Quelle est la méthode d’extraction du romarin?

Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) is a plant of the dicotyledonous phylum, Labiatae, and the genus Rosmarinus, which is a commonly used spice and flavoring, as well as a kind of traditional Chinese medicine. Studies have shown that rosemary has antibacterial, antioxidant, antidepressant, antitumor, anti-inflammatory and other pharmacological effects [1-3].

Avec le romarin comme matière première, il peut être transformé en antioxydants liposolubles ou solubles dans l’eau par des processus d’extraction et de raffinage, qui sont largement utilisés dans les domaines de l’alimentation, des cosmétiques et de la médecine. Avec la demande croissante, l’extraction et la production d’antioxydants naturels à partir du romarin ont été un sujet de recherche brûlant ces dernières années. Par rapport aux antioxydants synthétisés chimiquement, les antioxydants naturels contenus dans les extraits de romarin sont plus sûrs, plus efficaces et plus stables thermiquement [4-5]. Les procédés avancés nationaux et étrangers d’extraction des antioxydants du romarin sont résumés afin de fournir une base de référence pour la production industrielle.

1 composants antioxydants naturels dans le romarin

Rosemary is rich in a variety of natural antioxidant components[6] , and the components that are usually considered to have developmental and utilization values include carnosic acid, carnosol, rosmarinic acid, rosmanol, etc.[7] . In GB 1886.172- 2016 “National Standard for Food Safety Food Additives Rosemary Extract”[8] , the product extracted from rosemary containing water-soluble antioxidants or fat-soluble antioxidants is referred to as rosemary extract, and the sum of the contents of rhamnosinic acid and rosmarinic acid and rosmanol are used as the quality control index of fat-soluble extracts, and the rosmarinic acid The sum of the contents of silymarinic acid and silybinol was used as the quality control index for the fat-soluble extract, and the content of rosemarinic acid was used as the quality control index for the water-soluble extract.

2 processus d’extraction

L’extraction au solvant, l’extraction supercritique du CO2, l’extraction assistée par ultrasons et l’extraction assistée par micro-ondes sont les principales méthodes d’extraction des antioxydants du romarin [9-10].

2.1 extraction au solvant

Il s’agit d’une méthode traditionnelle, qui est également couramment utilisée dans la production industrielle, utilisant des solvants organiques tels que l’éthanol, le méthanol, l’acétone, l’acétate d’éthyle, etc. pour extraire les composés cibles du romarin. Les avantages de l’extraction au solvant sont un équipement simple, une opération facile, une efficacité d’extraction élevée et une bonne stabilité. L’inconvénient de cette méthode est qu’il est facile de provoquer des résidus de solvant.

L’utilisation de solvants d’extraction verts et non toxiques au lieu des solvants organiques volatils traditionnels est devenue une nouvelle orientation dans la recherche. Shoshana et al. [11] ont utilisé des huiles végétales [huile de soja hautement oléique (HOSO), huile d’arachide (PO) et huile de coton (CO)] comme solvants d’extraction, et Wang Ying et al. [12] ont utilisé l’huile de graines de thé comme solvant pour l’extraction des antioxydants liposolubles du romarin.

En tant que nouveaux solvants verts, les solvants faiblement eutectiques (DESs) et les liquides ioniques (ILSs) sont non toxiques, respectueux de l’environnement, très efficaces, faciles à synthétiser, recyclables et dégradables, et sont des solvants idéaux pour l’extraction de substances actives naturelles. Li Lingna et al. [13] ont utilisé des solvants à faible eutectique (DESs) pour extraire l’acide rosmarinique et l’acide rhamnolique du romarin, et les meilleurs solvants ont été choisis parmi 37 systèmes DESs: l’acide lactique et le butanediol 1,4 (rapport molaire de 1:2) en utilisant le taux d’extraction de RA et de CA comme indicateur. L’activité antioxydante du romarin extrait avec DESs était supérieure à celle des extraits solvants organiques.

Vieira et al. [14] ont utilisé des solvants naturels à faible eutectique (NADESs), du menthol et de l’acide laurique (rapport molaire 2:1) pour extraire l’acide rhamnosus et le rhamnol, et de l’acide lactique et du dextrose (rapport molaire 5:1) pour extraire l’acide rosmarinique, et la stabilisation de plusieurs composés actifs était meilleure dans le NADESs. Wang et al. [15] ont mis au point un nouveau type de système de solvant thermoéchangeable vert, qui consiste en un solvant/liquide ionique à faible eutectique et est composé d’un solvant/liquide ionique à faible eutectique. Wang et al. [15] ont mis au point un nouveau système de solvant thermoéchangeable vert, qui consiste en un mélange de solvant à faible cosolubilité/liquide ionique/eau (1︰2︰1, V/V). Le système est homogène et monophasé à 60 °C et se transforme en un système biphasé non homogène lorsqu’il est refroidi à 25 °C. La méthode peut être appliquée à 60 °C. Le système peut être utilisé dans une variété d’applications. La méthode peut effectivement extraire l’acide romarin soluble dans l’eau et l’acide rhamnolique liposoluble à 60 ℃, et l’extrait peut être refroidi à 25 ℃ pour réaliser la séparation avec la récupération élevée.

2.2 méthode d’extraction supercritique du CO2

Cette méthode utilise la nature du CO2 supercritique pour extraire les composés cibles des plantes. Le CO2 présente les avantages de la non-toxicité, de l’inertie, de la basse température et de la pression supercritiques, et facile à enlever, ainsi l’efficacité d’extraction est élevée, et la pureté des composés cibles est élevée, mais l’équipement est compliqué et le coût est élevé.

Andrea et al. [16] ont utilisé une extraction en deux étapes utilisant du CO2 supercritique (CO2 pur, 150 ou 300 bars, 40 ℃, 60 min), à laquelle 7% d’éthanol (CO2-7% d’éthanol, 150 bar, 40 ℃, 120 min) a été ajouté pour aider à la solubilisation, et la concentration d’acide rhamnosus dans l’extrait final était jusqu’à 40% du poids sec total. Thibault et al. [17] ont utilisé une méthode d’extraction de fluide supercritique en ligne et un système de chromatographie de fluide supercritique pour extraire des caroténoïdes avec du CO2 pur (20 MPa, 25 ℃), et des fractions contenant du rhamnoside avec un modificateur polaire à 3% (éthanol dans l’eau 1:1, v/v), de l’acide romarin avec un modificateur polaire à 10% (éthanol dans l’eau 1:1, v/v), et des chlorophylles avec 30% d’éthanol comme modificateur. La fraction contenant de la chlorophylle a été obtenue en utilisant un modificateur polaire de 10% (rapport éthanol/eau de 1:1), la fraction contenant de l’acide romarin a été obtenue en utilisant 30% d’éthanol comme modificateur, et les quatre fractions ont été analysées par UHPLC-DAD-ESI-QTOF-HRMS.

2.3 méthode d’extraction assistée par ultrasons

Cette méthode utilise l’effet de cavitation des ultrasons, qui peuvent améliorer la perméabilité et le coefficient de diffusion du solvant, améliorant ainsi l’efficacité d’extraction, mais les ultrasons peuvent conduire à la dégradation des composés cibles, ce qui peut affecter leur pureté.

Deng Hui et al [18] used ultrasound to assist in the extraction of antioxidants from rosemary, and the best process conditions were optimized by response surface methodology using the yields of fat-soluble antioxidants and water-soluble antioxidants as indicators. Irini et al. [19] extracted phenolic antioxidants from the residue of rosemary after distillation of essential oil by grinding, pre-soaking, and ultrasound-assisted extraction to improve the extraction efficiency. The ultrasound-assisted extraction method can shorten the extraction time and reduce the use of solvents.

2.4 méthode d’extraction assistée par micro-ondes

Cette méthode utilise l’effet thermique des micro-ondes pour accélérer la dissolution du solvant et la diffusion des composés cibles, mais certains solvants ne peuvent pas absorber les micro-ondes, ce qui limite l’application de cette technologie, les micro-ondes peuvent conduire à la dégradation des composés cibles, affectant leur pureté. L’extraction assistée par micro-ondes est principalement utilisée pour l’extraction de l’huile essentielle de romarin, et est moins fréquemment utilisée pour l’extraction d’antioxydants.

Zhu et al. [20] ont mis au point une méthode d’extraction assistée par micro-ondes utilisant le polyéthylène glycol comme extrayant pour extraire l’acide rosmarinique et l’acide rhamnolique des feuilles de romarin. Les résultats ont montré que les conditions optimales d’extraction étaient de 45% de PEG-400, 4,3 % d’acide phosphorique, une puissance micro-ondes de 280 W, un temps de micro-ondes de 20 S et un rapport matière/liquide de 1:10. Hu et al. [21] ont développé un dispositif d’extraction à micro-ondes pour les antioxydants naturels du romarin, qui peut sauver l’opérateur' S temps de transport des matériaux et améliorer l’efficacité du procédé.

2.5 méthode hydroenzymatique

La méthode hydroenzymatique est une méthode verte d’extraction des huiles végétales. A base de broyage mécanique, des enzymes (protéase, amylase, pectinase, vitaminase, etc.) sont utilisées pour détruire les parois cellulaires de la plante afin que les huiles puissent être libérées. Certains chercheurs ont utilisé la méthode hydroenzymatique pour extraire les substances bioactives des plantes, qui peut raccourcir le temps d’extraction et a une grande pureté des ingrédients actifs, mais les exigences techniques sont élevées.

Nguyen et al [22] developed a novel aqueous enzymatic method for the extraction of rosmarinic acid from rosemary leaves, et A étudié la capacité de plusieurs enzymes à extraire l’acide rosmarinique, et A démontré que la cellulase A avait la plus grande efficacité d’extraction. Les conditions optimales d’extraction étaient 4,63 h de temps d’extraction, 28,69 mL/g d’eau, 2,56 % de la concentration enzymatique et 36,6 ℃, ce qui a donné une teneur maximale de 13,97 mg/g d’acide rosmarinique. Les extraits enrichis en acide rosmarinique ont montré une forte capacité de récupération des radicaux DPPH, avec une valeur ci50 de 532,01 μg/g. La ci50 était de 532,01 μg/g. La ci50 était de 532,01 μg/mL.

Les extraits obtenus par les procédés d’extraction décrits ci-dessus sont des extraits bruts, et pour obtenir des antioxydants de plus grande pureté, il est nécessaire d’éliminer les impuretés par des procédés de purification tels que l’adsorption de résines macroporeuses, la cristallisation, la séparation membranaire et la chromatographie sur colonne de gel de silice. Les extraits de romarin sont généralement en poudre ou sous forme liquide, qui ont une faible stabilité physique et sont sujets à la volatilisation. Afin d’améliorer la stabilité et la biodisponibilité, il peut être traité par microencapsulation, nanotechnologie, revêtement composite et d’autres techniques [23].

3 statut de la demande et perspectives d’extraits de romarin

Les antioxydants naturels extraits du romarin sont les plus largement utilisés dans le domaine alimentaire, et peuvent être ajoutés aux graisses et huiles animales, graisses et huiles végétales, aliments soufflés, produits carnés prépréparés, viandes sautées et marinées, jambon occidental, lavements de viande, etc. Les effets des antioxydants sont de prévenir ou de retarder le développement des produits alimentaires. Les effets du romarin sont de prévenir ou de retarder la détérioration des aliments, d’améliorer la stabilité des aliments et de prolonger la période d’entreposage [24]. En raison de ses propriétés antioxydantes et de ses divers effets pharmacologiques, les extraits de romarin sont également utilisés dans les formulations cosmétiques, les produits pharmaceutiques et les aliments pour animaux.

Les études sur les composants bioactifs et les effets pharmacologiques des extraits de romarin sont tout à fait suffisantes, mais les études sur le mécanisme pharmacologique, l’immunotoxicité, le métabolisme et les métabolites des extraits ne sont pas suffisamment approfondies. L’extrait de romarin a encore une large perspective d’application dans le domaine de la médecine. Le renforcement de la recherche sur son mécanisme pharmacologique, son effet toxicologique et sa pharmacocinétique, le développement de sa valeur médicinale et le perfectionnement des normes pertinentes favoriseront la réalisation de bénéfices sociaux et économiques plus importants.

4 Conclusion

The content of target components and antioxidant activity of antioxidants extracted from rosemaryPar différents processus d’extraction sont différents dans une certaine mesure, et tous les processus d’extraction ont leurs avantages et leurs inconvénients, il est donc nécessaire de choisir le processus approprié en fonction des conditions et des besoins de production spécifiques. Avec les progrès de la science et de la technologie, l’utilisation de la biotechnologie et de la nanotechnologie devrait améliorer davantage l’efficacité d’extraction et la pureté des antioxydants, ainsi que la stabilité et la biodisponibilité.

En examinant la littérature nationale et internationale, l’extraction des antioxydants du romarin est principalement une séparation et une extraction primaires ou reste au stade de préparation en laboratoire, avec des rendements variables, et certaines méthodes d’extraction ne conviennent pas à la production industrielle. L’optimisation du processus d’extraction et la recherche d’une voie appropriée pour la production industrielle pour améliorer la pureté, réduire la consommation d’énergie et résoudre les problèmes de mauvaise stabilité et de volatilité sont les orientations des recherches futures.

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