Qu’est-ce que le Polysaccharide de Rhodiola Rosea?

Rhodiola as a perennial herb or subshrub in the family Crassulaceae has tonic, invigorating and anti-stress effects similar to those of ginseng and Siberian ginseng [1-2]. Currently, 96 species of Rhodiola are known worldwide, most of which are distributed in the limestone and granite mountains of the northern hemisphere at an altitude of 3,500–5,000 m in the alpine zone. A small number grow at an altitude of about 2,000 m in alpine meadows, undergrowth in forests or near rocks along ditches[3]. The species of Rhodiola in China include 73 species, 2 subspecies, and 7 varieties, accounting for about 85% of the world' S Rhodiola resources. Elles sont principalement distribuées dans le sud-ouest, le nord-ouest, le nord de la Chine et le nord-est de la Chine, avec 55 espèces sur le Plateau Qinghai-Tibet [4].

La partie médicinale principale de Rhodiola rosea est le rhizome, qui contient divers ingrédients actifs tels que les polysaccharides, les glycosides, le tyrosol, le rhodioloside, les phénols, les flavonoïdes, les acides aminés, les coumarines, les acides organiques, les éléments minéraux, les composés stéroïdes et les alcaloïdes [5]. Les polysaccharides de Rhodiola ont les effets d’anti-fatigue, anti-âge, anti-virus, hypoglycémique, régulation immunitaire, antibactérienne, antioxydante, hypoglycémique, régulation du métabolisme glycolidique, anti-dommages, anti-mauvaise stimulation, etc.[6-10].

1 composition chimique des polysaccharides de Rhodiola

Luo Lipan et al. [11] and Teng Fei et al. [12] used gas chromatography-mass spectrometry to analyze the monosaccharide composition and ratio of Rhodiola polysaccharides extracted with water and alkali. The results showed that the monosaccharides of crude polysaccharides extracted from Rhodiola from different origins were all composed of rhamnose, mannose,arabinose, glucose and galactose, but the proportions of the monosaccharides that make up the polysaccharides are different; the monosaccharide composition of the crude polysaccharides extracted from Rhodiola rosea from different origins is different. Therefore, the composition and content of the polysaccharides in Rhodiola rosea from different origins vary greatly, and the differences in the composition of the monosaccharides may lead to certain differences in biological activity. Jiang Kainian et al. [13] found that rhodiola polysaccharides contain uronic acid, which is a water-soluble acidic heteropolysaccharide. The weight-average molecular weight of the polysaccharide was measured to be 27.876 kDa by high-performance gel permeation chromatography.

2 méthodes d’extraction et de purification des polysaccharides de Rhodiola

2.1 Extraction des polysaccharides

Actuellement, les méthodes d’extraction polysaccharidique connues comprennent l’extraction à l’eau, l’extraction à l’acide, l’extraction à l’alcali, l’hydrolyse de protéase, l’extraction de fluide supercritique, l’extraction à l’éthanol, l’extraction par ultrasons et micro-ondes, l’extraction assistée par ultrasons, l’extraction assistée par micro-ondes, etc. [14-19]. Les méthodes courantes pour extraire les polysaccharides de rhodiola comprennent l’extraction à l’eau, l’extraction assistée par micro-ondes, et l’extraction par ultrasons. La méthode d’extraction de l’eau n’endommage pas la structure polysaccharidique. Il présente les avantages d’un équipement simple, peu coûteux et sans pollution, mais il présente également les inconvénients de prendre du temps et de nécessiter de multiples extractions [20].

Bona Nina et al. [21] ont constaté qu’à 80 °C et un rapport matière/liquide de 1:30 g/mL, le taux d’extraction des polysaccharides de Rhodiola à l’aide de la méthode d’extraction à l’eau était de 5,76 % après 2,5 h d’extraction. L’extraction assistée par micro-ondes utilise des micro-ondes pour irradier le solvant et pénétrer à travers la paroi cellulaire jusqu’à l’intérieur de la cellule, augmentant la température et la pression à l’intérieur de la cellule, rompant la cellule et libérant les ingrédients actifs à l’intérieur de la cellule, qui sont ensuite dissous par le solvant et extraits du solvant pour obtenir l’effet d’extraction [22]. L’extraction assistée par micro-ondes présente les avantages d’être respectueuse de l’environnement, une grande pureté du produit, un temps d’extraction court et une sélectivité élevée des solvants.

Cependant, il n’est pas facile d’en extraire à grande échelle en raison des limites de l’équipement. Sun Ping et al. [23] ont utilisé l’extraction de l’eau assistée par micro-ondes et la précipitation d’alcool pour:extract polysaccharides from Rhodiola crassifolia. The polysaccharide content in the Rhodiola extract was measured to be 3.9%. Ultrasonic extraction uses cavitation, mechanical, and thermodynamic effects to extract polysaccharides. It has the advantages of not destroying physiological activity, being time-saving, and having a high extraction rate. However, it is not suitable for large-scale extraction due to equipment limitations [20]. Wang Li et al. [24] used an ultrasonic extraction method to extract polysaccharides from Rhodiola sachalinensis at a temperature of 69 °C, an ultrasonic power of 240 W, and a material-to-liquid ratio of 1:30 g/mL. The extraction time was 39 min, and the extraction yield was 4.305%.

2.2 Purification des polysaccharides

Les Polysaccharides extraits de plantes contiennent généralement une grande quantité d’impuretés, principalement des protéines. La grande quantité de charge transportée par la protéine provoque le polysaccharide à adsorber plus d’impuretés. Pour obtenir un polysaccharide d’une plus grande pureté, la protéine doit être éliminée. À l’heure actuelle, les méthodes d’élimination des protéines comprennent la méthode de Sevage, la méthode de l’acide trichloroacétique, la méthode d’hydrolyse enzymatique et la méthode du trifluoro-trichloroéthane [25]. La méthode Sevage est la méthode la plus couramment utilisée pour éliminer les protéines libres. Par rapport à la méthode de l’acide trifluoroacétique et à la méthode d’hydrolyse enzymatique, la méthode de Sevage peut retenir plus de composants polysaccharides. De plus, le réactif Sevage est relativement peu coûteux, facile à entreposer et pratique à préparer [26]. Ma Yinghui et al. [10] ont utilisé la méthode Sevage pour éliminer les impuretés protéiques des polysaccharides bruts de Rhodiola rosea de la montagne Changbai. La teneur en polysaccharides purifiés de Rhodiola rosea a été déterminée à l’aide de la méthode de l’acide phénolique sulfurique, et les conditions optimales de purification ont été examinées. Dans les conditions optimales de purification, le taux de rétention des polysaccharides purifiés de Rhodiola rosea était de 68%.

3 fonctions biologiques des polysaccharides de rhodiola

3.1 antioxydant

Le mécanisme antioxydant des polysaccharides est caractérisé par de multiples voies, de multiples cibles et de multiples effets. L’effet antioxydant des polysaccharides est principalement obtenu par trois voies: l’élimination des radicaux libres, la régulation de l’activité des enzymes antioxydantes et l’antagonisation de l’oxyde nitrique [27]. Xu et al. [28] utilisé Méthylation pour prouver que les polysaccharides de Rhodiola peuvent récupérer les radicaux d’anion de DPPH, d’hydroxyle et de superoxyde, et maintenir le corps et#39; S niveaux de radicaux libres stables. Zhang Yu [29] a mené une étude comparative des substances actives dans les polysaccharides de Rhodiola rosea, et a constaté que les polysaccharides de Rhodiola rosea ont un fort effet d’élimination de la DPPH ·. Lin Xiaoyue et al. [30] ont utilisé un modèle antioxydant in vitro pour démontrer que les polysaccharides de rhodiola ont une certaine capacité d’élimination des OH ·, DPPH · et ·O2-. Guo Meng [31] a testé la capacité d’élimination des polysaccharides de rhodiola pour les radicaux hydroxyles et les anions superoxydes et a constaté que la capacité antioxydante des polysaccharides de rhodiola augmentait avec l’augmentation de la concentration de polysaccharides.

3.2 anti-blessure

Xu Yao [32] a utilisé un modèle de lésions hépatiques aiguës induites par le tétrachlorure de carbone chez des souris pour étudier l’effet hépatoprotecteur des liposomes polysaccharidiques de Rhodiola rosea. Les résultats ont montré que l’activité hépatique en peroxydase d’hydrogène, en superoxyde dismutase et en réduction de la teneur en glutathion augmentaient dans le tissu hépatique, et l’activité de la transaminase pyruvique glutamique sérique et de la transaminase oxaloacétique glutamique et de la teneur en malondialdéhyde dans le tissu hépatique diminuait. Song Xiaoyong et al. [33] ont constaté que l’ajout de polysaccharides de Rhodiola augmentait les activités de la superoxyde dismutase et de la Le glutathionperoxydase dans le tissu pulmonaire des rats et réduisait les niveaux d’espèces réactives d’oxygène et de malondialdéhyde, ce qui indique que les polysaccharides de Rhodiola ont un effet anti-nocif sur les cellules pulmonaires de souris exposées à la fumée secondaire. Les polysaccharides de Rhodiola ont également un certain effet protecteur contre les dommages causés par les rayonnements. Huang Bingyang et al. [34] ont utilisé des polysaccharides de rhodiola pour intervenir chez des rats irradiés aux rayons uv afin d’observer l’effet protecteur des polysaccharides de rhodiola. Les résultats ont montré que les polysaccharides de rhodiola peuvent réparer les dommages causés par l’irradiation UVA.

3.3 réguler le métabolisme des glycolipides

Ling Yuesheng et al. [9] used streptozotocin + high-fat diet to induce a mouse diabetes model, and compared the liver glycogen content of mice at different polysaccharide concentrations. The results showed that rhodiola polysaccharides can promote glycogen synthesis and increase glucose utilization. Wang Suhua et al. [35] used a model of male rats intervened with rhodiola polysaccharides after intravenous injection of 4-hydroxy-2-oxopyrimidine to detect fasting blood glucose in diabetic rats and found that rhodiola polysaccharides can reduce lipid oxidative damage in pancreatic tissue, thereby reducing blood glucose in rats. Ding Wenfang [36] injected a certain amount of Rhodiola polysaccharide into the abdominal cavity of diabetic mice for 3 consecutive weeks, and detected the fasting tail vein blood glucose. It was found that Rhodiola polysaccharide can lower blood glucose levels. Shuihao Jie [37] used rhodiola polysaccharide to intervene in a diabetic rat model and measured the rats' Jeûner la glycémie, l’insuline, le glycogène du foie et le glycogène musculaire, et a constaté que le polysaccharide de rhodiola a obtenu un effet hypoglycémique en augmentant les niveaux d’insuline, de glycogène et de glycogène musculaire. Mao [38] a utilisé des polysaccharides de rhodiola pour gaver des souris et a constaté que les polysaccharides de rhodiola avaient une glycémie élevée et un effet abaissant les lipides sanguins.

3.4 antibactérien et antiviral

Qi Xiaoni et al. [39] ont étudié l’effet inhibiteur des polysaccharides de Rhodiola sur Staphylococcus aureus, Escherichia coli et Bacillus subtilis et ont constaté que les polysaccharides de Rhodiola ont une certaine activité antibactérienne et une sélectivité spécifique pour l’inhibition de différentes espèces bactériennes. Zhang Yong et al. [40] ont constaté que les polysaccharides de rhodiola peuvent effectivement inhiber les dommages cellulaires et la reproduction du virus causée par le virus CVB3. Sun Fei et al. [8] ont utilisé des polysaccharides de rhodiola pour intervenir dans un modèle de myocardite virale et ont analysé l’activité des enzymes antioxydantes au moyen d’indicateurs immunologiques. Ils ont découvert que les polysaccharides de rhodiola peuvent réparer les dommages aux membranes cellulaires causés par le virus, améliorer l’activité des cellules NK dans la rate, et augmenter l’indice de stimulation des lymphocytes de la rate. Yan Qi et al. [41] ont utilisé des polysaccharides sulfatés de rhodiola alpine pour traiter des souris infectées par le virus CVB5. Après que les souris aient pris des polysaccharides sulfonés de rhodiola alpine, l’activité de la superoxyde dismutase sanguine a augmenté de manière significative, les dommages des radicaux libres aux cellules du corps ont été réduits, et la fonction du muscle cardiaque et de divers organes a été restaurée et améliorée.

4 l’application des polysaccharides de Rhodiola dans la production animale

4.1 améliorer les performances de production

L’ajout de polysaccharides à l’alimentation peut favoriser l’absorption des nutriments dans l’animal' S intestins, inhibent la croissance de la flore intestinale nuisible, réduisent le rapport fourrages/poids, améliorent l’efficacité d’utilisation des aliments et favorisent la croissance animale. Li Jing et al. [42] ont constaté que l’ajout d’un polysaccharide végétal composé au régime alimentaire des porcelets sevrés peut augmenter considérablement le gain de poids quotidien des porcelets sevrés normaux et réduire le taux de conversion alimentaire. Pour les porcelets sevrés minces et faibles et les porcelets à l’engraissement, un polysaccharide végétal composé peut augmenter significativement leur gain de poids quotidien et réduire le taux de conversion alimentaire, sans effet significatif. Cheng [43] a ajouté des polysaccharides de rhodiola à l’alimentation des écrevisses rouges des marais et les a nourries pendant 8 semaines. On a constaté que l’écrevisse rouge des marécages avait pris du poids et que l’efficacité alimentaire, le taux de survie, le nombre total de globules sanguins et le nombre de cellules hyalines étaient significativement plus élevés, ce qui indique que l’ingestion d’un régime alimentaire contenant des polysaccharides de rhodiola peut améliorer la performance de croissance de l’écrevisse.

4.2 renforcer l’immunité

Les polysaccharides de Rhodiola ont des fonctions pharmacologiquesTels que les propriétés antibactériennes et antioxydantes, qui peuvent améliorer l’immunité et la fonction antioxydante des animaux. Luo Wenzhe et al. [44] ont constaté que les polysaccharides de rhodiola peuvent augmenter la proportion du sous-ensemble de CD4+ et le rapport CD4+/CD8+ chez un groupe modèle âgé de souris, augmentant ainsi le taux sérique d’interleukines et d’immunoglobulines G chez les souris âgées, les ramenant à des niveaux normaux. Cai et al. [45] A conçu des expériences in vitro et in vivo pour découvrir que les polysaccharides de Rhodiola peuvent favoriser la production d’interleukine-2, de facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) et d’interféron gamma (IFN-γ) dans le sérum, et augmenter le rapport CD4+/CD8+ des lymphocytes T du sang périphérique chez les souris portantes de tumeurs. Park et al. [46] ont constaté dans une expérience in vitro que les polysaccharides de Rhodiola peuvent augmenter de façon significative le nombre de cellules sécrétant des anticorps spécifiques de souris. Des expériences In vivo ont montré que les polysaccharides de Rhodiola à une certaine concentration peuvent améliorer la fonction phagocytique des macrophages et réduire l’activité de l’interleukine. Li Haixia et al. [47] ont utilisé l’inoculation intraperitoneale et axillaire de cellules U14 pour établir un modèle d’ascites U14 de souris et de tumeur solide, et ont démontré que les polysaccharides purifiés de la Rhodiola des monts Changbai peuvent considérablement favoriser la prolifération des macrophages de souris et augmenter la sécrétion de tnf-α et d’il-1β par les macrophages. Les polysaccharides de Rhodiola peuvent inhiber la croissance tumorale chez les souris modèles U14 atteintes d’un cancer du col utérin, et le mécanisme est lié à l’amélioration du système immunitaire des souris.

4.3 améliore la résistance au stress

Les environnements de haute altitude peuvent facilement provoquer une réaction de stress chez les animaux. Les polysaccharides de Rhodiola ont pour effet de résister au froid, à l’hypoxie et au stress défavorable, et peuvent efficacement améliorer le stress causé par les animaux dans les environnements de haute altitude. Liu Yongqi et al. [48] ont montré que le stress dû au froid et l’hypoxie en haute altitude peuvent entraîner une diminution de l’indice du thymus et de l’indice de la rate chez les souris, ainsi qu’une diminution de la capacité de prolifération des lymphocytes de la rate. L’utilisation de Rhodiola rosea pour gaver des souris dans un environnement hypoxique de haute altitude peut ralentir la diminution anormale de l’indice du thymus et de l’indice de la rate et la diminution anormale de la capacité de prolifération des lymphocytes de la rate, indiquant que Rhodiola rosea peut réduire les effets de l’environnement de haute altitude sur les animaux.

Ren Weihe[49] a utilisé Rhodiola rosea pour traiter des souris pendant 10 jours et a constaté qu’il pouvait améliorer le mice' S tolérance à l’hypoxie, inhiber le stress oxydatif dans les tissus du cœur, des poumons et du cerveau causé par l’hypoxie, et atténuer les dommages causés par l’hypoxie. Zhang Chen et al. [50] ont ajouté de la rhodiole alpine séchée en poudre brute au régime alimentaire des tilapia élevés dans un environnement à basse température et ont constaté que le tilapia#La capacité de résistance à de basses températures a été considérablement améliorée. Shi Xiaofeng [51] a observé l’hypoxie et la tolérance au froid de souris après avoir reçu un extrait composé de Rhodiola par voie orale pendant 10 jours consécutifs, et a constaté que les polysaccharides de Rhodiola avaient des capacités anti-stress évidentes. Par conséquent, l’ajout de polysaccharides de Rhodiola à l’alimentation peut aider les animaux à surmonter les conditions difficiles de l’hypoxie et les basses températures dans les environnements de haute altitude.

4.4 améliorer la capacité de reproduction

Pendant la cryoconservation du sperme, l’exposition à la lumière et à des niveaux élevés d’oxygène générera un grand nombre de radicaux libres, qui endommageront les membranes cellulaires et le sperme [52]. Un stockage prolongé entraînera une peroxydation des lipides dans le sperme du sanglier, une diminution de l’activité de la superoxyde dismutase et une augmentation de la teneur en malondialdéhyde. Il est nécessaire d’ajouter des composants antioxydants lors de la cryoconservation du sperme [53]. Les polysaccharides de Rhodiola peuvent protéger la qualité du sperme dans le sperme pendant le processus de congélation et de décongélation. Cao et al. [54] ont constaté que le prolongateur complété par des polysaccharides de rhodiola peut améliorer les activités de la superoxyde dismutase, de la lactate déshydrogénase et de la glutamate oxaloacétate transaminase après la congélation et l’entreposage du sperme, ce qui indique que les polysaccharides de rhodiola peuvent donner aux spermatozoïdes de bull une capacité de cryoconservation plus forte pendant le processus de congélation et de décongélation.

He Tao et al. [55] added different concentrations of rhodiola polysaccharides to the freezing dilution, and found that rhodiola polysaccharides can significantly improve the viability, plasma membrane integrity, acrosome integrity, mitochondrial activity and integrity of rooster sperm after freezing and thawing, indicating that rhodiola polysaccharides can improve the post-freezing viability of poultry sperm. Xilimeng et al. [56] measured the viability, acrosome integrity, plasma membrane integrity, mitochondrial activity, and glutathione (GSH) and malondialdehyde (MDA) levels of frozen and thawed goat sperm. They found that the addition of rhodiola polysaccharides to the dilution solution significantly improved the quality and antioxidant capacity of frozen goat sperm.

Chen Xiaoying et al. [57] ont constaté que les polysaccharides de rhodiola peuvent protéger efficacement le sperme stocké à basse température et améliorer la qualité du sperme décongelé. Les polysaccharides de Rhodiola peuvent protéger la qualité des cellules reproductrices et améliorer leur capacité de développement. Yu Dongdong et al. [58] ont cultivé des cellules souches spermatogoniennes sur une couche de cellules de Sertoli et ont constaté que l’ajout de polysaccharide de rhodiola à la couche de culture augmentait significativement le nombre de cellules souches spermatogoniennes cultivées in vitro. L’ajout de polysaccharide de rhodiola à un système de culture in vitro avec des cellules de Sertoli comme couche de trophoblaste a considérablement favorisé la prolifération de cellules souches spermatogoniales. Xu Li et al. [59] ont constaté que l’ajout d’une concentration appropriée de polysaccharides de rhodiola peut augmenter le taux de maturation nucléaire et favoriser la maturation cytoplasmique pendant le processus de maturation des oocytes de porc. Par conséquent, dans le processus de production animale, les polysaccharides de rhodiola peuvent améliorer la capacité de reproduction animale en favorisant le développement de cellules germinales.

5 Conclusion

Rhodiola rosea polysaccharides can be extracted using various methods. Due to the particularity of its living environment, the chemical composition of rhodiola rosea polysaccharides is different from that of otherPolysaccharides végétaux, and it has special pharmacological effects. Rhodiola polysaccharides have functions such as resisting cold, hypoxia, adverse stimuli, injury, lowering blood sugar, regulating glycolipid metabolism, resisting viruses and regulating immunity. Rhodiola polysaccharides have a regulatory effect on the adverse reactions of animals in high-altitude cold areas such as hypoxia, and can to a certain extent replace antibiotics and have therapeutic effects on animal diseases.

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