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Projet CREDESA
" FICHE I " du
Livret-guide de production
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| Rechercher des solutions au problème de
la sous-alimentation et de la malnutrition
de nombreuses populations du globe devient
aujourd'hui plus que nécessaire. La conjonction
d'une énergie solaire abondante et d'éléments
nourriciers intéressants peut être mise à
profit pour obtenir par photosynthèse, à
partir du CO2 contenu dans l'atmosphère ou
provenant d'autres sources, des végétaux
utilisables dans l'alimentation. |
· Cette occurrence se rencontre dans de nombreux
pays. L'Afrique, le Bénin en particulier,
sont avantagés sur ce point.
Il importe alors de favoriser parmi ces espèces
végétales celles qui présentent
les propriétés nutritives les
plus utiles en même temps que des vitesses
de croissance élevées.
La spiruline, une algue bleue microscopique,
répond à cette condition |
| En 1940, un chercheur, Dangeard, publie
en France un article sur des galettes vendues
au Tchad sous le nom de Dihé et dit qu'elles
sont faites à partir de l'algue bleue Spirulina.
20 ans plus tard, l'ethnologue-cinéaste Brandily
signale à son tour l'existence au nord de
la République du Tchad d'une population se
nourrissant d'algues depuis les temps les
plus anciens. Il s'agit des Kanembous. Encore
aujourd'hui, ils utilisent pour leur récolte
et sa conservation des méthodes très rudimentaires.
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· Ces algues qui s'accumulent à la
surface des mares sont recueillies dans de
simples paniers de vannerie puis séchées
sur le sable au soleil.
Elles servent ensuite à la fabrication
de galettes de "Dihé",
faciles
à conserver et sont vendues
en particulier
aux Touaregs voisins dont l'alimentation
est souvent déficiente.
En remontant à des temps encore plus
anciens,
on a découvert la spiruline
dans la
ration alimentaire des Aztèques
du
Mexique. |
Après plusieurs recherches et identification,
il s'est avéré que cette algue
est une cyanophycée pluricellulaire
: son nom le plus simple est " spiruline ".
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| On peut oublier les noms savants ; il est
plus utile de retenir que la spiruline fait
partie des micro-organismes comme les levures.
C'est une cyanobactérie, cyano parce que
bleue, bactérie parce qu'appartenant au groupe
des êtres unicellulaires à structure simple,
mobiles, se reproduisant par scission. Les
algues bleues ont été parmi les premiers
êtres vivants sur la terre. On en trouve
dans de nombreux lacs, étangs, marécages. |
Elles ont contribué à l'apparition de l'oxygène
dans l'atmosphère terrestre.On peut s'en
souvenir quand, dans la journée, on voit
la surface d'un bassin de spiruline mousser.
Il s'agit en fait des bulles de l'oxygène
qui se dégaze du milieu suite à la photosynthèse
de la spiruline à partir du gaz carbonique
de l'air sous l'action du rayonnement solaire.
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La principale caractéristique de la spiruline
est de vivre dans, dans des eaux saumâtres,
ensoleillées et tièdes. La composition du
milieu sera examinée dans la fiche III.
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3 DESCRIPTION
(ref A23) SPIRULINES VUES AU MICROSCOPE
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4 - COMPOSITION |
Cette algue est un aliment de choix puisqu'elle
contient environ 10% d'azote dans sa matière
sèche, soit près de 63 % de protéines comprenant
8 amino acides essentiels et 10 non essentiels.
C'est une source de nombreuses vitamines
(une douzaine), en particulier la pro-vitamine
A (béta-carotène), la vitamine E, la vitamine
B12 |
De nombreux minéraux sont également présents
comme le magnésium, le zinc, le calcium,
le potassium, le sodium ou encore le fer
dont la très haute teneur est absolument
remarquable. Ainsi la spiruline est aujourd'hui
utilisée pour la lutte contre l'anémie, le
cholestérol, le diabète et bien entendu pour
combattre la malnutrition |
C'est dans le Livret-guide "Utilisation"
que l'on trouvera les données techniques
concernant la spiruline : composition
générale,
tableau des éléments contenus avec
rôle et
importance de ceux-ci en nutrition.
| 5 - ANTÉCÉDENTS et TYPES de PRODUCTION |
Si l'on excepte le simple ramassage de la
spiruline sur les bords d'étangs ou de lacs
qui s'est pratiqué depuis des époques très
reculées, les antécédents de production volontaire
ne se comptent plus désormais et la spiruline
en est au stade industriel. La première installation
industrielle a été montée au Mexique vers
1975 et maintenant des unités de plusieurs
dizaines de milliers de m² sont en opération
aux USA, à Hawa&iulm;, en Amérique du Sud (Chili,
Colombie), en Inde, etc. On ne peut citer
tous les pays producteurs ; la Chine est
devenue un des plus gros pourvoyeurs de spiruline,
avec plus de 1.000 tonnes/an, la production
mondiale étant bien au-delà de 3.000 tonnes/an.
En Afrique de l'Ouest et Centrale, précédés
par des réalisations expérimentales (SENEGAL,
TOGO), plusieurs petits projets ont démarré
dans les années 92-93 (ZA&Iulm;RE), 94 (BENIN,
au Centre Camillien de Davougon), en CENTRE-AFRIQUE,
au BURKINA FASO (déjà 500 m²), en COTE D'IVOIRE
(1.200 m²), cette liste n'étant pas limitative.
|
En gros, il y a trois types de production
:
| a/ La "cueillette" : récolte de
la spiruline qui se développe naturellement
sur les bords de certains lacs ou étangs
(Tchad, certains lacs de Chine, …) La purée
bleue-verte recueillie est séchée au soleil
et vendue cassée en morceaux ou réduite en
poudre. On a relativement peu d'informations
sur les quantités produites.) |
b/ La production industrielle, comme aux
USA, en Inde, en Thaïlande, en Chine,… La
culture est pratiquée dans de grands bassins
(hectares) agités mécaniquement. La spiruline
est séchée dans des appareils variés (filtres
sous vide, "air dryer", par exemple) ; les
investissements sont élevés. Les tonnages
produits peuvent dépasser largement la centaine
de tonnes. |
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Une femme kanembou
" écrémant
"
la spiruline
de la surface du Lac Rombou (Tchad)
(Photo de J. Maley) 2*
|
2* Reproduite à partir du livre de R. Fox (ref
: 2), pge 131
c / Des techniques simplifiées, demandant
une formation minimum, facilement accessibles,
très peu capitalistiques, permettent
de vulgariser
la production de la spiruline et de
la mettre
à la portée des populations économiquement
faibles. C'est une de ces techniques
qui
est décrite dans ce livret-guide.
Barthélémy agite ''au balai'' un bassin d'encemencement |
La spiruline est composée
de 47 % de carbone
et de 12 % d'azote. Comment
amener à cette
cyanobactérie les
éléments dont elle a besoin
pour se construire ? Certains
groupes de
bactéries, dont
les cyanobactéries, sont
avec les plantes vertes
les seuls ê:tres vivants
capables d'élaborer
des substances organiques
à partir d'éléments
minéraux.
Carbone
Le carbone provient du gaz carbonique atmosphè:rique
ou des carbonates/bicarbonates alcalins Ces
derniers sels peuvent être introduits
dans les bassins où on cultive la
spiruline ou exister naturellement à
l'état dissous quand il s'agit de
lacs ou d'étendues d'eau d'origine
volcanique par exemple. Les carbonates ou
bicarbonates en solution et le gaz carbonique
atmosphérique dissous dans l'eau apportent
le CO2 qui va &ecic;tre absorbé par
la spiruline. Il s'agit d'une réaction
biochimique capable de produire des molécules
organiques. Cette synthèse ne peut
se faire que :- 1ière condition -
sur des végétaux ou des algues
pourvus de pigments comme la chlorophylle
ou (cas des algues bleues, en simplifiant)
des caroténo&iulm;des ou la phycocyanine
bleue, - et 2ième condition - grâce
à l'énergie de la lumière.
Il s'agit de la photosynthèse |
Azote
Il y a "encore" très peu
de gaz carbonique dans l'atmosphère
: 0.03% en volume ou 0.046 % en poids. Ce
taux augmente puisque avant la révolution
industrielle le CO2 ne dépassait pas (en volume) 0.028
% et que - effet de serre aidant - on peut
s'attendre à 0.055 % ou même
0.095 % à la fin du XXI siècle.
Malgré cette faible teneur on estime
que les végétaux terrestres
fixent chaque année plus de 20 milliards
de tonnes de carbone et les algues environ
15 milliards.
L'azote,
au contraire, est majoritaire dans l'atmosphère
: 78 % en volume, 75 % en poids. Mais l'azote
n'est généralement pas utilisable
pour la photosynthèse. Pour entrer
dans les plantes et algues, il doit faire
un détour et commencer par ê:tre
fixé à d'autres atomes comme
l'ammoniac (NH3), les nitrates (NO3), les nitrites (NO2), l'urée (NH2)2CO
|
La photosynthèse 3*.
La spiruline
a besoin :
- d'eau et de carbone
- de
lumière et d'éléments
nutritifs (de l'azote,
en particulier)
pour
former du tissu végétal
et se développer.
Le gaz carbonique (CO2) apporte son carbone à diverses molécules
de glucides et lipides en libérant
de l'oxygène. Il s'agit de réactions
biochimiques complexes qu'on peut schématiser
comme suit : CO2 + H2O -> composés organiques + O2 ^
La molécule d'eau
comprend de l'hydrogène
et de l'oxygène. En simplifiant
beaucoup,
l'hydrogène est extrait
de la molécule d'eau
et combiné au gaz carbonique
pour construire
une grande partie de la
spiruline (avec la
contribution des autres
éléments comme l'azote),
tandis que l'oxygène est
libéré et part dans
l'atmosphère
C'est la lumière qui apporte
durant le jour
l'énergie nécessaire à
ce type de réaction.
Respiration
Au contraire, la nuit il y combustion (oxydation)
d'une partie de la spiruline afin de produire
l'énergie nécessaire à
la cellule pour son entretien et sa synthèse.
Les hydrates de carbone sont convertis en
protéines. Le gaz carbonique résultant
de cette oxydation reste dissous dans le
milieu. Avec le retour de la lumière
et de la photosynthèse, ce CO2 participera à un nouveau cycle.
Le livre de R. Fox (ref
: (2) développe largement
les phénomènes de la photosynthèse
et de
la respiration et décrit
cet étonnant travail
d'ascenseur auquel la spiruline
se livre
dans son milieu entre le
jour et la nuit,
ou au cours d'une journée
pour profiter au
mieux de la lumière ou
au contraire s'en
défendre quand elle est
trop violente.
La spiruline est en effet
dotée de vésicules
(vacuoles) de gaz gonflables
et dégonflables
qui règlent sa flottabilité.
La photosynthèse
augmente la pression interne.
Devenant trop
importante (éclairement
trop fort, température
élevée, elle écrase ou
fait éclater les vacuoles
de gaz et envoie les filaments
d'algue au
fond, ce qui les protège.
Pendant la nuit
de nouvelles vésicules
de gaz se reforment
et la spiruline regagne
la surface dès l'aube
pour y retrouver la lumière.
| 7 - LES PARAMETRES de la CULTURE |
Ils sont nombreux. Citons :
Milieu de culture : composition
en produits
chimiques de l'eau du bassin
pH du milieu (+ ou - forte
alcalinité) (résulte
grandement de la composition
du milieu, mais
aussi de l'agitation, de
la photosynthèse
en cours, de la température,
Teneur en spiruline du
milieu
Eclairement (photosynthèse)
Climat : circonstances
atmosphériques et
météorologiques : surtout
la température
et la pluviométrie
Température
Une température inférieure à
20°C, limitant la croissance, ralentira la
multiplication. Au-delà de 40° C, la culture
dépérira par un excès de chaleur. La température
idéale est # 37 ° Celsius. Un climat froid
peut ê:tre compensé par la construction de
serres alors que l'excès de chaleur ne peut
être combattu que par l'utilisation d'un
pare-soleil stoppant l'arrivée des rayons
solaires ( une couverture végétale étanche
ou non peut ê:tre employée) et par une agitation
plus fréquente. |
· Pluviométrie
Des pluies importantes obligent
à prévoir une profondeur de bassin suffisante
pour éviter à ceux-ci de déborder : garder
20 cm comme hauteur de liquide normale et
prévoir 40 cm comme hauteur maximum. Des
pluies passagères ne sont pas gênantes. La
pose de panneaux de couverture amovibles
et revêtus de films transparents permet de
parer aux trop grosses pluies. De plus ces
panneaux peuvent servir de supports aux filets
d'ombrage qu'il faut poser quand le soleil
est trop fort. |
3" ref (2) : pges31-32
Eclairement
Pour leur photosynthèse, les
cellules vertes ont besoin de lumière. Au-delà
d'un certain éclairement, la lumière endommage
la spiruline (4*) : " c'est comme si on surchargeait
un circuit électrique : la résistance du
circuit n'est pas assez forte et les fils
fondent ". La spiruline exposée à un
fort ensoleillement (120.000 lux) est décolorée
en quelques minutes et tuée. Les cultures
qui démarrent avec une faible population,
et donc une faible densité optique, demandent
à être ombragées, pour éviter la photolyse….
L'agitation aidant, les filaments de spiruline
éclairés passent du soleil à l'ombre rapidement
et sont capables de "digérer" la
forte dose de photons reçus. Quand la culture
est devenue plus peuplée, les filaments de
spiruline peuvent se protéger mutuellement.
Lorsque le milieu est assez dense pour que
la lumière n'y pénètre pas à plus de 10 cm
de profondeur, et si l'agitation est suffisante,
les claies d'ombrage peuvent être retirées
progressivement. |
Ensoleillement
La pluie et un ciel voilé
limitent l'éclairement du bassin et le fonctionnement
de la photosynth`se. Le manque de soleil
conduit d'ailleurs à ne pas se fier uniquement
à des séchoirs solaires pour la spiruline
et à construire des séchoirs chauffés (au
gaz, ou à l'électricité (projets pilote ou
laboratoire)
Arrêt d'une culture
L'arrivée
d'une saison froide ou d'un harmattan trop
violent (vent de sable) peut conduire à stopper
la culture dans un bassin pendant une période
assez longue.
Il faut, en prévision de cette
pause, veiller à conserver des souches de
spiruline en quantités suffisantes pour redémarrer
par la suite les bassins mis en veilleuse
trop longtemps et qui auraient soufferts
pendant ce temps (contamination par exemple). |
(4*) voir R. Fox, ref(2) page 109
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