La spiruline est-elle bonne pour le diabète?

La spiruline is a blue-green algae belonging to the Cyanobacteria phylum that grows naturally in high-salt lakes in the subtropical and tropical regions of America, Mexico, Asia and Central Africa. Spirulina is already considered a healthy food by consumers [1]. As a low-level prokaryotic single-celled or multicellular aquatic organism, it is widely praised for its extremely rich nutritional content and has been dubbed a “superfood”. In addition, a moderate intake of spirulina can provide the general population with a sufficient supply of B vitamins, especially vitamin B12. Spirulina polysaccharides in particular have shown potential in supporting the treatment of metabolic diseases, enhancing free radical scavenging capacity, and regulating blood sugar and lipid levels [2].

La spiruline synthétise également une grande quantité de phycobiliprotéines. Actuellement, la spiruline est largement utilisée comme source naturelle de pigments dans de nombreux domaines, tels que l’alimentation et les cosmétiques. En outre, il présente également un grand potentiel d’application dans les domaines du traitement médical et de la bioingénierie, et est utilisé pour fabriquer des réactifs fluorescents. La spiruline peut également être transformée en aliments spécifiques pour répondre à la demande du marché, ce qui offre de bonnes perspectives de développement et d’utilisation. À l’échelle mondiale, en particulier dans les pays développés comme les États-Unis, l’allemagne et la France, les produits liés à la spiruline sont largement intégrés dans tous les aspects de la vie quotidienne, servant les consommateurs sous forme de boissons pour sportifs et de cosmétiques de beauté [3]. Cet article résume de manière exhaustive la composition nutritionnelle et l’activité biologique de la spiruline, fournissant une référence pour le développement et l’utilisation de la spiruline.

1 composition nutritionnelle de spiruline

1.1 polysaccharides de spiruline

Les polysaccharides algaux sont des polymères formés par la connexion de plusieurs molécules monosaccharides différentes ou identiques par l’intermédiaire de liaisons glycosidiques, et sont habituellement solubles dans l’eau. Sun Jianguang et al. [4] ont isolé et purifié les polysaccharides bruts de spiruline et déterminé leurs propriétés physico-chimiques. Spiruline polysaccharide est un polysaccharide intracellulaire soluble dans l’eau avec un poids moléculaire de 12,590. Il est composé de D-mannose, D-glucose, D-galactose et acide glucuronique, avec des teneur relatives de 30,9%, 29,8%, 22,7% et 16,5%, respectivement. L’analyse par spectroscopie infrarouge et par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire montre que la liaison glycosidique dans sa structure moléculaire est du type α.

1.2 protéines et acides aminés

Le principal nutriment de la spiruline est la protéine, qui représente 60% à 70% de son poids sec. Cette teneur est environ 1,7 fois celle du soja, 9,3 fois celle du maïs, 3,5 fois celle du bœuf et 4,6 fois celle des œufs. La spiruline est riche en acides aminés, en particulier l’acide glutamique, et contient des acides aminés essentiels qui atteignent ou dépassent l’apport recommandé fixé par l’organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) [5]. La protéine spiruline est non seulement de haute qualité, mais aussi très soluble dans l’eau, facilement digérée, et a un coefficient de digestion de 95% et un taux d’absorption de 75% [6].

1.3 vitamines et minéraux

Spiruline contient plus de 13 types de vitamines, y compris ceux qui soutiennent la croissance et le développement, tels que la vitamine B1, la vitamine B2, la vitamine B12 et la vitamine E. notamment, la teneur en bêta-carotène dans 100 g de spiruline est aussi élevé que 50 mg, ce qui est significativement plus élevé que celui d’autres plantes et 15 fois celle des carottes [7]. La spiruline est riche en minéraux, avec plus de 50 types d’éléments, et est riche en iode, potassium et sodium. La spiruline contient également des niveaux élevés de zinc, de manganèse et de nombreux autres oligo-éléments [8].

2 L’activité biologique de la spiruline

2.1. -   Système immunitaire

Spiruline est extrêmement riche en micronutriments, dont beaucoup ont une activité biologique unique. Ils peuvent effectivement enlever les radicaux libres dans le corps, réduisant ainsi les dommages au tissu cellulaire, améliorant le corps et#39; S système immunitaire, et la prévention de nombreuses maladies. Les polysaccharides spiruline en sont un. Au cours des dernières années, les discussions universitaires et la recherche sur les effets immunomodulateurs de spiruline polysaccharides ont augmenté de manière significative. Selon une étude de Weijinhe et al. [9], les polysaccharides spiruline présentent des effets immunomodulateurs importants dans un modèle de souris. Spécifiquement, les polysaccharides de spiruline peuvent effectivement augmenter la réaction d’hypersensibilité retardée causée par le dinitrofluorobenzène, tout en améliorant également la fonction du système immunitaire de souris, comme indiqué par une augmentation de l’indice du thymus, une augmentation dela valeur hémolytique sérique, et une augmentation de l’activité phagocytaire des macrophages mononucléaires. Plus particulièrement, ces effets immunitaires positifs ont montré une corrélation positive directe avec la dose de polysaccharide de spiruline utilisée, c.-à-d., plus la dose est élevée, plus l’effet d’amélioration immunitaire est prononcé. Cette découverte révèle non seulement le potentiel de spiruline polysaccharide dans la régulation du système immunitaire, mais fournit également une base scientifique pour son application dans la prévention et le traitement des maladies immunitaires apparentées.

L Xiaohua et al. [10] croient quespirulina polysaccharides have a strengthening effect and can effectively improve the immune system function of mice whose immunity has declined due to treatment with cyclophosphamide. Chang Jingyao et al. [11] systematically investigated the regulatory effect of spirulina polysaccharides on 24 cytokines in mouse serum through three different administration methods. The study found that the use of spirulina polysaccharides significantly promoted the overall immune function of mice. Chen Wenqing et al. [12] showed that spirulina polysaccharides have the effect of promoting lymphocyte proliferation in mice and can exert a positive effect in immune regulation by inducing IFN-γ.

Les polysaccharides spiruline sont principalement composés de glucose et de rhamnose. AFZALI et al. [13] ont utilisé la chromatographie liquide à haute performance, la spectroscopie infrarouge et la résonance magnétique nucléaire pour distiller et purifier les polysaccharides bruts de la spiruline, isolant ainsi deux composants polysaccharides, la spiruline polysaccharide-1 et la spiruline polysaccharide-2, qui ont tous deux été identifiés comme des glucans ramifiés. Ces polysaccharides peuvent considérablement améliorer le body' S de défense contre les invasions virales et bactériennes. En outre, les polysaccharides de spiruline peuvent considérablement améliorer la capacité phagocytaire des macrophages, tout en favorisant la production d’oxyde nitrique (NO) et l’expression de cytokines connexes, et en favorisant la libération de NO par ces cellules. NO joue un rôle central dans le corp' S réponse aux changements environnementaux, non seulement améliorer le système immunitaire et#39; S capacités de défense, mais aussi réduire les dommages causés par des réponses immunitaires excessives [14].

2.2 antioxydant

Spiruline est riche en phycocyanine, antioxydants naturels tels que le bêta-carotène, vitamines et minéraux, eta été démontré pour avoir des effets antioxydants significatifs. Ces composés peuvent efficacement neutraliser l’excès de radicaux libres, prévenir les dommages à l’adn, et augmenter l’activité de la superoxyde dismutase et de la catalase, réduisant de manière significative la fréquence des événements de stress oxydatif. Ceci réduit effectivement les dommages causés aux cellules par les radicaux libres, maintient un état harmonieux entre les cellules et leur environnement externe, et assure le progrès en douceur de la cellule et#39; S processus métaboliques [15].

Luo Aiguo et al. [16] avec succèsextracted proteins from Spirulina platensis and evaluated their effectiveness in scavenging free radicals. The data showed that when the intake of Spirulina proteins reached a specific threshold, they exhibited antioxidant properties comparable to vitamin C. In addition to the direct evaluation of the antioxidant properties of Spirulina, HASSANZADEH et al. [17] explored the value of spirulina in the optimization of innovative functional juice formulations. Wheat germ powder and spirulina were used as formulation synergists. It was found that when the addition ratio of spirulina and wheat germ was 1%, the antioxidant capacity of the functional beverage increased to 98%, and it also achieved the highest score in the sensory evaluation.

Li Ling et al. [18-19] ont constaté que la spiruline et ses polysaccharides peuvent récupérer efficacement les radicaux hydroxyles (·OH) et les anions superoxydes (·O2-), qui sont deux types d’espèces réactives d’oxygène qui jouent un rôle important dans les dommages cellulaires. En piégant ces radicaux libres, spiruline et ses polysaccharides peuvent inhiber significativement la peroxydation des lipides et les dommages oxydatifs à l’adn. En outre, les polysaccharides spiruline ont un effet antioxydant particulièrement fort, ce qui est meilleur que celui de la spiruline elle-même. Cela montre que les polysaccharides de la spiruline sont une composante importante de son activité antioxydante, et que la spiruline contient également d’autres ingrédients avec des effets antioxydants, tels que les vitamines et la phycocyanine. Des études ont montré que la spiruline a non seulement une forte capacité à récupérer les radicaux libres, mais fournit également une protection antioxydante durable.

2.3 hypoglycémique

Spirulina polysaccharides are natural ingredients in spirulina that exhibit a diverse range of biological activities. Spirulina polysaccharides are involved in the regulation of many life processes in cells and exhibit a significant blood glucose-lowering effect. MA et al. [20] used response surface methodology to study the extraction and purification of β-carotene and spirulina polysaccharides from spirulina, and also evaluated their in vitro antioxidant activity and blood glucose-lowering effect in diabetic mouse models. The results showed that β-carotene extracted from spirulina has significant antioxidant capacity and also exhibits strong inhibitory effects against lipid peroxidation. In addition, in diabetic model mice, after 10 days of administration, the blood glucose level of the mice decreased significantly, from (15.81±1.71) mmol·L-1 to (8.10±0.88) mmol·L-1, and the food and water intake also improved significantly. Qi Qinghua [21] extracted polysaccharides and proteins from spirulina using hydrochloric acid precipitation. in the treatment of high blood sugar in experimental rats with diabetes induced by alloxan, it showed a significant blood sugar regulating effect, which shows that it has certain potential in the development of functional foods and has certain application value in the prevention and treatment of diabetes. ABOUZID et al. [22] conducted a comparative study on the anti-hyperglycemic effects of several Egyptian plants and spirulina. The results showed that spirulina exhibited the most significant anti-hyperglycemic activity.

Le mécanisme par lequel spiruline régule le métabolisme du glucose peut impliquer la double action des protéines abondantes et de la cellulose dans la spiruline, qui aident à ralentir la hausse de la glycémie et de favoriser la production d’insuline. Spiruline et#L’ effet de l’ amélioration de la sensibilité à l’ insuline peut être lié à sa capacité à réduire le niveau d’ interleukine-6 (IL-6). Ce mécanisme aide à maintenir le fonctionnement normal de la voie de signalisation de l’insuline, en particulier la fonction du substrat du récepteur de l’insuline. Si les taux d’il-6 sont trop élevés, ils peuvent affecter l’activité des substrats des récepteurs de l’insuline, entravant ainsi le transport du transporteur de glucose 4 (GLUT4) vers la membrane cellulaire, ce qui entraîne une diminution de l’efficacité de l’absorption du glucose par les muscles et les tissus adipeux. La spiruline peut donc aider à améliorer le métabolisme du glucose et la sensibilité à l’insuline en régulant les niveaux d’il-6 [23].

Wang Suyi et al. [24] ont mené une étude approfondie sur des rats diabétiques. Dans un modèle de diabète chez le rat induit par la streptozotocine (STZ), une augmentation de la production du produit de peroxydation malondialdéhyde (MDA) a été observée, tandis que l’activité de l’enzyme antioxydante superoxyde dismutase (SOD) a diminué significativement. Cette série de changements a directement entraîné une diminution de la sécrétion d’insuline et une augmentation du taux de glycémie. On peut en déduire qu’une diminution de la capacité antioxydante est l’un des facteurs clés dans le développement du diabète. Le traitement avec les polysaccharides de spiruline a significativement réduit les niveaux sériques de MDA et augmenté significativement l’activité de SOD, indiquant que le mécanisme d’action des polysaccharides de spiruline est d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes, favoriser l’élimination des radicaux libres, réduire les dommages des radicaux libres aux cellules d’îlots, et ainsi favoriser la production et la libération d’insuline, présentant ainsi son effet hypoglycémique.

2.4 abaisser les lipides sanguins

Spiruline contient de l’acide linolénique, qui a la capacité d’inhiber l’accumulation de cholestérol et de triglycérides dans le foie et les artères, et peut abaisser la concentration de cholestérol dans le sang, empêchant ainsi l’hyperlipidémie. Yu et al. [25] ont constaté que spiruline peut réduire significativement les lipides sanguins en nourrissant spiruline à des souris avec l’hyperlipidémie, et il peut effectivement réduire la teneur en cholestérol dans le corps des animaux de laboratoire. Spiruline et#Les composants liposolubles ont un effet significatif sur la réduction de l’activité de la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl coenzyme a réductase (3-hydroxy-3-méthylglutaryl coenzyme a réductase, HMGR) dans les cellules HepG2. Cette enzyme est une enzyme clé dans le processus de synthèse du cholestérol. Spiruline inhibe la synthèse du cholestérol en réduisant l’expression de HMGR, l’enzyme clé dans la synthèse du cholestérol. De plus, il peut réduire de manière significative les lipides sanguins en inhibant la fonction des récepteurs de lipoprotéines de basse densité (LDLR) et des gènes liés à l’accumulation de graisse, y compris la synthase d’acide gras et la stéaroyl-coa désaturase 1 [26].

2.5 Anti-cancer et anti-tumeur

Les polysaccharides spiruline non seulement inhibent le cycle de prolifération des cellules tumorales et favorisent l’apoptose, mais améliorent également le corps et#39; S fonction immunitaire et améliorer l’individu et#39; S défense contre les tumeurs. La phycocyanine, d’autre part, accélère le processus d’apoptose des cellules tumorales en régulant l’expression des gènes liés à l’apoptose et en inhibant l’expression des gènes inhibiteurs de l’apoptose. En outre, il peut améliorer considérablement l’efficacité du système immunitaire [27]. Du Ling et al. [28] ont exploré l’efficacité et les perspectives de développement de l’application de polysaccharides africains de Spirulina platensis Du lac Tchad dans le domaine de la thérapie tumoral par des souris tumorales ascites.

L’étude a montré que les polysaccharides de Spirulina platensis ont montré une excellente fonction antitumorale, pourraient améliorer le taux de survie des souris portant des tumeurs d’ascites, et inhiber efficacement l’expansion des cellules tumorales. En même temps, par rapport au groupe témoin, les souris du groupe expérimental ont montré une supériorité significative dans divers indicateurs physiologiques. En outre, l’étude a également souligné que l’effet anti-tumoral des polysaccharides spiruline montre une certaine caractéristique dose-réponse, c’est-à-dire, que la concentration de polysaccharides augmente, l’effet devient plus prononcé. Wang Q et al. [29] ont révélé par la recherche que les polysaccharides de spiruline peuvent effectivement inhiber la croissance et la propagation de l’adénocarcinome du côlon, et qu’une concentration de 5,0 mg·mL-1 peut inhiber de manière significative les cellules tumorales. En outre, ils ont spéculé que l’effet antitumoral des polysaccharides de spiruline peut être atteint en inhibant directement la croissance des cellules tumorales et en améliorant le corps et#39; S fonction immunitaire.

3 Conclusion et perspectives

Spirulina is an ideal low-fat, low-calorie, cholesterol-free source of high-quality protein because of its comprehensive nutritional value and safety and reliability. It also has the effect of strengthening the immune system, resisting viral invasion, and anti-oxidation, and it also has a positive effect on adjuvant therapy for diseases [30-31]. Globally, spirulina is widely recommended and used as a food supplement because of its natural properties. With the development of society and the improvement of people' S qualité de vie, ainsi que les consommateurs ' Approfondissement de la compréhension de la nutrition alimentaire et les progrès de la technologie médicale, aliments quotidiens à base de spiruline continuera à émerger. À l’heure actuelle, l’application et le développement de spiruline au pays et à l’étranger se concentre principalement sur les industries telles que les suppléments nutritionnels, les médicaments de santé, les produits de beauté et les aliments pour animaux haut de gamme. Les futurs efforts de recherche devraient être consacrés à l’exploration des ingrédients fonctionnels sous-exploités de la spiruline afin d’accroître sa valeur potentielle d’utilisation.

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