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CFPPA-HYERES
-Programme de formation spiruline
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La spiruline pour réduire la malnutrition
Aliment d'urgence en cas de famine
et de catastrophe humanitaire


"spirulina WORLD program"
- CFPPA , 32 chemin St Lazare 83400 Hyéres - France
  13 - Problèmes et Solutions -
Quels problèmes pouvons-nous avoir lors du développement de la culture ? Pour la température et la lumière, nous ne pouvons faire grand chose, sauf si elles sont trop élevées : couvrir le bassin et ajouter de l'eau (avec dosages nécessaires et équilibrés des minéraux afin de ne pas stresser l'algue).
La spiruline produit des sucres (hydrates de carbone ou saccharides) pendant la photosynthèse. Quand ces polysaccharides sont trop importants , ils sont excrétés à travers la paroi des cellules dans le milieu de culture. Comme ces polysaccharides sont visqueux il arrive un moment où les filaments de spiruline s'agglomèrent et créent une masse de polysaccharide. Ceci peut amener à la destruction de la culture parce que, dans ce cas, la spiruline est tenue éloigée des nutriments du milieu de culture et elle meurt de faim.

Trois causes de surproduction de polysaccharide doivent retenir notre attention - surtout quand une lumière trop intense provoque la photolyse. La première cause est un manque d'azote fixé dans le milieu de culture car fixé dans les cellules, l'azote sert à transformer les polysaccharides en protéines. Quand elles ne sont pas transformées en protéines elles sont simplement excrétées dans la culture. Un excès de bicarbonate ou un manque de soufre dans le milieu de culture peut également causer un surproduction de polysaccharides.

Mais il y a d'autres problèmes:
Des rotifères ou des protozoaires peuvent apparaître dans la culture - et éventuellement consommer les algues ou au moins en réduire le nombre.

Rotifères (100µ to 2mm)
Ces créatures tout à fait fascinantes sont du côté animal de la barrière et de ce fait consomment de l'oxygène. Rappelez-vous: la nuit, les algues consomment de l'oxygène et produisent du gaz carbonique. Le gaz carbonique empoisonne les animaux. Aussi, si vous arrêtez les roues à aubes la nuit, les algues vont utiliser tout l'oxygène dissous; il n'y aura pas d'autre entrée d'oxygène dans le bassin puisque les roues à aubes sont arrêtées; et ces merveilleux, mais très ennuyeux, animaux vont mourir étouffés.
Une autre façon de se débarrasser des rotifères est de les utiliser. En plaçant un long filet en forme de poche (avec des mailles de 100µ) dans le bassin et dans le courant de la culture, vous pouvez les récolter. Le nettoyage du filet deux ou trois fois par jour procurera une excellente nourriture pour les alevins ou les crevettes.

Rotifers
Protozoaire (2µ to 1mm)

Il y a un protozoaire extrêmement petit en forme de haricot avec une queue à chaque extrémité (en fait ce n'est pas du tout le cas, mais l'impression qu'on en a à moins d'avoir un microscope puissant et de haute qualité). Son nom est Bodo. Il n'est pas toxique du tout, il n'ennuie pas vraiment les algues. Sans doute les aide-t-il à cause de la petite quantité de gaz carbonique qu'il laisse dans l'eau? De toutes façons, c'est pratiquement impossible de s'en débarrasser et de le garder hors de la culture - quelque chose comme les fourmis dans la cuisine l'été.

Dessin des protozoaires
Protozoans

Amibes

Mais il y a un autre protozoaire qui peut manger la spiruline. C'est l'amibe. R.R.Kudo décrit 74 espèces d'amibes. Il y en a seulement une qui est dangereuse pour l'homme: c'est Entamoeba histolytica. Les formes végétatives sont rarement vues en dehors du corps de l'hôte (homme, chien, chat). Cette amibe se dissémine par ses kystes (genre d'œuf) qui sont tués dans l'eau à 45° en une heure et en quelques secondes à 55°. La température à l'intérieur d'un séchoir solaire est entre 50 et 65° et le séchage prend environ 4 heures, aussi si les fermiers de spiruline observent les règles normales d'hygiène, le risque venant des amibes est extrêmement bas.
Comme pour les autres protozoaires, laisser la température de la culture monter entre 40 et 45° pendant un jour (avec la montée de pH qui l'accompagne) est très efficace pour éliminer les amibes de toutes sortes.
Dessins d'amibes reproduction de K.G. Grell

Entamoeba histolyca
Algues
La culture peut être contaminée par d'autres algues. Mais à cause de la haute salinité et du pH élevé, le milieu de culture de la spiruline n'est pas un milieu favorable à la plupart des autres algues. A une concentration en sels de 20 grammes par litre presque toutes les algues pouvant contaminer sont éliminées.
Il est donc assez surprenant que la diatomée Navicula, une algue jaune-vert, et l'algue verte Chlorella puissent être trouvées dans des cultures de spiruline mais elles ont une tolérance remarquablement étendue pour le pH et la salinité. Heureusement, elles vivent d'habitude au fond du bassin et si la culture de spiruline est assez dense - de sorte que très peu de lumière ne pénètre jusqu'au fond du bassin - ces algues deviennent rarement un vrai problème. Si elles commencent à "coloniser la culture", on peut arrêter les roues à aubes, récolter la spiruline de la partie haute du bassin - la transférant dans un autre bassin - et ensuite laisser les chlorelles ou les Navicula sédimenter au fond du bassin, enlever le reste du milieu doucement et nettoyer le fond du bassin.

Clorella & Navicula

Il y a quelques algues bleues ou Cyanobactéries qui sont toxiques pour l'homme ou d'autres animaux. Elles peuvent être découvertes en regardant la culture au microscope et identifiées en mesurant ce que vous voyez, puis vous pouvez comparer ces dimensions et autres caractéristiques à celles d'une clé qui donnent les dimensions pour 102 des espè:ces de la famille des Oscillatoriacées - dont la spiruline est membre. D'autres algues qui peuvent être toxiques (pas toujours) comme Anabaena, Aphanizomenon flos aquae et Mycrocystis aeruginosa sont facilement identifiables, même avec un microscope de peu de grossissement. Quelques unes de ces toxines sont des protéines complexes qui paralysent les nerfs. Nous croyons que les algues les utilisent pour se protéger et décourager des concurrents pour leurs réserves en nourriture. Elles ne pensent pas à nous quand elles produisent leurs toxines, mais nous devons nous en souvenir quand nous produisons de la spiruline.

Clés d'identification des 0scillatoriacae, et Spirulina platensis
(based on Desikachary, 1959)


Oscillatoriacae, and Spirulina platensis identification keys
Oscillatoriacae, and Spirulina platensis identification keys

Si l'on n'a pas la possibilité de tester les toxines par des moyens biochimiques et des analyses physiques sophistiqués, il y a un test biologique très simple, en utilisant l'Artémia salina (un crustacé d'eau salé d'un centimètre de long qui se reproduit par la formation de kystes). Ces kystes apparaissent comme de petits oeufs bruns de 2/10ième de millimètre de diamètre. Si vous les immergez dans une solution d'eau salé à 1% pendant un jour et demi à 20 à 25° ces kystes éclosent et donnent de petits nauplii d'Artémia qui sont des nageurs très actifs. Si vous soupçonnez que des toxines sont présentes dans une culture, vous n'avez qu'à ajouter quelques gouttes de l'eau de cette culture dans un petit aquarium (fait à partir de 2 lames de microscope) et contenant ces Artémia juste éclos. S'il y a des toxines, les nauplii vont commencer à nager lentement en cercles et vont mourir en peu de temps.

Bactéries

Il y aura des bactéries dans le bassin de culture, exactement comme il y a des bactéries partout. Le risque spécial est que des gens infectés par des bactéries pathogènes puissent contaminer la culture. Heureusement, le pH préféré de la plupart de nos bactéries pathogènes - aussi bien que celui des levures et champignons - est entre 6,0 et 8,0 aussi est-ce très peu probable qu'elles poussent dans une culture de spiruline (10,5). Dans le cas où le bassin contienne des pathogènes ou que quelqu'un les introduise en manipulant le "gâteau" d'algues pendant la récolte, ces pathogènes sont tués par la chaleur pendant le séchage, qu'il soit solaire, par atomisation ou par mixage. Et le fait d'être sec, surtout si le séchage a été rapide, réduit aussi le nombre de bactéries viables.

Virus
Les virus les plus résistants sont tués par la chaleur à 75° ou moins en une heure. A des températures supérieures le temps nécessaire est écourté rapidement, aussi le séchage - au soleil, par atomisation ou mixage - est un rempart contre les contaminations virales.
La plupart des virus sont inactivés en 20 minutes à 50° à 60°.


Les algues productrices de toxines

Quelques fois il y a confusion entre la SPIRULINE et les "algues" qui produisent des toxines
POUR PLUS DE DETAILS voir "the Letter: Rebutal to the Editor of the Straits Times
toxicity MICROCYSTINS Document exclusivement en anglais



Tout va pour le mieux. L'eau dans le bassin devient de plus en plus verte chaque jour.
Quand faut'il récolter ? (Contrôle de mesure de la densité de la culture : solution):

Au XVI° siècle, un astronome de Vatican nommé SECCHI s'intéressait à la lumière. Il s'intéressait aussi au fait que l'intensité de la lumière diminue quand elle passe au travers d'une colonne d'eau. Il inventa un instrument rudimentaire pour mesurer les matières microscopiques suspendues dans l'eau… Une simple baguette, graduée en centimètres, portant à son extrémité inférieure un disque blanc. Une fois plongé dans l'eau en profondeur, jusqu'à ce que le disque ne soit plus visible, on sait que la lumière d'en haut pénètre vers le disque blanc et La profondeur du disque donne alors une mesure de turbidité ou de concentration de spiruline dans la culture. La distance depuis la surface jusqu'au disque blanc est appelée la profondeur de Secchi ou densité optique. Nous pouvons donc en déduire le nombre de filaments et le poids sec de la spiruline par litre.
Secchi disk

Sources: from TECHNAP/CREDESA french document "GUIDE de PRODUCTION de la SPIRULINE: http://www.ifrance.com/credesa
Notez que la lumière va jusqu'au disque puis revient j'usqu'à l'oeil. la densité vrai et la moitié de la densité apparente.

Quand la profondeur de Secchi atteint 1,5 à 2 cm il est temps de récolter - retirant les algues de la culture jusqu'à ce que le disque soit visible à une profondeur d'environ 4cm. Dans de bonnes conditions vous pouvez donc récolter de 1/6 à 1/3 de la culture chaque jour - s'assurant journellement que la densité optique est similaire à celle de la veille. Si non, il faut récolter une plus petite quantité, ou récolter moins souvent. De même, si la densité optique est plus grande, cela signifie que la profondeur de Secchi est moins importante que la veille, on peur alors récolter une plus grande quantité ou récolter plus souvent.

Après récolte, il faut rajouter dans le milieu de culture les produits chimiques que les algues extraites ont absorbés pendant leur croissance. Pour chaque kilo de spiruline récoltée on doit ajouter 1,4 g de magnésium (ou 14,2g de sulfate de magnésium) ; 7,6g de phosphore (ou 42,72g de phosphate dipotassique
d'hydrogène) ; 5,25g de soufre (ou 18,46 de sulfate dipotassique) ; 1g de calcium (2,77g de chlorure de calcium) ; 4,88g de chlorure de sodium (comme sel de mer, qui peuvent être ajoutés jusqu'à 8 ou 10g par litre et qui contiennent les micro-éléments nécessaires tels que : manganèse, zinc, cuivre, chrome, bore, sélénium et molybdène) ; 120g d'azote (260.86g d'urée); 0.47g de fer (2,35 g de sulfate de fer); Plus 470g de carbone venant de : 1723,5 d'anhydride carbonique ou 3291.3g de bicarbonate de soude
.
Quand on récolte, le concentré de spiruline qui stagne sur le dessus du filtre s'appelle le "gâteau filtraecirc; " ou pâte. L'eau qui s'est écoulée à travers le filtre est appelée filtrat - il retournera dans le bassin de culture. La pâte sur le tamis filtrant contient environ 85 à 90% d'humidité. Avant le processus du séchage, l'eau est absorbée par serrage, pressage, vide ou en étant placée sur un tamis vibrant. La pâte contient toujours environ 70% d'humidité et le séchage doit réduire celle-ci jusqu'à environ 3 à 9% - 9% étant le maximum autorisé selon le standard indien sur l'algue spiruline, catégorie spécifiée comestible (1991). Il y aura moins d'altération , pour une longue période de conservation, si ce niveau maximum d'humidité ramené é 5 ou à 7%.

Et, bien sûr, le produit séché doit être protégé de l'oxygène, de la lumière et la température être en-dessous de la température ambiante normale. Le meilleur moyen d'y parvenir, est de le mettre dans des sachets plastique en mylar aluminité - le côté brillant à l'intérieur - Si le sac est complètement rempli, le très peu d'air resté à l'intérieur est absorbé par la spiruline et met le plastique en contact direct avec l'algue, ceci s'appelle mise sous vide.

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