Étude des composés aromatiques volatils d'Enteromorpha prolifera pendant la dérive de la marée verte dans la mer Jaune
Les algues vertes Enteromorpha prolifera sont largement répandues dans le monde, certaines poussant dans l'eau de mer ou les rivières d'eau douce, et d'autres sur l'embouchure supérieure des bases attachées telles que les rochers ou les plages de boue dans les zones intertidales. Il existe actuellement plus de 80 espèces connues d'Enteromorpha prolifera dans le monde, dont environ 11 espèces en Chine. Certaines algues vertes se développent rapidement et se rassemblent, provoquant une marée verte. L'apparition d'une marée verte entraîne une série de problèmes environnementaux secondaires, tels qu'un grand nombre d'algues flottant à la surface de l'eau de mer, provoquant des effets d'ombrage et conduisant à la dégradation et à la mort de la végétation de fond en raison de l'incapacité à réaliser la photosynthèse ; Les algues s'accumulent sur le rivage, se décomposent et dégagent une odeur nauséabonde, et peuvent même engendrer des bactéries ; après s'être déposées sur le fond marin, les algues peuvent provoquer une hypoxie et une dégradation des sédiments, modifiant les propriétés physiques et chimiques de l'eau de fond et des sédiments, ce qui a de graves incidences sur l'environnement écologique marin et les fonctions de service écologique.
Depuis 2007, des catastrophes de marée verte à grande échelle se sont produites dans la mer Jaune en Chine pendant 14 années consécutives, causant d'énormes pertes économiques et menaçant même la sécurité écologique des zones côtières chinoises. À l'heure actuelle, des chercheurs nationaux et étrangers ont mené des recherches approfondies sur l'exploration de la source, le mécanisme d'apparition, la trajectoire de dérive, la prédiction et l'alerte précoce de la marée verte de la mer Jaune, et ont obtenu une série de résultats importants. L'espèce dominante à l'origine de la marée verte en mer Jaune, Ulva prolifera, est en fait une algue économique. Selon le "Compendium of Materia Medica" et le "Sui'enju Dietary Catalogue", elle a pour effet de refroidir le sang, de soulager la chaleur, de favoriser la diurèse, de réduire les mucosités, d'adoucir la dureté et d'abaisser le taux de cholestérol. La recherche moderne se concentre principalement sur les polysaccharides d'Enteromorpha prolifera, dont il a été prouvé qu'ils ont des activités pharmacologiques telles que la réduction des lipides sanguins, l'antioxydation, l'amélioration de l'immunité et l'inhibition du cancer de la peau. En outre, l'Enteromorpha prolifera a également des fonctions telles que la stérilisation et le lavage, la filature de fibres, les matériaux absorbant le son et la restauration des écosystèmes marins eutrophes. Ces dernières années, Enteromorpha prolifera a été de plus en plus utilisée dans l'industrie alimentaire. Au Japon et en Corée du Sud, Enteromorpha prolifera est un assaisonnement de luxe qui n'est utilisé que dans la cuisine haut de gamme et qui coûte cher. En Chine, Enteromorpha prolifera est broyée en poudre d'algues, qui peut être ajoutée à d'autres aliments. À l'heure actuelle, la Chine a industrialisé la production de crevettes, de nouilles, de torsades de pâte frite et d'autres produits à base d'Enteromorpha prolifera. L'application d'Enteromorpha prolifera est principalement attribuée à son arôme unique. Il est donc essentiel de comprendre les composés aromatiques volatils et les composants du corps de l'algue de la marée verte pour l'utilisation rationnelle et le développement des ressources de la marée verte.
À l'heure actuelle, la recherche sur les algues de marée verte en Chine se concentre généralement sur l'identification des espèces, le cycle de vie, la culture des tissus, l'écologie expérimentale et d'autres aspects. L'analyse des composants nutritionnels des algues de la marée verte a progressé, mais elle se concentre principalement sur l'analyse des composants des algues de la marée verte dans un lieu ou une zone maritime spécifique. Il existe peu de rapports sur les changements dans les composants des algues de marée verte pendant l'ensemble du processus de dérive, en particulier les changements dans les composés aromatiques volatils des algues de marée verte pendant l'ensemble du processus de dérive. Cette étude a recueilli des échantillons à différents stades de la dérive de la marée verte et a procédé à l'analyse des composés aromatiques volatils. Combinés à des seuils d'arôme, les principaux composants aromatiques de l'espèce dominante de marée verte, Enteromorpha prolifera, dans différentes régions ont été examinés et déterminés, fournissant ainsi une base pour le développement et l'utilisation des ressources alimentaires de la marée verte Enteromorpha prolifera.

Cette étude a utilisé la méthode HSSPME pour extraire les composés aromatiques volatils des algues flottantes de la marée verte dans 8 zones urbaines différentes de la mer Jaune. L'analyse GC-MS a montré que les principaux composants et contenus aromatiques des algues flottantes de ces 8 zones n'étaient pas tout à fait les mêmes. Les composés alcooliques ont généralement une odeur douce et un parfum végétal, ce qui a un effet bénéfique sur l'odeur générale des algues vertes. La région de Rudong possède une variété relativement riche de substances alcoolisées dans les algues de marée verte ; parmi elles, le 1-penten-3-ol et l'heptanol ont tous deux des odeurs aromatiques, et la teneur en octadécanol des algues de marée verte de Sheyang est relativement élevée, ce qui a un parfum et contribue de manière significative à l'odeur des algues de marée verte. Dans d'autres régions, en particulier au stade avancé de la dérive des marées vertes près de la côte de Shandong, la teneur et les types de substances alcoolisées diminuent considérablement.
Parmi tous les composants volatils détectés dans les algues de Rudong, Dafeng et Rushan, les oléfines sont les plus abondantes, principalement le 8-heptacène, le limonène, le styrène, etc. Les algues de Rudong et de Dafeng contiennent une forte teneur en 8-heptacène, alors que les algues de Rizhao, Qingdao et Haiyang n'ont pas été détectées. Le 8-heptacène est une substance aromatique caractéristique partagée par les grandes algues et a été détecté dans la choucroute, les algues marines et les algues rouges ; et le 8-heptacène est un type de substance chimique sensorielle générée par des réactions enzymatiques. En tant qu'élément bioinformatique jouant un certain rôle dans la formation des cals, le 1-dodécène est présent dans les algues de marée verte de Sheyang, de Lianyungang et de Rushan.
Les composés cétoniques ont généralement un arôme floral et fruité. Au cours du processus de dérive des algues de la marée verte, la teneur et les types de substances cétoniques dans les algues de la marée verte de diverses régions diminuent progressivement. À l'exception des algues de marée verte de Rushan, la β-ionone a été détectée : la β-ionone a un arôme de pin et un arôme de Roland violet lorsqu'elle est diluée, et c'est une matière synthétique importante pour la vitamine A, qui est propice à la production de la saveur aromatique des algues de marée verte ; en outre, des substances telles que la cétone d'arôme de thé, l'acétone aromatique et la dihydro - β - cétone violette ont toutes des arômes floraux et fruités agréables, mais elles n'ont pas été détectées dans la dernière phase de flottaison des algues de marée verte.
Les composés aldéhydiques sont étroitement liés à la formation de divers styles d'arômes spécifiques. La littérature indique que les composés aldéhydiques ont un seuil bas et qu'ils contribuent de manière significative à la saveur des produits. La teneur en aldéhyde safrané et en citral cyclique est relativement élevée dans les algues vertes de Rudong, qui ont des arômes boisés, piquants et sucrés. Dans les organismes vivants, de nombreux aldéhydes proviennent des acides gras, tels que l'hexanal et le valéraldéhyde, qui sont des produits de clivage oxydatif de l'acide linoléique ; les aldéhydes gras présentent généralement une forte saveur fruitée avec un soupçon d'arôme de pain. Dans la phase tardive des algues flottantes de la marée verte, on a détecté du trans-2-hepténal, qui a une odeur stimulante et un effet négatif sur la saveur des algues.
Parmi tous les composants volatils détectés dans les algues vertes, les composés ester ont une teneur élevée et une grande variété. En général, les composés esters ont un arôme agréable et le seuil olfactif des composés esters est généralement bas. On suppose que les composés esters contribuent grandement à l'odeur générale des algues de la marée verte. Les résultats de la recherche indiquent qu'avec la dérive vers le nord des algues de la marée verte, la teneur globale en substances ester diminue progressivement, comme la dihydrokiwilactone et le palmitate de méthyle, qui ont tous deux des arômes fruités et boisés. La dihydrokiwilactone a également une valeur d'application importante dans l'industrie alimentaire et l'industrie des cigarettes, mais sa teneur diminue progressivement avec la dérive, et sa contribution à l'arôme global diminue également.
Il convient de noter qu'une certaine quantité de Cai a été détectée dans l'échantillon de Rushan. Ces composés sont généralement formés par l'enrichissement continu des polluants environnementaux, ce qui peut expliquer la mauvaise saveur des algues vertes de Rushan. En outre, seules les substances thiazole et pyrazine ont été détectées dans les échantillons de Rushan. D'après les rapports bibliographiques pertinents, ces substances sont liées à l'amertume d'Enteromorpha prolifera, ce qui prouve indirectement la faible saveur des algues de marée verte à un stade ultérieur de la dérive.
Le type et la teneur en composés aromatiques volatils déterminent la qualité des algues vertes. En combinant la teneur et le seuil des composés dans 8 régions différentes d'algues de marée verte, on peut conclure que les algues de marée verte de différentes régions ont non seulement des composants aromatiques caractéristiques uniques, mais aussi les mêmes composants aromatiques clés, tels que le benzaldéhyde, le citral cyclique, le limonène, la β-ionone, etc. D'après les résultats des recherches de Li, les modifications des composants volatils des algues marines sont étroitement liées aux zones d'aquaculture et sont dues à la forte capacité d'adsorption des substances environnementales par les algues marines elles-mêmes. Les modifications des composants volatils peuvent être liées aux modifications des substances de fond dans les zones d'aquaculture. Sur la base des résultats de l'identification moléculaire de différentes régions d'algues de marée verte, lorsque la variété d'algues de marée verte est la même, les facteurs environnementaux ont un impact significatif sur les composés volatils de saveur des algues de marée verte. À l'avenir, d'autres recherches pourront être menées sur les effets des facteurs environnementaux tels que la température, la lumière, la qualité de l'eau de mer et la composition des nutriments sur les métabolites volatils.
Les algues de marée verte, en tant que ressource marine présentant divers avantages pour la santé, ont une grande valeur de production et d'utilisation et des perspectives de développement du marché. Cette étude a utilisé la microextraction en phase solide dans l'espace de tête pour extraire les composants aromatiques volatils des algues de la marée verte et les a combinés avec l'analyse GC-MS pour détecter avec précision les composants aromatiques volatils dans les algues flottantes de la marée verte dans la mer Jaune. Les principaux composants aromatiques des algues de marée verte dans différentes régions ont été déterminés de manière préliminaire. Les résultats ont montré que la saveur des algues de marée verte varie d'une région à l'autre. Au cours du processus de dérive des algues de marée verte, les types et les teneurs en substances volatiles ont progressivement diminué de Rudong (Jiangsu) à Rushan (Shandong), ce qui indique une baisse de la qualité globale. Par rapport aux autres, la qualité des algues vertes de la mer Jaune du Sud est meilleure et peut être utilisée pour la production de produits alimentaires dans des applications pratiques. En raison du stade avancé de flottaison, la saveur volatile des algues vertes de la mer Jaune du Nord est faible et elles peuvent être récupérées pour être utilisées comme aliments pour animaux, engrais et pour le développement de l'énergie de la biomasse. Cette étude a jeté les bases d'une recherche approfondie sur les composés aromatiques des algues de la marée verte et a fourni une base théorique pour le développement et l'utilisation des algues de la marée verte à l'avenir.