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japonaisQuelles sont les méthodes d’extraction des proanthocyanidines de canneberge?
Canneberges (Vaccinium)macrocarponn), également connu sous le nom de baies d’abeilles, sont des plantes herbacées de lA Aafamille des éricacées, largement cultivées dans certaines parties de l’amérique du nord. Il y a beaucoup de canneberges sauvages en Chine et#Dans la régiSur ledu grEt en plusKhingan, envirSur le3 000 à 4 000 hectares sont cultivés à Fuyuan, dans la Province du Heilongjiang. Les canneberges sont connues pour leur teneur élevée en vitamine C CEt etleur valeur médicinale [1].
La recherche a révélé que les proanthocyanidines dans les canneberges ont des fonctions telles que l’anti-oxydation Et etl’élimination des radicaux libres, Et etsont largement utilisés dans les aliments, les cosmétiques, les produsonpharmaceutiques Et etd’autres domaines [1-2]. Les proanthocyanidines (PC) sont des composés polyphénoliques formés par la combinaison de différentes quantités de catéchines ou d’épicatéchines. Ils sont courants dans les plantes Et etsont des antioxydants naturels que l’on trouve dans les tiges des plantes [2]. On les appelle aussi tanins condensés. Au 21e siècle, avec le développement de la biomédecine et de la nutrition, la recherche et l’application des proanthocyanidines ont fait l’objet d’une plus grande attention. Le 7 décembre 2021, une équipe de recherche chinoise a extrait la proanthocyanidine C1 de graines de raisdansspécifiques, qui peuvent efficacement éliminer les cellules senescentes [3].
Dans l’étude de chercheurs nationaux et étrangers explorant le processus de purification et la fonction des proanthocyanidines de canneberge, il a été constaté que les anthocyanes dans les canneberges ont les effets de prévenir les infections des voies urinaires, d’inhiber les bactéries orales, anti-tumeur et anti-oxydation, et ont de larges perspectives d’application [4]. Cet article passe en revue le processus d’extraction et de purification et la fonction des proanthocyanidines de la canneberge, fournissant une base théorique pour le développement et l’utilisation ultultaires des proanthocyanidines de la canneberge.
1 technologie d’extraction des proanthocyanidines de canneberge
Avec l’approfondissement de la recherche sur les proanthocyanidines de canneberge, il existe de plus en plus de méthodes d’extraction pour les proanthocyanidines de canneberge. Actuellement, les principales méthodes d’extraction utilisées au pays et à l’étranger sont l’extraction à l’éthanol, l’extraction à contre-courant et l’extraction assistée par ultrasons.
1.1 extraction d’éthanol
La méthode d’extraction de l’éthanol est une méthode courante d’extraction d’ingrédients végétaux actifs. L’éthanol est utilisé comme solvant organique pour dissoudre les ingrédients actifs de la plante dans l’éthanol, et les ingrédients souhaités sont obtenus par évaporation de l’éthanol. Ke Chunldanset Al., et al.[5] ont utilisé la méthode d’extraction à l’éthanol pour extraire les proanthocyanidines de la canneberge et ont mesuré leur activité antioxydante dans une expérience antioxydante dansvitro. L’expérience a révélé que les conditions optimales d’extraction des proanthocyanidines de canneberge étaient une concentration d’éthanol de 65%, un rapport matière/liquide de 1:15 (g/mL), un temps d’extraction de 30 mdanset une température d’extraction de 70 °C. Le temps de travailIl a également été constaté que l’extrait de proanthocyanidine de canneberge avait de bonnes capacités de récupération et de réduction des anions de superoxyde. La méthode d’extraction de l’éthanol est simple à utiliser et peu coûteuse, mais elle présente également certaines limites.
Par exemple, l’éthanol a une solubilité limitée pour certains ingrédients actifs, ce qui peut affecter l’effet d’extraction et peut entraîner l’inactivation ou la dégradation de certains ingrédients actifs.
1.2 extraction à contre-courant
L’extraction à contre-courant est une technique commune d’extraction et de séparation qui utilise le principe du mouvement simultané mais opposé du matériau et du solvant pour séparer la substance désirée. Par rapport aux méthodes existantes, l’extraction à contre-courant présente les avantages d’un traitement simple des matériaux, d’une économie de solvants, d’une efficacité d’extraction élevée et d’un faible coût, ce qui la rend adaptée à la production industrielle. Ji Jinjun [6] a décrit un procédé de préparation d’un extrait de proanthocyanidine de canneberges, dans lequel des frusonde canneberge sont prélevées, broyées, et une solution d’éthanol avec un pH de 1,0 à 3,0 et une fraction massique de 65% à 85% est ajoutée. Le mélange est extrait à contre-courant pendant 4 à 6 h à 30 à 60 °C, filtré, et le filtrat est recueilli et concentré pour obtenir un extrait de proanthocyanidine des canneberges. Cette méthode brevetée d’extraction à contre-courant permet d’extraire plus complètement les composants proanthocyanidine des canneberges.
1.3 méthode d’extraction par dégraissage au solvant organique
Les solvants organiques peuvent dissoudre les lipides dans les plantes, et les lipides dans l’extrait de plante peuvent être éliminés par évaporation. Au cours du processus de dégraissage, le solvant organique entre en contact avec l’huile à la surface du matériau par diffusion, dissolvant l’huile dans le solvant. Le solvant et l’huile dissoute sont ensuite retirés de la surface du matériau par lavage ou par volatilisation afin d’atteindre le but du dégraissage. Le dégraissage et l’extraction au solvant organique présentent les avantages suivants: vitesse de dégraissage rapide et peu ou pEn tant quede corrosion du substrat, mais présentent également certains inconvénients, tels que le dégraissage incomplet, les solvants inflammables, explosifs et toxiques, qui nécessitent une attention particulière à la sécurité d’utilisation; Les solvants sont volatils et peuvent polluer l’environnement. Shi Tong et Al., et al.[7] ont placé les canneberges dans une solution d’extraction contenant 70% d’acétone, 30% de méthanol et 0,1 g/100 mL d’acide citrique, puis ont ajouté un solvant organique liposoluble, l’éther de pétrole, aux fins de dégraissage pour obtenir de l’extrait de canneberges. Le rapport volumique de l’extrait de canneberge au solvant organique liposoluble est de 1:1-1:3. Ce procédé d’extraction peut considérablement améliorer le taux d’extraction des proanthocyanidines.
1.4 méthode d’extraction assistée par ultrasons
La méthode d’extraction assistée par ultrasons présente les caractéristiques d’un taux d’extraction élevé et d’un fonctionnement simple. Avec la coopération de solvants organiques, le taux d’extraction est encore plus élevé. Lors de l’extraction des proanthocyanidines, les ultrasons produisent de fortes vibrations mécaniques et de l’énergie thermique. Ces vibrations peuvent agir sur le tissu de la canneberge, provoquant le déplacement de particules, la collision et le cisaillement, augmentant ainsi la surface du tissu de la canneberge; La production d’énergie thermique augmente la température, ce qui contribue à modifier la solubilité et le taux de diffusion des proanthocyanidines et favorise leur dissolution et leur extraction dans le solvant. L’augmentation de la surface de contact entre le solvant et les proanthocyanidines de canneberge est bénéfique pour la dissolution et la libération des proanthocyanidines [8]. QiunYuling et al. [9] ont utilisé une méthode d’extraction assistée par ultrasons pour extraire les proanthocyanidines de la canneberge. Le rendement le plus élevé en proanthocyanidines, 11,65 %, a été obtenu lorsque l’extraction a été effectuée pendant 40 minutes à 70°C avec un rapport matière/liquide de 1:20 et une fraction volumique d’éthanol de 50%. Wang Kaiyin [10] a utilisé une combinaison d’ultrasons et d’extraction au solvant pour extraire les proanthocyanidines. Après optimisation et vérification, les conditions optimales du procédé étaient une concentration d’éthanol de 70%, un rapport matière/liquide de 1:20 (g/mL), une puissance ultrasonore de 180 W, une température ultrasonore de 75 °C et une durée ultrasonore de 50 min, avec un taux d’extraction de la proanthocyaniïne de 2,0278%.
2. Technologie de Purification et de séparation pour les proanthocyanidines de canneberge
Les proanthocyanidines extraites des canneberges contiennent une variété d’impuretés et doivent être purifiées. Les principales méthodes de purification des proanthocyanidines de canneberge comprennent la méthode de résine macroporeuse, la méthode de séparation et de filtration sur membrane, et la méthode de chromatographie sur gel.
2.1 méthode de résine macroporeuse
La résine macroporeuse est un adsorbant synthétique fabriqué à partir de copolymères polymères organiques avec une structure macroporeuse. Il a des propriétés de sélectivité et d’adsorption dues à sa structure tridimensionnelle poreuse. La méthode de résine macroporeuse présente les caractéristiques d’une grande capacité d’adsorption et d’un taux d’élution élevé, et est donc largement utilisée dans le traitement des eaux usées industrielles, la purification des vitamines et la décoloration des produits chimiques. He Xinhua et al. [11] ont utilisé une colonne de résine macroporeuse HPD600 pour purifier et séparer les proanthocyanidines des résidus de canneberge. Le procédé optimal consistait à charger 500 mL de résine, avec une solution d’échantillon de 10 mg/mL,un débit d’élution de 2,0 BV/h et 600 mL d’éthanol à 75% pour la résolution. L’éluat a été recueilli, concentré et séché. Le procédé peut être utilisé pour purifier et séparer les proanthocyanidines de canneberge, et peut purifier les proanthocyanidines de canneberge avec une pureté de ≥95%. Le rendement de la canneberge proanthocyanidines est de 1,5%.
2.2 séparation et filtration des membranes
La séparation et la filtration de la Membrane peuvent être effectuées à température ambiante et à basse pression, et se caractérisent par un rendement élevé et des économies d’énergie. La séparation membranaire est un processus dynamique de flux croisé dans lequel les macromolécules sont bloquées par la Membrane et donc purifiées et séparées. À un pH de 2,54 dans le jus de canneberge, les proanthocyanidines et les anthocyanes sont chargés positivement, car ils migrent toujours dans la direction de la cathode. En utilisant la configuration 2 du système de séparation membranaire, le rendement de migration des proanthocyanidines et des anthocyanes est plus élevé. Comparé au jus non traité, le jus de canneberge concentré a une saveur plus intense. Les Les fractionsmassiques totales de proanthocyanidines et d’anthocyanines dans le jus de cannebanne traité avec le système de filtration membranaire ont augmenté respectivement de 34,8 % et de 52,9 %. En outre, la capacité antioxydante du jus de canneberge concentré a augmenté de 18% après le traitement avec la méthode de filtration membranaire. La filtration sur Membrane peut être utilisée pour enrichir des substances phénoliques dans le jus de canneberge [12].
2.3 chromatographie sur Gel
La chromatographie sur Gel est une méthode de purification et de séparation mise au point au début des années 1960. Il est basé sur l’effet d’exclusion de matériaux de gel poreux sur des molécules de différentes tailles pour réaliser la séparation. Elizra [13] a utilisé une colonne de chromatographie en gel Sephadex LH-20 pour séparer et purifier les proanthocyanidines des pépins de raisin par élution par gradient avec du méthanol. Les extraits de pépins de raisin ont été extraits avec des solvants organiques de différentes polarités. Parmi les composants extraits, l’acétate d’éthyle avait les plus forts effets antioxydants et inhibiteurs de la glycosylation non enzymatique. Parmi les composants obtenus après séparation avec une résine macroporeuse, l’activité antioxydante et l’effet inhibiteur de la glycosylation non enzymatique du composant élué avec 30% d’éthanol étaient plus élevés que ceux des autres composants séparés. La chromatographie sur Gel peut également être utilisée pour extraire les proanthocyanidines des canneberges, mais il ya eu peu de rapports à ce sujet jusqu’à présent.
3 fonctions des proanthocyanidines de canneberge
Les canneberges ont de nombreux effets bénéfiques sur le corps humain. Des composés phénoliques ont été isolés à partir d’extraits de canneberge et étudiés, et on en déduit que les proanthocyanidines de canneberge ont des propriétés antibactériennes, anti-adhérence, antioxydantes et anti-inflammatoires [14-15].
3.1 antibactérien
Des études ont montré que les proanthocyanidines des canneberges peuvent inhiber l’adhésion de P. 1 et 2.aeruginosa à l’épithélium urinaire, empêchant ainsi les infections des voies urinaires [16]. Wang et al. [17] ont effectué une recherche systématique dans MEDLINE, EMBASE et le registre Cochrane des essais contrôlés et ont constaté que les canneberges ont été utilisées traditionnellement pour prévenir les infections des voies urinaires. Babar et al. [18] ont recruté 145 femmes ayant des antécédents d’infections récurrentes des voies urinaires et ont affecté au hasard les sujets à consommer une dose élevée de proanthocyanidines normalisées de canneberge ou une faible dose d’un témoin pendant 24 semaines. Les résultats ont montré qu’une dose élevée de proanthocyanidines peut avoir un effet préventif sur la récurrence des infections symptomatiques des voies urinaires chez les femmes qui ont moins de 5 infections par an. Les preuves cliniques actuelles suggèrent que la consommation de canneberges peut empêcher les bactéries d’adhérer aux cellules épithéliales urinaires, réduisant ainsi les symptômes liés à l’infection des voies urinaires; Il peut également réduire les symptômes liés à l’infection des voies urinaires en inhibant la réponse de la cascade inflammatoire, qui est une réponse immunitaire à l’invasion bactérienne [19].
Les ingrédients naturels non toxiques et très efficaces présents dans les plantes, tels que les proanthocyanidines et les flavan-3-ols, peuvent avoir un effet anti-inflammatoire sur la parodontite [20-21]. La colonisation du tissu sous-gingival par Porphyromonas gingivalis est une première étape clé dans le développement de la parodontite. Des études ont montré que les proanthocyanidines de canneberge, bien qu’elles ne puissent pas tuer Porphyromonas gingivalis ou inhiber sa croissance ou sa reproduction, peuvent fortement inhiber la formation de biofilms gingivaux, réduisant ainsi la capacité des bactéries à coloniser les gencives. Des proanthocyanidines ont été isolées à partir de l’extrait de racine de géranium et comparées à l’extrait entier. Les résultats ont montré que les proanthocyanidines de canneberge ont une capacité antioxydante plus forte que l’extrait de racine et présentent des effets antibactériens uniques [22]. Les chercheurs ont extrait des proanthocyanidines des graines de raisin et ont démontré que les proanthocyanidines ont un effet thérapeutique significatif sur la parodontite expérimentale induite par l’endotoxine (Escherichia coli) chez le rat [23].
3.2 lutte contre le cancer
Des études ont montré que les canneberges peuvent être utilisées comme agents chimiopréventifs pour réduire le risque de cancer en inhibant les processus oxydatifs et inflammatoires dans les cellules. Ils peuvent également inhiber la prolifération cellulaire et l’angiogenèse, induire l’apoptose et réduire la capacité des cellules tumorales à envahir et à métastaser, démontrant ainsi leur activité anticancéreuse potentielle [24]. Zulfiqar et al. [25] [traduction] ont montré que les proanthocyanidines peuvent être utilisées comme agent thérapeutique. Les proanthocyanidines de canneberge ont des propriétés anticancéreuses évidentes, et une extraction plus approfondie des proanthocyanidines de canneberge peut traiter le cancer de l’ovaire par une combinaison ou une monothérapie.
3.3 anti-âge
La Nutrition joue un rôle important dans le vieillissement. Par conséquent, l’absorption et le métabolisme des nutriments, ainsi que l’alimentation, sont des facteurs importants qui influencent les maladies liées au vieillissement. Les besoins nutritionnels des personnes âgées sont différents de ceux des jeunes en raison de facteurs tels que les interactions médicamenteux, les maladies liées à l’âge et les facteurs socio-économiques [26]. Les chercheurs ont examiné si le concentré de cannecanneberge(CBC), qui est riche en proanthocyanidines (PACs) de type A, A,A,A des effets anti-âge et de régulation de l’état redox, et ont comparé les effets avec ceux de l’extrait de pépite de raisin (GSE), qui est riche en PACs de type B. Les droits de l’hommeces résultats fournissent des preuves in vivo novatrices que, par rapport au GSE bien connu de type b riche en PACs, le CBC de type A riche en PACs A un potentiel significatif de régulation du statut anti-âge et redox[27] [traduction].
3.4 prévention des maladies cardiovasculaires
La santé vasculaire est cruciale dans la société moderne, et l’utilisation de médicaments pour traiter les problèmes vasculaires est une approche de routine pour le traitement des problèmes de tension artérielle. Des chercheurs ont mené des expériences sur des personnes d’âge moyen obèses et ont démontré que les facteurs de risque de maladies cardiovasculaires émergentes peuvent être modifiés par une intervention à base alimentaire avec du jus de canneblette [28] [traduction]. Thim6teo et coll. [29] [en] ont constaté que les produits de canneberge peuvent améliorer de façon significative plusieurs indicateurs du risque cardiovasculaire et des symptômes tels que les molécules d’adhésion, l’homocystéine et la raideur artérielle, en se basant sur des interventions primaires qui prennent en compte d’autres marqueurs du risque cardiovasculaire. Un nombre croissant d’études ont montré que les polyphénols peuvent réduire le risque de maladie cardiovasculaire en augmentant la résistance des lipoprotéines de basse densité à l’oxydation, en inhibant l’agrégation plaquettaire, en abaissant la pression artérielle, et par d’autres mécanismes anti-thrombotiques et anti-inflammatoires [30-31]. Bien que la plupart des études soient dérivées d’études in In vitroet de modèles animaux, la recherche a montré que ces produits phytochimiques sont biodisponibles et biologiquement actifs. D’autres recherches sont nécessaires sur la biodisponibilité et le métabolisme des polyphénols de la canneberge et sur la relation entre la dose et la durée d’utilisation de la canneberge pour mieux comprendre leurs effets sur les facteurs de risque de maladies cardiovasculaires, en particulier sur les paramètres cliniquement significatifs comme l’inflammation, la résistance à l’insuline, la réactivité vasculaire et le remodelage vasculaire [32].
3.5 antioxydant
Des études ont montré que les proanthocyanidines ont 20 fois le pouvoir antioxydant de la vitamine E et 50 fois celui de la vitamine C. les proanthocyanidines aident à protéger le corps contre les dommages du soleil, améliorent la vue, augmentent la flexibilité des tissus du corps tels que les articulations, les artères et le cœur, et améliorent la circulation sanguine en renforçant les capillaires, les artères et les veines [33] [traduction]. Dans un modèle cellulaire, des cellules ARPE-19 ont été irradiées avec de la lumière bleue à une longueur d’onde de 450 nm pendant 10 h, et la viabilité cellulaire ou le taux de prolifération a été évalué à l’aide de l’essai MTT (effet réparateur). L’étude a montré que l’extrait de jus de canneberge contenant des proanthocyanidines peut présenter une meilleure activité de récupération des radicaux et ainsi protéger efficacement les cellules ARPE -19, ce qui entrave la progression de la dmla. L’effet du jus de canneblette sur les cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes humaines exposées à la lumière bleue, les cellules ARPE-19 imitent la dégénérescence maculaire liée à l’âge [34] [traduction].
4 perspectives
Les chercheurs ont amélioré le taux d’extraction des proanthocyanidines de canneberge en analysant les avantages et les inconvénients des méthodes d’extraction et de purification des proanthocyanidines de canneberge et le rapport d’extraction optimal. La prochaine étape consiste à renforcer la recherche sur le processus d’extraction et de purification, et à mener des recherches fonctionnelles sur les proanthocyanidines de canneberge en termes de leurs propriétés bactériostatiques et antifonctionnelles, et à continuer à développer leurs fonctions et à les appliquer au jus de canneberge et à divers aliments non de base, afin de favoriser le développement de l’industrie.
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