Biomimétisme : Comment la microalgue Haematococcus pluvialis produit de l’astaxanthine en réponse au stress et nous inspire pour aider notre corps à lutter contre le stress oxydatif

Mais pourquoi cette microalgue synthétise-t-elle l’astaxanthine ?

La réponse se trouve dans le mécanisme de défense qu’elle a développé pour faire face aux conditions environnementales stressantes.

Haematococcus pluvialis, une microalgue adaptative présente dans une grande diversité de milieux : 

Haematococcus pluvialis est une microalgue verte unicellulaire qui vit dans les eaux douces et saumâtres. Elle se caractérise par sa capacité à changer de forme et de couleur en fonction des conditions de croissance. 

On distingue deux phases principales dans son cycle de vie : la phase verte et la phase rouge.

• La phase verte : c’est la phase de croissance active, où la microalgue se multiplie par division cellulaire. Elle présente une forme mobile, et contient principalement de la chlorophylle, un pigment vert qui lui permet de réaliser la photosynthèse.
• La phase rouge : c’est la phase de résilience où la microalgue entre en état de dormance. Elle présente une forme sphérique et immobile, et accumule de l’astaxanthine, un pigment rouge qui lui confère une couleur caractéristique.

La transition de la phase verte à la phase rouge est déclenchée par des facteurs de stress environnementaux, tels que la limitation en nutriments, la forte luminosité, la température élevée, le pH bas, ou la salinité accrue. Ces facteurs induisent un stress oxydatif, c’est-à-dire une production excessive de radicaux libres qui endommagent les structures cellulaires et l’ADN.

L’astaxanthine, une réponse au stress oxydatif

Pour se protéger du stress oxydatif, Haematococcus pluvialis produit de l’astaxanthine, qui est un antioxydant très efficace. L’astaxanthine est capable de neutraliser les radicaux libres, de réduire l’inflammation, et de préserver l’intégrité des membranes cellulaires.
L’astaxanthine est synthétisée à partir de la chlorophylle, par une série de réactions enzymatiques qui impliquent la conversion de la chlorophylle en phytoène, puis en lycopène, et enfin en astaxanthine. L’astaxanthine est ensuite stockée dans des structures lipidiques appelées vésicules, qui occupent la majeure partie du volume cellulaire.

L’accumulation d’astaxanthine dans les vésicules permet à la microalgue de se protéger de la lumière excessive, en absorbant les rayons UV et en dissipant l’énergie sous forme de chaleur. L’astaxanthine agit ainsi comme un écran solaire naturel, qui prévient les dommages causés par la photo-oxydation.L’astaxanthine permet également à la microalgue de survivre à des conditions extrêmes, en stabilisant ses membranes cellulaires et en empêchant la perte d’eau. L’astaxanthine contribue ainsi à la résistance au froid, à la chaleur, à la sécheresse, et à la salinité.