Alga marina

Alghe Nome comune o nome volgare ambiguo:
il nome “  Algues  ” si applica in francese a diversi taxa distinti. Descrizione di questa immagine, commentata anche di seguito Diversità delle alghe

Taxa interessati

le alghe /alg/ sono organismi viventi capaci di fotosintesi ossigenata , il cui ciclo vitale si svolge generalmente in ambiente acquatico . Costituiscono una parte molto importante della biodiversità e la base principale delle catene alimentari nelle acque dolci, salmastre e marine. Varie specie sono utilizzate per l'alimentazione umana, l'agricoltura o l'industria.

Le alghe non sono un unico gruppo evolutivo, ma mettono insieme tutta una serie di organismi che possono appartenere a gruppi filogenetici molto diversi. Infatti, le alghe sono state spesso definite di default, al contrario delle piante pluricellulari terrestri o acquatiche.

Lo studio delle alghe si chiama phycology . Il termine algologia è talvolta usato, ma si riferisce anche alla branca della medicina che si occupa del dolore.

Molte stime hanno variato il numero di specie di alghe da 30.000 a oltre un milione. Nonostante le incertezze su quali organismi debbano essere considerati alghe, un inventario redatto nel 2012, secondo il database AlgaeBase (che comprende 15 phyla e 64 classi ma non tiene conto delle circa 200.000 specie di diatomee , microalghe silicee), elenca 72.500 diverse specie di alghe.

Descrizione generale, tipologia

Le alghe sono piante polifiletiche

Nel senso più ampio del termine, le alghe includono:

La morfologia è quindi molto varia: molte specie sono unicellulari, eventualmente mobili, altre formano filamenti cellulari o lamine semplici, altre sviluppano architetture complesse e differenziate, per apposizione cellulare o per entanglement di filamenti tubolari. Le alghe, tuttavia, non hanno tessuti chiaramente individualizzati, come si può trovare tra le piante terrestri vascolari. I colori delle alghe, che possono essere molto vari (verde, giallo, rosso, marrone, ecc.) sono stati utilizzati, sulla scia di Lamouroux , per designare i diversi “gruppi” tassonomici di alghe.

Sebbene possano appartenere a gruppi non correlati, le alghe possono costituire gruppi ecologici rilevanti: macroalghe marine, fitoplancton , ecc.

Alghe in simbiosi

Alcune alghe contribuiscono a forme simbiotiche stabilizzate molto comuni in natura, come licheni e coralli zooxantelle , ma alcune specie possono anche essere coinvolte in forme di simbiosi più rare o più insolite, ad esempio con alcune spugne d'acqua dolce come Spongilla lacustris , con molluschi nudibranchi come Phyllodesmium longicirrum e perfino, caso unico noto nei vertebrati , con la salamandra pezzata Ambystoma maculatum .

Ci sono alcuni casi di alghe parassite .

Piante acquatiche estranee alle alghe

Tuttavia, non tutte le piante acquatiche sono alghe. Diversi gruppi di piante terrestri si sono adattati ad un'esistenza sommersa in acqua dolce ( muschi , felci idropteridi , varie Spermafite tra cui Potamogetonaceae , Hydrocharitaceae , Utriculars , ecc.).
Alcune famiglie di piante da fiore vivono addirittura esclusivamente o parzialmente in mare ( Zosteraceae , Posidoniaceae , Cymodoceaceae , alcune Hydrocharitaceae , Ruppiaceae e Zannichelliaceae ).

Alghe negli ambienti terrestri

Al contrario, molte alghe unicellulari hanno conquistato habitat terrestri molto diversi, purché almeno un po' umidi.

Pertanto, Chlamydomonas nivalis vive nei ghiacciai. Le alghe inverdicono molte cortecce d'albero. L'alga Klebsormidium si trova frequentemente sulle facciate d'Europa così come altre specie secondo Ortega-Calvo et al (1991); Rindi e Guiry (2004); Barberousse (2006) e Rindi (2004), compresi Trentepohlia , Trebouxia , Prasiola e Chlorella o una specie del genere Trentepohlia è responsabile delle striature rossastre sul cemento di poli elettrici, pareti o sulla intonaco di malta applicati a certe facciate di edifici, ad esempio abbastanza frequentemente nella Francia occidentale. Le pareti possono essere di colore giallo arancio, marrone o bordeaux per la presenza di carotenoidi e prodotti di degradazione della clorofilla ( ficobiliproteine ) da alghe, cianobatteri e microfunghi. La colonizzazione dell'intonaco da parte di batteri chemio-organotrofi e/o dei prodotti di degradazione di cianobatteri e alghe arricchite di ferro provoca una colorazione rossa e rosa delle facciate secondo Warscheid e Braams (2000), citato da Estelle Dalod nella sua tesi sull'influenza della composizione chimica delle malte sul loro biodeterioramento da parte delle alghe.

Tassonomia (Classificazione delle alghe)

"alghe" procariotiche

Tradizionalmente i cianobatteri sono stati classificati tra le alghe, denominate cianofite o alghe azzurre , anche se alcuni trattati li hanno esclusi. Appaiono già nei fossili del Precambriano , risalenti a circa 3,8 miliardi di anni fa. Avrebbero svolto un ruolo importante nella produzione di ossigeno nell'atmosfera. Le loro cellule hanno una struttura procariotica tipica dei batteri. La fotosintesi avviene direttamente nel citoplasma . Quando sono in simbiosi con un fungo , formano un lichene .

Sono all'origine dei cloroplasti delle cellule eucariotiche, e quindi hanno permesso alle piante di svolgere la fotosintesi , in seguito all'endosimbiosi .

alghe eucariotiche

Tutte le altre alghe sono eucarioti . In essi la fotosintesi avviene in particolari strutture circondate da una membrana, chiamate cloroplasti . Queste strutture contengono DNA e sono simili ai cianobatteri convalidando l' ipotesi dell'endosimbiosi .

Tre gruppi di piante hanno cloroplasti "primari":

In questi gruppi, il cloroplasto è circondato da 2 membrane. Quelli di alghe rosse hanno più o meno la pigmentazione tipica di cianobatteri, mentre il colore verde, e quello di piante superiori, è dovuto alla clorofilla un e b . L'analisi biochimica delle membrane permette di sostenere ragionevolmente l'ipotesi che questi gruppi abbiano un antenato comune, cioè che l'esistenza dei cloroplasti sarebbe la conseguenza di un singolo evento endosimbiotico.

Altri due gruppi, Euglenophytes e Chlorarachniophytes , hanno cloroplasti verdi contenenti clorofilla a e b . Questi cloroplasti sono circondati, rispettivamente, da tre o quattro membrane e sono stati probabilmente acquisiti dall'incorporazione di un'alga verde. Quelle delle Cloraracniofite contengono un piccolo nucleomorfo , il resto del nucleo cellulare. Si presume che i cloroplasti delle Euglenofite abbiano solo 3 membrane perché sono state acquisite per mizocitosi piuttosto che per fagocitosi .

Le altre alghe hanno tutte cloroplasti contenenti clorofille a e c . Quest'ultimo tipo di clorofilla non è noto a nessun procariota o cloroplasto primario, ma le somiglianze genetiche suggeriscono una relazione con le alghe rosse. Questi gruppi includono:

Nei primi tre di questi gruppi ( Chromista ), il cloroplasto ha 4 membrane che trattengono un nucleomorfo nelle Criptofite e si presume ora che condividano un antenato colorato. Il tipico cloroplasto Dinoflagellato ha 3 membrane, ma c'è una notevole diversità nei cloroplasti di questo gruppo, con alcuni membri che hanno acquisito i loro plastidi da altre fonti. Gli Apicomplexa , gruppo di parassiti strettamente imparentati, presentano anche plastidi degenerati detti apicoplasti, diversi però dai veri e propri cloroplasti, che sembrano avere un'origine comune con quelli dei dinoflagellati.

Appartenenza di alghe, secondo varie classificazioni

Tipi di alghe

Alcuni generi, classificati secondo Catalog Of Life  :

Batteri del
regno dei procarioti

Eukaryota Chromista
Reign

Regno Plantae

regno dei protozoi

Alghe fossili

Uno dei progetti di collaborazione di Tela botanica prevede la creazione di un database di alghe per le alghe (macroalghe e microalghe marine, salmastre, d'acqua dolce e terrestri) dalla Francia continentale e, infine, dai territori d'oltremare.

Forme di alghe

La maggior parte delle alghe più semplici sono flagellati unicellulari o ameboidi , ma forme coloniali e non mobili si sono sviluppate indipendentemente in molti di questi gruppi. I livelli di organizzazione più comuni, molti dei quali possono intervenire nel ciclo di vita di una specie, sono:

Sono stati anche raggiunti livelli più elevati di organizzazione, portando a organismi con differenziazioni tissutali complete. Sono le alghe brune che possono raggiungere i 70  m di lunghezza ( kelp ); alghe rosse e alghe verdi. Le forme più complesse si trovano nelle alghe verdi (vedi Charales ), in una stirpe che ha portato a piante superiori. Il punto in cui queste ultime iniziano e le alghe si fermano è solitamente segnato dalla presenza di organi riproduttivi con strati cellulari protettivi, caratteristica non riscontrabile in altri gruppi di alghe.

Ecologia delle alghe

Le alghe, insieme ai batteri e allo zooplancton , costituiscono una parte essenziale e importante dell'ecologia acquatica e dell'ambiente marino in particolare. Hanno adottato stili di vita molto diversi, alcuni addirittura fuori dall'acqua. Grazie alle spore resistenti, molte di esse hanno un'eccezionale capacità di resistenza. Il vento, gli spruzzi e gli uccelli migratori contribuiscono alla loro dispersione .

Le alghe svolgono un ruolo fondamentale nel ciclo del carbonio . Fissano infatti il ​​carbonio atmosferico tramite la fotosintesi e quindi aiutano a limitare l' effetto serra .

Sebbene siano tutti provvisti di clorofilla, possono essere autonomi ( autotrofi o saprofiti ), parassiti , oppure vivere in simbiosi .

Le macroalghe crescono principalmente in acque poco profonde e forniscono habitat diversi. Le microalghe , che compongono il fitoplancton, sono alla base della catena alimentare marina. Il fitoplancton può essere presente in alta densità dove i nutrienti sono abbondanti, ad esempio nelle aree di risalita o eutrofiche . Possono quindi formare fiori e cambiare il colore dell'acqua.

Le maree verdi che possono ricoprire alcune spiagge con un materasso maleodorante spesso pochi decimetri e largo pochi metri o anche decine di metri, sono dovute alla proliferazione di alghe verdi , principalmente Ulva lactuca , in un ambiente arricchito di nitrati per ruscellamento nelle aree ad agricoltura intensiva o da un trattamento insufficiente delle acque reflue nelle aree urbane.

Il consumo animale di popolazioni algali è il risultato di filtratori (microalghe, spore di alghe), alghe pascolatrici (animali marini che raschiano o succhiano, usando la loro radula , alghe microscopiche, le giovani germinazioni di macroalghe ) o pascoli (animali che pascolano su pezzi di macroalghe , principalmente pesci fitofagi ). La pressione animale su queste popolazioni deriva principalmente da animali nella zona di altalena di marea che hanno anche una distribuzione graduale  : Molluschi Gasteropodi ( Littorines , Aplysia , Gibbules, Troques, Purple, Patelle) e Crostacei Cirriped rappresentati da diverse specie di cirripedi.

Le alghe forniscono il supporto per il fisso epifauna (ascidie, vermi policheti), rifugio di un vagili macrofauna (granchi, ricci di mare) e un grande microfauna che serve come cibo per vari predatori (pesci, crostacei).

Usi

Storico

Il documento più antico che attesta l'uso medicinale delle alghe risale alla Cina con lo Shennong bencao jing , un'opera che tratta di droghe vegetali, animali e minerali e la cui paternità è stata attribuita a un mitico imperatore Shennong vissuto intorno al 2800 a.C. d.C. Un intero capitolo di questo libro tratta delle alghe e raccomanda in particolare l'uso di alghe brune ricche di iodio ( Laminaria digitata , Laminaria saccharina , Fucus vesiculosus , Sargassum ) nella cura del gozzo , effettuando la iodoterapia prima della lettera. L'autore cinese Sze Teu scrive nel 600 aC. d.C. "certe alghe sono gli unici piatti degni della mensa di un re" ma la civiltà greco-romana è meno entusiasta delle piante marine (l'unica eccezione sono le matrone romane che intendevano usare il Fucus . cosmesi Così scrive Virgilio nell'Eneide "  nihil vilior alga  " (niente più base delle alghe).

Lo sfruttamento delle alghe come fertilizzante risale almeno all'alto medioevo in Francia. Il fuco operativo diventa industriale del XVI °  secolo.

Ortaggio disprezzato perché in fondo alla catena dell'essere per Aristotele , l'alga viene talvolta consumata dalle comunità costiere per far fronte alle sfide e alle minacce della carestia , consumo soppiantato da quello della patata la cui cultura si espande in Europa per tutta la prima metà del il XVIII °  secolo e contribuisce a porre fine alle carestie endemiche.

Gli anni '90 e 2000 hanno visto le alghe essere stigmatizzate: le spiagge devono essere ripulite per i turisti che vogliono spiagge "pulite" e le maree verdi hanno un effetto disastroso sull'opinione pubblica; ma il loro ritorno è iniziato con la promozione di molti prodotti a base di alghe per l'industria cosmetica, alimentare, medica, talassoterapica ,  ecc.

Alghe utili

cibo umano

Cinquanta specie di alghe commestibili selvatiche o coltivate sono utilizzate per l' alimentazione umana, direttamente o sotto forma di integratori alimentari , sia sotto forma di additivi  :

Le alghe sono anche una fonte di oligoelementi , soprattutto magnesio e iodio , che spesso mancano nella dieta dei paesi industrializzati (quelli che consumano poco pesce in particolare, e che consumano sale raffinato privato del suo suono. iodio naturale). Contengono anche polifenoli antiossidanti chiamati florotannini .

Bisogna evitare il consumo di alghe che vivono in acque inquinate , perché alcuni inquinanti vengono assorbiti da queste piante. È il caso ad esempio dei rilasci di acqua radioattiva vicino alle centrali nucleari costiere e dei centri di ritrattamento delle scorie radioattive ( Windscale nel Regno Unito, stabilimento di La Hague in Francia per esempio) o sedi sperimentali di bombe atomiche ( atollo di Moruroa nella Polinesia francese per esempio ): i livelli di radionuclidi possono poi rendere queste alghe pericolose per la salute.

Cibo per animali

Si segnala l'antico uso delle alghe nella fabbricazione di farine e panelli incorporati nei mangimi composti, soprattutto per il pollame .

In Bretagna , le alghe venivano usate per nutrire le mucche.

Fertilizzanti e modifiche

L' alga , o kelp, viene raccolta sulle coste, soprattutto in Gran Bretagna da molto tempo per fare il fertilizzante . In passato veniva anche utilizzato per produrre soda e potassa . Esistono molti modi per utilizzare le alghe come fertilizzante naturale per l'agricoltura o il giardinaggio.

  1. Pick up in autunno preferibilmente; dopo la coltivazione, posizionarlo a terra e seppellirlo (scavo poco profondo) - questo è valido solo per le alghe rosse o verdi.
  2. Per altri tipi di alghe (laminaria, kelp), stendere e lasciare asciugare per evacuare il cloruro di sodio; questo permette una raccolta spalmata nell'arco dell'anno a seconda dei temporali.
  3. Mescolare con il compost dei rifiuti domestici - maturità ottenuta dopo 6 mesi. Le alghe contengono il 70% di materia organica e molti elementi minerali: azoto 2%, potassa 3% (il fucus contiene 6%), fosforo in piccole quantità 0,3%, calcio 2%, magnesio 1%, zolfo 1 all'8%, sodio 5 %, ferro, nichel, rame, zinco, iodio, manganese. La ricchezza di alghe nei prodotti fertilizzanti non deve far dimenticare la presenza di sale (sodio), il cui eccesso provoca l'infertilizzazione per combustione del suolo.

Si consigliano due utilizzi: alternare tipi di letame 1 anno su 2 (alghe-letame animale); e uso moderato 2-3 kg / m 2 o 20 tonnellate per ettaro. Durante la raccolta, tenere conto della sabbia associata ai depositi di alghe di marea, può rappresentare dal 25 al 30% del peso totale e, a seconda della natura del terreno da modificare, è probabile che indebolisca la struttura di ritenzione. o al contrario alleggerire i terreni un po' pesanti.

Il maerl , o Phymatolithon calcareum ( Lithothamnium calcareum ), un'alga rossa calcificata veniva utilizzata per la correzione degli acidi del suolo . I fondi maërl sono ora protetti.

Alcune aziende come Goëmar stanno studiando le alghe utilizzate come aiuto alla crescita grazie alle loro proprietà biostimolanti (stimolazione della difesa delle piante e aumento della loro capacità di assorbire i nutrienti).

Usi industriali

Alcune sostanze ottenute dalle alghe, in particolare l'algina, già citata, sono utilizzate come agenti gelificanti, addensanti, emulsionanti, in molte industrie: farmaceutica, cosmetica, plastica, vernici, ecc.

L' agar base viene utilizzato per la produzione di terreni di coltura batteriologica.

Phymatolithon calcareum ( Lithothamnium ) fornisce un calcare poroso utilizzato per la filtrazione dell'acqua.

La capacità delle alghe per filtrare l'acqua, concentrando i suoi costituenti può essere utilizzato anche in impianti di trattamento di acque reflue (le città) o fuori dall'acqua impianti industriali ( industria chimica , in particolare). Resta da scegliere cosa fare con queste alghe che sono diventate rifiuti , generalmente tossiche .

È anche possibile ricavare plastica biodegradabile dalle alghe, senza utilizzare petrolio . Ciò è stato ottenuto da un ingegnere bretone, Rémy Lucas, che ha creato l'azienda Algopack nel 2010.

Produzione di biocarburanti

È probabilmente dalle alghe che i biocarburanti possono essere prodotti con la migliore resa, consentendo di prevedere una produzione in quantità significative senza una massiccia deforestazione . Colture di alghe unicellulari ad alto contenuto lipidico (dal 50% all'80% in massa) e tempi di raddoppio rapidi (circa 24 ore) consentono una produzione di biodiesel meno inquinante e incomparabilmente più efficiente dell'agricoltura intensiva di piante terrestri: le superfici richieste sono 30 volte meno.

Vengono studiate diverse tecniche di produzione:

I lipidi estratti da questa biomassa possono essere utilizzati:

Un limite di questo settore è la necessità di alimentare colture di alghe con elevate concentrazioni di CO 2 . Finché questa CO 2 proviene dallo sfruttamento dei combustibili fossili , non possiamo considerare questa fonte di biocombustibile come energia rinnovabile .

La microalga euglena è un esempio tangibile di biocarburante a base di alghe. Infatti, nel 2015, la società giapponese Euglena (società) fornisce un autobus giornaliero a biocarburanti, costituito dall'1% di euglena . La compagnia punta anche a sviluppare biocarburante per aerei, e ha annunciato di volerlo utilizzare per le Olimpiadi estive del 2020 , ma nessun aereo ha ancora volato con biocarburante prodotto dalla compagnia.

Proprietà antivegetative delle alghe

Le macroalghe marine costituiscono una fonte significativa di ricerca per le molecole antivegetative . Questi organismi, infatti, sono soggetti a biofouling con l'adesione di molteplici organismi come batteri, microalghe, altre macroalghe o anche vari molluschi. Vi sono ad esempio tra 10 2 e 10 7 cellule. cm -2 di batteri epifiti a seconda delle specie di macroalghe. Lo sviluppo del biofouling può avere effetti deleteri sulle alghe. Infatti, la copertura della loro superficie di scambio da parte di organismi invasivi può limitare l'accesso ai nutrienti ma anche alla luce, impedendo la fotosintesi . I microrganismi aderiti possono anche essere patogeni per le alghe e interferire con il suo sviluppo. Per contrastare il biofouling, le macroalghe sviluppano quindi mezzi di difesa chimici e fisici. Ad esempio, l'alga può arginare l'invasione di organismi generando derivati ​​reattivi dell'ossigeno ( ROS ), ma anche secernendo metaboliti secondari biocidi o repellenti (molecole anti- quorum sensing ). Alcune macroalghe hanno anche una particolare topografia superficiale, ricoperta da uno strato mucillaginoso inospitale che limita l'attaccamento degli organismi.

Le antivegetative eco-responsabili possono quindi ispirarsi alle alghe per inibire l'adesione degli organismi a una superficie, sia imitando la loro topografia superficiale, ma anche innestando molecole di alghe a scopo antivegetativo. Alcuni esempi di molecole e il loro spettro d'azione sono presentati nella tabella seguente.

Alga marina Tipo di attività Composto attivo
Caulerpa prolifererà Antibatterico, antialgale Esteri dell'acetilene sesquiterpenoide
Sargassum  spp. Anti-alghe florotanina
Laurencia viridis Anti-diatomee deidrotirsiferolo
Grateloupia turutur Anti cirripedi Floridoside
Ulvaria oscura Anti-appetitoso dopamina

Effetto antinfiammatorio delle alghe

Le principali famiglie di molecole antinfiammatorie presenti nelle macroalghe sono polisaccaridi solfati , acidi grassi polinsaturi ( PUFA ), vidadol A e B, carotenoidi ( fucoxantina , astaxantina ), alcaloidi (caulerpina), terpenoidi e feofitina a . 

La fucoxantina è un derivato dei carotenoidi ed è stata isolata dalle alghe brune Myagropsis myagroides . Studi in vitro su linee cellulari di macrofagi di topo RAW 264 indotte da LPS hanno dimostrato che vi è principalmente un'inibizione della produzione di NO in modo dose-dipendente da parte della fucoxantina e che ciò è dovuto all'inibizione della trascrizione di iNOS  (en) . Si ha quindi un'inibizione della secrezione di citochine ed in particolare di TNFα . La fucoxantina riduce inoltre la traslocazione al nucleo delle proteine ​​P50 e P65 e quindi la degradazione, nel citoplasma, dell'inibitore di B (ikB) che induce la diminuzione della transattivazione del fattore NFkB ed inibisce la fosforilazione delle protein chinasi. mitogeni ( MAPK , JNK, ERK…). Inoltre, i test LDH hanno permesso di stabilire la non citotossicità della fucoxantina.

La caulerpina è un alcaloide bi-indolo. Diversi isomeri della caulerpina sono stati isolati da rodoficee e cloroficee . Per studiare l'effetto antinfiammatorio della caulerpina in vivo, sono stati utilizzati due modelli nei topi: l'edema dell'orecchio indotto dalle capsaicine e l'infiammazione del peritoneo indotta dalla carragenina. Si osserva un'inibizione della formazione di edema nell'orecchio di topo del 56% in caso di precedente trattamento con caulerpina. Allo stesso modo, c'è una riduzione dell'infiammazione del peritoneo nei topi trattati con caulerpina. Sono possibili meccanismi d'azione simili all'indometacina come l'inibizione della COX e della fosfilasi A. Caulerpin è anche antinocicettivo , antitumorale , regolatore di crescita e ha stimolanti per la crescita delle radici delle piante.

Uno studio in vitro rivela che la feofitina a isolata dalla proliferazione di Ulva (Enteromorpha) sopprime l'induzione della produzione di anione superossido da parte di un composto pro-infiammatorio. La feofitina inibisce la chemiotassi dei leucociti e la formazione di edema dell'orecchio di topo in vivo .

L'effetto citotossico di un insieme di polisaccaridi solfatati estratti dall'alga Sargassum hemiphyllum è stato testato in vitro misurando la proliferazione cellulare e la produzione di LDH  ; non vi è alcun effetto citotossico rilevabile in vitro. Le analisi in vitro sembrano dimostrare che i polisaccaridi inibiscono la formazione di mediatori dell'infiammazione come le citochine. Questi studi portano i ricercatori a ritenere che i polisaccaridi solfatati interagiscano con la via di formazione del fattore di trascrizione trimerico NF-kB sequestrando uno dei monomeri all'esterno del nucleo.

Adattamento all'ultravioletto

Nella zona intertidale , le alghe, che sono organismi fissi, sono soggette a molti stress, tra cui le radiazioni ultraviolette (UV). I raggi UV provocano stress ossidativo provocando la formazione di derivati ​​reattivi dell'ossigeno ( ROS ) come il perossido di idrogeno (H 2 O 2). Questi ROS possono danneggiare il DNA e causare perossidazione lipidica e carbossilazione proteica all'interno delle cellule. A lungo termine, questo può portare all'invecchiamento cellulare, al cancro o persino all'infiammazione. Per tollerare questi stress, le alghe hanno strategie di adattamento come la sintesi di metaboliti fotoprotettivi secondari .

C'è una grande diversità di molecole fotoprotettive nelle alghe, che agiscono in modi diversi: filtri UVA-filtri UVB, molecole che inducono melanogenesi, molecole riflettenti, antiossidanti e cicatrizzanti. Le loro proprietà sono di crescente interesse per i produttori, soprattutto nei cosmetici: l'obiettivo è trovare filtri naturali per ridurre i filtri chimici presenti nei filtri solari al fine di limitare le reazioni allergiche e ridurre l'inquinamento ambientale da queste sostanze. Le molecole fotoprotettive che si trovano più frequentemente nelle alghe sono gli amminoacidi analoghi alla micosporina o MAA (per l' inglese mycosporine-like amino acid ). Per le alghe che non hanno MAA per proteggersi dai raggi UV, esistono altri tipi di molecole come florotannini o carotenoidi .

Aminoacidi di tipo micosporinico

I MAA sono presenti in molti organismi (molluschi, macroalghe, batteri, cianobatteri...). I MAA sono piccoli metaboliti secondari, di grande diversità strutturale e dotati della proprietà di cromofori  : hanno la possibilità di formare una nuvola elettronica delocalizzata che può risuonare con raggi incidenti di una data lunghezza d'onda. Ad esempio, porphyra-334, estratta da Porphyra umbilicalis , cattura e riflette UV con una lunghezza d'onda di 334  nm (UVA) senza produrre derivati ​​reattivi dell'ossigeno. La loro sintesi è indotta dall'esposizione alla radiazione solare.

La loro proprietà fotoprotettiva viene trasmessa lungo la catena trofica al consumatore secondario. Ad esempio, i ricci di mare devono nutrirsi di alghe con MAA per conferire alle loro uova una resistenza solare che consenta il loro corretto sviluppo. Recentemente, un team di ricercatori ha dimostrato l'efficacia fotoprotettiva dei MAA e in particolare della porfira-334 nei fibroblasti umani. Porphyra-334 non sembra essere tossico per queste cellule e sembra ridurne la senescenza. Questo MAA limita lo stress riflettendo la radiazione UVA, riducendo lo stress ossidativo correlato all'esposizione ai raggi UV e riducendo la sintesi delle metalloproteasi della matrice (MMP) coinvolte nella distruzione del tessuto connettivo. Porphyra-334 è anche coinvolto nella cattura di ROS coinvolti nel danno al DNA, nella perossidazione lipidica e nella carbossilazione proteica.

I MAA hanno quindi un alto potenziale cosmetico nella protezione solare e nella lotta alla senescenza cellulare.

Florotannini

Le florotanine sono polifenoli presenti nelle alghe brune. Sono oligomeri del floroglucinolo con una varietà di combinazioni che determinano una significativa diversità di queste molecole. Hanno ruoli diversi come la protezione contro gli erbivori. Si sospetta che proteggano le alghe dai raggi UVB poiché il loro spettro di assorbimento raggiunge i picchi a circa 270  nm (UVB). Nel 2011, un team di ricercatori ha dimostrato che i florotannini hanno un effetto fotoprotettivo negli embrioni di zebrafish . Infatti, i florotannini riducono la generazione di derivati ​​reattivi dell'ossigeno, l'iperpigmentazione e la morte cellulare associate all'esposizione ai raggi UVB in questi embrioni.

Alghe tossiche e nocive

Le alghe unicellulari microscopiche (dinoflagellati) possono rendere tossici per l'uomo i molluschi ( cozze , ostriche , vongole , vongole , vongole ...) e vietarne l'uso sotto la minaccia di gravi disturbi gastro-enterici o, più raramente, disturbi neuromuscolari si tratta di un fenomeno abbastanza ricorrente nella mitilicoltura nel bacino di Thau in Linguadoca e sulle coste atlantiche , in particolare in Bretagna e Vandea .

Sargassum muticum , un'alga bruna introdotta accidentalmente in Europa nel 1973 con le ostriche giapponesi , ha colonizzato rapidamente la costa atlantica dalla Spagna alla Norvegia e il Mediterraneo occidentale a Venezia. Ha sostituito alcune specie (laminairia saccharina in particolare) e potrebbe costituire un grave fastidio per la molluschicoltura . Questo fenomeno è stato chiaramente caratterizzato per la prima volta negli anni '70 , con un aumento significativo dell'inquinamento negli anni '80 , per poi stabilizzarsi negli anni '90 .

Caulerpa taxifolia , untropicale alga verde che accidentalmente fuoriuscito dal Museo oceanografico di Monaco, è diventato invasivo nel Mediterraneo mare inquesti ultimi annia scapito della vegetazione nativa, compreso Posidonia prati . Ha una bassa tossicità e non viene consumato dalla fauna locale.

Le alghe collezionisti considerano Saccorhiza polyschides un "erbaccia" , un molto robusta fuco , senza interesse economico, che colonizza rapidamente le rocce spogliato dallo sfruttamento della Laminaria digitata .

Note e riferimenti

  1. Vedere in particolare le opere:
    • Bruno de Reviers , Biologia e filogenesi delle alghe , vol.  1: volume 1 , Parigi, Belin, coll.  "Belin Sup Scienze/Biologia",ottobre 2002, 352  pag. [ dettaglio delle edizioni ] ( ISBN  978-2-7011-3083-5 , ISSN  1158-3762 )
    • Bruno de Reviers , Biologia e filogenesi delle alghe: tomo 2 , vol.  2: volume 2 , Parigi, Belin, coll.  "Belin Sup Scienze/Biologia",febbraio 2003, 256  pag. [ dettaglio delle edizioni ] ( ISBN  978-2-7011-3512-0 , ISSN  1158-3762 )
  2. (in) Florian Weinberger e Michael Friedlander , "  Risposta di Gracilaria conferta (Rhodophyta) a Oligoagars Results in Defense Against Agar-Degrading Epiphytes  " , Journal of Phycology , vol.  36, n .  6,14 dicembre 2000, pag.  1079–1086 ( ISSN  1529-8817 , DOI  10.1046/j.1529-8817.20000.00003.x , lettura online , accesso 15 novembre 2017 )
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