Historique et origine de la spiruline

Historique et origine de la spiruline

La spiruline appartient à l’embranchement des cyanophycées, de l’ordre des Nostocoles, de la famille des OSCILLATORIACEES, du sous-genre des Oscillatoria, de la section de la spiruline. La spiruline est une petite algue bleu vert qui pousse dans les eaux chaudes. Elle fait partie des tout premiers végétaux qui soient apparus sur terre, elle a été découverte dans le précambrien du transversal entre 1 milliard et 3 milliards d’années. . Son nom vient de sa forme; elle est constituée de petits filaments en spirale. Cette algue était utilisée par les Aztèques au Mexique, et par certaines tribus du Sahara, à proximité du lac Tchad. Elle était consommée pendant les périodes de sécheresse ou de famine, ou par les femmes enceintes. Au cours du XXème siècle, les Japonais ont étudié la spiruline pour nourrir le peuple pendant la guerre à cause du blocus. Plus largement, son fonctionnement, sa croissance, sa constitution et l’ensemble de ses caractéristiques sont examinés pour mettre au point les meilleures techniques d’algoculture de cette spiruline.

A Madagascar, la présence de la spiruline a été découverte en 1989. Une étude sur la détermination des espèces présentes est en cours. Dans les zones d’Ankoranga et de Belalanda (région de Toliara), l’algue pousse durant une majeure partie de l’année. Par contre, elle disparaît pendant la période de pluie.

Carte d’identité de la spiruline

En Septembre 1994, la spiruline de Tuléar a reçu sa carte d’identité, après une mission de reconnaissance conduite par le Docteur Ripley FOX3. Nom scientifique : Arthrospira platensis, variété Toliariensis.
Couleur : Bleu – vert
Dimension :
– Diamètre de la cellule : 7,2µ
-Longueur de la cellule : 3,8µ
-Diamètre des spirales : 21,2µ
-Distance entre les spirales : 32,5µ
Nom commercial : – Spiruline de Tuléar

On distingue trois espèces principales de spiruline :
• Spiruline maxima découverte au Mexique
• Spiruline platensis découverte en Afrique
• Spiruline jijibai découverte en Inde .

Généralement la spiruline croît à l’état naturel dans des lacs salés et alcalins des régions chaudes de la Terre.

La Phycocyanine :
La Phycocyanine est spécifique de l’algue bleu vert. On ne la trouve nulle part dans la nature. Elle est apparue un milliard d’années avant la chlorophylle, et peut être considérée comme un précurseur de l’hémoglobine et de la chlorophylle dans la mesure où son noyau renferme à la fois un ion fer et un ion magnésium. Ainsi, la Phycocyanine pourrait représenter l’origine commune du monde végétal et du monde animal.

Les caroténoïdes tout comme les chlorophylles absorbent certaines radiations dites actives pour la photosynthèse, dans la gamme de longueurs d’onde visibles comprises entre 500 et 700nm. A partir d’une solution de pigments, on peut donc mesurer les caractéristiques d’absorption de la lumière en réalisant un spectre d’absorption à l’aide d’un spectrophotomètre UV visible classique, qui permet de mesurer l’absorption (A) en fonction de la longueur d’onde (I).

Dans le cas de la chlorophylle b :
• Les atomes d’azotes sont liés à un atome de magnésium par deux liaisons ioniques et deux liaisons de coordination.
• Contre le noyau III se trouve un cycle supplémentaire (V) avec une fonction carboxyle associée .Un noyau IV est estérifié par un alcool à très longue chaîne en C20 : le phytol.
• L’ensemble de la molécule de chlorophylle est amphiphile.
• Dans la membrane des thylacoïdes, les chlorophylles sont associées à des protéines et forment du complexe [protéines –pigments].

Utilisation de la spiruline dans le Monde 

La spiruline dans l’alimentation humaine

Complément alimentaire sans additifs, sans conservateur ni colorant, la spiruline convient à tous les âges, du nourrisson au sportif, de l’adolescent à la personne âgée, de l’enfant à la femme enceinte. Pour les adultes comme pour les enfants, il suffit de quelques grammes de spiruline par jour. La spiruline joue le rôle de complément alimentaire protéique dans l’alimentation humaine. En effet, elle est très riche en protéine dont la teneur varie de 45% à 70%. Le pourcentage des divers acides aminés est satisfaisant mais il y a un déficit en acides aminés soufrés tels que méthionine et cystine qui doivent être apportés par d’autres sources protéiques. Toutefois, la qualité protéique de la spiruline vient immédiatement après celle du jaune d’œuf adopté comme protéine témoin ou standard par la F.A.O des Nations Unies à Rome. La spiruline est riche en toutes catégories de vitamines notamment la famille de la vitamine B telle que la vitamine B12. Elle contient aussi de la vitamine A qui est formée à partir de béta-carotène naturel « cis » produit à partir du soleil. Au Mexique, le gouvernement a donné en Septembre 1972 une autorisation provisoire, devenue définitive le 16 Mars 1973, sur la consommation de spiruline en tant que complément protéique. La spiruline est ainsi consommée par les nourrissons en mélange avec les produits amylacés. La dose pour un biberon peut aller jusqu’à 50% de suspension de spiruline. Elle est également consommée chez l’adulte jusqu’à une dose journalière de 15 à 30g par personne. Chez les sujets dénutris, l’utilisation de spiruline à forte dose de 30g à 140g par jour est tolérable. Ils sont nourris à la sonde et aucune intolérance ni troubles gastro-intestinaux ne sont observés. La production et l’utilisation de la spiruline comme source de protéines permettent de raccourcir au maximum les principales chaînes alimentaires productrices des aliments azotées des végétaux vers les hommes ou dans le cycle aquatique, des planctons vers les poissons et des poissons vers les hommes en supprimant les étapes et les considérables pertes énergétiques qu’elles impliquent.

La spiruline dans l’alimentation animale 

Utilisation en aquaculture
De la spiruline séchée et broyée aux ultrasons en fragments de 1 à 10µ est employée dans la nutrition des mollusques telles que larves de moules ou mytilus provincialis; des animaux broyeurs comme les gastéropodes et crustacés et de alevins de poissons. On a observé une accélération de la croissance des animaux soumis à de tel régime. Toutefois, il faut que la spiruline utilisée soit de meilleure qualité microbiologique autrement il y a concurrence entre la flore aérobie revivifiable contenue dans la spiruline et les animaux en élevage. Par ailleurs, un meilleur résultat est obtenu si l’eau de mer est stérilisée et traitée avec des antibiotiques telles que le chloramphénicol de l’ordre de 8 ppm.

Utilisation de la spiruline dans l’alimentation des volailles
Les algues spiruline constituent une source de protéine intéressante pour les oiseaux en croissance. Toutefois, elles entraînent un retard de croissance significatif lorsque l’apport alimentaire est supérieur à 6%, c’est-à-dire dans les 20% à 30% de la totalité de la protéine du régime. Ce retard est dû, d’une part, à une sous consommation. En effet, les algues tendent à diminuer l’appétit même lorsque l’apport alimentaire est fiable. Et d’autre part, il est dû à une mauvaise digestibilité qui se traduit par une baisse d’efficacité des protéines et des nutriments énergétiques de l’algue. Ainsi, l’apport en spiruline dans l’alimentation des volailles ne doit pas excéder 5%. En effet, ces apports suffisent pour fournir des xanthophylles en forte quantité surtout nécessaire dans la coloration de l’œuf. La valorisation de la spiruline comme aliment des animaux est une utilisation non rationnelle de cette ressource car à chaque maillon de la chaîne, il y a des pertes énergétiques considérables. Cette valorisation n’est donc appliquée que pour les déchets de spiruline.

Utilisations thérapeutiques de la spiruline
Nous avons consigné à l’annexe IV, les multiples utilisations thérapeutiques de la spiruline. Mais nous pouvons montrer les actions de la spiruline sur certaines formes de maladies.

Action de la spiruline contre le cancer
Le cancer est considéré comme le résultat d’un processus multifactoriel. Il provient de la formation de radicaux libres dérivés de l’oxygène dans l’organisme sous l’influence des différents facteurs tels les ultraviolets et certains composés toxiques contenus dans les aliments. Les radicaux libres peuvent endommager l’ADN, les protéines structurales, les enzymes et les membranes cellulaires de l’organisme. Le schéma ci-dessous présente le principe de la carcinogenèse selon ASTRE en 1993.

L’organisme possède des moyens de lutte contre les radicaux libres. Son système de défense est surtout fonction de vitamines antioxydantes, des caroténoïdes et des micronutriments. Les facteurs antioxydants comme la vitamine E, certains acides aminés, certains flavonoïdes, la vitamine P et les caroténoïdes doivent être apportés par les aliments. Le béta carotène qui est transformé dans le foie en vitamine A, est l’un des principaux caroténoïdes impliqués dans le système de défense contre les radicaux libres. Il doit être apporté par les aliments parce qu’il n’est pas synthétisé par le corps humain. Il existe dans la nature sous deux formes : la forme « cis » et la forme « trans ». Il est en quantité très importante dans la spiruline. D’après des études scientifiques, le bétacarotène ayant les deux formes « cis » et « trans » présentes dans la spiruline sont beaucoup plus efficaces contre le cancer que le béta-carotène synthétique.

Action de la spiruline sur le derme :
Selon [3], les acides gras poly-insaturés de la spiruline ont une action thérapeutique importante sur le derme. Ils atténuent certains phénomènes inflammatoires, particulièrement après des brûlures. La spiruline permet à la peau de mieux résister et à avoir une cicatrisation meilleure et beaucoup plus accélérée. Ce qui offre à la spiruline de grandes promesses dans l’industrie cosmétique dans un but de produire des crèmes des masques, des shampoings et des bronzants. A Madagascar, les populations riveraines de la mare utilisent les spirulines comme shampoing. Et elles trouvent que leurs cheveux ont un aspect beaucoup plus brillant de lavage .

Autres utilisations :
La spiruline possède de nombreuses propriétés fonctionnelles. Grâce à son pouvoir épaississant, stabilisant, émulsionnant, réducteur de cristaux, etc., elle a son utilisation dans les industries agricoles alimentaires et dans les cimenteries. Aux USA, la spiruline est utilisée comme un aliment naturel de survie par excellence bien qu’il y existe des concentrés protéiques artificiels plus riches. En RFA, la spiruline est transformée en comprimés coupe-faim. En effet, elle présente une faible teneur en lipides ainsi elle n’a que des faibles calories. Par conséquent l’énergie fournie par la spiruline se trouve à la dose minimale. Toutefois, elle fournit tous les éléments nécessaires pour la nutrition.

Les éléments nutritifs nécessaires à la croissance de la spiruline

D’ après la bibliographie consultée,les éléments nécessaires à la croissance des spirulines sont : le carbone, l’azote, l’oxygène, le potassium, l’hydrogène, le phosphore, le fer, le bore et le manganèse. Nous présentons brièvement le rôle de quelques uns de ces éléments nutritifs.
• Le potassium et le sodium (activateurs d’enzymes) interviennent dans la régulation de la pression osmotique. Un mécanisme de pompe ionique, consommateur d’énergie, maintient la concentration du potassium dans la cellule plus élevée que celle du sodium. La carence en potassium entraîne l’allongement des filaments.
• Le phosphore est un composant de la molécule de NADP et un accepteur d’énergie dans la photosynthèse. La carence en phosphate et en soufre provoque l’élargissement du diamètre des spires et l’allongement des individus.
• Le magnésium entre dans la composition de la chlorophylle.
• Le fer constitue les pigments protéiniques appelés cytochromes qui transfèrent les électrons dans la chaîne photosynthétique et favorise la synthèse des molécules organiques.
• Le calcium intervient dans la synthèse des protéines à partir des nitrates. Le manque de calcium donne une tendance au gigantisme.
• L’azote est le constituant important des acides aminés et il convient donc d’enrichir les bassins en cet élément.

Table des matières

INTRODUCTION
Thème de l’étude
I.1.Avant propos
I.2.Intérêt du thème d’étude
I.3.Contexte actuel de la culture de spiruline
Chapitre II.Généralités de la spiruline
II.1.Historique et origine de la spiruline
II.2.Carte d’identité de la spiruline
II.3.Composition physico chimique de la spiruline
II.4.Qualités microbiologiques de la spiruline
II.5.Caractéristiques de la Spiruline
II.5.1. Les pigments et leurs propriétés
II.5.2. Les chlorophylles et leurs propriétés
II.6.Utilisation de la spiruline dans le Monde
II.6.1.La spiruline dans l’alimentation humaine
II.6.2.La spiruline dans l’alimentation animale
II.6.2.1.Utilisation en aquaculture
II.6.2.2.Utilisation de la spiruline dans l’alimentation des volailles
II.6.3.Utilisations thérapeutiques de la spiruline
II.6.3.1.Action de la spiruline contre le cancer
II.6.3.2.Action de la spiruline sur le derme
II.6.4.Purification des eaux usées
II.6.5. Autres utilisations
Chapitre III. Les conditions nécessaires pour le développement de la spiruline
III.1.Les éléments nutritifs nécessaires à la croissance de la spiruline
III.2.Autres conditions nécessaires pour le développement de la spiruline [4],
III.2.1.Climat
III.2.2.Sols riches en bicarbonate
III.2.3. Agitation
III.3. Conclusion
Chapitre IV. Généralités sur l’étude physico-chimique des eaux
IV.1.Rappels sur les eaux
IV.1.1.Généralités
IV.1.2. Les composés minéraux
IV.1.3.Les composés organiques
IV.2. Description de quelques paramètres de base pour l’eau
IV.2.1.Salinité
IV.2.2.Demande Biochimique en Oxygène pendant 5 jours (DBO5)
IV.2.3.Demande chimique en oxygène (DCO)
IV.2.4.Turbidité
IV.2.5.Matières en suspension (M.E.S)
IV.2.6.Titre alcalimétrique (TA) et titre alcalimétrique complet (TAC)
IV.3. Conclusion de la première partie
Chapitre V. Objectifs de l’étude expérimentale
V.1.Introduction
V.2.Présentation des objectifs de l’étude expérimentale
Chapitre VI. Présentation des sites de la spiruline à Tuléar
VI.1.Résultats des enquêtes
VI.1.1.délimitation de la zone d’étude
VI.1.1.1. Mares de Belalanda
VI.1.1.2.Mares d’ Ankoronga
VI.1.2.Origine des eaux
VI.2.Résultats des visites
VI.2.1.Observations sur terrain
VI.2.2.prélèvement des échantillons et mesure sur place de pH et Salinité
VI.2.3. Résultats des mesures
VI.3.Conclusion
Chapitre VII. Caractérisation effectuée à partir des prélèvements des eaux de mares d’Ankoronga
VII.1.Objectifs
VII.2.Prélèvements
VII.3.Méthodes d’analyse utilisées
VII.4. Résultats des analyses
VII.4.1.Pour la station A
VII.4.2. Pour la station B
VII.5.Interprétations des résultats
VII.6.Interprétation des résultats expérimentaux sur le sol 51
VII.7.Etude suivant le bilan ionique
VII.7.1.méthode de programmation informatique utilisée
VII.7.2.Les résultats de l’établissement du bilan ionique des eaux de prélèvements analysés au laboratoire
VII.7.3.Conclusion
CONCLUSION

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