Carraghénane

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Carraghénane
Identification
Synonymes

carraghénine

No CAS 9000-07-1
11114-20-8 (κ)
9064-57-7 (λ)
9062-07-1 (ι)
No EINECS 232-524-2
234-350-2 (κ)
232-953-5 (λ)
232-949-3 (ι)
ChEBI 3435
No E E407, E407a
FEMA 2596
Apparence solide incolore à beige
Propriétés chimiques
Masse molaire 1 000 à 1 000 000 (forme commerciale)[1]
Propriétés physiques
Solubilité 10 g·l-1 (eau, 80 °C);

Insol. dans l'éthanol;
Généralement insol. dans les huiles et les solvants organiques;
Sol dans l'hydrazine anhydre;
Peu sol dans la formamide, le DMSO;

Insol dans le N,N-diméthylformamide[1]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le carraghénane (ou carraghénine) est un polysaccharide (galactane) extrait d'algues rouges servant d'agent d'épaississement et de stabilisation dans l'industrie alimentaire. Il porte le code E407 de la classification des additifs alimentaires.

Les carraghénanes permettent de former des gels à chaud (jusqu'à 60 °C) et présentent donc un intérêt par rapport aux gélatines animales traditionnelles.

Des scientifiques ont été amenés à se poser de sérieuses questions sur la toxicité de cet additif dans l'alimentation. À partir d'études effectuées sur des animaux, il a été démontré des cas d'inflammation intestinale, des ulcérations et des coliques en ajoutant cet additif alimentaire dans l'eau de boisson[2],[3],[4]. Certains praticiens recommandent d’éviter la consommation d'aliments contenant des carraghénanes, spécialement pour les personnes souffrant de problèmes gastro-intestinaux[5].

Origine[modifier | modifier le code]

Le carraghénane est surtout extrait du Kappaphycus alvarezii et du Eucheuma denticulatum. Le Chondrus crispus (la mousse irlandaise), bien qu'étant la source originelle du carraghénane, n'est presque plus utilisé à ces fins.

Le Betaphycus gelatinum produit un type particulier de carraghénane, alors que certaines algues de l'Amérique du Sud sont de plus en plus prisées par les producteurs de carraghénane pour diversifier les sources d'algues disponibles et pour extraire des qualités de carraghénanes distincts. Gigartina skottsbergii, Sarcothalia crispata et Mazzaella laminaroides sont les espèces aujourd'hui ayant le plus de valeur, toutes sont cueillies au Chili. La Gigartina canaliculata est récoltée en petites quantités au Mexique et Hypnea musciformis est récoltée au Brésil[6].

Sur le littoral du Massif armoricain, en particulier en Bretagne, les goémoniers (personnes pratiquant la récolte des algues rouges à basse mer) cueillent (sous le nom commun de petit goémon) le Chondrus crispus[7] (mousse irlandaise), mais cela concerne également, quoiqu'à un moindre degré, Mastocarpus stellatus[8] et Iridaea cordata.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Du fait de leurs propriétés gélifiantes, les carraghénanes sont utilisés dans la plupart des desserts lactés (crèmes desserts, yaourts, flans, etc.) industriels. Ils sont utilisés comme alternatives à la gélatine pour les végétariens et végétaliens, bien qu'ils ne puissent la remplacer dans les bonbons gélifiés.

Dans l'alimentation et les produits ménagers[modifier | modifier le code]

  • Desserts, glace, crème, milkshakes, lait concentré, et sauces : le gel augmente la viscosité
  • Bière : clarifier pour enlever l’écume formée par les protéines
  • Pâtés et viandes industriels (jambon, etc.) : substitut du gras, augmente la rétention en eau et le volume, et améliore la facilité de coupe
  • Dentifrice : stabiliser pour empêcher la séparation des constituants
  • Fruit Gushers : ingrédient du gel de ces snacks
  • Extincteur : augmente la viscosité et rend la mousse plus collante
  • Shampooing et crèmes cosmétiques : gélifiant
  • Gels désodorisants
  • Papier marbré : la fabrication ancienne de papier et textiles marbrés utilise du carraghénane dans le mélange dans lequel flotte peintures et encres; on dépose ensuite dessus le papier et le textile qui vont absorber les couleurs.
  • Cirage chaussures : gel pour augmenter la viscosité
  • Biotechnologie : gel pour immobiliser cellules et enzymes
  • Produits pharmaceutiques : utiliser comme excipient inactif dans les pilules et tablettes
  • lait de soja : gélifiant, pour simuler la consistance du lait entier
  • Sodas : pour améliorer la texture et maintenir les exhausteurs de goût en suspension
  • Alimentation pour animaux
  • Lubrifiants

Utilisation Médicale[modifier | modifier le code]

lubrifiant de carraghénane

Les études du Laboratoire d'Oncologie cellulaire du 'National Cancer Institute' de Bethesda dans le Maryland aux États-Unis suggèrent que le carraghénane peut fonctionner comme microbicide contre les Infections sexuellement transmissibles. Les études en laboratoire ont montré un large spectre d’activité antivirale pour le carraghénane[9].

HSV (Herpes Simplex Virus)[modifier | modifier le code]

Il serait possible qu'un gel à base de carraghénane offre une protection contre le virus de l'herpès HSV-2 en se combinant aux récepteurs du virus, empêchant ainsi le virus de se fixer sur les cellules. Chez la souris le taux de protection de ce gel est de 85%[10].

Les lubrifiants anatomiques et le lubrifiant des préservatifs contiennent du carraghénane, et certains de ces produits (tel le Divine No. 9), se sont en effet révélés être des inhibiteurs potentiels lors de cette étude (bien que d'autres en contenant ne l'ont pas été)[11]. (Voir Herpès).

HPV (Human papillomavirus)[modifier | modifier le code]

Des études de laboratoire ont montré que le carraghénane est un inhibiteur efficace contre l'infection du HPV in vitro et chez les animaux[12]. Des études cliniques ont été révélées à la conférence International du Papillomavirus en 2010 (Montréal, Canada) montrant qu'un lubrifiant anatomique à base de carraghénane appelé Carraguard est efficace dans la prévention des infections HPV chez la femme[13]. Les études cliniques suggèrent que les gels lubrifiants tel que Divine No 9 et BIOglide[14] seraient aussi efficaces contre ces infections.

HIV (Human immunodeficiency virus ou VIH)[modifier | modifier le code]

Une phase 3 d’études cliniques faite par 'Population Council' a évalué l'efficacité d'un gel à base de carraghénane comme le Carraguard contre les STIs et particulièrement le VIH chez la femme[10]. Une étude menée entre 2004 et 2007, sur 4 000 femmes d'Afrique du Sud vient compléter cette étude, mais cette dernière, statistiquement ne trouva aucune différence chez les femmes utilisant ou pas de lubrifiant[15],[16]. Une des conclusions est que le gel n'augmente pas les risques de transmission et n'a pas d'effets secondaires, il pourrait donc être utilisé comme support pour l'administration d'antirétroviraux dans de futures études.

D'autres études chez les macaques démontrent la même efficacité du gel à base de carraghénane que les études cliniques effectuées mais pour le VIS. En opposition directe avec les résultats in vitro obtenus, où l'utilisation du gel démontra une augmentation des infections VIH et VIS. Bien qu'apparemment une faute dans le mode opératoire des études cliniques appliquée aux études de l'animal pourrait expliquer les différences[17].

Rhume[modifier | modifier le code]

Des études cliniques ont démontré que le carraghénane serait la première substance efficace trouvée contre le Rhume (et non pas juste contre les symptômes). Marinomed Biotechnologie, une compagnie australienne, a fait des études en 2010 montrant que leur spray nasal, contenant du carraghénane, était efficace comme traitement prophylactique contre le virus du Rhume (et pas uniquement les symptômes) [18].

Problèmes de santé[modifier | modifier le code]

Depuis les années 1960, la recherche a fait le lien entre le carraghénane alimentaire et les problèmes gastro-intestinaux chez les animaux de laboratoires, incluant colique ulcérative, lésions intestinales, ulcérations et cancer du colon[19],[20],[21],[22].

En 1981, deux scientifiques ont écrit dans la revue médicale britannique The Lancet : « We wish to reiterate our warning in relation to the long-term dangers in the continued use of carrageenan in our food. »[3] (« Nous souhaitons réitérer notre alerte contre les dangers à long terme de l'utilisation du carraghénane dans l'alimentation »).

Des recherches plus récentes, financées en partie par le 'National Institutes of Health', ont identifié comment la structure chimique unique du carraghénane peut entraîner une réponse immunitaire du corps; cette réponse immunitaire peut conduire à l'inflammation des intestins[23],[24]. L'inflammation chronique est un précurseur de maladies plus sérieuses telles le cancer du colon.

En 2012, une étude montra chez la souris que des doses de carraghénane alimentaire ajoutées à leur régime entraînent une intolérance au glucose et une augmentation de la résistance à l'insuline[25].

Une commission de la FAO et de l'OMS sur les additifs alimentaires dit que : « sur base des informations disponibles, il est déconseillé d'utiliser le carraghénane ou des extraits d'algue alimentaire Eucheuma dans l'alimentation pour enfants »[26].

Des études faites sur des rats, des cochons d'Inde, et des singes indiquent que l'ingestion de carraghénane alimentaire peut causer des ulcérations dans la sphère gastro-intestinale et augmenter (mais pas initier) le développement de Cancer de l'appareil digestif humain[27],[28].

D'autres expériences utilisant des tissus cellulaires humains ont montré des résultat similaires, mais aucune n'a donné de résultats définitifs[29].

Le poligeénane (toxique) est produit lorsque du carraghénane est dégradé quand il est soumis à de hautes températures et une forte acidité. La molécule de carraghénane pèse plus de 100,000 Da, alors que la molécule du poligeénane pèse moins de 50,000 Da. Du carraghénane dégradé, ou poligeénane, est souvent utilisé par les scientifiques pour induire une inflammation tissulaire, afin de tester les médicaments anti-inflammatoires sur les animaux de laboratoire[5]. Un comité scientifique travaillant pour la Commission européenne a recommandé que la dose de carraghénane dégradé (donc à masse moléculaire faible) soit d'un maximum de 5 % (ce qui est la limite de détection) sur la masse totale de carraghénane. Des tests sur des aliments contenant de forte dose de carraghénane ont montré que beaucoup étaient contaminés par du carraghénane dégradé (à masse moléculaire faible)[30],[31]. Se basant sur les recherches concluant qu'il peut entrainer le cancer du colon chez les animaux de laboratoire, Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) reconnait le carraghénane comme possible cancérogène."[32]

Des organisations telles 'The Cornucopia Institute', une ONG surveillant la législation alimentaire et agricole, ont demandé que le carraghénane soit retiré de l'alimentation Bio certifiée par l'USDA (USA)[33].

Une étude publiée en 2006 indique que le carraghénane provoque l'inflammation des cellules épithéliales de l'intestin lors de la culture 'in vitro', se faisant par la voie des récepteurs des cellules BCL10 qui entraîne l'activation de NF-κB et d'Interleukine 8[34]. Le carraghénane peut donc être immunogénique (entraînant une réponse du système immunitaire) à cause de son lien inhabituel avec l'alpha-1,3-galactosidic. La consommation de carraghénane peut jouer un rôle dans l'inflammation intestinale, vu que les récepteurs BCL10 ressemblent aux NOD2 (Nucleotide-binding Oligomerization Domain-containing protein 2), cette mutation étant connue dans la Maladie de Crohn.

Le Carraghénane peut interférer avec l’activité des macrophages[35],[36],[37].

Les inquiétudes de santé imputées au carraghénane ont conduit à une augmentation planétaire des prix de par une plus grande législation de son utilisation comme additif alimentaire. Cela a aussi conduit à une forte augmentation des prix pour l'utilisation non-alimentaire, en particulier dans les matériaux artistiques. Une alternative artificielle pour beaucoup d'applications serait le Méthylcellulose, qui est aussi un additif alimentaire, et a une plus grande part du marché économique aux États-Unis que le carraghénane.

Substance analogue[modifier | modifier le code]

L'agar-agar est un autre produit gélifiant dérivé d'algues rouges[38].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b « Hazardous Substances Data Bank », sur http://toxnet.nlm.nih.gov (consulté le 16 septembre 2009)
  2. Tobacman JK (2001) Review of Harmful Gastrointestinal Effects of Carrageenan in Animal Experiments. Environmental Health Perspectives 109(10): 983-994
  3. a et b Watt J and Marcus R (1981) Danger of carrageenan in foods and slimming recipes. The Lancet 317(8215): 338
  4. Watt J and Marcus R (1981) Harmful effects of carrageenan fed to animals. Cancer Detection and Prevention 4(1-4): 129-34
  5. a et b http://www.drweil.com/drw/u/QAA401181/Is-Carrageenan-Safe.html
  6. (en) SEAWEEDS USED AS A SOURCE OF CARRAGEENAN (Algues récoltées pour l'extraction de carraghénane)
  7. Arzel, P. (1992), lichen carragheen, Chondrus crispus Stackhouse, 1797. In Quero, J.C. Les algues et invertébrés marins des pêches françaises, Ifremer, rapport-1534 : 29-30. - lire en ligne
  8. Boncoeur, J. (2005). Activités halieutiques et activités récréatives dans le cadre d’un espace à protéger : le cas du Parc National de la Mer d’Iroise. Groupe de Recherche Aménagement des usages des ressources et des écosystèmes marins et littoraux, Rapport n°R-05-2005, p. 106. - lire en ligne
  9. Polysaccharides as antiviral agents: antiviral activity of carrageenan. González ME, Alarcón B, Carrasco L. (1987) Antimicrob Agents Chemother. 31(9):1388-93 | PMC 174948 | PMID 2823697
  10. a et b « Microbicides », Population Council,‎ 23 août 2007 (consulté le 2007-09-05)
  11. Christopher B Buck, « Carrageenan Is a Potent Inhibitor of Papillomavirus Infection », PLoS Pathogens, vol. 2, no 7,‎ 2006, e69 (PMID 16839203, PMCID 1500806, DOI 10.1371/journal.ppat.0020069)
  12. J. Roberts, C. Buck, C. Thompson, R. Kines, M. Bernardo, P. Choyke, D. Lowy et J. Schiller, « Genital transmission of HPV in a mouse model is potentiated by nonoxynol-9 and inhibited by carrageenan », Nature Medicine, vol. 13, no 7,‎ 2007, p. 857–861 (PMID 17603495, DOI 10.1038/nm1598) modifier
  13. (en) Dianne Marais, Daniel Gawarecki, Naomi Rutenberg, Bruce Allan, Khatija Ahmed, Lydia Altini, Nazira Cassim, Felicity Gopolang, Margaret Hoffman and Anna-Lise Williamson., « Carraguard, a vaginal microbicide, protects women against HPV infection » (ArchiveWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?), 26th International Papillomavirus Conference, Montreal, Canada, 2010
  14. C. Buck, C. Thompson, J. Roberts, M. Müller, D. Lowy et J. Schiller, « Carrageenan is a potent inhibitor of papillomavirus infection », PLoS Pathogens, vol. 2, no 7,‎ 2006, e69 (PMID 16839203, PMCID 1500806, DOI 10.1371/journal.ppat.0020069) modifier
  15. (en) « Trial Shows Anti-HIV Microbicide Is Safe, but does Not Prove it Effective », Population Council,‎ 18 février 2008 (consulté le 2008-03-12)
  16. (en) « Experimental Microbicide Carraguard Does Not Provide Protection Against HIV, Study Finds », kaisernetwork.org,‎ 20 février 2008 (consulté le 2008-03-12)
  17. (en) Stuart G. Turville, Meropi Aravantinou, Todd Miller, Jessica Kenney, Aaron Teitelbaum, Lieyu Hu, Anne Chudolij, Tom M. Zydowsky et Michael Piatak, « Efficacy of Carraguard-Based Microbicides In Vivo Despite Variable In Vitro Activity », PLoS ONE, vol. 3, no 9,‎ 2008, e3162 (PMID 18776937, PMCID 2525816, DOI 10.1371/journal.pone.0003162)
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  19. Watt J and Marcus R (1969) Ulcerative colitis in the guinea-pig caused by seaweed extract. Journal of Pharmacy and Pharmacology 21:187S–188S
  20. Grasso P, Sharratt M, Carpanini FMB, Gangolli SD (1973) Studies on carrageenan and large-bowel ulceration in mammals. Food and Cosmetics Toxicology 11:555–564
  21. Engster M and Abraham R (1976) Cecal response to different molecular weights and types of carrageenan in the guinea pig. Toxicology and Applied Pharmacology 38:265–282
  22. Watanabe K, Reddy BS, Wong CQ, Weisburger JH (1978) Effect of dietary undegraded carrageenan on colon carcinogenesis in F344 rats treated with azoxymethane or methylnitrosourea. Cancer Research 38:4427–4430
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  29. Bechtel, Jonathan. "Carrageenan: A Food Additive That's Not As Safe As You Think" Health Kismet. March, 2012
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