Les substances actives des algues marines sont des composants de la biomasse extraits des organismes marins qui peuvent avoir un effet sur les phénomènes vitaux par le biais de mécanismes chimiques, physiques et biologiques, y compris la matrice extracellulaire, la paroi cellulaire, les composants des corps protoplasmiques des algues marines ainsi que les métabolites primaires et secondaires dans les organismes cellulaires.

Les métabolites primaires sont des acides aminés, des nucléotides, des polysaccharides, des lipides, des vitamines et d'autres substances nécessaires au maintien des activités vitales par catabolisme et anabolisme après absorption des nutriments du monde extérieur, tandis que les métabolites secondaires sont des composés organiques synthétisés par les algues marines au cours d'une certaine période de croissance avec des métabolites primaires comme précurseurs qui ne sont pas nécessaires aux activités biologiques de la vie, également appelés produits naturels, y compris la bio-information, les substances médicinales, les biotoxines et d'autres substances. Les métabolites secondaires sont des composés organiques synthétisés par les algues marines au cours d'une certaine période de croissance en utilisant des métabolites primaires comme précurseurs, qui ne sont pas essentiels aux activités biologiques de la vie. Ils sont également appelés produits naturels, y compris la bio-informatique, les substances médicinales, les biotoxines, les matériaux fonctionnels et d'autres composés algaux.

Valeur alimentaire des substances bioactives contenues dans les algues marines

Les organismes marins sont riches en substances bioactives. L'alginate, le carraghénane, l'agar, le mannitol, le fucoïdan, le fucoïdan et d'autres composants des algues marines ont d'importantes valeurs d'application dans le domaine des aliments fonctionnels. Le tableau 1 présente les rôles biologiques des principales substances actives des algues marines et leurs valeurs d'application dans les aliments fonctionnels.

Tableau 1 Rôle des substances actives des algues marines dans les organismes marins et leur valeur d'application dans les aliments fonctionnels

Les polysaccharides sont des composants structurels des algues et sont également utilisés pour le stockage de l'énergie. il y a plus de 100 ans, l'homme possédait des enzymes capables de dégrader l'amidon des algues, mais il n'existait pas d'enzymes correspondantes pour les polysaccharides de structure plus complexe. ces polysaccharides résistants à la dégradation sont des fibres alimentaires.
Contrairement à la cellulose contenue dans les plantes terrestres, les polysaccharides contenus dans les parois cellulaires des algues peuvent être méthylés, acétylés, acétonés ou sulfatés.

L'alginate, le carraghénane, l'agar et d'autres polysaccharides extraits d'algues marines sont d'importants ingrédients alimentaires d'origine algale, largement utilisés dans les boissons, les produits carnés et les produits laitiers.

Les algues comestibles contiennent généralement une grande quantité de fibres alimentaires, avec des teneurs en base sèche allant de 23,5% à 64,0%, dépassant la teneur en fibres alimentaires du son de blé.

Dans les algues vertes et rouges, les fibres hydrosolubles représentent 52% à 56% du total des fibres, tandis que dans les algues brunes, elles représentent 67% à 85%. La plupart de ces fibres alimentaires peuvent être converties en acides gras à chaîne courte, tels que l'acide acétique, l'acide propionique et l'acide butyrique, par fermentation, ce qui peut nourrir les cellules épithéliales du gros intestin et apporter d'autres avantages à l'hôte, par exemple, les acides acétiques et propioniques sont transportés par la circulation sanguine dans de nombreux organes du corps humain, fournissant de l'énergie par oxydation et jouant des rôles physiologiques spécifiques.

Les acides gras à chaîne courte produits par le processus de fermentation nourrissent également la flore du côlon et agissent comme des prébiotiques. Les effets des polysaccharides d'algues marines sur la flore intestinale ont fait couler beaucoup d'encre, ce qui se traduit par des avantages pour la santé tels que la réduction du risque de diabète, d'hypertension et de maladies cardiaques.

Application des actifs d'algues dans les aliments fonctionnels

Les substances actives des algues marines peuvent être utilisées de deux manières principales dans le domaine alimentaire : les algues sont consommées en tant qu'aliments marins et les substances actives extraites des algues marines sont directement ou indirectement utilisées dans la transformation des aliments.

1. Les algues sont consommées comme aliments marins
Les ancêtres de la Chine ancienne avaient déjà reconnu le concept d'homologie entre la médecine et la nourriture, et la valeur sanitaire des algues marines a été consignée dans de nombreux écrits médicaux, par exemple "Shennong Ben Cao Jing", "Famous Doctors of Medicine", "Oceanic Materia Medica", "Compendium of Materia Medica" et d'autres écrits, qui traitent des algues marines.

Dans l'industrie alimentaire moderne, les algues sont des légumes marins délicieux et nutritifs. Les algues peuvent être mélangées à d'autres ingrédients pour être consommées. Par exemple, les nouilles aux algues fabriquées en mélangeant des algues broyées avec de la farine ont le goût et la valeur nutritionnelle des nouilles et des algues ; le beurre d'algues fabriqué en mélangeant des algues avec du beurre est également populaire auprès des consommateurs au Royaume-Uni.

2. Application des substances actives des algues marines et de leurs dérivés dans les aliments
2.1 Application de la gomme d'algue dans les aliments
L'alginate, le carraghénane, l'agar et d'autres gommes extraites d'algues marines sont des ingrédients alimentaires fonctionnels d'origine marine aux performances excellentes, qui ont de nombreuses applications et de vastes perspectives de développement dans l'industrie alimentaire.

La gomme d'algue est une classe de polymère hydrophile. L'alginate, le carraghénane et l'agar sont les mêmes gommes d'alginate qui ont d'importantes applications dans l'industrie alimentaire et qui peuvent être appliquées à la production d'aliments fonctionnels de nombreuses manières différentes pour produire une série d'utilisations efficaces uniques. Le tableau 2 résume les principales fonctions et applications des ingrédients alimentaires à base de gomme alginate.

2.1.1 Application de la gomme alginate dans les aliments gélatineux
La gélatine est un aliment traditionnel en Chine et il existe de nombreux produits sur le marché, notamment la gélatine de pois, la gélatine de bractées, la gélatine de haricots mungo, la gélatine de riz, la gélatine de blé et d'autres gélatines fabriquées à partir d'amidon comme matière première, ainsi que la gélatine fabriquée à partir d'algues marines telles que le fucus et la gélatine fabriquée à partir de gélatine comme matière première.

Le processus de production de ces nouilles froides est fondamentalement similaire, c'est-à-dire qu'il consiste à dissoudre les matières premières dans de l'eau chaude et à les refroidir pour obtenir des nouilles froides. Utilisant la propriété de former un gel après avoir combiné l'alginate de sodium et les ions de calcium pour fabriquer des nouilles froides, ses propriétés fonctionnelles comprennent l'irréversibilité de la chaleur, la faible teneur en calories, la possibilité d'être froides, frites, cuites à la vapeur, dans un pot au feu shabu-shabu, dans une soupe, etc.

Tableau 2 Principales fonctions et applications de la gomme alginate

2.1.2 Application de l'alginate dans les aliments bioniques
En utilisant la propriété de l'alginate de sodium de former un gel sous l'action des ions calcium, la fibre imitant la viande et résistant à la chaleur peut être préparée en utilisant de l'alginate de sodium comme agent gélifiant et des protéines de soja séparées comme agent de remplissage, et en la moulant sous agitation.

Ce type de fibres imitant la viande peut être séché ou frit après avoir été assaisonné. En fonction de la méthode de cuisson des produits carnés, il est possible de produire une variété de produits imitant la viande à base de protéines de soja dont la couleur, l'arôme et le goût sont excellents, tels que la viande séchée imitant les cinq épices, les délicieuses lamelles de crevettes imitant la viande, les boulettes de viande imitant la viande aigre-douce, la viande déchiquetée imitant la viande épicée et ainsi de suite.

2.1.3 Application de la gomme d'algue dans les produits carnés
En tant que polymère naturel, l'alginate possède d'excellentes propriétés filmogènes et peut être utilisé pour préparer des boyaux de saucisses. Dans le processus de production, le mélange de viande est extrudé et d'abord recouvert d'une couche d'alginate de sodium aqueux sur sa surface, puis formé en un film après contact avec du chlorure de calcium aqueux, de sorte que les boyaux de saucisses à l'alginate de calcium formés peuvent protéger la saucisse et réduire la perte d'eau et d'huile.

Les substituts de graisse sont des substituts de graisse pour les produits à base de viande avec une résistance, une élasticité et une ténacité élevées, similaires à la graisse solide préparée par mélange à grande vitesse et moulage statique, utilisant les caractéristiques de l'alginate de sodium et du calcium pour former un gel thermiquement irréversible et sa bonne compatibilité avec d'autres polysaccharides polymères, en combinaison avec des graisses animales ou végétales, et peut être appliqué aux produits de salami tels que le salami, ce qui peut améliorer considérablement la dureté et l'élasticité du corps intestinal, réduire la teneur en graisses des produits, donner aux produits une bonne apparence, répondre aux exigences des saucisses et ainsi de suite. Il peut améliorer de manière significative la dureté et l'élasticité du corps de la saucisse, réduire la teneur en graisses du produit, donner au produit une bonne apparence et satisfaire la demande des consommateurs pour des repas pauvres en graisses et nutritifs.

2.1.4 Application de la gomme d'algue dans les produits laitiers et les boissons
L'ajout d'alginate et d'autres gommes d'algues dans le yaourt fermenté peut jouer le rôle d'épaississant et d'émulsifiant, stabiliser les protéines, émulsifier les graisses, améliorer le goût et protéger l'arôme. Dans les boissons neutres, elle peut améliorer la stabilité du système en épaississant et en empêchant la délamination du produit. L'application d'alginate et d'autres gommes d'algues dans les crèmes glacées peut améliorer la stabilité du produit contre la congélation et la décongélation, de sorte que la pâte de crème glacée est délicate et a un bon goût.

2.1.5 Application de l'alginate dans les nouilles
L'ajout d'alginate dans les produits à base de nouilles permet de rendre les produits plus résistants, de ne pas mélanger la soupe, d'éviter la congélation et la décongélation, de lutter contre le vieillissement, de résister à la cuisson, d'être lisses et de réduire le taux de rupture des lanières.

2.1.6 Application de l'alginate dans les produits de boulangerie
L'ajout d'alginate et d'autres gommes d'algues dans les produits de boulangerie peut jouer un rôle de rétention d'eau, d'épaississement, de mise en forme et rendre l'organisation du produit délicate.

2.2 Application des dérivés d'alginate dans les produits alimentaires
L'alginate, le carraghénane, l'agar et d'autres gommes d'algues peuvent être préparés par l'application de technologies de modification chimiques, physiques, biologiques et autres pour préparer des produits dérivés.

Par exemple, l'alginate de propylène glycol (PGA) est un dérivé non ionique obtenu en faisant réagir l'alginate avec de l'oxyde de propylène.

Le groupe acide carboxylique de l'alginate étant estérifié par le propylène glycol, le colloïde visqueux formé par le PGA dissous dans l'eau est très résistant aux sels et très stable aux ions métalliques tels que le calcium, le sodium, etc. et ne précipite pas, même dans une solution électrolytique concentrée.

En raison du groupe ester de propylène glycol dans la structure moléculaire, le PGA possède une forte lipophilie et une bonne stabilité d'émulsification, et peut être utilisé efficacement dans les aliments et les boissons à faible pH tels que les boissons à base d'acide lactique et les boissons à base de jus de fruits.

La figure 2 présente quelques-uns des dérivés de l'alginate. Dans le domaine des aliments fonctionnels marins, l'alginate de propylène glycol et les oligosaccharides de fucoïdane sont deux types importants de dérivés de l'alginate, et leurs structures et propriétés uniques confèrent à ces deux types de produits une excellente efficacité.

En tant que dérivé estérifié de l'alginate, l'alginate de propylène glycol possède des propriétés émulsifiantes, épaississantes et stabilisantes uniques, et a une valeur d'application unique dans les produits laitiers, les boissons fonctionnelles, la bière, les produits de boulangerie et d'autres domaines.

Figure 2 Dérivés fabriqués à partir de l'alginate comme matière première

Les oligosaccharides fabriqués à partir d'alginate sont généralement des oligosaccharides dont le degré de polymérisation est compris entre 2 et 10. Les oligosaccharides d'alginate ont un faible poids moléculaire, sont facilement solubles dans l'eau et possèdent de nombreuses propriétés physicochimiques et activités biologiques uniques, telles que des propriétés antitumorales, antioxydantes, antibactériennes, anti-inflammatoires, immunomodulatrices, etc. Ils sont de plus en plus appréciés par les chercheurs nationaux et étrangers dans les domaines de l'alimentation, des soins de santé, des cosmétiques, de la biomédecine, de l'agriculture, de la sylviculture, de l'élevage, de la pêche, etc. et ils ont de vastes perspectives de développement et une valeur d'application considérable. Elles offrent de vastes perspectives de développement et une grande valeur d'application.

2.3 Application du fucoïdane dans les aliments fonctionnels et les produits de santé
Le fucoïdan, également connu sous le nom de fucoïdan, sulfate de fucoïdan, fucoïdan, sulfate de fucoïdan, etc., est une sorte d'hétéropolysaccharide hydrosoluble contenant de l'acide sulfurique, riche en L-fucose et en sulfate organique, et constitue un polysaccharide fonctionnel naturel unique dans l'océan.

Le fucoidan se trouve principalement dans le mucus à la surface des algues brunes, telles que le varech, le concombre de mer et le wakame, et constitue une substance bioactive unique des algues brunes. La teneur en fucoïdane des algues brunes est très faible, environ 0,1% dans le varech frais et 1% dans le varech séché. Il s'agit d'une substance active très précieuse des algues marines, et sa teneur dans les algues brunes est plus élevée dans la Murraya et le varech.

En tant que composant de la biomasse, le fucoidan existe dans la matrice de la paroi cellulaire, l'espace interstitiel des cellules et le mucus de la couche superficielle des algues brunes, et joue un rôle important dans le corps de l'algue, comme l'hydratation, l'antibactérien et l'anti-ultraviolets.

Le fucoidan a une variété d'activités physiologiques telles que l'anticoagulation, l'antioxydation, la protection des cellules nerveuses, la régulation immunitaire, la réduction de la glycémie et des lipides sanguins, la protection des reins, la lutte contre les tumeurs, la lutte contre les virus et ainsi de suite, et sa recherche et son développement constituent actuellement l'un des points chauds dans le domaine des médicaments marins et des produits de soins de santé. La propriété la plus importante du fucoïdane pour le corps humain est son efficacité anti-tumorale unique en inhibant la prolifération des cellules cancéreuses humaines.

Conclusion

La terre habitée par les êtres humains est une planète bleue, et la mer est le berceau de la vie, renfermant le mystère de la santé. Avec l'essor de l'économie bleue, l'industrie de la santé utilisant les ressources marines comme matières premières est en train d'émerger.

En tant que trésor des ressources alimentaires humaines, les algues marines présentes dans l'océan peuvent fournir à la société humaine une multitude d'ingrédients alimentaires fonctionnels. Un grand nombre d'études scientifiques ont prouvé que les substances actives des algues, telles que l'alginate, le carraghénane, l'agar, le fucoidan et d'autres substances actives des algues, ont des propriétés et une efficacité uniques, et ont une grande valeur d'application dans le domaine des aliments fonctionnels.