Les carraghénanes (ou carraghénines) sont des polysaccharides soufrés (galactanes sulfatés) extraits d'algues rouges, servant d'agents d'épaississement et de stabilisation dans l'industrie alimentaire. Dans la classification des additifs alimentaires, ils portent collectivement le code E407.
Les carraghénanes permettent de former des gels à chaud (jusqu'à ) et présentent donc un intérêt par rapport aux gélatines animales traditionnelles.
Des scientifiques ont été amenés à se poser de sérieuses questions sur la toxicité de ces additifs dans l'alimentation. À partir d'études effectuées sur des animaux, il a été démontré des inflammations intestinales, ulcérations et coliques en ajoutant cet additif alimentaire à l'eau de boisson.
Origine Le carraghénane est surtout extrait de Kappaphycus alvarezii et d'Eucheuma denticulatum. Chondrus crispus (la Mousse irlandaise), bien qu'étant la source originelle du carraghénane, n'est presque plus utilisé à ces fins.
Betaphycus gelatinum produit un type particulier de carraghénane, alors que certaines algues d'Amérique du Sud sont de plus en plus prisées par les producteurs de carraghénane pour diversifier les sources d'algues disponibles et extraire des qualités de carraghénanes distinctes. Gigartina skottsbergii, Sarcothalia crispata et Mazzaella laminaroides sont les espèces aujourd'hui ayant le plus de valeur, toutes cueillies au Chili. Gigartina canaliculata est récoltée en petites quantités au Mexique et Hypnea musciformis au Brésil (Algues récoltées pour l'extraction de carraghénane), sur fao.org..
Sur le littoral du Massif armoricain, en particulier en Bretagne, les goémoniers (personnes pratiquant la récolte des algues rouges à basse mer) cueillent Chondrus crispus (sous le nom commun de petit goémon)Arzel, P. (1992), lichen carragheen, Chondrus crispus Stackhouse, 1797. In Quero, J.C. Les algues et invertébrés marins des pêches françaises, Ifremer, rapport-1534 : 29-30. - ., mais cela concerne également, quoiqu'à un moindre degré, Mastocarpus stellatusBoncoeur, J. (2005). Activités halieutiques et activités récréatives dans le cadre d’un espace à protéger : le cas du parc national de la Mer d’Iroise. Groupe de recherche aménagement des usages des ressources et des écosystèmes marins et littoraux, rapport , . - . et Iridaea cordata.
Structure Il existe différents types de carraghénanes, de structures et propriétés distinctes. Ils diffèrent par le nombre et la position des groupes sulfate −SO et des ponts 3,6-anyhydrogalactose (3,6-AG). La position des groupements sulfate peut être déterminée par spectrophotométrie infrarouge.
Les carraghénanes commercialisés aujourd'hui sont principalement le κ-carraghénane, le ι-carraghénane et le λ-carraghénane : le kappa-carraghénane possède seulement un groupement sulfate et un pont 3,6-AG. Il est formé dans l’algue grâce à l’enzyme dékinase. Cette dékinase supprime les coudes dans la structure en retirant le sulfate en C-6, permettant alors la formation d’un pont 3,6-AG. Le kappa-carraghénane est composé de 28 à 35 % de ponts 3,6-AG et de 25 à 30 % de groupements sulfate ; le iota-carraghénane a une structure similaire à celle du kappa-carraghénane mais possède deux groupements sulfatés, avec 28 et 30 % de groupements sulfates et 25 à 30 % de ponts 3,6-AG ; le lambda-carraghénane est composé de 32 à 39 % de groupements sulfates et ne contient pas de ponts 3,6-AG.
La gélification résulte de l'enroulement des chaînes moléculaires en double hélice.. La viscosité dépend de la nature du composé, plus le degré de substitution sur le squelette de galactose est faible, plus les gels formés seront durs et résistants. Entre les trois types de carraghénanes mentionnés ci-dessus, c’est le kappa-carraghénane qui possède le moins de groupements sulfates. Le kappa-carraghénane va donc être à l’origine d’un gel fort. Le iota-carraghénane a un niveau intermédiaire de substitution et a donc un pouvoir gélifiant plus faible que le kappa-carraghénane. Cependant, le iota-carraghénane est capable de former un gel très flexible qui possède aussi la capacité de contrôler la synérèse.
Le lambda-carraghénane, quant à lui, ne possède pas de propriété gélifiante. Cela s’explique par le fait que le lambda-carraghénane a le plus haut degré de substitution (et donc le plus de groupements sulfates) des trois types de carraghénanes. La sulfatation en 6 du lambda-carraghénane forme un coude et empêche la formation d’une double hélice. L’association de doubles hélices permet de former un réseau 3D qui est à l’origine de la formation d’un gel thermoréversible.
Utilisation Du fait de leurs propriétés gélifiantes, les carraghénanes sont utilisés dans la plupart des desserts lactés (crèmes desserts, flans) industriels. Ils sont utilisés comme alternatives à la gélatine pour les végétariens et végétaliens.
Dans l'alimentation et les produits ménagers Alimentation Dans les desserts, les glaces, les crèmes, les milkshakes, le lait concentré, le lait au chocolat et les sauces : le gel augmente la viscosité ; Dans la bière : pour clarifier, enlever l’écume formée par les protéines ; Dans les pâtés et viandes industriels (jambon) : c'est un substitut du gras ; augmente la rétention en eau et le volume, améliore la facilité de coupe ; Dans les sodas : pour améliorer la texture et maintenir les exhausteurs de goût en suspension ; Dans le lait de soja : comme gélifiant, pour simuler la consistance du lait entier ; : ingrédient du gel de ces friandises aux fruits ; Dans l'alimentation pour animaux. Dans le lygomme, un substitut de fromage.
Produits ménagers Dans le dentifrice : aide à stabiliser pour empêcher la séparation des constituants ; Dans les extincteurs : augmente la viscosité et rend la mousse plus collante ; Dans les shampooings et crèmes cosmétiques : utilisé en tant que gélifiant ; Dans les gels désodorisants ; Dans le papier marbré : la fabrication ancienne de papier et textiles marbrés utilise du carraghénane dans le mélange dans lequel flottent peintures et encres ; on dépose ensuite dessus le papier et le textile qui vont absorber les couleurs. Dans le cirage pour chaussures : en gel pour augmenter la viscosité ;
Autres Dans les lubrifiants ; Dans les produits pharmaceutiques : utilisé comme excipient inactif dans les pilules et tablettes ; En biotechnologie : en gel pour immobiliser les cellules et enzymes.
Utilisation médicale
Les études du laboratoire américain d'oncologie cellulaire de l'Institut national du cancer de Bethesda dans le Maryland suggèrent que le carraghénane peut fonctionner comme microbicide contre les infections sexuellement transmissibles. Les études en laboratoire ont montré un large spectre d’activité antivirale pour le carraghénane González ME, Alarcón B, Carrasco L. (1987) 31(9):1388-93 | | ..
HSV (Herpes Simplex Virus) Il serait possible qu'un gel à base de carraghénane offre une protection contre le virus de l'herpès en se combinant aux récepteurs du virus, empêchant ainsi le virus de se fixer sur les cellules. Chez la souris, le taux de protection de ce gel est de 85 %..
Les lubrifiants anatomiques et le lubrifiant des préservatifs contiennent du carraghénane, et certains de ces produits se sont révélés être des inhibiteurs potentiels lors de cette étude (bien que d'autres en contenant ne l'aient pas été).. (Voir Herpès).
HPV (Human Papillomavirus) Des études en laboratoire ont montré que le carraghénane est un inhibiteur efficace contre l'infection par le Papillomavirus humain (HPV) et chez les animaux.. Des études cliniques ont été révélées à la conférence International du Papillomavirus en 2010 (Montréal, Canada) montrant qu'un lubrifiant anatomique à base de carraghénane appelé Carraguard est efficace dans la prévention de l’infection par le HPV chez la femme.. Les études cliniques suggèrent que certains gels lubrifiants, tels que le Divine et le Bioglide., seraient aussi efficaces contre ces infections.
HIV ( ou VIH) Une étude clinique de faite par le a évalué l'efficacité d'un gel lubrifiant à base de carraghénane comme le Carraguard contre les infections sexuellement transmissibles et particulièrement le Virus de l'immunodéficience humaine (VIH) chez la femme. Une étude menée entre 2004 et 2007, sur d'Afrique du Sud vient compléter cette étude, mais cette dernière, statistiquement, ne trouva aucune différence chez les femmes utilisant ou pas de lubrifiant... Une des conclusions est que le gel n'augmente pas les risques de transmission et n'a pas d'effets secondaires, il pourrait donc être utilisé comme support pour l'administration d'antirétroviraux dans de futures études.
D'autres études, réalisées chez les macaques, démontrent la même efficacité du gel à base de carraghénane que les études cliniques effectuées, mais pour le Virus de l'immunodéficience simienne (VIS). En opposition directe avec les résultats obtenus, où l'utilisation du gel démontra une augmentation des infections par le VIH et le VIS, bien qu'apparemment pourrait expliquer les différences..
Rhume Une étude clinique suggère que le carraghénane serait une substance efficace contre le rhume (en diminuant les symptômes et le taux de virus des sécrétions nasales). Marinomed Biotechnologie GmbH., une compagnie autrichienne, a fait une étude en 2010 suggérant que leur spray nasal, contenant du carraghénane, pouvait être efficace comme traitement contre les virus du rhume..
Effets sur la santé Des scientifiques ont été amenés à se poser de sérieuses questions sur la toxicité de cet additif dans l'alimentation. À partir d'études effectuées sur des animaux, il a été démontré des inflammations intestinales, ulcérations et coliques en ajoutant cet additif alimentaire dans l'eau de boisson Tobacman JK (2001) . 109(10): 983-994. Watt J et Marcus R (1981) 317(8215): 338. Watt J et Marcus R (1981) . 4(1-4): 129-34.. Certains praticiens recommandent d’éviter la consommation d'aliments contenant des carraghénanes, spécialement pour les personnes souffrant de problèmes gastro-intestinaux ..
Depuis les années 1960, les carraghénanes soulèvent des questions quant à leur(s) impact(s) sur la santé humaine. Leur consommation a été estimée a 0 à par personne, ou entre 0 et . Bien que des recherches témoignent d’un lien entre les carraghénanes et les problèmes gastro-intestinaux constatés chez des animaux modèles, les controverses sont nombreuses et alimentées par le manque de preuves scientifiques.
L'étude de cohorte Nutrinet-Santé, incluant 92 000 personnes vivant en France a publié des résultats en 2024 montrant un lien entre une consommation élevée de carraghénanes (supérieure à 84mg/jour) et un risque accru de cancer du sein.
Les polighénanes