Exploitation et transformation de micro-algues (Arthrospira platensis et Tetraselmis chuii) pour la production de molécules bio-sourcées en vue d'applications industrielles

Résumé : Les microalgues Arthrospira platensis et Tetraselmis chuii constituent des sources durables de protéines et de peptides bioactifs, présentant un fort potentiel d'application dans les secteurs nutraceutique, agroalimentaire et cosmétique. Cette étude propose une approche intégrée combinant destruction cellulaire, extraction protéique, hydrolyse enzymatique, analyse peptidomique, modélisation in silico et validation in vitro. Parmi les méthodes testées, le traitement de la biomasse par ultrasons (60 min, 20 kHz, 200 W, 90 % d'amplitude) a permis d'obtenir des rendements élevés en protéines (589,52 mg/g MS pour A. platensis et 335,58 mg/g MS pour T. chuii) ainsi qu'en composés bioactifs. Ces protéines ont ensuite été hydrolysées par la pepsine à différents rapports enzyme/substrat (E/S), atteignant un degré d'hydrolyse (DH) de 69,8 % pour A. platensis et 60,4 % pour T. chuii (E/S 1/2). Les hydrolysats protéiques de A. platensis (HPAP) et de T. chuii (HPTC) obtenus ont montré des propriétés fonctionnelles intéressantes, notamment une solubilité élevée, une bonne capacité d'absorption d'eau et d'huile, ainsi que des propriétés moussantes et émulsifiantes favorables. Sur le plan bioactif, ils ont présenté des activités antioxydantes marquées (piégeage de DPPH jusqu'à 86,29 %, pouvoir réducteur maximal de 1,45, capacité chélatrice de 92,9 %) et une inhibition significative d'enzymes cibles telles que l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ECA), la dipeptidyl-peptidase IV (DPP-IV) et l'hyaluronidase (HYAL), avec des CI₅₀ inférieures à 1,1 mg/mL pour HPAP. L'application de ces hydrolysats comme agents de biopréservation a été évaluée sur de la viande bovine hachée conservée à 4 °C. Leur incorporation a significativement ralenti l'oxydation lipidique et la prolifération microbienne, prolongeant ainsi la durée de conservation. L'analyse peptidomique (RP-HPLC-MS/MS) a permis d'identifier jusqu'à 261 peptides dans HPAP et 99 dans HPTC après fractionnement. L'analyse in silico a révélé une diversité de séquences multifonctionnelles, présentant des profils antioxydants, antihypertenseurs, antidiabétiques et antimicrobiens, sans toxicité prédite. Ces résultats ont été confirmés par des tests in vitro, certaines fractions inhibant fortement l'ECA, la DPP-IV ou la HYAL, tout en montrant une activité antibactérienne contre des souches Gram+ et Gram−. Ces résultats positionnent HPAP et HPTC comme des ingrédients fonctionnels prometteurs à haute valeur ajoutée pour des applications dans les domaines alimentaires, nutraceutiques et de la santé.