Qu’est-ce que l’extrait de curcuma poudre de curcuma?

Curcumine est actuellement l’un des world' S colorants alimentaires naturels les plus vendus. Il a une forte capacité de coloration, une bonne stabilité à la chaleur et des propriétés de coloration [1]. La curcumine est principalement dérivée des rhizomes de la plante Curcuma longa de la famille du gingembre, et a une longue histoire d’utilisation en Chine pour la coloration de la poudre de curry. Parce qu’il est sûr, non toxique et n’a aucun effet secondaire, il est considéré comme l’ingrédient actif naturel le plus précieux et a été approuvé comme additif alimentaire naturel par l’organisation mondiale de la santé/food and Drug Administration [2]. Le curcuma, utilisé à la fois comme médicament et comme aliment, a des effets antitumoraux, anti-inflammatoires et régulateurs des lipides sanguins [3]. La curcumine est facilement soluble dans les solvants organiques tels que les alcools, l’acide acétique, l’acétone et d’autres solvants organiques et solutions alcalines, mais pas dans l’eau. Sa formule moléculaire chimique est C21H20O6, et sa chaîne principale est un groupe aliphatique et aromatique insaturé [4].

1 méthodes d’extraction de la curcumine

Les procédés d’extraction de la curcumine comprennent principalement l’extraction par solvant organique, l’extraction par eau alcaline, l’extraction par enzyme et l’extraction par ultrasons. L’extraction par solvant organique consiste principalement à extraire le curcuma avec des solvants organiques tels que l’alcool et l’acétone pour extraire la curcumine. Cette méthode est simple et les conditions de réaction sont contrôlables, mais la quantité de réactif organique utilisée est importante et une température de réaction trop élevée peut détruire la structure de l’extrait [5]. L’extraction de l’hydroxyde de Sodium est peu coûteuse et peut obtenir de la curcumine avec une grande pureté et sécheresse, mais la réaction est violente et détruit facilement la structure de la curcumine [6]. La méthode d’extraction enzymatique utilise principalement des enzymes complexes telles que la cellulase pour détruire les parois cellulaires du curcuma pour obtenir l’effet de l’extraction. Cependant, cette méthode nécessite un fonctionnement professionnel élevé et des conditions difficiles d’activité enzymatique, et ne convient pas aux applications industrielles à grande échelle [7].

Compte tenu de la stabilité, du taux d’extraction et du coût de l’extraction de la curcumine, certains chercheurs ont exploré de nouvelles techniques d’extraction de la curcumine. Zhao Xi Xi et al. [8] ont utilisé l’ébullition interne par ultrasons pour faciliter l’extraction de la curcumine. L’étude a montré que cette méthode est stable et réalisable, et le procédé d’extraction optimisé a obtenu un taux d’extraction de la curcumine de 1,139%. Qiliang et al. [9] ont fait bouillir le curcuma dans une solution alcaline avec un pH de 9,0 à 9,5, puis ont acidifié et séparé pour obtenir un produit fini de curcumine avec une teneur totale de 5 à 6%. Ce processus est simple, sûr et nécessite peu d’investissement en équipement. PYO et al. [10] ont utilisé l’extraction par fluide supercritique en utilisant l’éthanol comme agent d’entraînement pour extraire la curcumine de la poudre de curry, avec un rendement de 24,73 mg/g. Cette méthode peut maximiser la rétention de l’activité biologique de la curcumine.

2 l’activité biologique de la curcumine

2.1 effets anti-inflammatoires et antibactériens

L’effet anti-inflammatoire deLa curcumineTravaux à côté d’inhibrer les médiateurs inflammatoires importants tels que la cyclooxygenase (COX-1, COX-2), la lipoxygenase (LOX), le facteur α de nécrose de tumeur (TNF-α), l’interféron γ (IFN-γ) et les facteurs de transcription tels que le facteur nucléaire de transcription κB (NF-κB) et l’activateur protéine-1 (AP-1) [11]. La curcumine peut également réguler la prolifération cellulaire pour affecter sa fonction immunitaire [12]. La curcumine peut affecter l’activité des phagocytes et peut également inhiber la croissance de virus, de bactéries, etc. [13]. Des études ont montré que la curcumine peut inhiber le Virus de l’immunodéficience humaine (vih), et la curcumine a également un fort effet inhibiteur sur les bactéries telles que Trichophyton rubrum et Trichophyton mentagrophytes [14]. L’effet régulateur de la curcumine sur les bactéries se reflète également dans les changements de la fonction immunitaire. La curcumine peut inhiber les bactéries intestinales, améliorer la fonction immunitaire et améliorer les performances de croissance.

2.2 effet antioxydant

Le processus antioxydant de tous les antioxydants peut être divisé en deux processus: le processus de capture des radicaux libres et le processus de terminaison des radicaux libres, qui peut être exprimé comme suit:

S-00 (ou S) + AH → S-OOH (ou SH) + A · A · → substance non radicale

Où S représente un substrat oxydé, AH représente un antioxydant et A· représente le radical de l’antioxydant [5, 16].

La curcumine a pour effet de piéger les radicaux oxygénés actifs et de résister à la peroxydation lipidique. Son activité antioxydante est comparable à celle des vitamines C et E, et elle peut protéger les lipides ou l’hémoglobine de l’oxydation [16]. On pense que la curcumine joue un rôle important dans les états pathologiques médiés par le stress oxydatif. La curcumine a deux os dorsales de phénylpropanoïde semblables au cinnamaldéhyde, avec un groupe hydroxyle phénolique et un groupe méthoxy sur chacun des deux anneaux de benzène, et un groupe alkène lié à une structure β-dicétone /enol. De plus, l’activité antioxydante de la curcumine est liée à sa capacité à inhiber la peroxydation lipidique et à maintenir l’activité de diverses enzymes antioxydantes [17].

2.3 effets anticancéreux et tumoraux

La curcumine peut induire de manière significative l’apoptose dans les cellules tumorales, réguler l’expression des oncogènes et des protéines connexes, induire l’arrêt du cycle cellulaire, bloquer les voies de transduction du signal cellulaire, inhiber l’invasion tumorale et les métastases, inverser la résistance aux médicaments cellulaires et augmenter la sensibilité à la chimiothérapie [18]. Yan Meidi et al. [19] ont montré que la curcumine peut inhiber de manière significative la croissance et la prolifération des cellules SW579 de cancer de la thyroïde humain et augmenter le taux d’apoptose des cellules de cancer de la thyroïde. Le National Cancer Institute des États-Unis a inclus la curcumine comme agent chimiopréventif de troisième génération contre le Cancer et l’a inscrite dans la pharmacopée des États-Unis [20]. Liu Bixia et al. [21] ont établi un modèle de tumeur et sont intervenus avec la curcumine. Les résultats ont montré que la curcumine pourrait inhiber la prolifération des cellules cancéreuses du foie H22 et anti-angiogenèse en régulant le niveau d’expression du tissu tumoral, inhibant ainsi la tumeur. La curcumine peut inhiber la prolifération de cellules épidermoïdes carcinomes dans la tête et le cou en médiant l’inhibiteur anti-apoptotique NF-κB [22].

2.4 effet régulateur des lipides

La curcumine peut réguler les lipides sanguins en réduisant les taux de triglycérides (TG) et de cholestérol total (TC) dans le plasma sanguin et le foie. LI et al. [23] ont montré que la curcumine a le même effet régulateur des lipides que la lovastatine par la biochimie sérique et l’analyse métabolomique. La curcumine peut activer les récepteurs des protéines kinases et des peroxydases pour réguler le métabolisme des lipides du foie, réduire la stéatose du foie induite par un régime riche en graisses, et donc inhiber la stéatose hépatique [24]. Feng Ying et al. [25] ont montré que des concentrations élevées de curcumine peuvent réduire les niveaux de Caspase-1 et exercer un effet anti-nécrose, retardant ainsi l’athérosclérose.

3. Application de la curcumine dans l’industrie alimentaire

3.1. Garde fraîche

Curcumine est une plante polyphénol avec de fortes propriétés antioxydantes et conservateurs. Situ Manquan et al. [26] ont utilisé 0,03% de curcumine et 0,06% de gomme xanthane comme agent de conservation pour traiter les fruits de l’orange de Malus. L’étude a révélé qu’après 90 jours d’entreposage, le taux de pourriture et le taux de perte de poids des fruits étaient significativement inférieurs à ceux du groupe témoin. Wang Xiaofu [27] a utilisé la curcumine à différentes concentrations pour cultiver le champignon Phomopsis stematae et Botrytis cinerea in vitro et in vivo, et l’a inoculée sur des kiwi. Les résultats ont montré que la curcumine pouvait inhiber significativement la germination des spores fongiques et la croissance mycéliale, et le diamètre des lésions de kiwi était considérablement réduit. Afin d’améliorer l’effet conservateur de la curcumine dans les aliments, des chercheurs nationaux et étrangers ont mené un grand nombre d’études. Les études ont montré que des substances telles que les microcapsules, l’électrofilage, les nanocomplexes et les colloïdes contenant de la curcumine peuvent conserver leurs propriétés antibactériennes et antioxydantes et prolonger la durée de conservation des aliments [28].

3.2 Condiments et pigments

La curcumine est un pigment naturel qui est spécifié pour une utilisation dans la norme nationale de sécurité alimentaire pour les normes d’utilisation d’additifs alimentaires (GB 2760-2014) et est largement utilisé dans l’industrie alimentaire. La Chine a commencé à faire des recherches et à appliquer la curcumine au milieu et à la fin des années 1980, et actuellement, des produits de curcumine solubles dans l’eau et dans l’huile ont été mis au point au pays [29]. L’extrait de curcuma, en tant que condiment composé, est un colorant indispensable dans les aliments au curry. Il est largement utilisé dans les aliments soufflés, les assaisonnements, les produits de riz et de farine, et les boissons.

3.3 autres

Huang Yang et al. [30] ont préparé des microcapsules avec de l’extrait de curcuma comme matériau de base et de la gélatine et de la poudre de blanc d’œuf comme matériau de paroi, et ont étudié l’effet du rapport entre le cœur et la paroi, le rapport entre l’émulsifiant et le matériau de base sur le taux de piégement de l’extrait de curcuma dans les microcapsules. Le produit obtenu dans l’étude peut protéger leComposants fonctionnels de la curcumine, empêcher l’oxydation, augmenter la stabilité du produit, et a une bonne fonctionnalité. Zhang Zhiyun et al. [31] ont utilisé du CO2 supercritique pour étudier la préparation de l’inclusion de curcumine hydroxypropyl-β-cyclodextrine à haute solubilité, qui est environ 400 fois la solubilité de la curcumine pure. Une étude de Gorye et al. [32] A montré que l’ester bêta-glucane octenyl succinate-avoine (OSG) peut former des micelles ayant une structure coquille/noyau et A un bon effet solubilisant sur la curcumine liposoluble. La stabilité de la curcumine solubilisée par les micelles OSG ajoutées à un système de jus de fruits diminue avec l’augmentation de la température de chauffage. La stabilité est nettement plus élevée lorsque stocké au réfrigérateur (4 °C) que lorsque stocké à la température ambiante (25 °C). WENG et al. [33] ont préparé des nanoparticules chargées en curcumine à base de protéines paeony. La dispersion des nanoparticules est uniforme, et la thermique et la photostabilité est bonne, avec une forte capacité antioxydante.

4 Conclusion

La curcumine a une longue histoire de recherche et est largement utilisée. Ces dernières années, un grand nombre d’études ont montré que la curcumine a des effets anti-inflammatoires et antibactériens, antioxydants, anticancéreux et antitumoraux. Cependant, le mécanisme d’action de la curcumine est complexe et nécessite des recherches plus approfondies. En tant qu’agent colorant naturel, il est actuellement largement reconnu dans les industries des boissons, des pâtes et des assaisonnements composés comme agent aromatisant et colorant. Cependant, la curcumine présente encore de nombreux problèmes dans la production et l’application pratiques, comme une faible solubilité, un faible taux d’absorption et une faible stabilité, ce qui conduit à sa faible biodisponibilité et limite son application dans les produits de santé et le domaine médical.

Références:

[1] Zhou, A. R., Ge, S. H., Kong, Z. H., et al. Propriétés fonctionnelles et progrès des recherches toxicologiques de la curcumine [J]. Food Research and Development, 2019, 40(16): 219-224.

[2] Zhao Qianqian, Xiao Zhiyong, Zhu Cuiping, et al. Optimisation du procédé d’extraction de la curcumine par la méthode d’ébullition interne par ultrasons en utilisant le plan expérimental Box-Behnken [J]. Journal of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine, 2021, 23(12): 36-40.

[3] Zhang Yu, Zhang Hongbing, Guo Hong, et al. Progrès de la recherche sur le curcuma et analyse prédictive des marqueurs de qualité (Q-Marker) [J]. Chinese Herbal Medicine, 2021, 52(15): 4700-4710.

[4] Huang Rongqing, Xu Chuanjun, Lan Tao, et al. Progrès de la recherche sur la technologie d’extraction de la curcumine [J]. Subtropical Plant Science, 2019, 48(4): 384-390.

[5] Li Ziyi. Extraction et séparation de la curcumine et de son application dans les produits cosmétiques [D]. Guangzhou: université de technologie du sud de la Chine, 2018.

[6] Sheng Liuqing, Yan Jizhong, Liang Wanggen. Aperçu des progrès de la recherche et de l’application de la curcumine [J]. Western China Science and Technology, 2006(4):14-15.

[7] Feng Tianhua. Étude sur la purification, la stabilité et les propriétés antioxydantes de la curcumine [D]. Chongqing: université de Chongqing, 2016.

[8] Zhao Qianqian, Xiao Zhiyong, Zhu Cuiping, et al. Optimisation du procédé d’extraction de la curcumine par la méthode d’ébullition interne ultrasonique en utilisant la conception Box-Behnken [J]. Journal of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine, 2021, 23(12):36-40.

[9] Ran Qiliang, Zhou Xianrong. Recherche sur un nouveau procédé pour la préparation de la curcumine [J]. Food Science, 1988(5):12-15.

[10]PYO D J,KIM E j.extraction rapide et efficace des curcumins de la poudre de curry à l’aide de CO2 supercritique [J]. Bulletin of the Korean Chemical Society,2014,35(10):3107-3110.

[11] Di Jianbin, Gu Zhenlun, Zhao Xiaodong, et al. Progrès de la recherche sur les effets antioxydants et anti-inflammatoires de la curcumine [J]. Chinese Herbal Medicine, 2010, 41(5): 854-857.

[12] Fan Haoning, Tong Li, Fan Qin. Progrès de la recherche sur l’inhibition des tumeurs et la radiosensibilisation par la curcumine [J]. Chinese Journal of Experimental Pharmacology,2013,19(3): 333-335.

[13] Zhong Yingying, Huang Xiaochang, Chen Shiyi. Activité antibactérienne In vitro de la curcumine [J]. Anhui Agricultural Science,2010,38(34):19369-19370.

[14] Li, Xiaopeng. Etude sur l’extraction, l’isolement, les activités antibactériennes et antitumorales de la curcumine [D]. Jinan: université normale de Shandong, 2010.

[15] Lu, Xinjun et Jiang Hetai. Fonctions physiologiques de la curcumine et ses perspectives d’application dans l’industrie alimentaire [J]. China Food and Nutrition, 2006(4):31-32.

[16] Sun Linlin, Qiao Li, Tian Zhenhua et al. Progrès de la recherche sur la composition chimique et les effets pharmacologiques du curcuma [J]. Journal de l’université de médecine traditionnelle chinoise du Shandong, 2019, 43(2): 207-212.

[17] Li Jun, Xiong Kun, Gong Yuan, et al. Progrès de la recherche sur le mécanisme antioxydant de la curcumine basé sur les voies de transduction du signal [J]. Chinese Herbal Medicine, 2016, 47(13): 2373-2380.

[18] Dong Wei, Liu Hui. Progrès de la recherche sur de nouvelles formes posologiques de curcumine pour anti-tumeur [J]. Journal de la deuxième université de médecine militaire, 2015, 36(7): 771-775.

[19] Yan Meidi, Cen Xueying. L’effet de la curcumine sur la prolifération et l’apoptose des cellules cancéreuses de la thyroïde SW579 [J]. Chinese Family Medicine, 2015, 13(3): 396-398.

[20] Zhang Lijuan, Lu Yin. Progrès de la recherche sur le mécanisme anti-tumoral de la curcumine [J]. Chinese Journal of Traditional Chinese Medicine Information,2008(4):100-102.

[21] Liu Bixia, Zhang Hongyan. Recherche sur l’effet antitumoral et le mécanisme de la curcumine sur le cancer du foie H22 et le sarcome S180 chez la souris [J]. Chinese Modern Doctor,2017,55(9):48-52.

[22]MARIA M,MYSORE S,HELEN L,et al.Curcumin supprime la croissance du carcinome épidermoïde de la tête et du cou [J]. Clin Cancer Res,2005,11(19):6994-7002.

[23]LI Z Y,DING L L,LI J M,et al.1H-NMR et MS étude métabolomique de l’effet d’intervention de la curcumine sur les souris hyperlipidémies induites par un régime riche en graisses [J]. PLoS One,2015,10(3):120950.

[24]UM M Y,HWANG K H,AHN J,et al.la curcumine atténue la stéatose hépatique induite par l’alimentation en activant la protéine kinase activée par AMP [J]. De base & Pharmacologie clinique & Toxicology,2013,113(3):152-157.

[25] Feng Ying, Chen Guang, Chen Linjin, et al. Effet protecteur et mécanisme de la curcumine sur les souris APOE-/- athérosclérotiques [J]. Chinese Journal of Health Engineering, 2021, 20(6): 921-923.

[26] Situ manquán. Étude et application de l’effet conservateur de la curcumine sur les mandarines post-récolte [D]. Guangzhou: université de Zhongkai d’agriculture et d’ingénierie, 2014.

[27] Wang Xiaofu. Étude sur les propriétés antioxydantes et les effets antibactériens de la curcumine sur les agents pathogènes du kiwi [D]. Hefei: université de technologie de Hefei, 2018.

[28] Yuan Peng, Chen Ying, Xiao Fa, et al. Bioactivité de la curcumine et son application dans les aliments [J]. Food Industry Science and Technology, 2012, 33(14): 371-375.

[29] Huang Hahe, Huang Chongxing, Zhang Linyun et autres. Progrès de la recherche sur l’application de la curcumine dans la conservation des aliments [J]. Food Industry Science and Technology, 2020, 41(7): 320-324.

[30] Huang Yang, Xu Meiyu, Huang Qun et al. Préparation de microcapsules de curcumine avec de la poudre de blanc d’œuf comme matériau de paroi [J]. Food Science and Technology and Economy, 2016, 41(1): 59-62.

[31] Zhang Zhiyun, Zhang Wei, Wang Lihong et autres. Préparation du complexe curcumine hydroxypropyl-β-cyclodextrine à l’aide de CO2 supercritique [J]. Chinese Journal of Pharmaceutical Industry, 2014, 45(12): 1147-1150.

[32] Gao Li, Liu Jia, Dong Nan et autres. Stabilité thermique et de stockage des micelles OSG solubilisant la curcumine dans le jus de fruits [J]. Food and Fermentation Industry, 2016, 42(8): 71-74.

[33]WENG Q X,CAI X X,ZHANG F,et al.Fabrication de autoassemblé Radix: Pseudostellariae Nanoparticules de protéines et le piégeage de la curcumine [J]. Chimie alimentaire,2019,274:796-802.