Activité et statut d'industrialisation des composants de Cistanche Herba dans le cadre de l'homologie alimentaire-médecine
Dec 02, 2025
Abstrait
Cistanche Herba, une plante médicinale traditionnelle chinoise enregistrée pour la première fois dans le Classique de matière médicale de Shennong, est principalement distribuée dans les déserts du nord-ouest de la Chine, notamment en Mongolie intérieure, au Xinjiang et au Ningxia. Ses constituants bioactifs comprennent les glycosides phényléthanoïdes, les terpènes d'éther énol cyclique et leurs glycosides, les lignanes et leurs glycosides, les saccharides et d'autres composés. Ceux-ci lui confèrent des effets toniques et aphrodisiaques, une hépatoprotection, une activité anti-fatigue et des propriétés laxatives, ce qui lui vaut le surnom de « Ginseng du désert ». Selon la Flore de Chine, il existe cinq espèces dans le genre Cistanche. Parmi eux, Cistanche deserticola a été ajouté à la liste chinoise 2023 des substances destinées à la fois aux aliments et à la médecine traditionnelle chinoise (homologie alimentaire-médecine), accélérant ainsi son utilisation dans les aliments santé et le développement de produits de MTC. Cet article résume les avancées dans les activités biologiques et le développement industriel de Cistanche Herba, détaillant sa composition chimique, ses effets pharmacologiques, l'état de développement du produit et les défis existants, fournissant une base théorique et une orientation pratique pour le développement futur.
Mots-clés : homologie alimentaire-médecine; Cistanche Herba; composition chimique; effets physiologiques; activité biologique; état de développement du produit
Statut de recherche
1.1 Constituants chimiques du cistanche
Cistanche contient une gamme diversifiée de composés bioactifs ayant une valeur médicinale significative. Plus d’une centaine de composés ont été isolés et identifiés à ce jour, le plus souvent des glycosides phényléthanoïdes (PhG), des monoterpènes d’éther énolique cyclique et leurs glycosides (iridoïdes/types apparentés), des lignanes et glycosides de lignanes, ainsi que des saccharides. Des alcaloïdes, des huiles volatiles, des acides aminés, des nucléosides et des acides organiques sont également présents.
Tableau 1 : Les types et les formules développées générales des composés représentatifs de Cistanche Herba
1.1.1 Glycosides phényléthanoïdes (PhG)
Les PhG sont les principaux constituants actifs de Cistanche. Ce sont des glycosides phénoliques comprenant généralement un ou plusieurs fragments sucre et des groupes acyle caractéristiques tels que caféoyle et feruloyle (voir les structures représentatives dans le tableau 1). Grâce à la spectrométrie de masse, plus de 70 PhG ont été identifiés chez Cistanche deserticola, dont 14 monoglycosides, 41 diglycosides et 25 triglycosides ; les représentants communs comprennent le cistanoside C, le verbascoside (acteoside), l'isoverbascoside, l'échinacoside, le cistanoside F et le 2′-acétylcistanoside F. La chromatographie sur gel de silice (phase normale et inversée) a donné des PhG supplémentaires tels que l'isochionanthoside, le chionanthoside et le tubuloside B. Parce que les PhG sont des marqueurs discriminants entre les espèces et pour la détermination du contenu, les méthodes UPLC ont été établi. Sous une extraction à l'éthanol de 70 %, la quantification UPLC de cinq PhG (échinacoside, verbascoside, tubuloside A, isoverbascoside et 2′-acétylverbascoside) a révélé que l'échinacoside était le plus abondant, suivi du verbascoside, représentant ensemble environ 1,9 % du total des glycosides. Sur plusieurs lots, l'échinacoside et le verbascoside dominent systématiquement le profil PhG. Chez Cistanche tubulosa, le profilage HPLC a montré une composition en PhG relativement stable, l'échinacoside, le verbascoside et l'isoverbascoside dépassant chacun 1 %. Chez Cistanche sinensis (Sha Cistanche), les analyses UPLC ont identifié le cistanoside F et le 2′-acétylcistanoside F comme les PhG les plus abondants, suggérant leur utilité en tant que marqueurs chimiotaxonomiques distinguant C. sinensis des autresEspèce de cistanche.
Fig.1 Mécanisme de Cistanche Herba pour résister à la fatigue liée à l'exercice.
Fig.2 Mécanisme de protection de Cistanche Herba sur le tractus intestinal
1.1.2 Terpènes d'éther énol cycliques et leurs glycosides
Cette classe, structurellement apparentée aux monoterpènes (souvent présents sous forme de glycosides), est répandue dans les plantes. Vingt-six de ces composés ont été isolés du Cistanche : 4 aglycones (par exemple, le cistancheol, les analogues du cistanche chlorogénol) et 22 glycosides, dont l'acide géniposidique, le 6-désoxycatalpol, l'acide 8-épiloganique et le gardénoside (voir tableau 1). Les analyses LC-MS/MS d'interaction en phase inversée/hydrophile ont identifié le 6-désoxycatalpol, l'acide 8-épiloganique et le gardénoside dans des extraits aqueux de 20 échantillons. À partir de la salsa Cistanche cultivée (syn. C. salsa sensu lato), l'acide 8-épiloganique et le léonuride ont été signalés pour la première fois. À partir de C. sinensis, le géniposide, le léonuride A, l'acide 8-épiloganique et l'ester méthylique de composés de type glycoside d'eucommiol ont été isolés. Les analyses HPLC comparant C. deserticola, C. tubulosa et C. salsa ont montré la teneur en géniposide la plus élevée dansC. tubuleuseet aucun n'a été détecté chez C. salsa, ce qui soutient le géniposide comme marqueur de différenciation.
Tisane aux herbes et cistanche
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1.1.3 Lignanes et glycosides de lignanes
Deux lignanes et 14 glycosides de lignane ont été isolés, dont le (+) -pinorésinol, l'alcool déshydrodiconiférylique -4- -D-glucoside, le (+)-pinorésinol diglucoside et le (+)-laricirésinol-4-O- -D-glucoside. À partir de C. deserticola cultivée, 11 composés de type lignane tels que l'orobol A et le glycoside Alashan A ont été obtenus. À partir de C. tubulosa, la coniférine et les glycosides de lignanes apparentés ont été isolés. Au total, 16 composés de type lignane ont été profilés chez C. deserticola par MS (représentants dans le tableau 1).
1.1.4 Saccharides
Les saccharides comprennent les polysaccharides et les monosaccharides libres. La chromatographie ionique avec ampérométrie pulsée intégrée a identifié le glucose, le fructose et le mannose comme sucres libres dans les extraits aqueux ; Les polysaccharides de cistanche sont composés principalement de fucose, d'arabinose, de rhamnose, de galactose et de glucose, le glucose et le fructose étant relativement abondants. Dans les polysaccharides de Cistanche lanzhouensis, le sucre neutre était principalement le glucose (88,62 %), tandis que le galactose était le sucre acide majeur (13,30 %). Les analyses UV-Vis ont montré une teneur plus élevée en polysaccharides solubles dans les récoltes de printemps et d'automne, avec un pic en automne (jusqu'à 13,7 %). Parmi C. deserticola, C. salsa et C. tubulosa, la spectrophotométrie a indiqué des niveaux de polysaccharides plus élevés chez C. deserticola.
Matières premières de cistanche d'herbes
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1.1.5 Autres constituants
Un alcaloïde, la bétaïne, a été identifié par HPLC-MS. Les comparaisons HPLC – ELSD n'ont révélé aucune bétaïne détectable chez C. tubulosa alors qu'elle était présente chez C. deserticola, ce qui conforte son utilisation comme marqueur de différenciation. Des acides organiques (nicotinique, succinique, férulique), des nucléosides (guanosine, inosine, uridine, adénosine) et des acides aminés (dont la phénylalanine) sont également présents.
1.2 Fonctions physiologiques et bioactivités
1.2.1 Anti-fatigue liée à l'exercice
Cistanche atténue la fatigue liée à l'exercice en modulant le métabolisme dans le cerveau, le foie et le sang (voir Figure 1). Chez les souris vieillissantes induites par le D-galactose, Cistanche a réduit l'azote uréique sérique et l'acide lactique tout en augmentant le glycogène hépatique et musculaire. Dans des modèles murins de privation d'exercice et de sommeil, les oligosaccharides totaux de C. tubulosa ont amélioré la fatigue centrale et périphérique, potentiellement en abaissant la sérotonine hypothalamique/corticale et la noradrénaline (centrale) et en réduisant les métabolites post-exercice (LDH, BUN) (périphérique). Les polyphénols totaux ont également amélioré les marqueurs de fatigue en augmentant le glycogène hépatique/musculaire et la LDH tout en supprimant la formation de lactate. Lors d'un exercice intense, un excès de H+, de ROS et de lactate peut endommager les cellules hépatiques et myocardiques ; C. deserticola a atténué ce phénomène en inhibant la LDH5 et en régulant positivement la NOS3, favorisant ainsi le transport et la récupération des précurseurs du glycogène. Les extraits d'éthanol ont réduit le malondialdéhyde et augmenté la SOD et le GSH-Px, améliorant ainsi l'équilibre redox et protégeant les mitochondries myocardiques ; un effet optimal a été observé à 6,01 g/kg chez le rat.
Implication pratique pour les développeurs de produits : plusieurs classes bioactives (polysaccharides, oligosaccharides, polyphénols) présentent des avantages anti-fatigue convergents via les voies métaboliques, antioxydantes et de l'oxyde nitrique, prenant en charge les formulations multi-composants et les extraits standardisés.
Supplément de cistanche aux herbes pour lutter contre la fatigue
1.2.2 Anti-ostéoporose
Les extraits aqueux et l'échinacoside ont favorisé la prolifération des lymphocytes T et l'expression de IL-2, suggérant une modulation de l'axe OPG/RANK/RANKL pour améliorer la prolifération des ostéoblastes. Les polysaccharides de C. deserticola (CDP) ont amélioré l'ostéoporose postménopausique chez les souris OVX en modulant l'axe microbiote intestinal – AGCC – Th17/Treg : augmentation de l'abondance d'Ileibacterium et des AGCC fécaux, diminution du rapport Th17/Treg et augmentation des cytokines anti-inflammatoires dérivées de Treg (TGF-, IL-10), améliorant ainsi l'activité des ostéoblastes. Le cistanoside A a inhibé la différenciation des ostéoclastes et la résorption osseuse en régulant négativement TRAP, NFATc1, DC-STAMP et les protéines en aval de la voie JNK/MAPK.
Note de développement du produit : la diaphonie immuno-os et les axes intestin-os sont des cibles validées ; la co-standardisation de l'échinacoside/verbascoside et des polysaccharides peut produire des effets synergiques anti-résorption et pro-ostéogéniques.
1.2.3 Protection gastro-intestinale
Les principaux composants actifs comprennent les saccharides et les PhG tels que l'échinacoside, les oligosaccharides, le galactitol et les polysaccharides. Les polysaccharides de cistanche, après fermentation par le microbiote intestinal, génèrent des SCFA et des polymères bénéfiques, enrichissant les taxons bénéfiques et améliorant simultanément l'absorption intestinale de l'échinacoside. Les alditols totaux de C. deserticola ont atténué la constipation fonctionnelle chez la souris en augmentant les neurotransmetteurs entériques excitateurs, en favorisant la motilité et en réduisant la synthèse des acides biliaires, atténuant ainsi l'inflammation intestinale (voir Figure 2).
Aperçu de la formulation : l'association de polysaccharides avec des PhG peut améliorer à la fois les résultats en matière de barrière/motilité et la biodisponibilité des PhG, soutenant ainsi les conceptions de type symbiotique.
1.2.4 Autres activités
La capacité antioxydante varie selon l’origine, la plante hôte et la composition en polysaccharides. In vitro, les polysaccharides neutres ont montré une activité antioxydante plus forte que les fractions acides et brutes. Les échantillons parasitant Atriplex cana (buisson salé à quatre ailes) ont démontré une activité antioxydante plus élevée, éclairant les choix de matériel génétique et de culture pour les produits axés sur les antioxydants.
Santé reproductive : les PhG totaux, les polysaccharides et les oligosaccharides ont amélioré le comportement sexuel et les indices biochimiques dans les modèles de dommages reproductifs ; Les PhG étaient les principaux moteurs. Dans le vieillissement ovarien, les polysaccharides réduisent les dommages aux cellules ovariennes et augmentent le nombre de follicules primordiaux, améliorant ainsi la fertilité.
Modulation immunitaire : les extraits aqueux ont agi comme un adjuvant polysaccharidique pour favoriser l'activation des cellules dendritiques et des réponses Th1/Th2 équilibrées. Les PhG de C. tubulosa ont activé les macrophages en régulant positivement l'iNOS, en augmentant la production de NO et en favorisant la libération de TNF et de IL-6, améliorant ainsi l'activité phagocytaire.
Neuroendocrinien et neuroprotection : les PhG polyphénoliques, notamment l'échinacoside, le verbascoside et l'isoverbascoside, ont été associés à une modulation endocrinienne, à des effets anti-neurodégénératifs, antitumoraux et anti-inflammatoires, avec des bénéfices rapportés pour l'apprentissage et la mémoire dans les modèles d'Alzheimer.
Implications pour les développeurs mondiaux de plantes médicinales
Objectifs de normalisation :
PhG : échinacoside, verbascoside (isoverbascoside), cistanoside F (et dérivés 2′-acétyle) comme chimiomarqueurs et corrélations d'efficacité.
Polysaccharides : définir la composition des monosaccharides et les plages de poids moléculaire ; les fractions neutres peuvent stimuler l’activité antioxydante.
Marqueurs de différenciation : géniposide (fort chez C. tubulosa ; absent chez C. salsa) ; bétaïne (présente chez C. deserticola; absente chez C. tubulosa).
Sourcing et authentification :
Espèces : principalement C. deserticola (sur la liste d'homologie alimentaire-médecine chinoise 2023), C. tubulosa, C. salsa, C. sinensis, C. lanzhouensis.
La plante hôte et le terroir influencent considérablement les actifs ; documenter l’hôte et l’origine du parasite pour assurer la cohérence des lots.
Utiliser UPLC/HPLC et LC-MS/MS pour l'identité et la quantification ; envisagez le profilage chimiométrique entre les lots.
Stratégies de formulation :
Anti-fatigue : associez PhGs + polysaccharides + polyphénols ; cibler les voies métaboliques et antioxydantes.
Santé des os : associez les PhG (par exemple, cistanoside A, échinacoside) à des polysaccharides ; envisager des excipients favorables au microbiome.
Motilité/confort gastro-intestinal : exploiter les alditols et polysaccharides totaux ; conception pour la génération de SCFA (appariement prébiotique).
Soutien immunitaire : utiliser des extraits aqueux riches en polysaccharides comme adjuvants ; surveiller l’équilibre Th1/Th2.
Qualité et sécurité :
Se conformer aux réglementations sur les aliments et les compléments alimentaires sur les marchés cibles (par exemple, GRAS/NDI aux États-Unis, Novel Food dans l'UE, aliments santé en Chine).
Établir des spécifications pour la teneur en PhG (par exemple, échinacoside supérieur ou égal à X %, verbascoside supérieur ou égal à Y %), polysaccharides (% et profil), solvants résiduels, métaux lourds, pesticides et limites microbiennes.
Envisager des études de stabilité pour les PhG (sensibilité au pH, à la chaleur, à la lumière) et aux polysaccharides (dégradation du poids moléculaire).
État d’industrialisation et lacunes :
Plusieurs technologies d'extraction (solvants eutectiques profonds assistés par ultrasons, résine macroporeuse, Sephadex LH-20) permettent une isolation évolutive des PhG et des polysaccharides.
Les aliments santé et les produits de MTC se développent ; cependant, les essais de contrôle de qualité standardisés et multimarqueurs et les essais cliniques (en particulier en dehors de la Chine) restent limités.
La différenciation par empreintes digitales spécifiques à l'espèce et à l'hôte peut prendre en charge un positionnement premium.
Travaux futurs : études cliniques robustes sur l'homme pour l'anti-fatigue, la santé des os, la fonction gastro-intestinale et la modulation immunitaire ; normalisation guidée par un mécanisme ; dossiers réglementaires mondiaux.
Références
Wei YP et al., 2023. Science et technologie de l'industrie alimentaire 44(16) : 246-254.
Commission nationale de pharmacopée, 2020. Pharmacopée de la RPC, Vol. I : 140-141.
Song QQ et al., 2020. Chimie analytique 48(11) : 1573-1593.
Liang JS et al., 2021. Journal of Pharmaceutical Analysis 41(2) : 226-235.
Gu JN et al., 2023. Journal of Functional Foods 109 : 105811.
Dong JT et al., 2024. Journal des sciences médicales traditionnelles chinoises 11(2) : 222-231.
Yin HM et al., 2024. Journal of Ethnopharmacology 320 : 117420.
Feng SS et al., 2021. Journal of Ethnopharmacology 277 : 114256.
D’autres thèses et revues chinoises citées fournissent des données compositionnelles et mécanistiques approfondies appuyant les déclarations ci-dessus.
Transition vers la section suivante
Dans la section suivante, nous allons :
Cartographier la chimie spécifique à l'espèce selon des niches d'application (par exemple, C. deserticola pour le GI et l'anti-fatigue ; C. tubulosa pour les os/l'immunité),
Proposer des spécifications d'extraits et des méthodes d'analyse standardisées (panel de marqueurs, plages d'acceptation),
Décrire les voies réglementaires et les ensembles de preuves cliniques pour les principaux marchés (États-Unis/UE/Chine), et
Présenter des études de cas d’extraction et de formulation évolutives, y compris des améliorations de la stabilité et de la biodisponibilité des PhG et des polysaccharides.
