Types de fucoïdane: F, U, L, G, GA

Le fucoïdane n'est pas le nom d'une substance chimique, mais le nom générique d'une classe de substances chimiques. La formule chimique et l'activité physiologique du fucoïdane varie en fonction de l'algue et de la méthode d'extraction. Ce n'est qu'en 1996 que la structure chimique et l'activité physiologique du fucoïdane ont pu être analysées, ce qui a rendu possible la division du fucoïdane en unités oligosaccharides grâce à la mise au point d'enzymes. Ces enzymes ont été obtenues par le criblage de nombreux micro-organismes marins pour en faire des extraits. Un des premiers rapports académiques sur le fucoïdane a été présenté en 1996 à l'Assemblée générale de l'Association japonaise du cancer et était intitulé: «L'apoptose dans l'estomac humain et les cellules cancéreuses intestinales induites par le fucoïdane extrait du kagome kombu (nom scientifique Kjellmaniella crassifolia Miyabe)". Ce rapport est le résultat d'une recherche menée conjointement par la chaîne Laboratoire technique du sucre et du Laboratoire Bio Takara. Le Laboratoire de Génie des chaînes du sucre (糖鎖工学研究所) a été créé en 1990 en collaboration avec l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement local avec un financement de sept ans offert par l'Organisation de Promotion des Industries biologique (et il a reçu une autorisation spéciale du ministère des Finances et du Ministère de l'Agriculture du Japon), le gouvernement de la préfecture d'Aomori (Japon), et 11 entreprises privées dans le but de promouvoir la recherche dans la glycobiologie et de promouvoir le développement de glucides utiles.

Les résultats de la recherche sont les suivants:

1. Un procédé de raffinage des polysaccharides contenant du fucose sulfaté, qui ont été extraits des algues de kombu kagome séchées , a été mis en place. En utilisant cette méthode, il est devenu possible de recueillir le fucoïdane et d'autres polysaccharides, qui contiennent du fucose sulfaté.
2. Il a été découvert que la fraction de polysaccharide sulfaté contenant du fucose et obtenue par le procédé susmentionné, disposait de deux types de polysaccharides sulfatés. L'un d'eux est un polysaccharide presque entièrement composée de fucose sulfaté, qui a été nommé F-fucoïdane (le nom officiel est sulfaté fucane). L'autre est constitué d'une structure répétitive de trois oligosaccharides: de fucose sulfaté, d'acide glucuronique et de mannose sulfaté. Ce dernier a été nommé U-fucoïdane (le nom officiel est sulfaté fucoglucuromannan). En outre, le G-fucoïdane, qui contient du galactose sulfaté comme principal composant, a été isolé. Au total, trois types de fucoïdane ont été découverts et la structure chimique de chacun a été déterminée. La structure chimique estimée d'un autre type de fucoïdane, qui se trouve dans les algues de mozuku d'Okinawa (Cladosiphon Okamuranus), a été proposé en 1999 par Nagaoka et al. Plus tard, Kato et al. ont découvert des enzymes capables de décomposer le fucoïdane de mozuku d'Okinawa et c'est ainsi que la structure de ce type de fucoïdane a été déterminée expérimentalement.
3. Les micro-organismes capables d'assimiler le F-fucoïdane et le U-fucoïdane, en utilisant des enzymes capables de décomposer ces deux types de fucoïdane, ont été découvertes et ces enzymes ont été affinées. Les séquences d'acides aminés des enzymes raffinées ont été analysées et pour chacun des micro-organismes, les gènes des enzymes dégradant les fucoïdane ont été clonées.
4. Le F-fucoïdane et le U-fucoïdane ont été décomposés par selon leurs enzymes et les oligosaccharides dans chacun d'entre eux ont été affinés et analysés en utilisant le MS et le RMN.
5. La capacité d'induction d'apoptose du fucoïdane pour la leucémie, les cellules cancéreuses intestinales et gastriques ont été étudiées. Le principal résultat est que les substances hydrophobes fermement attachées au fucoïdane (U-fucoïdane et le fucoïdane du mozuku d'Okinawa ) effectuent une grande partie de cette fonction. Lorsqu'elles sont séparées, ces substances hydrophobes ne se dissolvent pas dans l'eau, mais lorsqu'elles sont fixées au U-fucoïdane elles deviennent facilement soluble, et dans une solution aqueuse, elles induisent l'apoptose des cellules cancéreuses.
6. Le fucoïdane a été ajouté au régime alimentaire de rats et de souris a qui on avait greffé des cellules cancéreuses du côlon humaines. Une prolongation de la vie et la contraction des tumeurs a pu être observée. Les résultats de ces expériences ont suggéré un effet inti-angiogénique (cf. réduire la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins) par le fucoïdane sur les cellules cancéreuses, permettant de rendre possibilité l'utilisation du fucoïdane pour traiter le cancer.

Il y a six types de fucoïdane connus:

1. F-fucoïdane: Son composant principal est le fucose sulfaté.
2. U-fucoïdane: Outre le fucose sulfaté, il contient de l'acide glucuronique et du mannose.
3. G-fucoïdane: Outre le fucose sulfaté, il contient du galactose.
4. L-fucoïdane: Outre le fucose sulfaté, il contient du galactose. Ce type de fucoïdane se trouve dans la racine et dans les feuilles d'algues de kombu (Laminaria japonica).
5. GA-fucoïdane: Outre le fucose sulfaté, il contient des saccharides tels que le galactose, le xylose, le mannose et le glucose. On trouve aussi de l'acide uronique dans ce type de fucoïdane.
6. D-fucoïdane : Dans ce type de fucoïdane l'acide uronique est lié au fucose sulfaté . Les algues de mozuku d'Okinawa sont également connues pour contenir du U-fucoïdane.

Références :

1. 酒井武ら　2003.　藻類　５１、19－25
2. M. Nagaoka et al. 1999. Glycoconjugate J., 16, 19-26