière, elle est cultivée depuis plusieurs années dans la baie de Bourgneuf, dans des bassins ouverts.

Après avoir déterminé ses conditions optimales de culture, pour favoriser la production d’oméga-3 et plus particulièrement celle de l’EPA (acide écosapentanéoïque), nous avons mis en évidence ses effets bénéfiques sur des rats obèses, à travers une réduction de la glycémie et des taux de lipides plasmatiques. Des études comparatives ont ensuite été menées avec des huiles de poisson et de l’huile d’argan, pour en explorer l’effet sur l’agrégation plaquettaire et les maladies cardio-vasculaires.

D’autres cultures de microalgues sont aujourd’hui pratiquées. Citons notamment Pavlova lutheri, à la fois riche en oméga-3 de type EPA et DHA (acide docosahexaénoïque), et très utilisée en écloserie. Ou encore une espèce abondamment produite aux États-Unis, très riche en DHA : Cryptochodinium cohnii. Enfin, ajoutons que dans la région de Bordeaux, une entreprise a mis sur le marché une première huile algale – la « DHA350 » (350 mg d’oméga-3 de type DHA par gramme d’huile), tout en annonçant la production prochaine d’une seconde huile algale, la DHA550, encore plus riche en oméga-3.

Intéressantes à plus d’un titre

Étant données leurs teneurs élevées en oméga-3, et en particulier en DHA et en EPA, les microalgues se révèlent particulièrement intéressantes s’agissant de leur rendement : pour une même unité de surface, il peut s’avérer 30 fois supérieur à celui de cultures traditionnelles d’oléagineux.

D’un autre côté, les microalgues pourraient avantageusement remplacer les huiles de poisson riches en oméga-3 que l’on utilise actuellement comme compléments alimentaires (huile de saumon ou de thon en gélules). Ces dernières, en effet, ne sont pas dépourvues d’odeurs et sont par ailleurs instables. Sans compter que les stocks de poissons tendent à s’épuiser, tout en étant potentiellement contaminés par divers polluants comme les métaux.




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On le voit, les huiles de microalgues riches en acides gras polyinsaturés et obtenues dans des conditions bien contrôlées sont promises à un riche avenir. D’autant qu’elles ne présentent pas seulement un intérêt nutritionnel…

Les autres applications des microalgues

En aquaculture, des microalgues (Isochrysis galbana, Pavlova lutheri…) sont d’ores et déjà cultivées pour nourrir les juvéniles de bivalves (huîtres, coquilles saint Jacques, palourdes, etc.) dans les écloseries. On les retrouve également dans un certain nombre de produits cosmétiques.

Mais l’espoir principal en ce qui concerne les microalgues réside dans la production de biocarburants renouvelables à partir de leurs lipides. Bien des arguments plaident en faveur de ces biocarburants. D’abord, une faible emprise au sol (ou sur les ressources en eau), car les surfaces nécessaires à leur culture sont limitées. Ensuite, l’absence de concurrence avec les productions agricoles, et la possibilité de recycler le dioxyde de carbone rejeté par les usines et les centrales thermiques, à travers la photosynthèse.

Une stagiaire du National Renewable Energy Laboratory prélève des échantillons d’algues cultivées dans des bassins ouverts, dans la serre du Field Test Laboratory Building.
Département de l’Énergie/Gouvernement des États-Unis

Toutefois, si l’on est actuellement capable de produire du biodiesel de microalgues à petite échelle, il reste encore à optimiser les procédés pour lancer des programmes de production à grande échelle. Pour l’heure, la production de biocarburants à partir de microalgues n’est toutefois pas rentable, eu égard au prix du baril de pétrole brut. Dans les faits, une dizaine d’années sera sans doute nécessaire pour aboutir à des productions rentables et suffisantes pour alimenter le parc automobile. Et le développement des véhicules électriques risque bien de retarder voire de bloquer ce genre de projets.

Reste qu’il ne s’agit pas de négliger la production, à partir de microalgues, d’oméga-3 à usages multiples et à haute valeur ajoutée…

The Conversation

Gérard Tremblin a reçu des financements de l’Europe

Brigitte Veidl ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.



Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons.

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