Algas marinas

Algas Nombre común o nombre vernáculo ambiguo:
el nombre "  Algues  " se aplica en francés a varios taxones distintos. Descripción de esta imagen, también comentada a continuación Diversidad de algas

Taxa en cuestión

las algas / alg / son organismos vivos capaces de realizar la fotosíntesis oxigenada , cuyo ciclo de vida generalmente tiene lugar en un medio acuático . Constituyen una parte muy importante de la biodiversidad y la base principal de las cadenas alimentarias en aguas dulces, salobres y marinas. Varias especies se utilizan para la alimentación humana, la agricultura o la industria.

Las algas no son un grupo evolutivo único, sino que reúnen toda una serie de organismos que pueden pertenecer a grupos filogenéticos muy diferentes. De hecho, las algas a menudo se han definido por defecto, a diferencia de las plantas multicelulares terrestres o acuáticas.

El estudio de las algas se llama psicología . El término algología se utiliza a veces, pero también se refiere a la rama de la medicina que se ocupa del dolor.

Muchas estimaciones han variado el número de especies de algas de 30.000 a más de un millón. A pesar de las incertidumbres sobre qué organismos deben considerarse algas, un inventario elaborado en 2012, según la base de datos AlgaeBase (que incluye 15 phyla y 64 clases, pero no tiene en cuenta las aproximadamente 200.000 especies de diatomeas , microalgas silíceas), enumera 72.500 especies de algas diferentes.

Descripción general, tipología

Las algas son plantas polifiléticas

En el sentido más amplio del término, las algas incluyen:

La morfología es, por tanto, muy diversa: muchas especies son unicelulares, posiblemente móviles, otras forman filamentos celulares o láminas simples, otras desarrollan arquitecturas complejas y diferenciadas, por aposición celular o por entrelazamiento de filamentos tubulares. Las algas, sin embargo, no tienen tejidos claramente individualizados, como se puede encontrar entre las plantas vasculares terrestres. Los colores de las algas, que pueden ser muy variados (verde, amarillo, rojo, marrón, etc.) se utilizaron, en la estela de Lamouroux , para designar los diferentes “grupos” taxonómicos de algas.

Aunque pueden pertenecer a grupos no relacionados, las algas pueden constituir grupos ecológicos relevantes: macroalgas marinas, fitoplancton , etc.

Algas en simbiosis

Algunas algas contribuyen a formas simbióticas estabilizadas que son muy comunes en la naturaleza, como los líquenes y los corales zooxantelas , pero algunas especies también pueden estar involucradas en formas más raras o inusuales de simbiosis, por ejemplo con ciertas esponjas de agua dulce , como Spongilla lacustris , con moluscos nudibranquios como Phyllodesmium longicirrum e incluso, un caso único conocido en vertebrados , con la salamandra manchada Ambystoma maculatum .

Hay algunos casos de algas parásitas .

Plantas acuáticas no relacionadas con las algas

Sin embargo, no todas las plantas acuáticas son algas. Varios grupos de plantas terrestres se han adaptado a una existencia sumergido en agua dulce ( musgos , Hydropteridal helechos , diversos Spermaphytes incluyendo Potamogetonaceae , Hydrocharitaceae , Utriculars , etc.).
Algunas familias de plantas con flores incluso viven exclusiva o parcialmente en el mar ( Zosteraceae , Posidoniaceae , Cymodoceaceae , ciertas Hydrocharitaceae , Ruppiaceae y Zannichelliaceae ).

Algas en ambientes terrestres

Por el contrario, muchas algas unicelulares han conquistado hábitats terrestres muy diversos, siempre que sean al menos un poco húmedos.

Por tanto, Chlamydomonas nivalis vive en glaciares. Las algas verdes de la corteza de muchos árboles. El alga Klebsormidium se encuentra frecuentemente en las fachadas de Europa así como otras especies según Ortega-Calvo et al. (1991); Rindi y Guiry (2004); Barberousse (2006) y Rindi (2004), incluyendo Trentepohlia , Trebouxia , Prasiola y Chlorella o una especie del género Trentepohlia es responsable de las rayas rojizas en el cemento de postes eléctricos, paredes o en el yeso de mortero aplicado a ciertas fachadas de edificios, por ejemplo con bastante frecuencia en el oeste de Francia. Las paredes pueden teñirse de color amarillo anaranjado, marrón o burdeos debido a la presencia de carotenoides y productos de degradación de la clorofila ( ficobiliproteínas ) de algas, cianobacterias y micro-hongos. La colonización del yeso por bacterias quimioorganotróficas y / o los productos de degradación de cianobacterias y algas enriquecidas con hierro provoca una coloración roja y rosada de las fachadas según Warscheid y Braams (2000), citado por Estelle Dalod en su tesis sobre la influencia l. de la composición química de los morteros sobre su biodeterioro por algas.

Taxonomía (Clasificación de algas)

"Algas" procariotas

Tradicionalmente, las cianobacterias se han clasificado entre las algas, denominadas cianofitas o algas verdiazules , aunque algunos tratados las han excluido. Ya aparecen en fósiles precámbricos , que datan de hace unos 3.800 millones de años. Habrían jugado un papel importante en la producción de oxígeno en la atmósfera. Sus células tienen una estructura procariota típica de las bacterias. La fotosíntesis ocurre directamente en el citoplasma . Cuando están en simbiosis con un hongo , forman un liquen .

Están en el origen de los cloroplastos de las células eucariotas y, por lo tanto, permitieron a las plantas realizar la fotosíntesis , después de la endosimbiosis .

Algas eucariotas

Todas las demás algas son eucariotas . En ellos, la fotosíntesis ocurre en estructuras particulares rodeadas por una membrana, llamadas cloroplastos . Estas estructuras contienen ADN y son similares a las cianobacterias que validan la hipótesis de la endosimbiosis .

Tres grupos de plantas tienen cloroplastos "primarios":

En estos grupos, el cloroplasto está rodeado por 2 membranas. Aquellos de algas rojas tienen más o menos la pigmentación típica de cianobacterias, mientras que el color verde, y la de las plantas superiores, es debido a la clorofila a y b . El análisis bioquímico de las membranas permite sustentar razonablemente la hipótesis de que estos grupos tienen un ancestro común, es decir que la existencia de los cloroplastos sería la consecuencia de un único evento endosimbiótico.

Otros dos grupos, euglenofitas y chlorarachniophytes , tienen cloroplastos verdes que contienen clorofila una y b . Estos cloroplastos están rodeados, respectivamente, por tres o cuatro membranas y probablemente fueron adquiridos por la incorporación de un alga verde. Los de las Cloraracniófitas contienen un pequeño nucleomorfo , el resto del núcleo celular. Se supone que los cloroplastos de las euglenofitas tienen sólo 3 membranas, ya que fueron adquiridas por mizocitosis más que por fagocitosis .

El otro algas todos tienen cloroplastos contienen clorofilas un y c . Este último tipo de clorofila no es conocido por ningún procariota o cloroplasto primario, pero las similitudes genéticas sugieren una relación con las algas rojas. Estos grupos incluyen:

En los primeros tres de estos grupos ( Chromista ), el cloroplasto tiene 4 membranas que retienen un nucleomorfo en Cryptophytes, y ahora se supone que comparten un ancestro de color. El cloroplasto dinoflagelado típico tiene 3 membranas, pero existe una diversidad considerable en los cloroplastos de este grupo, y algunos miembros han adquirido sus plástidos de otras fuentes. Los Apicomplexa , un grupo de parásitos estrechamente relacionados, también tienen plastidios degenerados llamados apicoplastos, por diferentes que sean los cloroplastos reales, que parecen tener un origen común con los de los dinoflagelados.

Pertenencia a las algas, según diversas clasificaciones.

Tipos de algas

Algunos géneros, clasificados según Catalog Of Life  :

Bacterias del
Reino Procariota


Reino Eukaryota Chromista

Reign Plantae

Reinado de protozoos

Algas fósiles

Uno de los proyectos de colaboración de Tela botánica implica la creación de una base de datos de algas para algas (macroalgas y microalgas marinas, salobres, de agua dulce y terrestres) de la Francia continental y, eventualmente, de territorios de ultramar.

Formas de algas

La mayoría de las algas más simples son flagelados unicelulares o ameboides , pero las formas coloniales y no móviles se han desarrollado independientemente en varios de estos grupos. Los niveles de organización más comunes, varios de los cuales pueden intervenir en el ciclo de vida de una especie, son:

Incluso se han logrado niveles más altos de organización, lo que lleva a organismos con diferenciaciones tisulares completas. Se trata de las algas pardas que pueden alcanzar los 70  m de longitud ( kelp ); algas rojas y algas verdes. Las formas más complejas se encuentran en las algas verdes (ver Charales ), en un linaje que condujo a plantas superiores. El punto donde comienzan estas últimas y se detienen las algas suele estar marcado por la presencia de órganos reproductores con capas de células protectoras, característica que no se encuentra en otros grupos de algas.

Ecología de las algas

Las algas, junto con las bacterias y el zooplancton , constituyen una parte esencial e importante de la ecología acuática y del medio marino en particular. Han adoptado estilos de vida muy diversos, algunos incluso viven fuera del agua. Gracias a las esporas resistentes, muchas de ellas tienen una capacidad de resistencia excepcional. El viento, los rociadores y las aves migratorias contribuyen a su dispersión .

Las algas juegan un papel fundamental en el ciclo del carbono . De hecho, fijan el carbono atmosférico a través de la fotosíntesis y, por lo tanto, ayudan a limitar el efecto invernadero .

Aunque todos están provistos de clorofila, pueden ser autónomos ( autótrofos o saprofitos ), parásitos o vivir en simbiosis .

  • Algas saprofitas
  • Algas parásitas
  • Algas simbióticas:
    • Las zoochlorellae o zooxantelas se denominan algas que viven en asociación con organismos animales, según sean algas verdes o algas pardas. Los organismos afectados son esponjas , cnidarios , briozoos o protozoos .
    • con setas: líquenes . Todas las algas que intervienen en la formación de líquenes son clorofíceas , la mayoría unicelulares.

    • Las macroalgas crecen principalmente en aguas poco profundas y proporcionan diferentes hábitats. Las microalgas , que componen el fitoplancton, se encuentran en la base de la cadena alimentaria marina. El fitoplancton puede estar presente en alta densidad donde los nutrientes son abundantes, por ejemplo, en áreas de afloramiento o eutróficas . Luego pueden formar flores y cambiar el color del agua.

    Las mareas verdes que pueden cubrir determinadas playas con un colchón maloliente de unos decímetros de espesor y unos pocos metros o incluso decenas de metros de ancho, se deben a la proliferación de algas verdes , principalmente Ulva lactuca , en un entorno enriquecido con nitratos por escorrentía. en zonas de agricultura intensiva o por tratamiento insuficiente de aguas residuales en zonas urbanas.

    El consumo animal de poblaciones de algas es el resultado de filtradores (microalgas, esporas de algas), herbívoros (animales marinos que raspan o chupan, utilizando su rádula , algas microscópicas, las germinaciones jóvenes de macroalgas ) o pastos (animales que pastan en trozos de macroalgas , principalmente peces fitófagos ). La presión animal sobre estas poblaciones proviene principalmente de animales en la zona de oscilación de las mareas que también tienen una distribución escalonada  : moluscos gasterópodos ( Littorines , Aplysia , Gibbules, Troques, Purple, Lapas) y crustáceos en círculos representados por varias especies de percebes.

    Las algas dan soporte a la epifauna fija (ascidias, gusanos poliquetos), albergan una macrofauna vaga (cangrejos, erizos de mar) y una gran microfauna que sirve de alimento a varios depredadores (peces, crustáceos).

    Usos

    Histórico

    El documento más antiguo que da fe del uso medicinal de las algas se remonta a China con el Shennong bencao jing , una obra que trata sobre drogas vegetales, animales y minerales y cuya autoría se atribuye a un mítico emperador de Shennong que vivió alrededor del 2800 a. C. AD Todo un capítulo de este libro trata sobre las algas y recomienda en particular el uso de algas pardas ricas en yodo ( Laminaria digitata , Laminaria saccharina , Fucus vesiculosus , Sargassum ) en el tratamiento del bocio , realizando yodoterapia antes de la carta. El autor chino Sze Teu escribe en 600 a. C. D. C. "Ciertas algas son los únicos platos dignos de la mesa de un rey", pero la civilización grecorromana es menos entusiasta con las plantas marinas (la única excepción son las matronas romanas que pretendían utilizar Fucus . Cosméticos Así escribe Virgilio en la Eneida "  nihil vilior alga  "(nada más base que las algas).

    La explotación de algas marinas como fertilizante se remonta al menos a principios de la Edad Media en Francia. El alga operativo se convierte industrial de la XVI ª  siglo.

    Vegetal despreciado porque en el fondo de la cadena del ser para Aristóteles , el alga es consumida en ocasiones por las comunidades costeras para hacer frente a los desafíos y amenazas del hambre , siendo este consumo suplantado por el de la papa cuyo cultivo se expande en Europa a lo largo de la primera mitad de la XVIII ª  siglo y contribuye para poner fin a las hambrunas endémicas.

    En las décadas de 1990 y 2000 se estigmatizó a las algas: las playas deben ser despejadas para los turistas que quieren playas “limpias” y las mareas verdes tienen un efecto desastroso en la opinión pública; pero su regreso ha comenzado con la promoción de muchos productos a base de algas para la industria cosmética, alimentación, medicina, talasoterapia ,  etc.

    Algas útiles

    Comida humana

    Cincuenta especies de algas comestibles silvestres o cultivadas se utilizan para la alimentación humana, directamente o en forma de suplementos dietéticos , ya sea en forma de aditivos  :

    Las algas son también una fuente de oligoelementos , especialmente magnesio y yodo , que a menudo faltan en la dieta de los países industrializados (los que consumen peces pequeños en particular, y que consumen sal refinada despojada de su sonido, yodo natural). También contienen polifenoles antioxidantes llamados florotaninos .

    Debemos evitar el consumo de algas que viven en aguas contaminadas , porque algunos contaminantes son absorbidos por estas plantas. Este es el caso, por ejemplo, de las descargas de agua radiactiva cerca de las centrales nucleares costeras y de los centros de reprocesamiento de residuos radiactivos ( Windscale en el Reino Unido, la planta de La Hague en Francia, por ejemplo) o en lugares experimentales de bombas atómicas (atolón de Moruroa en la Polinesia Francesa por ejemplo ): los niveles de radionúclidos pueden hacer que estas algas sean peligrosas para la salud.

    La alimentación animal

    Observamos el antiguo uso de las algas en la fabricación de harinas y tortas incorporadas en piensos compuestos, especialmente para aves .

    En Bretaña , las algas se utilizaron para alimentar a las vacas.

    Abonos y enmiendas

    Las algas , o kelp, se cosechan en las costas, especialmente en Gran Bretaña, durante mucho tiempo para hacer el fertilizante . Antiguamente, también se utilizaba para producir refrescos y potasa . Hay muchas formas de utilizar las algas como fertilizante natural para uso agrícola o de jardinería.

    1. Recoger en otoño preferiblemente; después del cultivo, colóquelo en el suelo y entiérrelo (excavación poco profunda); esto solo es válido para algas rojas o verdes.
    2. Para otros tipos de algas (laminaria, kelp), esparcir y dejar secar para evacuar el cloruro de sodio; esto permite una colección distribuida a lo largo del año en función de las tormentas.
    3. Mezclar con compost de residuos domésticos - madurez obtenida después de 6 meses Las algas contienen un 70% de materia orgánica y muchos elementos minerales: nitrógeno 2%, potasa 3% (el fucus contiene 6%), fósforo en pequeñas cantidades 0,3%, calcio 2%, magnesio 1%, azufre 1 al 8%, sodio 5 %, hierro, níquel, cobre, zinc, yodo, manganeso. La riqueza de algas en los productos fertilizantes no debe hacernos olvidar la presencia de sal (sodio), cuyo exceso provoca la infertilización por quema del suelo.

    Se recomiendan dos usos: tipos alternos de estiércol 1 año de cada 2 (estiércol de algas y animales); y uso moderado 2-3 kg / m 2 o 20 toneladas por hectárea. Al recolectar, tener en cuenta la arena asociada a los depósitos de algas de las mareas, puede representar del 25 al 30% del peso total, y dependiendo de la naturaleza del suelo a enmendar, es probable que debilite la estructura de retención. Suelos acuosos iniciales o por el contrario aligerar suelos algo pesados.

    El maerl , o Phymatolithon calcareum ( Lithothamnium calcareum ), un alga roja calcificada se utilizó para la enmienda de los ácidos del suelo . Los fondos maërl ahora están protegidos.

    Algunas empresas como Goëmar están investigando las algas utilizadas como coadyuvante de cultivo gracias a sus propiedades bioestimulantes (estimulación de las defensas de las plantas y aumento de su capacidad de absorción de nutrientes).

    Usos industriales

    Ciertas sustancias obtenidas de las algas, en particular la algina, ya mencionadas, se utilizan como gelificantes, espesantes, emulsionantes, en muchas industrias: farmacéutica, cosmética, plásticos, pinturas, etc.

    La base de agar se utiliza para la fabricación de medios de cultivo bacteriológicos.

    Phymatolithon calcareum ( Lithothamnium ) proporciona una piedra caliza porosa que se utiliza para la filtración de agua.

    La capacidad de las algas para filtrar el agua mediante la concentración de sus componentes también se puede utilizar en plantas de tratamiento de aguas residuales (ciudades) o fuera del agua de plantas industriales ( industria química en particular). Queda por elegir qué se hace con estas algas que se han convertido en desechos , generalmente tóxicos .

    También es posible fabricar plástico biodegradable a partir de algas, sin utilizar petróleo . Esto lo logró un ingeniero bretón, Rémy Lucas, que creó la empresa Algopack en 2010.

    Producción de biocombustible

    Es probable que a partir de las algas se puedan producir los biocombustibles con el mejor rendimiento, lo que permite prever una producción en cantidades significativas sin una deforestación masiva. Los cultivos de algas unicelulares con un alto contenido de lípidos (50% a 80% en masa) y un tiempo de duplicación rápido (alrededor de 24 horas) permiten una producción de biodiesel menos contaminante e incomparablemente más eficiente que la agricultura intensiva de plantas terrestres: las áreas requeridas son 30 veces menos.

    Se estudian varias técnicas de producción:

    Los lípidos extraídos de esta biomasa se pueden utilizar:

    Una limitación de este sector es la necesidad de alimentar cultivos de algas con altas concentraciones de CO 2 . Mientras este CO 2 provenga de la explotación de combustibles fósiles , no podemos considerar esta fuente de biocombustible como energía renovable .

    La microalga euglena es un ejemplo tangible de biocombustible a base de algas. De hecho, en 2015, la empresa japonesa Euglena (empresa) suministra un autobús de biocombustible diario, compuesto por un 1% de euglena . La compañía también tiene como objetivo desarrollar biocombustible para aviones, y ha anunciado que quiere usarlo para los Juegos Olímpicos de Verano de 2020 , pero aún no ha volado ningún avión con biocombustible producido por la compañía.

    Propiedades antiincrustantes de las algas

    Las macroalgas marinas constituyen una fuente importante de investigación de moléculas antiincrustantes . De hecho, estos organismos están sujetos a bioincrustaciones con la adhesión de múltiples organismos como bacterias, microalgas, otras macroalgas o incluso varios moluscos. Hay por ejemplo entre 10 2 y 10 7 cells.cm -2 de bacterias epifitas dependiendo de las especies de macroalgas. El desarrollo de bioincrustaciones puede tener efectos nocivos sobre las algas. De hecho, la cobertura de su superficie de intercambio por organismos invasores puede limitar el acceso a los nutrientes pero también a la luz, evitando la fotosíntesis . Los microorganismos adheridos también pueden ser patógenos para las algas e interferir con su desarrollo. Para contrarrestar la bioincrustación, las macroalgas desarrollan medios de defensa químicos y físicos. Por ejemplo, el alga puede detener la invasión de organismos generando derivados reactivos del oxígeno ( ROS ), pero también secretando biocidas secundarios o metabolitos repelentes (moléculas sensibles al quórum ). Algunas macroalgas también tienen una topografía superficial particular, cubierta por una capa mucilaginosa inhóspita que limita la adhesión de organismos.

    Por lo tanto, los recubrimientos antiincrustantes eco-responsables pueden inspirarse en las algas para inhibir la adhesión de organismos a una superficie, tanto imitando su topografía superficial, como también injertando moléculas de algas con fines antiincrustantes. En la siguiente tabla se presentan algunos ejemplos de moléculas y su espectro de acción.

    Algas marinas tipo de actividad Compuesto activo
    Caulerpa proliferará Antibacteriano, antialgas Ésteres de acetileno sesquiterpenoide
    Sargassum  spp. Anti-algas Florotanina
    Laurencia viridis Anti-diatomeas Deshidrotirisiferol
    Grateloupia turuturu Anti percebe Floridosido
    Ulvaria oscura Anti-apetitoso Dopamina

    Efecto antiinflamatorio de las algas

    Las principales familias de moléculas antiinflamatorias presentes en las macroalgas son polisacáridos sulfatados , ácidos grasos poliinsaturados ( PUFA ), vidadol A y B, carotenoides ( fucoxantina , astaxantina ), alcaloides (caulerpina), terpenoides y feofitina a . 

    La fucoxantina es un derivado de los carotenoides y se ha aislado del alga parda Myagropsis myagroides . Estudios in vitro sobre líneas celulares de macrófagos de ratón RAW 264 inducidas por LPS han demostrado que hay principalmente inhibición de la producción de NO de una manera dependiente de la dosis por la fucoxantina y que esto se debe a la inhibición de la transcripción de iNOS  (en) . Por tanto, existe una inhibición de la secreción de citoquinas y en particular de TNFα . La fucoxantina también reduce la translocación al núcleo de las proteínas P50 y P65 y por tanto la degradación, en el citoplasma, del inhibidor de B (ikB) que induce la disminución de la transactivación del factor NFkB e inhibe la fosforilación de proteína quinasas. mitógenos ( MAPK , JNK, ERK…). Además, las pruebas de LDH permitieron establecer la no citotoxicidad de la fucoxantina.

    La caulerpina es un alcaloide bi-indol. Se han aislado varios isómeros de caulerpina a partir de rhodophyceae y clorofíceas . Para estudiar el efecto antiinflamatorio de la caulerpina in vivo, se utilizaron dos modelos en ratones: edema de oreja inducido por capsaicinas e inflamación del peritoneo inducida por carragenanos. Se observa una inhibición de la formación de edema en orejas de ratón del 56% cuando se ha tratado previamente con caulerpin. Asimismo, hay una reducción de la inflamación del peritoneo en ratones tratados con caulerpin. Son posibles mecanismos de acción similares a la indometacina, como la inhibición de la COX y las fosfilasas A. Caulerpin también es antinociceptivo , antitumoral , regulador del crecimiento y tiene propiedades estimulantes para el crecimiento de las raíces de las plantas.

    Un estudio in vitro revela que la feofitina a aislada de Ulva (Enteromorpha) prolifera suprime la inducción de la producción de aniones superóxido por un compuesto proinflamatorio. La feofitina inhibe la quimiotaxis de leucocitos y la formación de edema de oreja de ratón in vivo .

    El efecto citotóxico de un conjunto de polisacáridos sulfatados extraídos del alga Sargassum hemiphyllum se probó in vitro midiendo la proliferación celular así como la producción de LDH  ; no hay ningún efecto citotóxico detectable in vitro. Los análisis in vitro parecen mostrar que los polisacáridos inhiben la formación de mediadores inflamatorios como las citocinas. Estos estudios llevan a los investigadores a creer que los polisacáridos sulfatados interactúan con la vía de formación del factor de transcripción trimérico NF-kB secuestrando uno de los monómeros fuera del núcleo.

    Adaptación a ultravioleta

    En la zona intermareal , las algas, que son organismos fijos, están sujetas a muchas tensiones, incluida la radiación ultravioleta (UV). Los rayos UV provocan estrés oxidativo al provocar la formación de derivados reactivos del oxígeno ( ROS ) como el peróxido de hidrógeno (H 2 O 2). Estos ROS pueden dañar el ADN y causar peroxidación de lípidos y carboxilación de proteínas dentro de las células. A largo plazo, esto puede provocar envejecimiento celular, cáncer o incluso inflamación. Para tolerar estos estreses, las algas tienen estrategias de adaptación como la síntesis de metabolitos fotoprotectores secundarios .

    Existe una gran diversidad de moléculas fotoprotectoras en las algas, que actúan de diferentes formas: filtros UVA-filtros UVB, moléculas inductoras de melanogénesis, moléculas reflectantes, antioxidantes y cicatrizantes. Sus propiedades son de creciente interés para los fabricantes, especialmente en cosmética: el objetivo es encontrar filtros naturales para reducir los filtros químicos presentes en los filtros solares para limitar las reacciones alérgicas y reducir la contaminación ambiental por estas sustancias. Las moléculas de fotoprotectores que se encuentran con mayor frecuencia en las algas son los amino ácidos análoga a mycosporin o MAA (para Inglés micosporina amino ácido ). Para las algas que no tienen MAA para protegerse de los rayos UV, existen otros tipos de moléculas como florotaninos o carotenoides .

    Aminoácidos de tipo micosporina

    Los MAA están presentes en muchos organismos (moluscos, macroalgas, bacterias, cianobacterias ...). Los MAA son pequeños metabolitos secundarios, de gran diversidad estructural y que poseen la propiedad de cromóforo  : tienen la posibilidad de formar una nube electrónica deslocalizada que puede resonar con rayos incidentes de una determinada longitud de onda. Por ejemplo, porphyra-334, extraído de Porphyra umbilicalis , captura y refleja los rayos UV con una longitud de onda de 334  nm (UVA) sin producir derivados reactivos del oxígeno. Su síntesis es inducida por la exposición a la radiación solar.

    Su propiedad fotoprotectora se transmite a lo largo de la cadena trófica al consumidor secundario. Por ejemplo, los erizos de mar deben alimentarse de algas con MAA para dar a sus huevos una resistencia solar que les permita su correcto desarrollo. Recientemente, un equipo de investigadores demostró la eficacia fotoprotectora de los MAA y, en particular, de porphyra-334 en fibroblastos humanos. Porphyra-334 no parece ser tóxico para estas células y parece reducir su senescencia. Este MAA limita el estrés al reflejar la radiación UVA, reduciendo el estrés oxidativo relacionado con la exposición a los rayos UV y reduciendo la síntesis de metaloproteasas de matriz (MMP) involucradas en la destrucción del tejido conectivo. Porphyra-334 también participa en la captura de ROS implicados en el daño del ADN, la peroxidación de lípidos y la carboxilación de proteínas.

    Los MAA tienen, por tanto, un alto potencial cosmético en la protección solar y la lucha contra la senescencia celular.

    Florotaninos

    Las florotaninas son polifenoles que se encuentran en las algas pardas. Son oligómeros de floroglucinol con una variedad de combinaciones que dan como resultado una diversidad significativa de estas moléculas. Tienen diferentes roles como protección contra herbívoros. Se sospecha que protegen a las algas contra los rayos UVB, ya que su espectro de absorción alcanza un máximo de alrededor de 270  nm (UVB). En 2011, un equipo de investigadores demostró que las florotaninos tenían un efecto fotoprotector en los embriones de pez cebra . De hecho, las florotaninos reducen la generación de derivados reactivos del oxígeno, la hiperpigmentación y la muerte celular asociada con la exposición a los rayos UVB en estos embriones.

    Algas tóxicas y nocivas

    Las algas unicelulares microscópicas (dinoflagelados) pueden volver tóxicos para el hombre los mariscos ( mejillones , ostras , almejas , berberechos , almejas ...) y prohibir su uso bajo amenaza de trastornos gastroentéricos graves o, más raramente, trastornos neuromusculares. se trata de un fenómeno bastante recurrente en el cultivo de mejillones en la cuenca del Thau en Languedoc y en las costas atlánticas , especialmente en Bretaña y Vendée .

    Sargassum muticum , un alga parda introducida accidentalmente en Europa en 1973 con ostras japonesas , colonizó rápidamente la costa atlántica desde España hasta Noruega, así como el Mediterráneo occidental hasta Venecia. Sustituyó a determinadas especies (laminairia saccharina en particular) y podría constituir una gran molestia para el cultivo de moluscos . Este fenómeno se caracterizó claramente por primera vez en la década de 1970 , y la contaminación aumentó significativamente en la década de 1980 , antes de estabilizarse en la década de 1990 .

    Caulerpa taxifolia , un alga verde tropical que se escapó accidentalmente del Museo Oceanográfico de Mónaco, se ha vuelto invasora en el Mar Mediterráneoen losúltimos añosen detrimento de la vegetación autóctona, incluidas las praderas de Posidonia. Tiene baja toxicidad y no es consumido por la fauna local.

    Los recolectores de algas consideran a Saccorhiza polyschides como una "maleza" , un alga muy robusta, sin interés económico, que coloniza rápidamente las rocas despojadas por la explotación de Laminaria digitata .

    Notas y referencias

    1. Véase, en particular las obras:
      • Bruno de Reviers , Biología y filogenia de las algas , vol.  1: volumen 1 , París, Belin, coll.  "Belin Sup Ciencias / Biología",Octubre de 2002, 352  p. [ detalle de ediciones ] ( ISBN  978-2-7011-3083-5 , ISSN  1158-3762 )
      • Bruno de Reviers , Biología y filogenia de las algas: tomo 2 , vol.  2: volumen 2 , París, Belin, col.  "Belin Sup Ciencias / Biología",Febrero de 2003, 256  p. [ detalle de ediciones ] ( ISBN  978-2-7011-3512-0 , ISSN  1158-3762 )
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