Quelles 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
The ethanol extraction method is a common method for extracting active plant ingredients. Ethanol is used En tant queunorganic solvent to dissolve Le conseil des ministresactive ingredients De lathe plant dansethanol, Et en plusthe desired ingredients are obtained by evaporating the ethanol. Ke Chunldanset Al., et al.[5] used the ethanol extraction method to Extrait extraitcannebergeproanthocyanidinesEt en plusmeasured their antioxidant Activité:dansan in In vitroantioxidant experiment. The experiment found that the optimal extraction conditions for cannebergeproanthocyanidins were an ethanol concentration De la65%, a material-to-liquid ratio De la1:15 (g/mL), an extraction time De la30 min, Et en plusan extraction temperature De la70 °C. Le temps de travailIt was also found that the cannebergeproanthocyanidin extract had good superoxide anion scavenging Et en plusRéduction de laabilities. The ethanol extraction method is simple to operate Et en pluslow-cost, but it also has some limitations.
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 pas de 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
The ultrasonic-assisted extraction method has the characteristics De lahigh extraction rate Et en plussimple operation. With the cooperation De laorganic solvents, the extraction rate is even higher. During the extraction De laproanthocyanidins, ultrasound produces strong mechanical vibrations Et en plusheat energy. These vibrations can act on the cranberry tissue, causing particle displacement, collision Et en plusshearing, thereby increasing the surface area De lathe cranberry tissue; the generation of heat energy Les augmentationsthe temperature, which helps to change the solubility Et en plusdiffusion rate of proanthocyanidins and promotes their dissolution and extraction in the solvent. Increasing the contact area between the solvent Et cannebergeproanthocyanidins is beneficial to the dissolution and release of proanthocyanidins [8]. Qian Yuling et al. [9] used an ultrasonic-assisted extraction method to extract cranberry proanthocyanidins. The highest yield of proanthocyanidins, 11.65%, was obtained when the extraction was carried out for 40 minutes at 70°C with a material-to-liquid ratio of 1:20 and an ethanol volume fraction of 50%. Wang Kaiyin [10] used a combination of ultrasound and solvent extraction to extract proanthocyanidins. After optimization and verification, the optimal process conditions were ethanol concentration 70%, material to liquid ratio 1:20 (g/mL), ultrasound power 180 W, ultrasound temperature 75 °C, and ultrasound time 50 min, with a proanthocyanidin extraction rate of 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
CranFruits à baieshave many beneficial effects on the humainbody. Phenolic compounds have been isolated À partir decranberry extractsEt étudié, 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].
Non-toxic and highly effective natural ingredients found in plants, such as proanthocyanidins and flavan-3-ols, can have an anti-inflammatory effeton periodontitis [20-21]. The colonization of subgingival tissue by Porphyromonas gingivalis is a key first step in the development of periodontitis. Studies have shown that cranberry proanthocyanidins, although they cannot kill Porphyromonas gingivalis or inhibit its growth or reproduction, can strongly inhibit the formation of gingival biofilms, thereby reducing the ability of bacteria to colonize the gums. Proanthocyanidins were isolated from geranium root extract and compared with the whole extract. The results showed that cranberry proanthocyanidins have stronger antioxidant capacity than the root extract and exhibit unique antibactérienneeffects [22]. Researchers extracted proanthocyanidins from Le raisinseeds and demonstrated that proanthocyanidins have a significant therapeutic effect on experimental periodontitis induced by endotoxine(Escherichia coli) in rats [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 cannecranberry (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 vitro et 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
Studies have shown that proanthocyanidins have 20 times the antioxidant power of vitamin E and 50 times that of vitamin C. Proanthocyanidins help protect the body from sun damage, improve eyesight, increase the flexibility of body tissues such as joints, arteries and the heart, and improve blood circulation by strengthening capillaries, arteries and veins [33] [traduction]. In a cell model, ARPE-19 cells were irradiated with blue light at a wavelength of 450 nm for 10 h, and cell viability or proliferation rate was assessed using the MTT assay (reparative effect). The study showed that cranberry Jus de fruitsextract containing proanthocyanidins may exhibit better radical scavenging Activité:and thus effectively protect ARPE -19 cells, hindering the progression of AMD. The effect of cranberry juice on human rétinienpigment epithelial cells exposed to blue light, ARPE-19 cells mimic age-related macular degeneration [34] [traduction].
4 perspectives
Researchers have improved the extraction rate of cranberry proanthocyanidinsEn 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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