Astaxanthine naturelle de Haematococcus pluvialis – Antioxydant

Le mode de vie moderne peut augmenter la production de radicaux libres : alimentation déséquilibrée, exposition aux polluants, sédentarité, stress chronique ou consommation de substances. Le stress oxydatif correspond à un déséquilibre entre la production de ces espèces réactives et les défenses antioxydantes de l’organisme. L’astaxanthine naturelle, extraite de la microalgue Haematococcus pluvialis, fait partie des caroténoïdes étudiés pour leur capacité à contribuer à la protection des cellules contre l’oxydation. Son origine est végétale et son intérêt se situe au niveau cellulaire.

L’astaxanthine naturelle : un caroténoïde extrait de Haematococcus pluvialis

L’astaxanthine est un pigment rouge orangé présent naturellement chez certaines algues, microalgues, levures et bactéries. Elle appartient à la famille des caroténoïdes et partage certains traits structuraux avec le bêta-carotène. L’être humain ne la synthétise pas et en consomme de faibles quantités par l’alimentation, notamment via le saumon, les crevettes ou les crabes.

Les études récentes montrent que l’astaxanthine naturelle issue de Haematococcus pluvialis est la forme la mieux documentée dans les compléments alimentaires. Les données disponibles portent surtout sur sa sécurité d’emploi et sur son activité antioxydante. En revanche, il est plus rigoureux d’éviter toute généralisation excessive sur l’absence totale de contre-indications : l’évaluation dépend de la dose, du profil de la personne et du produit utilisé.

L’astaxanthine naturelle est ainsi utilisée dans les compléments alimentaires et dans certains produits cosmétiques. Concrètement, cela signifie qu’elle est recherchée pour son rôle dans la protection des cellules face au stress oxydatif, en complément d’une hygiène de vie adaptée.

Notes scientifiques

1. FDA (2000). Technical Report, Aquaresearch Inc., Haematococcus pluvialis and astaxanthin safety for human consumption.

2. Spiller GA, Dewell A (2003). « Safety of an astaxanthin-rich Haematococcus pluvialis algal extract: a randomized clinical trial. » J Med Food, 6: 51-56.

3. Fuji Chemical Industry Co., Ltd. (2009). Notification of GRAS determination for Haematococcus pluvialis extract characterized by component astaxanthin esters.

Haematococcus pluvialis : la microalgue riche en astaxanthine naturelle

Haematococcus pluvialis est une source naturelle d’astaxanthine. Cette microalgue est particulièrement étudiée pour sa capacité à synthétiser et à accumuler ce caroténoïde lorsque ses conditions de culture deviennent défavorables. La synergie s’opère quand le stress environnemental active ses mécanismes de protection.

Son cycle de vie peut être résumé en deux phases :

1. En conditions favorables, les cellules ont une forme ovale et possèdent deux flagelles qui leur permettent d’être mobiles. Durant cette phase, la biomasse s’accumule et l’activité photosynthétique est élevée.
2. La seconde phase est induite par des conditions de stress de différentes natures : carence en nitrates et/ou en phosphates, excès de température, forte irradiance ou concentration élevée en sels. Pour y faire face, la cellule subit d’importants changements morphologiques et biochimiques, dont l’accumulation d’astaxanthine.

Cette deuxième phase, induite par le stress, se caractérise principalement par la perte des flagelles et l’accumulation de caroténoïdes. Les cellules stressées augmentent de volume. La microalgue prend alors une teinte rouge foncé, liée à cette accumulation. Cette adaptation évolutive lui permet de synthétiser et d’accumuler l’astaxanthine, un caroténoïde aux propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires, pouvant atteindre 2 à 5 % du poids sec. Elle forme également une gaine autour de sa membrane, constituée de molécules épaisses et résistantes.

Extraction de l’astaxanthine : CO2 supercritique et technologies d’extraction

L’astaxanthine est un composé lipophile, soluble dans certains solvants et dans les huiles. Les protocoles d’extraction reposent sur différentes technologies : ultrasons, homogénéisation, haute pression, champs électriques pulsés, extraction par solvant ou extraction au CO2 supercritique.

L’extraction au CO2 supercritique, la plus utilisée, permet notamment de purifier les matières premières en retirant certaines molécules indésirables. Les études récentes montrent que cette méthode est privilégiée pour préserver la stabilité et la biodisponibilité de l’astaxanthine naturelle, en particulier de ses formes estérifiées, qui représentent 95,7 % de l’extrait.

L’astaxanthine représente généralement jusqu’à 10 % de la masse sèche de Haematococcus pluvialis (4).

À l’inverse, la formation d’une membrane épaisse en réponse au stress complexifie le processus d’extraction de l’astaxanthine : cette barrière renforce la résistance cellulaire et rend la rupture des cellules plus difficile.

L’astaxanthine extraite de l’algue Haematococcus pluvialis a été approuvée en tant que Novel Food pour une utilisation dans les compléments alimentaires.

Note scientifique

4. Kim, Bolam, Soo Youn Lee, Aditya Lakshmi Narasimhan, Sangui Kim et You-Kwan Oh. « Cell disruption and astaxanthin extraction from Haematococcus pluvialis: Recent advances ». Bioresource Technology 343 (2022): 126124.

Astaxanthine naturelle versus synthétique : supériorité antioxydante et composition

L’astaxanthine synthétique et l’astaxanthine naturelle diffèrent par leur mode d’obtention, leur composition et leur profil antioxydant. Leur structure n’est pas identique, ce qui peut influencer leur comportement biologique. L’astaxanthine obtenue par voie naturelle provient généralement de trois sources : des coproduits issus de la transformation de produits aquatiques, Phaffia rhodozyma et les microalgues, principalement Haematococcus pluvialis.

La synthèse chimique peut générer des sous-produits non naturels. Concrètement, cela signifie que la pureté finale et le profil de biodisponibilité doivent être évalués avec attention, plutôt que présumés équivalents à ceux d’une source naturelle.

Au niveau de la composition, deux différences principales ressortent. D’une part, l’astaxanthine naturelle issue de Haematococcus pluvialis est majoritairement estérifiée, autour de 95,7 %, alors que l’astaxanthine synthétique et celle de Phaffia sont principalement sous forme libre, donc non estérifiée. D’autre part, la forme naturelle s’accompagne d’autres caroténoïdes, comme la cantaxanthine, le bêta-carotène, la zéaxanthine et la lutéine, tandis que les formes synthétiques ou issues de Phaffia n’apportent pas ce même profil.

Cette différence de composition éclaire aussi les écarts observés sur l’activité antioxydante : les études récentes montrent que, dans des essais in vitro, l’astaxanthine naturelle présente une activité antioxydante supérieure à celle de l’astaxanthine synthétique. Une fois absorbée, cette diversité de caroténoïdes peut participer à un environnement antioxydant plus large, même si les effets précis dépendent du contexte d’utilisation et de la dose.

Sur le plan de la sécurité, l’astaxanthine naturelle a fait l’objet de plusieurs essais cliniques ayant documenté son innocuité dans le cadre des compléments alimentaires. Elle est consommée depuis plus de 20 ans sans signalement d’effets indésirables majeurs dans cet usage.

À l’inverse, l’astaxanthine synthétique et celle issue de Phaffia ne disposent pas du même niveau de validation pour la consommation humaine. Dès lors, leur autorisation varie selon les cadres réglementaires et les pays.

En pratique, l’astaxanthine naturelle extraite de Haematococcus pluvialis se distingue par une activité antioxydante élevée, une matrice plus riche en caroténoïdes complémentaires et un historique d’utilisation documenté. En complément de cette base scientifique, il reste pertinent d’examiner l’origine de l’extrait, sa standardisation et la dose utilisée dans le produit choisi.

Glossaire

(Source : Wikipédia)

CPK : La créatine phosphokinase est une enzyme exprimée par plusieurs types de tissus. Dans la mitochondrie, où la concentration d’ATP est élevée, elle catalyse la conversion de la créatine en phosphocréatine, avec transformation simultanée de l’adénosine triphosphate (ATP) en adénosine diphosphate (ADP). Bien que l’équilibre de cette réaction soit largement en faveur de la réaction inverse, elle peut avoir lieu car l’ADP formé est immédiatement retransformé en ATP par la mitochondrie, ce qui déplace l’équilibre réactionnel.

Dyslipidémie : Il s’agit d’une concentration anormalement élevée ou diminuée de lipides dans le sang, qu’il s’agisse du cholestérol, des triglycérides, des phospholipides ou des acides gras.

Dysfonctionnement systolique du ventricule gauche : L’insuffisance cardiaque correspond à un état dans lequel une anomalie de la fonction cardiaque empêche le myocarde d’assurer un débit cardiaque suffisant pour couvrir les besoins énergétiques de l’organisme.

Cette défaillance peut refléter une anomalie de la contraction du muscle cardiaque ventriculaire, appelée dysfonction systolique, une anomalie du remplissage, appelée dysfonction diastolique, ou l’association des deux mécanismes.

Lorsque la défaillance atteint le ventricule gauche, on parle d’insuffisance ventriculaire gauche, ou insuffisance cardiaque gauche. Lorsqu’elle atteint le ventricule droit, on parle d’insuffisance ventriculaire droite, ou insuffisance cardiaque droite. Lorsqu’elle touche les deux ventricules, il s’agit d’une insuffisance cardiaque globale.

Il s’agit d’un syndrome potentiellement grave, associé à un risque vital et souvent handicapant.

HDL : Les lipoprotéines de haute densité, ou HDL (de l’anglais high-density lipoprotein), assurent le transport du cholestérol vers le foie, où il peut ensuite être éliminé.

Homéostasie : Ce terme désigne la capacité globale d’un système, notamment d’un organisme vivant, à maintenir stables un ensemble de paramètres clés.

Humeur aqueuse : Il s’agit d’un liquide biologique transparent, faiblement visqueux et dépourvu d’éléments figurés du sang. Il est continuellement filtré et renouvelé et, avec le corps vitré, contribue au maintien de la pression intraoculaire et de la forme du globe oculaire. Elle occupe les chambres postérieure et antérieure de l’œil. Elle apporte également les nutriments nécessaires aux cellules du cristallin, grâce à une circulation de cellule à cellule via les connexons.

IgA : Les IgA, ou immunoglobulines A, représentent environ 15 % des anticorps présents dans le sang. Elles sont également retrouvées dans la salive.

LDL : Les lipoprotéines de basse densité, ou LDL (de l’anglais low-density lipoprotein), constituent un groupe de lipoprotéines de tailles variables, généralement comprises entre 18 et 25 nm de diamètre. Leur fonction est de transporter le cholestérol, libre ou estérifié, dans le sang et à travers l’organisme afin de l’apporter aux cellules.

Molécules estérifiées : Ce terme désigne des composés dans lesquels un acide, généralement organique, et un alcool ont réagi pour former une liaison ester. Cette liaison est caractérisée par le groupe -COO-. Les esters sont souvent associés à des odeurs agréables et se retrouvent notamment dans certaines huiles essentielles, certaines phéromones et divers arômes artificiels.

Monacoline K : la levure de riz rouge est issue d’un riz fermenté, de couleur rouge pourpre, obtenu grâce à l’action d’un champignon microscopique, Monascus purpureus, qui produit un pigment rouge caractéristique. Elle est utilisée en médecine non conventionnelle dans les situations d’hypercholestérolémie, de dyslipidémie ou de risque cardiovasculaire. Concrètement, cela signifie que la monacoline K peut contribuer à abaisser le LDL-cholestérol, mais généralement moins qu’une statine standard.

Mitochondrie : il s’agit d’un organite présent dans la plupart des cellules eucaryotes, souvent qualifié de « centrale énergétique » de la cellule. Il produit l’adénosine triphosphate (ATP), principale source d’énergie cellulaire, grâce à un processus appelé respiration cellulaire.

Myofibrille : c’est une longue structure filamenteuse présente dans les cellules musculaires. Elle est constituée d’unités répétées appelées sarcomères, qui renferment notamment les protéines actine et myosine. Les myofibrilles assurent la contraction musculaire : la force est produite lorsque ces protéines glissent les unes par rapport aux autres.

PCR : il s’agit d’une méthode d’analyse qui permet notamment de détecter la présence de virus et d’en mesurer la concentration, appelée charge virale.

Phaffia rhodozyma : il s’agit d’une levure fermentaire productrice de caroténoïdes, classée parmi les Deuteromycotina, aussi appelés Blastomycètes. Sa capacité à synthétiser des caroténoïdes, la composition de base de son ADN, certaines propriétés métaboliques comme l’utilisation de l’urée, la structure de sa paroi cellulaire, son mode de bourgeonnement ainsi que la nature des polysaccharides de sa capsule suggèrent une origine basidiomycète (Miller et al., 1976).