Spiruline (complément alimentaire)

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Des comprimes ronds et verts dans une coupelle.
Comprimés de spiruline.
Article principal : Spiruline.

La spiruline est un complément alimentaire obtenu à partir de cyanobactéries du genre Arthrospira, développé dans les années 1970, après la découverte de la consommation traditionnelle de ces microalgues, notamment par les Kanem du Tchad.

Il existe près de 2 000 espèces de cyanobactéries et seulement 36 espèces d’Arthrospira sont comestibles.[réf. nécessaire] La principale espèce actuellement offerte sur le marché est Arthrospira platensis, cultivée principalement en Chine (50 % de la production mondiale de 5 000 tonnes en 2013), aux États-Unis (Californie et Hawaï), en France (environ 150 producteurs artisanaux), ainsi qu'en Afrique : Côte d'Ivoire (Adzopé), Mali (Mopti, Ségou…), Burkina Faso (Koudougou).

La spiruline correspond à de nombreuses espèces de forme spiralée (d'où son nom), dont les principales sont Arthrospira platensis (anciennement Spirulina platensis), Arthrospira maxima (anciennement Spirulina maxima). L'appellation Spirulina pacifica parfois mise en avant n'est pas une espèce mais une appellation commerciale.

Histoire[modifier | modifier le code]

En 1967, Jean Léonard ramène d'une expédition au Tchad des galettes sèches vendues sur les marchés et consommées par les indigènes : il s'avère que ces galettes, constituées de microalgues récoltées aux alentours du lac Tchad et identifiées à l'époque par Pierre Compère comme Spirulina platensis, sont particulièrement riches en protéines et montrent du fait une grande valeur alimentaire[1]. Des études plus récentes révèlent que la consommation de ces microalgues serait connue dès le IXe siècle sous l’Empire du Kanem[2].

La spiruline devient extrêment populaire dans les pays industrialisés au début des années 1970[3].

Composition[modifier | modifier le code]

La spiruline contient en moyenne 60 % de protéines végétales (51-71 % selon le stade physiologique et la période de récolte) pour une digestibilité de 60 % chez l'être humain[4]. La spiruline contient également des vitamines A, E, D, B1, B2, B3, B6, B8, K, du bêta-carotène, des minéraux et des oligo-éléments (calcium, phosphore, magnésium, fer, zinc, cuivre, manganèse, chrome, sodium, potassium, sélénium).

La spiruline n'est pas une plante. Elle est cependant très riche en chlorophylle et en phycocyanine qui sont des pigments. Ces derniers, par leurs propriétés, vont donner à la spiruline une couleur bleu-vert. La spiruline a une très haute digestibilité de l’ordre de 75 à 83 %, car sa paroi est composée de muréine qui est beaucoup plus digestible par rapport aux parois pecto-cellulosiques classiques.

Des enzymes sont contenues dans la spiruline dont la plus importante est la superoxyde dismutase (SOD) qui contient du fer.

Pour finir, cette cyanobactérie contient les acides gras essentiels oméga 6 et acide gamma-linolénique. Certains aminoacides ne sont présents qu’en faible quantité : acides aminés soufrés (méthionine et cystéine) et la lysine.

Tableau récapitulatif
AJR = apports journaliers recommandés
Minéral Pour 10 g % AJR
Ca 100 mg 10
Fe 18 mg 100
Mg 40 mg 20
P 80 mg 8
K 140 mg 5
Zn 0,3 mg 3
Cu 0,12 mg 5
Mn 0,5 mg 17
Na
Cr
Se
Pourcentage massique
Protéines 55 à 70 %
Glucides 15 à 25 %
Lipides 4 à 7 %
Minéraux 7 à 13 %
Fibres 2 à 8 %
Vitamines
Vitamine Pour 10 g % AJR
Pro-A (beta-carotène) 14 mg 1 000 %
E mg 10 %
B1 0,35 mg 30 %
B2 0,4 mg 30 %
B6 0,01 mg 4 %
B9 5 µg 1,6 %
B12 0 µg N/A

La spiruline est caractérisée par un très fort taux de protéines pouvant atteindre jusqu’à 70 % de son poids sec : elle en contient deux fois plus que le soja et trois fois plus que la viande ou le poisson.

La spiruline conserve la plupart de ses vertus nutritives car sa consommation ne requiert ni cuisson, ni traitement préalable.

La spiruline est très riche en vitamines du groupe B. D’autre part, elle se distingue par sa richesse en β-carotène (jusqu’à 80 % des caroténoïdes totaux) précurseur de la vitamine A.

La richesse de la spiruline en fer (10 grammes de spiruline correspondent à environ 80 % des AJR) est très importante, et sa biodisponibilité est deux à trois fois supérieure à celle de la viande.

La phycocyanine[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Phycocyanine.

La phycocyanine est une phycobiliprotéine, association par liaison covalente d’apoprotéines et de pigments de la famille des bilines et pigment accessoire de la photosynthèse dans la spiruline.

Activité anti-oxydante[modifier | modifier le code]

L'activité anti-oxydante permet de lutter contre le stress oxydant. Il s'agit d'agressions des constituants de la cellule (lipidesprotéinesADN) par des espèces réactives de l'oxygène (ou dérivé réactif de l'oxygène ; en anglais reactive oxygen species, ROS). Les dommages causés sont des contribuants majeurs du vieillissement et des maladies dégénératives.

L'activité anti-oxydante de la phycocyanine provient de sa composition en acides aminés chargés négativement. En effet, ils sont capables de séquestrer les ions métalliques oxydants responsables du stress oxydant[5].

Utilisations de la phycocyanine[modifier | modifier le code]

Utilisation des propriétés anti-oxydantes dans le cadre de maladies neurodégénératives[modifier | modifier le code]

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Les maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson et Alzheimer sont en majeure partie dues à l'accumulation de ROS dans les régions cérébrales lors du vieillissement. Or, la phycocyanine possède une activité anti-oxydante performante dans le cervelet et l’hippocampe[6].

La phycocyanine permettrait notamment de maintenir l'activité des enzymes anti-oxydantes altérées par un stress oxydant[7]. Mais également de s'opposer aux effets des ROS en les séquestrant.

Elle peut donc être envisagée comme une thérapie préventive et curative des maladies neurodégénératives[réf. nécessaire]. La prévention des maladies neurodégénératives pourrait se faire grâce à la prise de compléments alimentaires contenant de la phycocyanine comme la spiruline dont elle est issue.[réf. nécessaire]

Utilisation[modifier | modifier le code]

Mode d'administration[modifier | modifier le code]

La spiruline est commercialisée sous plusieurs formes :

  • méthodes industrielles : comprimés, poudre, gélules et liquide ;
  • méthodes artisanales : brindilles, paillettes et micro-aiguillettes (version non transformée donc alimentaire) ;
  • et parfois sous forme de produits alimentaires dérivés, dont des pâtes artisanales.

Précautions d'emploi[modifier | modifier le code]

Les études cliniques ou en cultures cellulaires[8] sur les effets de la spiruline sont trop peu nombreuses pour prouver des effets positifs ou négatifs chez l'Homme.

Selon les National Institutes of Health (NIH), en juin 2011, il n'y avait pas assez de preuves scientifiques pour recommander une supplémentation en spiruline pour l'Homme et les Instituts demandaient des recherches supplémentaires pour clarifier le rapport bénéfices/risques[9].

Les éventuels et rares effets indésirables qui ont été décrits sont des nausées et des réactions allergiques[10].

« Par mesure de précaution, la spiruline est déconseillée chez les femmes enceintes ou qui allaitent. Elle l'est également chez les personnes sujettes à la goutte, aux calculs rénaux ou ayant un taux sanguin élevé d'acide urique. Enfin cette algue, lorsqu'elle est cultivée dans des lacs naturels ou artificiels susceptibles d'être pollués, accumule les métaux lourds comme le plomb ou le mercure »[11], des toxines et des bactéries pouvant provoquer des œdèmes de Quincke, troubles digestifs sévères, affection du tissu musculaire, insuffisance rénale[12].

« Il est donc important de se renseigner sur son origine et sa qualité »[13].

Les effets de la spiruline[modifier | modifier le code]

Depuis que l'usage de la spiruline s'est répandu, de nombreuses études ont eu lieu pour en connaître les effets précis sur le corps.

En juillet 2018 on peut dire que cette bactérie a des effets :
  • anti-inflammatoires, notamment sur la région de l'estomac ;
  • sur le foie, en protégeant des infections, évitant ainsi qu'elles se transforment en cirrhose ;
  • associée au zinc, la spiruline pourrait être utilisée comme traitement contre l'empoisonnement chronique à l'arsenic.

Quelques observations qui n'ont pas encore été vérifiées sur des êtres humains :

  • la spiruline a permis à des rats de mieux se diriger ;
  • elle a également eu des effets anti-viraux lors d'expériences en laboratoire.

Médecine[modifier | modifier le code]

Outre ses propriétés nutritionnelles exceptionnelles, la spiruline fait l’objet de nombreuses recherches dans le domaine médical depuis les années 1980. Diverses propriétés ont déjà été observées mais les mécanismes et molécules impliqués sont mal connus. Trois espèces sont concernées en termes de nutrition et médecine. Il s'agit de Arthrospira plantensis, Arthrospira maxima et Arthrospira fusiformis.

Rôle hypolipémiant ou hypocholestérolémiant[modifier | modifier le code]

Les effets hypolipémiants d'extraits de spiruline ont été démontrés sur différents modèles animaux dont le rat, la souris, le hamster et le lapin. Il a été montré qu'un traitement par la spiruline permet de minimiser la stéatose hépatique (accumulation de triglycérides dans les cellules hépatiques) et de normaliser les taux de HDL, LDL et VLDL cholestérol. De plus, il a été observé qu'en réponse à un régime comprenant de la spiruline, le niveau d'apolipoproteine B diminuait significativement. Il se trouve que l'apolipoprotéine B est nécessaire à la formation de LDL cholestérol[14].

Dans des études sur des rats, les effets du glycolipide H-b2 isolé de l'extrait de spiruline ont été observés. Une action dose dépendante sur l'activité de la lipase pancréatique et une réduction du niveau de triacylgycerols postprandials ont été trouvés. La phycocyanine aurait aussi un effet inhibiteur sur la lipase pancréatique[15].

L'ingestion de phycocyanine extraite à partir de spiruline résulte en une diminution significative de cholestérol et de l'index athérogène tandis que les quantités de HDL cholestérol sont augmentées. Il semblerait donc que la phycocyanine soit le composé actif principal de la spiruline responsable de l'activité hypolipémiante[14].

Rôle anti-inflammatoire[modifier | modifier le code]

Divers études ont démontré les effets anti-inflammatoires de la spiruline et notamment de la phycocyanine. La phycocyanine inhibe la formation de cytokines pro-inflammatoires telles que TNF-α, supprimant l'expression de la cyclooxygénase 2 (COX-2), médiateur principal de l'inflammation, et diminuant la production de prostaglandine E. De plus, la phycocyanine supprimerait l'activation du facteur de transcription NF-κB en empêchant la dégradation du facteur cytosolique IκB-α et modulant l'activation des protéines kinases (MAPK) incluant p. 38, c-Jun N-terminal kinase (JNK) et la voie extracellulaire des kinases ERK1/2.

Un autre pigment présent dans la spiruline serait à l'origine de l'activité anti-inflammatoire, le β-carotène. Il aurait pour impact l'inhibition de l'expression de COX-2 ainsi que de TNF-α et IL-1 β et la production de prostaglandine E. Son action s'étend aussi au facteur de transcription NF-κB en bloquant la translocation nucléaire de sa sous-unité p. 65 qui possède un domaine de transactivation. Mais le β-carotène supprime également la transcription de cytokines inflammatoires dont IL- β, IL-6, et IL-12 des macrophages[14].

Action immuno-modulatoire[modifier | modifier le code]

Outre ses effets sur le processus inflammatoire, la spiruline permet d'améliorer l'activité immunitaire de manière plus générale.

Il y aurait une corrélation entre les concentrations de β-carotènes et d'acide ascorbique et la quantité de lymphocytes NK (Natural Killer). Cela a été montré dans une étude in vitro visant à comparer les effets de la spiruline cultivée en eau de surface ou en eau profonde. En effet, on observe une augmentation significative du nombre de lymphocytes NK en présence de spiruline cultivée en eau profonde par rapport à la spiruline cultivée en eau de surface. Une analyse HPLC a permis de constater que les concentrations de β-carotènes et d'acide ascorbique sont significativement augmentées chez la spiruline cultivée en eau profonde[16].

Action anti-bactérienne[modifier | modifier le code]

La spiruline possède des mécanismes de défense pour lutter contre les bactéries pathogènes. En effet, des études in vitro d'extraits de spiruline sur les bactéries E. coli et S. aureus ont permis d'observer un potentiel antimicrobien[17].

Les résultats de différents extraits de spiruline sur diverses bactéries ne permettent pas de définir une substance anti-bactérienne particulière mais un spectre d'action antibactérienne qui serait un support pour démontrer le potentiel en termes d'activité anti-microbienne de la cyanobactérie[18].

Propriétés antivirales[modifier | modifier le code]

La spiruline présente des propriétés antivirales. À de faibles concentrations, elle est capable de réduire la réplication virale et de la bloquer à de plus fortes concentrations, sans toutefois être toxique pour les cellules humaines.

L’activité antivirale de la spiruline serait en fait due à un polysaccharide sulfaté, appelé « Spirulane-calcium » ou Ca-Sp, qui a montré des effets inhibiteurs de la réplication de nombreux virus enveloppés par inhibition de la pénétration virale dans les cellules cibles, sans toxicité pour l’hôte. À l’heure actuelle, le Spirulane-calcium présente une activité contre le cytomégalovirus humain, les virus de la rougeole, des oreillons, de la grippe A, du HIV-1 et du HSV-1. Grâce à sa faible activité anticoagulante, sa demi-vie dans le sang et sa bioactivité dose-dépendante, le Spirulane-calcium est un candidat pour le traitement du HIV-1 et d’autre virus[19].

Propriétés antioxydantes[modifier | modifier le code]

Des études in vivo et in vitro ont montré les effets antioxydants de la spiruline procurés par diverses molécules telles que la C-phycocyanine, les β-carotènes,les tocophérol, l’acide C-linolénique et les composés phénoliques[20]. Ces composés antioxydants produits par l'algue peuvent prévenir ou retarder le dommage oxydatif en réduisant l’accumulation de ROS[21] à travers l’activation des systèmes d’enzymes antioxydantes de la catalase (CAT), superoxyde dismutase(SOD) et gluthation peroxydase (GPx)[22].

Chez Spirulina maxima, les composés phénoliques responsables de l’activité antioxydante sont des acides organiques (ex : caféiques, chlorogéniques, salyciliques…) qui agissent individuellement et de manière synergique.

Au niveau des biomasses de spiruline, des activités antioxydantes des phycobiliprotéines, phycocyanine et allophycocianine, ont été démontrées. La C-phycocyanine possède la capacité d’éliminer les radicaux libres, de diminuer la production de nitrites, de supprimer l’expression de l’oxyde nitrique synthase inductible (iNOS) et d’inhiber la peroxydation lipidique microsomale du foie[19]. Le β-carotène de la spiruline possède également une activité antioxydante : il protège contre l’oxygène singlet médié par la peroxydation lipidique[14].

De plus, la spiruline exerce un effet protecteur contre le stress oxydatif causé par l’acétate produit dans le foie et le rein chez les rats[23].

Propriétés anti-cancer[modifier | modifier le code]

L’étude de Mathew et al. (1995[24]), menée chez des chiqueurs de tabac atteints de leukoplakia orale en Inde, a montré qu’une discontinuation de la supplémentation en spiruline entrainait des lésions récurrentes chez plus de la moitié des sujets. Une étude animale a montré que l’ingestion d’extrait de spiruline et de Dunaliella inhibait chimiquement la carcinogénèse dans la cavité buccale[19].

Les effets anti-cancer de la spiruline ne sont pas encore bien connus et pourraient être dus aux β-carotènes (notamment dans la prévention du cancer de la peau) et au Spirulane-calcium. En effet, ce dernier est responsable de l’inhibition de l’invasion tumorale et des métastases[19]. Chez S. platensis, l’extrait polysaccharidique présente des capacités chémo- et radio-protectrices, d’où une potentielle utilisation dans les thérapies cancéreuses.

La C-phycocyanine inhibe de manière sélective la COX-2, sans affecter la COX-1. Or, les enzymes COX sont surexprimées dans de nombreux cancers du sein. Une inhibition de la COX-2 par la spiruline permettrait donc de réduire la croissance de la tumeur et d’inhiber l’angiogenèse[19].

De plus, les expériences in vitro menées par Choi et al. (2013)[16], ont montré que des extraits de S.maxima supprimaient efficacement l’expression de Bcl2 (protéine anti-apoptotique).

Empoisonnement chronique à l’arsenic[modifier | modifier le code]

Des millions de personnes au Bangladesh, en Inde, à Taïwan et en Chine sont à risque d’empoisonnement chronique à l’arsenic via l’ingestion de fortes concentrations d’arsenic dans l’eau. Une étude a été menée par Misbahuddin et al. (2006) sur des patients atteints durant 16 semaines, afin d’observer l’efficacité de l’ingestion quotidienne de spiruline couplée au zinc dans le traitement de cet empoisonnement chronique à l’arsenic. Il en résulte que des extraits de spiruline additionnés de zinc consommés quotidiennement pourraient être utiles pour le traitement de l’empoisonnement chronique à l’arsenic avec des mélanoses et kératoses.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. Pierre Compère et Jean Léonard, « Spirulina platensis (Gom.) Geitl., algue bleue de grande valeur alimentaire par sa richesse en protéines », Bulletin du Jardin Botanique National de Belgique, vol. 31, no 1, suppl.,‎ , p. 23.
  2. G. Abdulqader, L. Barsanti & M.M. Tredici, « Harvest of Arthrospira platensis from Lake Kossorom (Chad) and its household usage among the Kanembu », Journal of Applied Phycology, vol. 12,‎ , p. 493-498.
  3. Lise Lafaurie, « Spiruline : super aliment ou pas ? », Santé, sur Le Journal des femmes, (consulté le 7 novembre 2019).
  4. Joël Fleurence et Jean-Louis Guéant, « Les algues : une nouvelle source de protéines », Biofutur, no 191,‎ , p. 32-36 (DOI 10.1016/S0294-3506(99)80435-9, lire en ligne, consulté le 15 novembre 2019).
  5. Ravi R. Sonani, Stuti Patel, Bela Bhastana et Kinnari Jakharia, « Purification and antioxidant activity of phycocyanin from Synechococcus sp. R42DM isolated from industrially polluted site », Bioresource Technology, vol. 245, no Pt A,‎ , p. 325-331 (ISSN 1873-2976, PMID 28898827, DOI 10.1016/j.biortech.2017.08.129, lire en ligne, consulté le 16 novembre 2017).
  6. B. N. Ames, M. K. Shigenaga et T. M. Hagen, « Oxidants, antioxidants, and the degenerative diseases of aging », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 90, no 17,‎ , p. 7915-7922 (ISSN 0027-8424, PMID 8367443, lire en ligne, consulté le 16 novembre 2017).
  7. Paloma Bermejo-Bescós, Enrique Piñero-Estrada et Angel Ma Villar del Fresno, « Neuroprotection by Spirulina platensis protean extract and phycocyanin against iron-induced toxicity in SH-SY5Y neuroblastoma cells », Toxicology in vitro: an international journal published in association with BIBRA, vol. 22, no 6,‎ , p. 1496-1502 (ISSN 0887-2333, PMID 18572379, DOI 10.1016/j.tiv.2008.05.004, lire en ligne, consulté le 16 novembre 2017).
  8. (en) Jeremy Bechelli et al., « Cytotoxicity of Algae Extracts on Normal and Malignant Cells », Leukemia Research and Treatment, Hindawi Publishing Corporation, vol. 2011, no ID 373519,‎ (lire en ligne).
  9. National Institutes of Health, « Blue-green algae », sur nlm.nih.gov, (consulté le 11 janvier 2013).
  10. (en) M. Petrus et al., « First case report of anaphylaxis to spirulin: identification of phycocyanin as responsible allergen », Allergy, Wiley, vol. 65, no 7,‎ , p. 924-925 (ISSN 1398-9995, DOI 10.1111/j.1398-9995.2009.02257.x).
  11. EurekaSanté (Vidal) du .
  12. https://www.quechoisir.org/actualite-complements-alimentaires-les-dangers-de-la-spiruline-n49952/.
  13. e-sante.fr du .
  14. a b c et d R. Deng, T. J. Chow, « Hypolipidemic, antioxidant, and antiinflammatory activities ofmicroalgae Spirulina », Cardiovasc. Ther., vol. 28, no 4, 2010, p. 33-45. doi: 10.1111/j.1755-5922.2010.00200.x.
  15. M. A. Juárez-Oropeza, D. Mascher, P. V. Torres-Durán, J. M. Farias, M. C. Paredes-Carbajal, « Effectsof dietary Spirulina on vascular reactivity », J. Med. Food, vol. 12, no 1, 2009, p. 15-20. doi: 10.1089/jmf.2007.0713.
  16. a et b W. Y. Choi, D. H. Kang, H. Y. Lee, «  Enhancement of Immune ActivationActivities of Spirulinamaxima Grownin Deep-Sea Water », Int. J. Mol. Sci., no 14, 2013, p. 12205-12221.
  17. M. A. Qureshi, R. A. Ali et R. Hunter, Proc 44th. Western Poultry Disease Conference, Sacramento, California, 1995, p. 117-121.
  18. P. Kaushik et A. Chauhan, « In vitro antibacterialactivity of laboratory grown culture of Spirulinaplatensis », Indian J. Microbiol., no 48, 2008, p. 348-352.
  19. a b c d et e A. Kulshreshtha, A. J. Zacharia, U. Jarouliya, P. Bhadauriya, G. B. Prasad, P. S. Bisen, « Spirulina in health care management », Curr. Pharm. Biotechno., no l9, 2008, p. 400-405.
  20. K. Chopra, M. Bishnoi, « Antioxidant profile of Spirulina: a bluegreenmicroalga », Spirulina in human nutrition and health, CRC press, Boca Raton, 2008, p. 101-118.
  21. H. Zhang, T. Chen, J. Jiang, Y. S. Wong, F. Yang, W. Zheng, « Selenium-containing allophycocyanin purified from seleniumenrichedSpirulina platensis attenuates AAPH-induced oxidative stress in humanerythrocytes through inhibition of ROS generation », J. Agric. Food Chem., no 59, 2011, p. 8683-8690.
  22. J. C. Tobón-Velasco, Victoria Palafox-Sánchez, Liliana Mendieta, E. García, A. Santamaría, G. Chamorro-Cevallos, I. Daniel Limón, « Antioxidant effect of Spirulina(Arthrospira)maximain a neurotoxic model caused by 6-OHDA in the rat striatum », Journalof Neural Transmission, volume 120, no 8, 2013, p. 1179-1189.
  23. J. C. Ponce-Canchihuaman, O. Perez-Mendez, R. Hernandez-Munoz, P. V. Torres-Duran, M. A. Juarez-Oropeza, « Protectiveeffects of Spirulina maxima on hyperlipidaemia and oxidative-stressinduced by lead acetate in the liver and kidney », Lipids Health Dis., no 9, 2010, p. 35.
  24. B. Mathew, R. Sankaranarayanan, P. Nair, C. Varghese, T. Somanathan, P. Amma, N. Amma & M. Nair, Nutr. Cancer, no 24, 1995, p. 197-202.

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