Algue

Lesalgues/alg/sont desorganismes vivantscapables de produire de laphotosynthèse oxygéniqueet dont lecycle de viese déroule généralement en milieuaquatique. Elles constituent une part très importante de labiodiversitéet la base principale deschaînes alimentairesdeseaux douces,saumâtresetmarines. Diverses espèces sont utilisées pour l'alimentation humaine, l'agricultureet l'industrie.
Les algues ne constituent pas un groupe évolutif unique, mais rassemblent toute une série d'organismes pouvant appartenir à des groupesphylogénétiquestrès différents. De fait, les algues ont souvent été définies par défaut, par simple opposition aux végétaux terrestres ou aquatiques pluricellulaires.
L'étude des algues s'appelle laphycologie. Le terme d'algologieest parfois utilisé, mais il désigne également labranche de la médecine qui traite de la douleur.
De nombreuses estimations ont fait varier le nombre d’espèces d’algues de 30 000 à plus d'un million. Malgré les incertitudes quant aux organismes qui devraient être considérés comme des algues, un inventaire établi en 2012, d'après labase de donnéesAlgaeBase(qui inclut 15phylaet 64classesmais ne prend pas en compte les quelque 200 000 espèces dediatomées,microalguessiliceuses), recense 72 500 espèces d’algues différentes.
Le mot « algue » est issu du mot latinalgade même signification. Son étymologie est obscure. Bien que certaines spéculations le rapprochent du latinalgēre, « avoir froid », aucune raison connue ne permet d'associer les algues à la température. Une source plus vraisemblable serait *allĭga« liant, entrelaçant » (dérivé deadlĭgātĭoaction de lier).
Le mot grec ancien pour « algue » estφῦκος/phŷkos, ce qui pouvait signifier soit l'algue elle-même (probablement unealgue rouge), soit une teinture rouge qui en dérive. En effet, la latinisationfūcusdésignait avant tout le rouge cosmétique. Son étymologie est également incertaine, mais un candidat potentiel est le terme hébreu biblique פוך / pūk, « peinture », un fard à paupières utilisé par les anciens Égyptiens et d'autres habitants de Méditerranée orientale. Il pourrait alors s'agir de n'importe quelle couleur : noir, rouge, vert ou bleu.
L'étude moderne des algues, marines ou d'eau douce, est appelée soit phycologie, soit algologie, selon que la racine grecque ou latine est utilisée. Le motfucusest repris dans un certain nombre de taxons.
Jusque dans les années 1960, laclassification du monde vivantcomportait un «règnevégétal» subdivisé enthallophytes(taxondans lequel étaient incluses les algues) et lescormophytes. Ces taxons étaient des regroupements artificiels d'organismes très divers sur la base de ressemblances morphologiques, et sont devenus obsolètes. La définition des algues est liée à l'histoire des scienceset desclassificationset répond plus à des nécessités pratiques qu'elle n’est cohérente. Le terme collectif d'algues est en effet une dénomination commode permettant de regrouper des organismes photosynthétiquesinféodésauxzones humidesmais plusieurs groupes algaux n'ont pas d'ancêtre commun direct (groupespolyphylétiques, disséminés en plusieurslignées évolutivesbien distinctes au sein dudomainedeseucaryotes).
Dans l'acception la plus large du terme, les algues rassemblent :
Lamorphologieest donc très diversifiée : de nombreuses espèces sont unicellulaires, éventuellement mobiles, d'autres forment des filaments cellulaires ou des lames simples, d'autres développent des architectures complexes et différenciées, par apposition cellulaire ou par enchevêtrement de filaments tubulaires. Les algues ne possèdent cependant pas de tissus nettement individualisés, comme on peut en trouver parmi les végétaux terrestres vasculaires. Les couleurs des algues, qui peuvent être très variées (verte, jaune, rouge, brune...) ont servi, dans le sillage deLamourouxà désigner les différents « groupes »taxinomiquesd'algues.
Bien que pouvant appartenir à des groupes non apparentés, les algues peuvent constituer des groupes écologiques pertinents : lesmacroalguesmarines ou d'eau douce, lephytoplancton, lepériphyton, lephytobenthos, etc.
Certaines algues contribuent à des formes symbiotiques stabilisées très répandues dans la nature, telles que leslichenset lescoraux zooxanthellés, mais certaines espèces peuvent aussi être impliquées dans des formes de symbioses plus rares ou plus insolites, par exemple avec certaineséponges d'eau doucecommeSpongilla lacustris, avec desmollusques nudibranchescommePhyllodesmium longicirrumet même, cas unique connu chez lesVertébrés, avec la salamandre maculéeAmbystoma maculatum.
Il existe quelques cas d'algues parasites.
Tous les végétaux aquatiques ne sont cependant pas des algues. Plusieurs groupes de plantes terrestres se sont adaptés à une existence immergée en eau douce (desmousses, les fougèresHydropteridales, diversesSpermaphytesdont lesPotamogetonacées, lesHydrocharitacées, lesUtriculaires, etc.).Quelques familles deplantes à fleursvivent même exclusivement ou partiellement dans la mer (Zostéracées,Posidoniacées,Cymodoceaceae, certainesHydrocharitaceae,RuppiaceaeetZannichelliaceae) constituant desherbiers marins.
À l'inverse, de nombreuses algues unicellulaires ont conquis des habitats terrestres très diversifiés, pourvu qu'ils soient au moins un peu humides.
Ainsi,Chlamydomonas nivalisvit dans les glaciers. Des algues verdissent de nombreuses écorces d'arbres. L'algueKlebsormidiumest fréquemment trouvée sur les façades d'Europe ainsi que d'autres espèces selon Ortega-Calvo et al.(1991); Rindi et Guiry (2004); Barberousse (2006)et Rindi (2004), dontTrentepohlia,Trebouxia,PrasiolaetChlorellaou encore une espèce du genreTrentepohliaest responsable des traînées rougeâtres sur le ciment de poteaux électriques, de murs ou sur lecrépidemortierappliqué sur certainesfaçadesde bâtiments, par exemple assez fréquemment dans l'ouest de la France. Des murs peuvent être teintés de jaune-orangé, brun ou bordeaux en raison de la présence decaroténoïdeset de produits de dégradation de lachlorophylle(lesphycobiliprotéines) issus d’algues, decyanobactérieset de microchampignons. La colonisation de crépis par des bactéries chemo-organotrophiques et/ou les produits de dégradation des cyanobactéries et des algues enrichies en fer provoque une coloration rouge et rose des façades selon Warscheid et Braams (2000), cités par Estelle Dalod dans sa thèse sur l'influence de la composition chimique de mortiers sur leur biodétérioration par les algues.
Traditionnellement, on classait lescyanobactériesparmi les algues, référencées commecyanophytesoualgues bleu-vert, bien que certains traités les en aient exclues. Elles apparaissent déjà dans des fossiles duPrécambrien, datant d'environ 3,8 milliards d'années. Elles auraient joué un grand rôle dans la production de l'oxygènede l'atmosphère. Leurs cellules ont une structureprocaryotetypique des bactéries. La photosynthèse se produit directement dans lecytoplasme. Lorsqu'elles sont en symbiose avec unchampignon, elles forment unlichen.
Elles sont à l'origine deschloroplastesdes cellules eucaryotes, et ont ainsi permis aux végétaux de réaliser laphotosynthèse, à la suite d'uneendosymbiose.
Toutes les autres algues sonteucaryotes. Chez elles, la photosynthèse se produit dans des structures particulières, entourées d'une membrane, qu'on appellechloroplastes. Ces structures contiennent de l'ADN et sont similaires aux cyanobactéries validant l'hypothèse de l'endosymbiose.
Trois groupes de végétaux ont deschloroplastes« primaires » :
Dans ces groupes, le chloroplaste est entouré par 2 membranes. Ceux des algues rouges ont plus ou moins la pigmentation typique des cyanobactéries, alors que la couleur verte, et celle des plantes supérieures, est due à la chlorophylleaetb. L'analyse biochimique des membranes permet raisonnablement de soutenir l'hypothèse que ces groupes ont un ancêtre commun, c'est-à-dire que l'existence des chloroplastes serait la conséquence d'un seul événement endosymbiotique.
Deux autres groupes, lesEuglénophyteset lesChlorarachniophytes, ont des chloroplastes verts contenant de la chlorophylleaetb. Ces chloroplastes sont entourés, respectivement, de trois ou quatre membranes et furent probablement acquis de l'incorporation d'une algue verte. Ceux des Chlorarachniophytes contiennent un petitnucléomorphe, reste du noyau de la cellule. On suppose que les chloroplastes des Euglénophytes ont seulement 3 membranes parce qu'ils furent acquis parmyzocytoseplutôt que parphagocytose.
Les autres algues ont toutes des chloroplastes contenant des chlorophyllesaetc. Ce dernier type de chlorophylle n'est pas connu du moindre procaryote ou chloroplaste primaire, mais des similarités génétiques suggèrent une relation avec l'algue rouge. Ces groupes comprennent :
Dans les trois premiers de ces groupes (Chromista), le chloroplaste a 4 membranes retenant un nucléomorphe chez les Cryptophytes, et on suppose maintenant qu'ils ont en commun un ancêtre coloré. Le chloroplaste des Dinoflagellés typiques a 3 membranes, mais il y a une diversité considérable dans les chloroplastes de ce groupe, quelques membres ayant acquis leurs plastes par d'autres sources. LesApicomplexa, un groupe de parasites étroitement apparentés, ont aussi desplastesdégénérés appelés apicoplastes, différents toutefois des véritables chloroplastes, qui semblent avoir une origine commune avec ceux des dinoflagellés.
Quelques genres, classés selonCatalogue Of Life:
ProkaryotaRègneBacteria
EukaryotaRègneChromista
RègnePlantae
RègneProtozoa
Un des projetscollaboratifsdeTela botanicaporte sur la création d'une base de données Alguespour les algues (macroalgues et microalgues marines, saumâtres, dulçaquicoles et terrestres) de France métropolitaine, et éventuellement ensuite des territoires d'outre-mer.
La plupart des algues les plus simples sont unicellulairesflagellésouamoeboïdes, mais des formes coloniales et non-mobiles se sont développées indépendamment dans plusieurs de ces groupes. Les niveaux d'organisation les plus courants, dont plusieurs peuvent intervenir dans lecycle de vied'une espèce, sont les suivants :
Des niveaux plus élevés d'organisation ont même été atteints, menant à des organismes avec des différenciations complètes des tissus. Ce sont les algues brunes qui peuvent atteindre 70mde long (varech) ; les algues rouges et les algues vertes. Les formes les plus complexes se trouvent chez les algues vertes (voirCharales), dans une lignée qui a conduit aux plantes supérieures. Le point où ces dernières commencent et où les algues s'arrêtent est marqué habituellement par la présence d'organes reproductifs munis de couches de cellules protectrices, une caractéristique qu'on ne trouve pas dans les autres groupes d'algues.
Les algues constituent, avec lesbactérieset lezooplancton, une part essentielle importante de l'écologie aquatique et de l'environnement marinnotamment. Elles ont adopté des modes de vie très divers, certaines vivant même hors de l'eau. Grâce à dessporesrésistantes, nombre d'entre elles ont une capacité exceptionnelle de résistance. Le vent, les embruns et les oiseaux migrateurscontribuent à leurdispersion.
Les algues jouent un rôle essentiel dans lecycle du carbone. En effet, elles fixent le carbone atmosphérique via laphotosynthèseet contribuent ainsi à limiter l'effet de serre.
Bien qu'elles soient toutes pourvues de chlorophylle, elles peuvent être autonomes (autotrophesousaprophytes),parasites, ou vivre ensymbiose.
Lesmacroalguescroissent surtout dans les eaux peu profondes et procurent des habitats différents. Lesmicroalgues, qui composent lephytoplancton, sont à la base de la chaîne alimentaire marine. Le phytoplancton peut être présent en forte densité là où les nutriments sont abondants, par exemple dans les zones deremontée d'eauoueutrophisées. Elles peuvent alors former desefflorescences, et changer la couleur de l'eau.
Lesmarées vertesqui peuvent couvrir certaines plages d'un matelas nauséabond de quelques décimètres d'épaisseur et de quelques mètres voire dizaines de mètres de large, sont dues à la prolifération d'algues vertes, essentiellementUlva lactuca, dans un milieu enrichi ennitratespar le ruissellement dans les zones d'agriculture intensive ou par un traitement insuffisant deseaux uséesde zones urbaines.
La consommation animale de populations algales est le fait defiltreurs(microalgues, spores d'algues), de brouteurs d'algues (animaux marins qui raclent ou sucent, à l'aide de leurradula, les algues microscopiques, les jeunes germinations desmacroalgues) ou de patureurs (animaux broutant des morceaux de macroalgues, principalement les poissonsphytophages). La pression animale sur ces populations provient essentiellement des animaux de la zone de balancement des marées qui ont également unerépartition étagée: Mollusques Gastéropodes (Littorines,aplysies, Gibbules, Troques, Pourpres, Patelles) et des Crustacés Cirripèdes représentés par plusieurs espèces de Balanes.
Les algues offrent des supports à l'épifaunefixée (ascidies, vers polychètes), abritent une macrofaunevagile(crabes, oursins) et une microfaune importantes servant de nourriture à différents prédateurs (poissons, crustacés).
Le plus ancien document attestant de l'usage médicinal des algues remonte en Chine avec leShennong bencao jing, ouvrage traitant des drogues végétales, animales et minérales et dont la paternité a été attribuée à un empereur mythiqueShennongvivant aux environs de 2800av. J.-C.Un chapitre entier de ce livre traite des algues et recommande notamment l'usage d'algues brunesriches en iode (Laminaria digitata,Laminaria saccharina,Fucus vesiculosus,Sargassum) dans le traitement dugoitre, réalisant uneiodothérapieavant la lettre. L'auteur chinois Sze Teu écrit en 600 av. J.-C. « certaines algues sont les seuls mets dignes de la table d'un roi » mais lacivilisation gréco-romainese montre moins enthousiaste pour les végétaux marins (la seule exception étant les matrones romaines qui destinent leFucusà des usages cosmétiques. AinsiVirgileécrit dans l’Énéide«nihil vilior alga» (rien de plus vil que les algues).
L'exploitation desgoémonscommeengraisremonte au moins auhaut Moyen Âgeen France. L'exploitation du varechdevient industrielle à partir duXVIsiècle.
Légume méprisé car situé en bas de lachaîne des êtresd'Aristote, l'algue est parfois consommée par les populations littorales pour faire face aux difficultés et aux menaces dedisettes, cette consommation étant supplantée par celle de lapomme de terredont la culture s'étend en Europe pendant toute la première moitié duXVIIIsiècle et contribue à mettre fin aux famines endémiques.
Les décennies 1990 et 2000 voient les algues être stigmatisées : les plages doivent en être débarrassées pour les touristes qui veulent des plages « propres » et lesmarées vertesproduisent un effet désastreux sur l'opinion publique ; mais leur retour en grâce est amorcé avec la valorisation de nombreux produits à base d'algues pour l'industrie cosmétique, l'alimentation, la médecine, lathalassothérapie,etc.
Une cinquantaine d'espèces d'algues comestibles sauvages ou cultivéessont utilisées pour l'alimentationhumaine, soit directement, soit sous forme decompléments alimentaires, soit sous forme d'additifs:
Les algues sont aussi une source d'oligo-éléments, notamment demagnésiumet d'iode, qui font souvent défaut à l'alimentationdans les pays industrialisés (ceux qui consomment peu depoissonnotamment, et qui consomment dusel raffinédépouillé de son iode naturel). Elles renferment également des polyphénols antioxydants appelésphlorotanins.
Il faut éviter la consommation d'algues qui vivent dans l'eaupolluée, car certains polluants sont absorbés par ces végétaux. C'est le cas par exemple avec lesrejetsd'eau radioactiveprès descentrales nucléairescôtières, descentres de retraitementdedéchets radioactifs(Windscaleen Grande-Bretagne,usine de la Hagueen France par exemple) ou des lieux d'expérimentation debombes atomiques(l'atoll deMoruroaenPolynésie françaisepar exemple) : les teneurs enradionucléidespeuvent alors rendre ces algues dangereuses pour la santé.
On note l'utilisation ancienne du goémon dans la fabrication de farines ettourteauxincorporés aux aliments composés, pourvolaillesnotamment.
EnBretagne, legoémonétait utilisé pour l'alimentation des vaches.
Legoémon, ou varech, est récolté sur les côtes, notamment enBretagnedepuis très longtemps pour en faire de l'engrais. Autrefois, il servait aussi à produire de lasoudeet de lapotasse. Il existe plusieurs façons d'utiliser les algues comme engrais naturels pour l'usage agricole ou de jardinage.
Deux usages sont préconisés : l'alternance des types de fumure 1 an sur 2 (algue-fumier animal) ; et une utilisation modérée 2 à 3 kg/mou 20 tonnes par hectare. Lors du ramassage, il faut prendre en compte le sable associé aux dépôts d'algue d'estran, il peut représenter 25 à 30 % du poids total, et selon la nature du sol à amender, il est susceptible de fragiliser la structure de rétention aqueuse des sols initiaux ou au contraire alléger des sols un peu lourd.
Lemaërl, ouPhymatolithon calcareum(Lithothamnium calcareum), une algue rouge calcifiée, était utilisé pour l'amendementdessolsacides. Les fonds à maërl sont maintenant protégés.
En 2022, près de cinquante sociétés dans le monde développent descomposés bioactifsmarins extraits d'algues pour élaborer une gamme caractéristique debiostimulantsqui limitent l'utilisation d'engrais. Par exemple, la sociétéGoëmarfait depuis les années 1980 des recherches sur desstimulateurs de la défense des planteset a mis au point un vaccin à base delaminarinequi a obtenu l'homologation sur plusieurs cultures.
C'est probablement à partir d'algues que lesbiocarburantspourront être produits avec le meilleur rendementrendant ainsi envisageable une production en quantité significative sansdéforestationmassive. Des cultures d'algues unicellulaires à forte teneur enlipides(50 % à 80 % en masse) et à temps de doublement rapide (de l'ordre de24h) permettent en effet une production debiodieselmoins polluante et incomparablement plus efficace que l'agriculture intensive de végétaux terrestres : les superficies nécessaires sont 30 fois moindres.
Plusieurs techniques de production sont étudiées :
Les lipides extraits de cettebiomassepeuvent être utilisés :
Une limite de cette filière est la nécessité d'alimenter les cultures d'algues en fortes concentrations de CO2. Tant que ce CO2sera issu de l'exploitation d'uneénergie fossile, on ne pourra pas considérer cette source de biocarburant comme uneénergie renouvelable.
La microalgueeuglenaest un exemple tangible de biocarburant à base d'algue. En effet, en 2015, la société japonaiseEuglena (entreprise)fournit quotidiennement un bus en biocarburant, composé à hauteur de 1 % d'euglena. La société a aussi pour ambition de développer du biocarburant pour avion, et a annoncé vouloir l’utiliser à l’occasion desJeux olympiques d'été de 2020, mais aucun avion n’a pour le moment volé avec du biocarburant produit par la société.
Les macroalgues marines constituent une source de recherche non négligeable pour les moléculesantifouling. En effet ces organismes sont sujets aubiofoulingavec l’adhésion de multiples organismes tels que des bactéries, des microalgues, d’autres macroalgues ou encore divers mollusques. Il y a par exemple entre 10et 10cellules.cmde bactéries épiphytes selon les espèces de macroalgues. Le développement de biofouling peut avoir des effets délétères pour l’algue. En effet, le recouvrement de leur surface d’échange par les organismes invasifs peut limiter l’accès aux nutrimentsmais aussi à la lumière, empêchant laphotosynthèse. Les microorganismes adhérés peuvent également être pathogènes pour l’algue et nuire à son développement. Pour contrer le biofouling, la macroalgue développe donc des moyens de défense chimiques et physiques. Par exemple, l’algue peut endiguer l’invasion d’organismes en générant des dérivés réactifs de l’oxygène (ROS), mais aussi en sécrétant desmétabolites secondairesbiocides ou répulsifs (molécules anti-quorum sensing). Certaines macroalgues présentent également une topographie particulière de surface, recouverte d’une couchemucilagineuseinhospitalière limitant la fixation d’organismes.
Les revêtements antifouling écoresponsables peuvent donc s’inspirer des algues pour inhiber l’adhésion des organismes sur une surface, à la fois en imitant leur topographie de surface, mais aussi en y greffant des molécules d’algues à visée antifouling. Quelques exemples de molécules et leur spectre d’action sont présentés dans le tableau ci-dessous.
Certaines substances tirées des algues, notamment l'algine, déjà citée, sont utilisées comme gélifiants, épaississants, émulsifiants, dans de nombreuses industries : pharmacie, cosmétiques, matières plastiques, peintures…
L'agar-agarsert de base pour la fabrication des milieux de culture bactériologique.
Phymatolithon calcareum(Lithothamnium) fournit un calcaire poreux utilisé pour la filtration de l'eau.
La capacité des algues à filtrer l'eau en concentrant ses constituants est également utilisable dans desstations d'épurationdeseaux usées(villes) ou des eaux sortant d'installations industrielles (industrie chimiquenotamment). Il reste à choisir ce qu'il est fait de ces algues devenues desdéchets, en généraltoxiques.
Les alginates sont utilisés dans lespansements gastriques(formation d'un gel surnageant à la surface du contenu gastrique), lespansementsdestinés aux grands brûlés (activation de la cicatrisation) maintien d'un environnement humide avec un grand pouvoir d'absorption) et les prises d'empreintes dentaires.
Les extraits d'algues sont recherchés pour leurs principes actifs (vitamine C, polyphénols…) incorporés dans les crèmes anti-âge hydratantes, régénérantes et anti-UV qui représentent les plus fortes valeurs ajoutéesde la filière cosmétique utilisant les algues.
Il est également possible de fabriquer desbiomatériauxetmatériaux biosourcésà partir d'algues, sans faire appel aupétrole(tensioactifsissus de laminaires dont sont extraits desmannuronates,bioplastiquesbiodégradablesproduits à l'aide de microalgues élevées dans les eaux usées, briques composées à 60 % de sargasses.
Les principales familles de molécules anti-inflammatoires présentes chez les macroalgues sont lespolysaccharides sulfatés, les acides gras polyinsaturés (PUFAs), le vidadol A et B, lescaroténoïdes(fucoxanthine,astaxanthine), lesalcaloïdes(caulerpine), lesterpénoïdes, et laphéophytine a.
La fucoxantine est un dérivé des caroténoïdes et a été isolé chez l’algue bruneMyagropsis myagroides. Des études in vitro sur des lignées cellulaires de macrophages de souris RAW 264 induites par LPS ont permis de montrer qu’il y a principalement inhibition de la production deNOde manière dose-dépendante par la fucoxantine et que ceci est dû à l’inhibition de la transcription deiNOS(en). Il y a donc inhibition de la sécrétion decytokineet en particulier deTNFα. La fucoxanthine réduit aussi la translocation vers le noyau des protéines P50 et P65 et donc la dégradation, dans le cytoplasme, de l’inhibiteur de B (ikB) ce qui induit la diminution de la transactivation du facteur NFkB et inhibe la phosphorylation desprotéines kinasesmitogènes (MAPKs, JNK, ERK…). De plus, des tests LDH ont permis d’établir la non cytotoxicité de la fucoxantine.
La caulerpine est un alcaloïde bi-indolé. Plusieurs isomères de la caulerpine ont été isolés chez lesrhodophycéeset leschlorophycées. Pour étudier in vivo l’effet anti-inflammatoire de la caulerpine, deux modèles ont été utilisés chez la souris : l’œdème de l’oreille induit par descapsaicineset la l’inflammation du péritoine induite par des carrageenans. Une inhibition de la formation de l’œdème des oreilles de souris de 56 % est observée lorsqu’il y a eu préalablement traitement à la caulerpine. De même, il y a réduction de l’inflammation du péritoine chez les souris traitées à la caulerpine. Des mécanismes d’action similaires à l’indométhacine tels que l’inhibition de COX et des phosphilases A sont possibles. La caulerpine est aussiantinociceptive,anti-tumorale, régulatrice de croissance et a des propriétés stimulantes pour la croissance de la racine des plantes.
Une étude in vitro révèle que laphéophytine aisolée d’Ulva (Enteromorpha) proliferasupprime l’induction de la production d’anion superoxyde par un composé pro-inflammatoire. La phéophytine inhibe la chimiotaxie des leucocytes ainsi que la formation de l’œdème de l’oreille de souris et ce,in vivo.
L’effet cytotoxique d’un ensemble depolysaccharides sulfatésextraits de l’algueSargassum hemiphylluma été testé in vitro en mesurant la prolifération cellulaire ainsi que la production deLDH; il n’y a pas d’effet cytotoxique détectable in vitro. Des analysesin vitrosemblent montrer que les polysaccharides inhibent la formation des médiateurs de l’inflammation tels que les cytokines. Ces études mènent les chercheurs à penser que les polysaccharides sulfatés interagissent avec la voie de formation du facteur de transcription trimérique NF-kB en séquestrant l'un des monomères à l’extérieur du noyau.
Des études ont montré que certaines espèces demicroalgueset les métabolites qu'elles produisent auraient une activité neuroprotectrice qui pourraient présenter un intérêt pour le traitement de la maladie d'Alzheimer.
Des extraits de l'espèceChlorella vulgaris,SynechococcusetNannochloropsis oculatasont riches encaroténoïdeset protègent le cerveau contre les dommages neuronaux associés austress oxydant, qui est considérée comme l'un des facteurs qui contribuent au développement de lamaladie d'Alzheimer.Nannochloropsis(en)oculata,Tetraselmis chui(en)etCocculinella minutissima(en)possèdent de forts effets inhibiteurs sur l'activité de  l'acétylcholinestérasequi dégrade l'acétylcholineresponsable de l'amélioration de la mémoire et la cognition. Un extrait de l'espèceNannochloropsis oceanicalimiterait le stress oxydant induit par l'agrégation despeptides bêta-amyloïdesdans le cerveau et qui nuit à la croissance et à la survie des neurones.
Enzone intertidale, les algues, qui sont des organismes fixés, sont soumises à de nombreux stress, dont lerayonnement ultraviolet(UV). Les UV provoquent unstress oxydanten entraînant la formation dedérivés réactifs de l’oxygène(DRO) comme leperoxyde d'hydrogène(H2O2). Ces DRO peuvent endommager l'ADN, et provoquer laperoxydation des lipideset lacarboxylationdes protéines au sein des cellules. À long terme, cela peut engendrer le vieillissement cellulaire, des cancers, ou encore des inflammations. Afin de tolérer ces stress, les algues possèdent des stratégies d’adaptation comme la synthèse demétabolites secondairesphotoprotecteurs.
Il existe chez les algues une diversité importante de molécules photoprotectrices, qui agissent de différentes manières : filtres UVA-filtre UVB, molécules induisant la mélanogénèse, molécules réflectrices, anti-oxydantes et cicatrisantes. Leurs propriétés intéressent de plus en plus les industriels, notamment en cosmétique : l’objectif est de trouver des filtres naturels afin de réduire les filtres chimiques présents dans les crèmes solaires afin de limiter les réactions d’allergies et réduire la pollution des milieux par ces substances. Les molécules photoprotectrices qui sont le plus fréquemment retrouvées chez les algues sont lesacides aminés analogues de la mycosporineou MAA (pour l'anglaismycosporine-like amino acid). Pour les algues n’ayant pas de MAA pour se protéger des UV, il existe d’autres types de molécules comme lesphlorotaninsou lescaroténoïdes.
LesMAAsont présents chez de nombreux organismes (mollusques, macroalgues, bactéries, cyanobactéries…). Les MAA sont de petits métabolites secondaires, d’une grande diversité structurale et possédant la propriété dechromophore: ils ont la possibilité de former un nuage électronique délocalisé pouvant entrer en résonance avec des rayons incidents d’une longueur d’onde donnée. Par exemple, le porphyra-334, extrait dePorphyra umbilicalis, capte et reflète les UV d’une longueur d’onde de 334nm(UVA) sans produire de dérivés réactifs de l'oxygène. Leur synthèse est induite par l’exposition aux rayonnements solaires.
Leur propriété photoprotectrice est transmise le long de la chaine trophique jusqu’au consommateur secondaire. Par exemple, les oursins doivent se nourrir d’algues possédant des MAA afin de conférer à leurs œufs une résistance solaire permettant leur bon développement. Récemment, une équipe de chercheurs a mis en évidence l’efficacité photoprotectrice des MAA et notamment la porphyra-334 chez des fibroblastes humains. La porphyra-334 ne semble pas toxique pour ces cellules et semble réduire leur sénescence. Cette MAA limite le stress en reflétant les radiations UVA, réduisant le stress oxydatif lié à l'exposition aux UV et réduit la synthèse demétalloprotéases matricielles(MMP) impliquées dans la destruction des tissus conjonctifs. La porphyra-334 est également impliquée dans la capture des DRO impliqués dans les dommages ADN, peroxydation des lipides et carboxylation des protéines.
Ainsi les MAA présentent un haut potentiel cosmétique dans la protection solaire et la lutte contre la sénescence cellulaire.
Lesphlorotaninssont des polyphénols trouvés chez les algues brunes. Ce sont des oligomères de phloroglucinol avec une variété de combinaison entrainant une diversité importante de ces molécules.
Ils ont différents rôles comme la protection contre les herbivores. Ils sont suspectés de protéger les algues contre les UVB puisque leur spectre d’absorption présente un pic à environ 270nm(UVB). En 2011, une équipe de chercheurs a démontré que les phlorotanins avaient un effet photoprotecteur chez des embryons depoisson-zèbre. En effet, les phlorotanins réduisent la génération de dérivés réactifs de l'oxygène, l’hyperpigmentation et la mort cellulaire liées à une exposition aux UVB chez ces embryons.
Des algues unicellulaires microscopiques (Dinoflagellées) peuvent rendre toxiques pour l'homme lesmollusques(moules,huîtres,praires,coques,palourdes…) et interdire leur consommation sous peine de troubles gastro-entériques graves ou, plus rarement, d'atteintes neuromusculaires ; c'est un phénomène assez récurrent dans lamytiliculturede l'étang de ThauenLanguedocet sur les côtes de l'océan Atlantique, notamment enBretagneet enVendée.
Sargassum muticum,algue bruneintroduite accidentellement en Europe en1973avec deshuitres japonaises, a colonisé rapidement le littoral atlantique de l'Espagne à la Norvège ainsi que la Méditerranée occidentale jusqu'à Venise. Elle a remplacé certaines espèces (laminairia saccharina en particulier) et a pu constituer une nuisance importante pour laconchyliculture. Ce phénomène a été clairement caractérisé pour la première fois dans les années1970, les pollutions augmentant de manière importante dans les années1980, avant de se stabiliser dans les années1990.
Caulerpa taxifolia,algue vertetropicale échappée accidentellement du musée océanographique deMonacoest devenue depuis quelques années envahissante en merMéditerranéeau détriment de la végétation autochtone, entre autres les herbiers deposidonie. Elle présente une faible toxicité et n'est pas consommée par la faune locale.
Lesgoémoniersconsidèrent comme une « mauvaise herbe »Saccorhiza polyschides, unelaminairetrès robuste, sans intérêt économique, qui colonise rapidement les rochers dépouillés par l'exploitation desLaminaria digitata.