Comment la lutéine aide la vue?

Tagetes erecta L., also known as marigold, is a herbaceous annual plant in the Asteraceae family. Native to Mexico and the Americas, it has been cultivated in recent years in Shandong, Jilin, Shanxi, Inner Mongolia, Yunnan and other provinces in China. Its flowers have strong resistance to and absorption of harmful gases such as hydrogen fluoride and sulfur dioxide. The flowers, leaves and roots can all be used in medicine, with the effects of clearing away heat and phlegm, nourishing the blood and regulating menstruation, removing blood stasis and promoting regeneration, and detoxifying and reducing swelling [1]. Lutein is an asymmetric dihydroxy carotenoid widely found in vegetables and fruits, and is most abundant in flowers such as marigolds [2].

Lutéine ' S nom scientifique est 3,3' dihydroxy-alpha-carotène, formule moléculaire: C₄, poids moléculaire 568.85, formule structurelle comme le montre la Figure 1, point de fusion 190°C, insoluble dans l’eau, soluble dans les huiles et les solvants gras [3,4]. La lutéine est présente dans les fleurs séchées de souci sous la forme d’un ester, et a le double effet d’améliorer la couleur et de fournir des nutriments. Les souci sont donc une matière première idéale pour la production et le développement de la lutéine. La lutéine joue une variété de fonctions importantes de prévention et de traitement des maladies dans le corps humain, et a de bonnes perspectives d’application dans les aliments fonctionnels et les médicaments [5]. Cet article passe en revue les progrès de la recherche sur les méthodes d’extraction et les fonctions de promotion de la santé de la lutéine à partir de souches.

1 méthodes d’extraction de la lutéine des soucis

A l’heure actuelle, lamain methods for extracting lutein from marigold flowers include organic solvent extraction, enzymatic treatment, ultrasonic and microwave-assisted extraction, and supercritical fluid extraction.

1.1 extraction par solvant organique

L’effet d’extraction de la lutéine est principalement affecté par des facteurs tels que la taille des particules de matière première, la température d’extraction, le temps d’extraction, le type d’agent d’extraction et le débit de l’agent d’extraction. Les agents d’extraction couramment utilisés sont l’hexane, l’éther de pétrole, l’acétone, l’éthanol, le tétrahydrofurane, le chloroforme6.#Huile solvant, etc. L’effet d’extraction de 6#L’huile de solvant, le chloroforme et le tétrahydrofurane est mieux [6]. Xia Shulin et al. ont étudié les conditions du processus d’extraction de la lutéine des fleurs de souci. Les résultats ont montré que le débit de procédé consistant à mélanger des fleurs de souci, du tétrahydrofurane, de l’éthanol, de l’eau et du KOH à température ambiante, tout en procédant simultanément à l’extraction et au traitement de saponification est optimal. La lutéine obtenue par ce procédé a une pureté supérieure à 97,6 %.

Cui Zhenhai et al. [8] ont étudié l’effet de la modification du type de solvant et du temps d’extraction sur le taux d’extraction de la lutéine du pollen de souci séché. Les résultats ont montré que les meilleures conditions d’extraction de la lutéine du marigold étaient les suivantes: le solvant d’extraction était un mélange de chloroforme et d’éthanol dans un rapport volumique de 3:2, l’extraction a été effectuée deux fois, le rapport matière était de 1:10, le temps d’extraction était de 2 h chaque fois, la concentration de NaOH lors de la saponification était de 5%, et le temps de saponification était de 8 h.

1.2 méthode de traitement enzymatique

Les Enzymes peuvent dégrader l’intégrité des structures cellulaires, exposant davantage de substances à l’intérieur des cellules pendant l’extraction et augmentant la perméabilité du pétrole. Après un traitement enzymatique, le taux d’extraction de la lutéine peut être considérablement augmenté. La dégradation enzymatique des fleurs de souci ne provoque pas l’isomérisation de la lutéine, et la teneur en lutéine de la poudre de souci traitée enzymatiquement est la plus élevée. Cependant, en raison du long temps de réaction de la méthode de traitement enzymatique, la grande quantité d’humidité dans le processus de traitement enzymatique doit être éliminée avant l’extraction au solvant, ce qui limite l’application et la promotion de cette méthode dans le travail pratique.

En utilisant la poudre de fleur de souche comme matière première, les chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode pour dégrader la paroi cellulaire avec la cellulase et extraire la lutéine, avec un taux d’extraction de plus de 90% [9]. De plus, en ce qui concerne la sélection de l’hydrolase, Navarrete-Bolanos et al. [10,11] ont étudié l’effet d’une préparation d’enzymes non commerciales sur l’extraction de la lutéine des fleurs de souche. Cette enzyme a été synthétisée par un micro-organisme endophyte produit pendant le processus de stockage, et il avait une activité élevée de cellulase et un bon effet d’extraction.

1.3 méthode ultrasonique

Dans l’extraction assistée par ultrasons de la lutéine de souci, les ultrasons décomposent les cellules, permettant à la lutéine d’entrer rapidement et efficacement dans le solvant d’extraction, raccourcissant ainsi le temps d’extraction et augmentant l’efficacité d’extraction [12]. Li Dajing et al. [13] ont étudié le processus d’extraction par solvant organique amélioré par ultrasons de la lutéine à partir de la poudre de fleur de souci. Les résultats ont montré que les conditions optimales d’extraction de la lutéine à partir de la poudre de fleur de souci à l’aide de n-hexane renforcé par ultrasons étaient un rapport liquide/solide de 1:20 (g/mL), une puissance ultrasonique de 400 W et un temps ultrasonique de 30 minutes, avec un taux d’extraction de la lutéine allant jusqu’à 98,77 %. En utilisant le n-hexane comme solvant, les conditions d’extraction ultrasonique étaient un rapport liquide/solide de 1:20, une puissance ultrasonique de 300 W et un temps d’action ultrasonique de 30 minutes, et le taux d’extraction de la lutéine atteignant 93,65 %.

Yang Yunshang et al.¹ 4] ont étudié les conditions optimales du procédé pour l’extraction ultrasonique de la lutéine en utilisant un test orthogonal L9(34) avec la teneur en lutéine comme indice d’évaluation. Les résultats ont montré que les conditions optimales du procédé étaient les suivantes: température d’extraction 40 °C, temps d’extraction 60 min, dosage d’acide ascorbique 7,5 % et fréquence ultrasonique 100 kHz. Ce processus est raisonnable, simple, fiable et a un taux d’extraction élevé d’ingrédients efficaces. Wang Jingyu et al. [15 ont étudié l’application de la technologie des ultrasons cycliques dans l’extraction de la lutéine des souches. Les résultats ont montré que le solvant optimal d’extraction était l’acétone: éther de pétrole = 1:1 (V/V); Les conditions d’extraction les plus idéales étaient un rapport liquide/matériau de 1:70, un temps d’action ultrasonique de 20 min et une puissance ultrasonique de 800 W. Dans ces conditions, le taux d’extraction de la méthode d’extraction par cycle ultrasonique était de 98%, tandis que la méthode d’extraction par solvant statique n’était que de 42%.

1.4 méthode d’extraction au solvant assistée par micro-ondes

Par rapport aux méthodes traditionnelles d’extraction de la lutéine, l’extraction au solvant assistée par micro-ondes présente les caractéristiques d’un temps d’extraction court, d’une faible consommation de solvant et d’un taux d’extraction élevé. Fan Jianfeng et al. [16] ont utilisé des expériences à facteur unique combinées à des expériences orthogonales pour étudier l’extraction synergique de la lutéine à partir de fleurs de souci afin d’améliorer le taux d’extraction de la lutéine à partir de feuilles de souci. Les résultats ont montré que le procédé optimal pour l’extraction synergique de la lutéine de soutènement au four à micro-ondes consistait à utiliser l’acétate d’éthyle comme agent d’extraction, le Tween-20 comme meilleur agent de co-extraction (0,03% en masse), un rapport solide/liquide d’extraction de 1:60 (g/mL), une puissance micro-ondes de 400 W, une température d’extraction au four à micro-ondes de 60°C et un temps d’extraction de 2 minutes. Dans ce procédé, la quantité de lutéine extraite des feuilles de soutènement était de 3,209 mg/g.

1.5 extraction par fluide supercritique

En 1998, l’université de Qingdao a obtenu un brevet pour la production de lutéine utilisant la technologie d’extraction supercritique de CO₂. La méthode d’extraction de lutéine à partir de fleurs de souci à l’aide de CO₂ supercritique consiste à fermenter, sécher et broyer des fleurs de souci fraîches pour obtenir la matière première, puis utiliser du CO₂ supercritique avec de l’éthanol comme entraineur pour extraire l’extrait de fleur de souci. L’extrait de fleur de souci est saponifié avec de l’hydroxyde de potassium pour obtenir un colorant alimentaire naturel soluble dans l’eau, la résine de lutéine. Par rapport à la méthode traditionnelle par solvant organique, l’utilisation de la technologie supercritique d’extraction par fluide de CO₂ pour obtenir la lutéine ne présente aucun résidu de solvant et aucune pollution. Il peut éviter la détérioration de l’extrait à des températures élevées, protéger l’activité des substances physiologiquement actives dans la lutéine, et maintenir la saveur naturelle de l’extrait. Cette méthode présente les avantages d’un processus simple, une faible consommation d’énergie, un respect de l’environnement, une grande pureté du produit, une teinte positive, une bonne résistance à la chaleur et à la lumière et une couleur stable [17-19]. La technologie supercritique d’extraction de fluide CO₂ a été appliquée avec succès à l’extraction et à la purification de colorants alimentaires naturels tels que la capsanthine, le lycopène, le β-carotène et le pigment jaune gardenia.

2 avantages pour la santé de la lutéine dans les soucis

2.1 effet anti-athérosclérotique

Des recherches récentes ont montré que la lutéine a un effet anti-athérosclérotique aux premiers stades du processus. Ceci est principalement dû à la relation entre les changements dans l’épaisseur de la paroi interne de l’artère principale et la quantité de lutéine dans le sang. Un faible taux de lutéine dans le sang peut facilement entraîner un épaississement de la paroi artérielle. Au fur et à mesure que le niveau de lutéine augmente, la tendance à l’épaississement de la paroi artérielle diminue, et le blocage artériel est également considérablement réduit. En même temps, la lutéine dans les cellules de la paroi artérielle peut également réduire l’oxydation du cholestérol LDL [20].

2.2 effets anticancéreux et immunitaires

Studies have shown [21] that lutein has an inhibitory effect on various cancers such as breast cancer, prostate cancer, and rectal cancer. Lutein can inhibit the apoptosis of breast cancer mouse lymphocytes, while inducing the apoptosis of tumor cells, so that the mouse maintains a high immune status. A study on the proliferation of prostate cancer cells showed that lutein alone can reduce the growth rate of cancer cells by 25%, and if it acts in coordination with lycopene, the growth rate can be reduced by 32%. In vitro studies have found that lutein is more effective than β-carotène in inhibiting lipid peroxidation of cell membranes and inducing cell damage.

2.3 effet antioxydant

En tant qu’antioxydant, la lutéine peut inhiber l’activité des espèces réactives d’oxygène et l’empêcher d’endommager les cellules normales. La lutéine peut protéger le corps contre les dommages en inactivant l’oxygène singlet par trempe physique ou chimique. Les derniers résultats de recherche montrent que la lutéine protège la peau. L’antioxydant naturel lutéine peut prévenir les dommages de la peau causés par le rayonnement solaire nocif. L’équipe de recherche de Riard Granstein a constaté que la lutéine peut prévenir les effets négatifs des rayons UV sur la peau animale [22.23]. Par conséquent, l’ajout d’une certaine quantité de lutéine aux aliments peut empêcher le vieillissement des organes du corps. En même temps, la lutéine peut être transformée en produits de soins de la peau et en cosmétiques pour protéger la peau contre les dommages.

2.4 protection de la Vision

Seules la lutéine et la zéaxanthine se trouvent spécifiquement dans le corps humain dans la macula lutea et la lentille. Ils se déposent sélectivement dans la macula et dans toute la rétine, avec la densité la plus élevée autour de la fovéa de la macula et diminuent progressivement vers la périphérie de la rétine [24,25]. La fonction principale de la lutéine dans l’œil est un antioxydant et une protection contre la lumière. Des études ont montré qu’une augmentation de l’apport en lutéine peut réduire l’incidence des cataractes [26]. L’enquête nationale allemande sur la consommation alimentaire (NVS) stipule que la consommation totale de caroténoïdes par habitant devrait être de 5,33 mg/ j, dont 1,91 mg/ j de lutéine. Aujourd’hui, les industries nationales et étrangères qui extraient la lutéine [27] utilisent des souci, qui ont une teneur élevée en lutéine, comme matières premières et les extraient et les raffinent.

2.5 effet colorant

Poudre de lutéine  is non-toxic, has strong coloring power, a bright and vivid color, no peculiar smell, and a good taste, and is therefore widely used in health foods. In China, lutein is already used as a feed additive. Because of its good coloring power and stable and safe properties, lutein has been listed as a food coloring agent in Europe and the United States[2].

3 perspectives de développement

La lutéine extraite des fleurs naturelles de soulier est un pigment naturel avec un fort pouvoir colorant, une valeur nutritive élevée et des propriétés de promotion de la santé. Il attire de plus en plus l’attention en raison de ses diverses fonctions physiologiques importantes dans le corps humain. Le souci, principale source de lutéine, est également une plante précieuse aux multiples effets. Il a également des perspectives d’application très lumineuses et larges dans les industries pharmaceutiques et alimentaires.

Références:

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