Abstrait

Le stress oxydatif induit par un excès de radicaux libres est l’un des principaux facteurs responsables du vieillissement cellulaire humain, de l’inflammation chronique et de multiples troubles dégénératifs métaboliques. Les ingrédients nutraceutiques d'origine végétale provenant de ressources homologues en médecine alimentaire ont attiré une attention mondiale considérable en tant qu'alternatives antioxydantes naturelles aux additifs antioxydants synthétiques.Lycium ruthenicum, également connue sous le nom de baie de goji noire, etCistanche désertique(orobanche du désert) sont des ressources végétales médicinales et comestibles endémiques représentatives originaires du couloir Hexi, dans le nord-ouest de la Chine. Ils contiennent d’abondants constituants phytochimiques caractéristiques, notamment des anthocyanes, des polyphénols, des polysaccharides bioactifs ainsi que des glycosides phényléthanoïdes. Même si les activités biologiques individuelles de ces deux matières premières ont été documentées dans plusieurs études existantes, des recherches limitées se sont concentrées sur la manière dont les conditions de digestion gastro-intestinale humaine modifient la bioaccessibilité et le véritable potentiel antioxydant de leur mélange de poudre. Dans cette recherche, de la poudre monocomposante et trois groupes de poudres mélangées avec des rapports massiques différents (Lycium ruthenicum : Cistanche désertique= 1:2, 1:1, 2:1) ont été préparés. Un modèle de digestion gastro-intestinale statique in vitro en deux étapes a été mis en œuvre, consistant en une digestion gastrique simulée de 2 heures à un pH de 2,0 avec de la pepsine, suivie d'une digestion intestinale simulée de 2 heures à un pH de 7,0 complétée par de la trypsine. Un échantillonnage dynamique a été effectué à plusieurs intervalles de temps pendant l'incubation de digestion. Nous avons déterminé quantitativement les teneurs solubles en polyphénols totaux, polysaccharides, anthocyanes et glycosides phényléthanoïdes, ainsi que la capacité de piégeage des radicaux libres du DPPH et de l'ABTS. Une analyse de corrélation de Pearson a été réalisée pour révéler des relations internes entre les concentrations de composés bioactifs et les indicateurs d'antioxydants. Les résultats expérimentaux ont démontré que la digestion gastrique améliorait considérablement la solubilité de quatre composés phytochimiques fonctionnels majeurs, ce qui améliorait encore les performances de piégeage des radicaux DPPH et ABTS. Au cours de la phase ultérieure de digestion intestinale, la solubilité des polyphénols et des glycosides phényléthanoïdes a continué d'augmenter, tandis que les teneurs mesurables en polysaccharides et anthocyanes ont diminué de manière significative. La digestion intestinale a exercé des effets favorisants sur l'activité de piégeage des radicaux ABTS, mais n'a généré aucune amélioration positive sur le taux d'élimination des radicaux libres DPPH. Les polyphénols, les anthocyanes et les glycosides phényléthanoïdes présentaient des corrélations linéaires statistiquement significatives avec les paramètres de capacité antioxydante (P < 0.05). Among all three blending formulations, the mixing ratio of 2:1 (Lycium ruthenicumàCistanche désertique) a montré une capacité antioxydante globale supérieure après une simulation complète de la digestion gastro-intestinale. Cette étude a élucidé les règles de variation des substances bioactives dans un environnement gastro-intestinal simulé pour des baies de goji noires simples et combinées et de la poudre d'orobanche du désert. Nos résultats fournissent un solide support expérimental pour le développement de nouveaux compléments alimentaires fonctionnels utilisant des matières végétales du désert Hexi-Corridor.

Mots-clés: Lycium ruthenicum; Cistanche désertique; digestion gastro-intestinale in vitro ; bioaccessibilité; les polyphénols ; les glycosides phényléthanoïdes; les anthocyanes ; activité antioxydante; homologie alimentaire-médecine

1. Introduction

Le vieillissement de la population et la poursuite croissante par le public d’interventions en matière de santé secondaire ont fait de la recherche nutritionnelle anti-âge un point chaud au sein des industries mondiales des aliments fonctionnels et des nutraceutiques. L’hypothèse du vieillissement radicalaire a été largement acceptée pour interpréter le mécanisme de la sénescence de l’organisme. L’accumulation continue d’espèces réactives de l’oxygène à l’intérieur du corps humain déclenchera une peroxydation lipidique, endommagera la structure de l’ADN et la fonction des protéines, accélérera la sénescence cellulaire et augmentera le risque de morbidité lié à l’athérosclérose, aux maladies inflammatoires chroniques et aux symptômes dégénératifs liés à l’âge. L'apport alimentaire d'antioxydants phytochimiques naturels est considéré comme une stratégie nutritionnelle douce et sûre pour atténuer le stress oxydatif par rapport aux interventions pharmaceutiques. Les antioxydants synthétiques tels que le BHT et le BHA sont progressivement soumis à un contrôle réglementaire plus strict sur de nombreux marchés régionaux, ce qui alimente encore davantage la demande du marché pour les matières premières antioxydantes naturelles d’origine végétale.

Les ressources végétales traditionnelles du système homologue de médecine alimentaire d’Asie de l’Est suscitent un intérêt croissant parmi les chercheurs occidentaux en nutrition et les fabricants de suppléments.Lycium ruthenicumMurr., une espèce d'arbuste vivace de la famille des Solanacées, est répartie dans les zones arides et semi-arides du nord-ouest de la Chine. Son fruit violet foncé lui vaut la réputation de « roi des anthocyanes », en raison de sa concentration exceptionnellement élevée en dérivés anthocyaniques acylés, rarement présents dans les fruits courants. Outre les anthocyanes, les baies de goji noires sont également riches en mélanges complexes de polyphénols, de polysaccharides hydrosolubles, de composés flavonoïdes et de divers oligo-éléments. Des expériences in vitro et de culture cellulaire antérieures ont validé ses fortes bioactivités anti-radicalaires, anti-inflammatoires et immunomodulatrices. La plupart des publications existantes surLycium ruthenicumse concentrer sur l’identification des composants des matières premières, l’optimisation du processus d’extraction et l’évaluation des antioxydants de l’extrait brut.

Cistanche désertique, communément appelée orobanche du désert, est une plante holoparasite obligatoire appartenant à la famille des Orobanchaceae. Depuis des milliers d’années, cette plante est utilisée comme matière végétale tonique dans la pratique de la médecine traditionnelle chinoise. Ses principaux composants bioactifs caractéristiques sont les glycosides phényléthanoïdes, notamment l'échinacoside et l'actéoside, ainsi que des fractions polysaccharidiques hydrosolubles spécifiques. Les recherches pharmacologiques modernes révèlent que les glycosides phényléthanoïdes deCistanche désertiquepossède des effets antioxydants, neuroprotecteurs et immunorégulateurs, tandis que ses fractions polysaccharidiques peuvent moduler la réponse immunitaire des macrophages. La matière première est géographiquement concentrée dans les zones d’oasis désertiques du corridor Gansu Hexi et de la zone désertique de Mongolie intérieure.

Du point de vue industriel local, les deux espèces végétales sont des cultures économiques caractéristiques du corridor Gansu Hexi. Les entreprises agricoles locales explorent des produits alimentaires fonctionnels à valeur ajoutée basés sur ces deux plantes du désert. La théorie classique de la compatibilité des plantes chinoises suggère que la correspondanceLycium ruthenicumetCistanche désertiquepeut produire des effets toniques synergiques. À l’heure actuelle, la plupart des articles publiés évaluent chaque plante séparément. Des données expérimentales très limitées sont disponibles pour leur formule composée.

Il est essentiel de noter que le contenu phytochimique total détecté dans la poudre brute ne peut pas représenter directement l’effet antioxydant réel dans le tractus gastro-intestinal humain. Une fois la poudre de plante consommée par voie orale, les molécules bioactives subissent des changements environnementaux drastiques : un état gastrique fortement acide avec hydrolyse des protéases, suivi d'un environnement intestinal neutre et alcalin avec catalyse enzymatique pancréatique. De nombreuses substances phénoliques, anthocyanes et polysaccharides sont sensibles au pH ; ils peuvent se dissoudre, se transformer, se dégrader ou se conjuguer au cours de la procédure de digestion. La véritable fraction bioaccessible, au lieu du contenu total original, détermine la fonction physiologique.

Le test de digestion gastro-intestinale simulée in vitro statique est un outil de recherche préliminaire standardisé largement adopté en science alimentaire. Ce système de simulation en laboratoire peut imiter la variation du pH et les conditions d'hydrolyse des protéases de l'estomac et de l'intestin grêle humains. Les chercheurs peuvent suivre les changements dynamiques des composés phytochimiques bioaccessibles sans essais coûteux d’alimentation animale ni tests d’intervention humaine volontaire. Cette méthode est largement appliquée pour évaluer les fruits, les légumes, les poudres de plantes et les matières premières nutraceutiques.

Jusqu’à présent, aucun rapport public n’a décrit les caractéristiques de digestion gastro-intestinale in vitro de la poudre composite mixte deLycium ruthenicumcombiné avecCistanche désertique. Par conséquent, la présente étude a réalisé des expériences statiques de digestion gastro-intestinale simulées sur une seule poudre de matière première et trois groupes de poudres mélangées à proportions variables. Nous avons surveillé en permanence les changements dynamiques des polyphénols solubles, des polysaccharides, des anthocyanes, des glycosides phényléthanoïdes, ainsi que la capacité de piégeage des radicaux DPPH et ABTS à plusieurs moments de digestion. Une analyse de corrélation statistique a été réalisée entre la concentration en composants bioactifs et les indices d'antioxydants. Nos objectifs comprennent : (1) clarifier comment l'environnement gastrique et intestinal simulé affecte la solubilité et la stabilité des principales substances fonctionnelles de la baie de goji noire et de l'orobanche du désert ; (2) comparer les performances antioxydantes de différents ratios de mélange après digestion ; (3) filtrer la proportion de mélange optimale pour la poudre fonctionnelle composée. Les résultats de ces travaux peuvent fournir des preuves expérimentales de base pour le développement d’aliments fonctionnels antioxydants et de compléments alimentaires de nouvelle génération dérivés des ressources végétales locales d’Hexi-Corridor.

2. Matériels et méthodes

2.1 Matières premières végétales

Fruits mûrs deLycium ruthenicumont été récoltés dans une plantation forestière artificielle de la ville de Huahai, ville de Yumen, province du Gansu, Chine, en 2022. Les fruits récoltés sur le terrain ont subi un processus naturel de séchage à l'ombre sous une température ambiante ventilée. Les fruits endommagés, les pédicelles de fruits et les débris d'impuretés ont été retirés manuellement. Les fruits secs propres ont été pulvérisés et tamisés à travers un tamis de 50 mailles pour obtenir une poudre homogène de baies de goji noires pour les expériences de digestion.

Tiges charnues fraîches deCistanche désertiqueont été récoltés en mai 2022 à partir de vaccins inoculés artificiellementHaloxylon ammodendronforêt de dunes située dans le comté de Gaotai, province du Gansu. Les tissus frais ont été soigneusement lavés pour éliminer la contamination du sable en surface, coupés en fines tranches et immédiatement immergés dans une solution protectrice de couleur pour éviter une réaction de brunissement phénolique. Les tranches prétraitées ont été lyophilisées sous vide. Le solide lyophilisé a été broyé et passé à travers un tamis de 50 mesh pour préparerCistanche désertiqueéchantillon de poudre lyophilisée.

Trois groupes de poudres mélangées ont été préparés en mélangeantLycium ruthenicumpoudre etCistanche désertiquepoudre lyophilisée à différents rapports massiques :

Groupe A : rapport de masse 1 : 2 (Lycium ruthenicum : Cistanche désertique)

Groupe B : rapport de masse 1 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche désertique)

Groupe C : rapport de masse 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche désertique)

La masse totale de l'échantillon pour chaque système de réaction de digestion a été fixée à 0,75 g, le rapport solide-liquide a été contrôlé à 1 : 40 (p/v).

2.2 Réactifs chimiques

La pepsine (activité 3 000 U/g), la trypsine (activité 250 U/mg), la substance standard d'acide gallique, le réactif Folin-Ciocalteu, le DPPH (1,1-diphényl-2-picrylhydrazyl), l'ABTS (2,2′-azino-bis-(3-éthylbenzothiazoline-6-sulfonique)) ont été achetés auprès de Macklin Biochemical Co., Ltd., Shanghai, Chine. L'acide chlorhydrique, le bicarbonate de sodium, le carbonate de sodium, le phénol, l'acide sulfurique concentré et d'autres agents chimiques inorganiques étaient des réactifs commerciaux nationaux de qualité analytique.

2.3 Équipements et instruments de laboratoire

Bain-marie numérique à température constante DK‑98‑Ⅱ (Taist Instrument Co., Ltd., Tianjin, Chine) ; Balance d'analyse électronique QUINTIX‑224 (Sartorius, Allemagne) ; Centrifugeuse réfrigérée de bureau à grande vitesse GL‑12B (Hunan Hexi Instrument Equipment Co., Ltd., Chine) ; spectrophotomètre ultraviolet-visible DR6000 (Hach Company, États-Unis) ; Incubateur à bain-marie à agitation thermostatique série SPH‑110X (Shanghai Shiping Instrument Co., Ltd., Chine).

2.4 Protocole de digestion gastro-intestinale statique in vitro

La procédure de digestion en deux phases a été modifiée et optimisée en se référant aux protocoles de digestion gastro-intestinale statiques précédemment publiés pour la matrice alimentaire végétale. Chaque test de digestion a été réalisé avec trois répétitions biologiques parallèles.

Phase de digestion gastrique (GD, temps d'incubation total=2 h) :Nous avons pesé avec précision un échantillon de poudre de 0,75 g et l’avons transféré dans un tube à centrifuger en polypropylène de 50 ml. Un volume approprié d'eau désionisée a été ajouté pour humidifier complètement la matrice de poudre solide. La valeur du pH de la suspension de l'échantillon a été soigneusement ajustée à pH 2,0 en utilisant une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à 1 mol/L. Ensuite, 4 ml de liquide gastrique simulé pré-préparé ont été complétés ; le liquide gastrique simulé contenait 3 g de pepsine dissoute dans 50 ml de solution de HCl à 0,01 mol/L. Les tubes à centrifuger ont été placés dans un incubateur à agitation thermostatique, la température d'incubation étant maintenue à 37 degrés pour imiter la température physiologique du corps humain, la vitesse de rotation de l'agitation a été réglée à 100 tr/min. Aux moments d'échantillonnage programmés (0 h, 0,5 h, 1,0 h, 1,5 h, 2,0 h), le mélange réactionnel partiel a été retiré. L’activité enzymatique a été stoppée par chauffage au bain-marie bouillant pendant 10 minutes. Le mélange traité a été centrifugé à 4 degrés, vitesse de rotation 6 000 tr/min pendant 15 min. Le liquide surnageant clair a été collecté et conservé pour des analyses ultérieures de quantification phytochimique et d’activité antioxydante.

Phase de digestion intestinale (ID, durée totale d'incubation=2 h) :Après avoir terminé une incubation de digestion gastrique de 2 heures, la valeur du pH du digesta a été ajustée de 2,0 à un pH neutre de 7,0 en ajoutant goutte à goutte 1,0 mol/L de solution de bicarbonate de sodium. La solution de travail de trypsine a ensuite été ajoutée au système de digestion ; cette solution de travail a été préparée en dissolvant 0,3 g de poudre de trypsine dans 50 ml de solution de carbonate de sodium à 0,01 mol/L. Les conditions d'incubation de la phase intestinale sont restées constantes : température 37 degrés, vitesse d'agitation 100 tr/min. Les délais d'échantillonnage pour la digestion intestinale ont été fixés à 0 h, 0,5 h, 1,0 h, 1,5 h et 2,0 h. Après l'échantillonnage, les étapes de désactivation des enzymes, de centrifugation réfrigérée et de collecte du surnageant étaient identiques aux opérations en phase gastrique.

2.5 Détermination des composants fonctionnels bioactifs

La teneur totale en polyphénols solubles a été testée via la méthode colorimétrique Folin-Ciocalteu, les résultats du calcul ont été exprimés en milligrammes d'équivalent acide gallique par gramme d'échantillon (mg GAE/g). La teneur totale en polysaccharides solubles a été mesurée à l’aide de la méthode quantitative colorimétrique à l’acide phénol-sulfurique. La teneur totale en anthocyanes a été détectée par spectrophotométrie différentielle de pH. La teneur totale en glycosides phényléthanoïdes a été quantifiée par une méthode de détermination spectrophotométrique ultraviolette. Chaque échantillon de surnageant a été mesuré en triple exemplaire technique afin de réduire les écarts de test.

2.6 Mesure de la capacité antioxydante

2.6.1 Test d'élimination des radicaux libres DPPH

Le pourcentage de piégeage des radicaux DPPH a été calculé selon la formule (1) : \\(\\text{Taux de piégeage du DPPH (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\times 100 \\tag{1}\\) Où :A₁représente la lecture de l'absorbance d'une solution mixte contenant le surnageant de l'échantillon et la solution de travail DPPH ;A₂représente l'absorbance du surnageant de l'échantillon mélangé au blanc d'échantillon d'eau déminéralisée ;A₀représente l'absorbance de la solution de travail DPPH mélangée au groupe témoin d'eau déminéralisée pure.

2.6.2 Essai de piégeage des cations radicaux libres ABTS

Le taux de piégeage des cations radicaux ABTS a été calculé selon la formule (2) : \\(\\text{Taux de piégeage ABTS (\\%)}= \\left(1-\\frac{A_1-A_2}{A_0}\\right)\\times 100 \\tag{2}\\) Définitions du paramètre d'absorbanceA₁, A₂, A₀maintenir une logique cohérente lors du calcul DPPH.

2.7 Traitement des données statistiques

Toutes les expériences de digestion ont été répétées pour trois répétitions biologiques indépendantes. Le progiciel statistique SPSS 22.0 a été adopté pour l'analyse de variance unidirectionnelle (ANOVA), le test de signification et le calcul du coefficient de corrélation de Pearson. Le logiciel Origin 2018 a été utilisé pour tracer des figures expérimentales. Le seuil de signification statistique a été défini commeP < 0.05; P < 0.01 was judged as extremely significant difference. Different lowercase letters marked on chart bars indicate significant statistical difference between different treatment groups.

3. Résultats

3.1 Modifications des substances bioactives et de la capacité antioxydante desLycium ruthenicumpoudre

Dans un environnement de digestion gastrique simulé, la teneur en polyphénols solubles de la poudre de baies de goji noires a augmenté remarquablement au cours de la première heure et demie d'incubation et a présenté une légère diminution au stade ultérieur de la digestion gastrique. L'état acide gastrique a grandement favorisé la dissolution des molécules de polysaccharides et des composants anthocyaniques (P < 0.05). Once the digesta transferred to intestinal digestion alkaline environment, detected soluble polysaccharide and anthocyanin contents showed obvious decreasing tendency. Experimental observation confirmed that alkaline pH value of simulated intestinal fluid constituted the primary driving factor for anthocyanin molecular degradation.

Du point de vue de l’activité antioxydante, les pourcentages de suppression des radicaux DPPH et ABTS ont augmenté continuellement pendant l’incubation de la digestion gastrique. Lorsque la digestion entre en phase intestinale, la capacité de piégeage des radicaux DPPH diminue fortement.

Les résultats du calcul de corrélation de Pearson ont indiqué que dans des conditions de digestion gastrique, la teneur en polyphénols possédait une corrélation positive significative avec le taux de récupération du DPPH. Les polyphénols et les anthocyanes présentaient une corrélation positive extrêmement significative avec les performances d'élimination des radicaux ABTS (P < 0.01). In intestinal digestion environment, polyphenol concentration presented significant negative correlation with antioxidant indexes. This phenomenon suggested partial degradation and structural transformation of phenolic compounds under intestinal‑simulated condition. Meanwhile, polysaccharide and anthocyanin still maintained positive correlation with radical‑scavenging capability throughout intestinal digestion process.

3.2 Modifications des substances bioactives et de la capacité antioxydante desCistanche désertiquepoudre

Pour lyophilisésCistanche désertiquepoudre, la concentration de polyphénols solubles a atteint sa valeur maximale après 1,5 h sous incubation en phase gastrique, suivie d'une tendance descendante. Au cours de la digestion intestinale, la teneur en polyphénols a augmenté rapidement au cours de la première demi-heure, a ensuite diminué et a augmenté à nouveau vers la fin des deux heures d'incubation intestinale. La teneur en polysaccharides solubles a affiché une tendance globale à la baisse dans les étapes de digestion gastrique et intestinale. La concentration de glycosides phényléthanoïdes solubles a maintenu une croissance continue tout au long de la procédure de digestion gastrique de 2 heures.

En termes de performances antioxydantes, la digestion gastrique a amélioré le taux d’élimination des radicaux DPPH au cours de la première heure et demie, puis la valeur antioxydante a diminué. Après le passage à l’environnement de digestion intestinale, le taux de récupération du DPPH a d’abord diminué, puis a rebondi progressivement. Le taux de piégeage des radicaux ABTS a montré une tendance à un déclin initial puis à une élévation ultérieure tout au long de la digestion.

Les résultats statistiques de corrélation ont démontré que les polyphénols et les glycosides phényléthanoïdes présentaient une corrélation positive extrêmement significative avec la capacité de piégeage des radicaux DPPH lors de la digestion gastrique (P < 0.01). In intestinal digestion environment, phenylethanoid glycoside concentration showed significant correlation with both DPPH and ABTS scavenging indicators. This result strongly proved phenylethanoid glycosides act as the dominant antioxidant‑active constituents for Cistanche désertiquematière première.

3.3 Composés bioactifs et performances antioxydantes de la poudre mélangée sous digestion gastrique simulée

Trois formulations de poudres mélangées (groupe A 1:2, groupe B 1:1, groupe C 2:1) présentaient des modèles de fluctuation des composants distinctifs sous simulation de digestion gastrique. Pour les polyphénols solubles : le groupe A et le groupe B ont connu une diminution initiale suivie d'une augmentation de la teneur à mesure que le temps de digestion s'allongeait. Le groupe C présentait une tendance descendante soutenue des polyphénols solubles tout au long de l'incubation gastrique. Les teneurs en polysaccharides solubles, en anthocyanes et en glycosides phényléthanoïdes présentaient des caractéristiques de fluctuation dépendant du rapport. De manière générale, l'environnement gastrique acide a facilité la dissolution de ces quatre classes de composés phytochimiques bioactifs à partir d'une matrice végétale en poudre mélangée.

Les résultats des tests antioxydants ont révélé que les pourcentages de piégeage des radicaux DPPH et ABTS des trois groupes mixtes augmentaient de manière significative avec le temps de digestion gastrique prolongé (P < 0.05). Comparative analysis among three formula groups demonstrated that Group C (2:1 ratio, higher proportion of Lycium ruthenicum) ont atteint des valeurs de piégeage des radicaux relativement plus élevées après digestion en phase gastrique.

3.4 Composés bioactifs et performances antioxydantes de la poudre mélangée sous digestion intestinale simulée

Après être entrée dans la phase de digestion intestinale, la solubilité des polyphénols et des glycosides phényléthanoïdes de la poudre mélangée pourrait maintenir une tendance à la hausse. Néanmoins, les teneurs détectables en polysaccharides solubles et en anthocyanes ont généralement subi une perte de substance. Le taux d'élimination des radicaux DPPH a chuté au début de la digestion intestinale et s'est rétabli au cours de la période d'incubation ultérieure. Le taux de piégeage des radicaux ABTS a présenté une tendance descendante statistiquement significative pour les trois groupes mixtes au cours de l'incubation de la digestion intestinale entière (P < 0.05).

Une comparaison complète prenant en compte le niveau de rétention des substances bioactives ainsi que la capacité antioxydante intégrée après une digestion gastrique et intestinale séquentielle complète a montré que le groupe C avec un rapport de mélange de 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche désertique) ont fourni des performances antioxydantes globales supérieures à celles du groupe A et du groupe B.

4. Discussion

Nos résultats expérimentaux de digestion in vitro montrent clairement qu'un environnement gastrique acide est favorable à la libération de polyphénols, polysaccharides, anthocyanes et glycosides phényléthanoïdes solubles des deuxLycium ruthenicumetCistanche désertiquematrice de poudre végétale. Les effets combinés de l’hydrolyse acide à faible pH, de l’incubation par agitation mécanique et de la pepsine protéase peuvent perturber la structure partielle de la paroi cellulaire végétale, ce qui accélère la dissolution phytochimique intracellulaire dans le surnageant de digestion aqueuse. Une telle amélioration de la dissolution améliore directement la concentration de substances antioxydantes bioaccessibles et la capacité de capture des radicaux.

Une fois que le système de digestion est transféré dans un environnement intestinal neutre-alcalin, différentes catégories phytochimiques présentent des caractéristiques de stabilité distinctes. Les anthocyanes issues de la baie de goji noire sont des molécules sensibles au pH bien connues. Un état intestinal alcalin accélère la dégradation de la structure cyclique des anthocyanes, conduisant à une réduction mesurable de la teneur en surnageant. Cette observation est cohérente avec les conclusions de recherches antérieures obtenues à partir d’autres baies riches en anthocyanes. Les molécules partielles de polysaccharides peuvent subir un clivage hydrolytique sous l'influence combinée du pH intestinal et de l'action catalytique de la trypsine, provoquant une diminution de la concentration de polysaccharides solubles détectée. Au contraire, certaines parties des composés polyphénoliques et des glycosides phényléthanoïdes peuvent continuer à se dissoudre à partir de la matrice résiduelle végétale, même sous incubation intestinale simulée.

Une différence notable existe entre les résultats du test DPPH et du test ABTS. Le système de réaction DPPH fonctionne dans des circonstances de solvant mixte organique-aqueux partiel et présente une sensibilité plus élevée aux molécules phénoliques lipophiles. Le système de test ABTS peut détecter simultanément les composés antioxydants hydrophiles et lipophiles. Cette différence méthodologique fournit une explication partielle de notre phénomène : la digestion intestinale a amélioré les performances d'élimination des radicaux ABTS mais n'a pas réussi à promouvoir le taux d'élimination du DPPH. Certaines molécules phytochimiques originales sont dégradées lors d’une incubation intestinale simulée et produisent des métabolites secondaires au pouvoir antioxydant modifié. Ces produits de décomposition nouvellement générés façonneront les résultats finaux des tests de détection des radicaux.

Lycium ruthenicum, alors que les glycosides phényléthanoïdes dominent l'activité antioxydante deCistanche désertique. Après le mélange physique de ces deux poudres de matières premières, ces deux ensembles d'ingrédients bioactifs caractéristiques coexistent dans le surnageant de digestion et déterminent de manière collaborative la capacité antioxydante totale de la poudre mélangée. Un examen comparatif parmi trois rapports de mélange identifie 2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche désertique) comme formule optimale pour maximiser la capacité antioxydante in vitro après une simulation complète de digestion gastro-intestinale.

Il est essentiel de discuter des limites intrinsèques de ce modèle de digestion in vitro statique en mode batch. Cette simulation en laboratoire ne peut pas reproduire entièrement les processus physiologiques dynamiques complexes du véritable tractus gastro-intestinal humain. Des facteurs tels que le mouvement du péristaltisme gastro-intestinal, la sécrétion continue de sucs digestifs, la participation aux sels biliaires et le processus de fermentation du microbiote intestinal ne sont pas inclus dans le dispositif expérimental actuel. En outre, l’étape de désactivation enzymatique au bain-marie bouillante appliquée dans notre protocole peut induire une perte mineure de constituants phytochimiques thermolabiles. La poudre grossière brute au lieu des extraits purifiés a été adoptée comme échantillon de test dans cette étude. Par conséquent, nos résultats expérimentaux peuvent servir de données de référence préliminaires, mais ne peuvent pas correspondre complètement à la biodisponibilité réelle des substances à l’intérieur du corps humain. Des essais de suivi sur l'alimentation des animaux ou des études d'intervention sur l'alimentation humaine sont nécessaires pour valider davantage les effets physiologiques pratiques de cette formule composée en poudre.

Du point de vue du développement de produits industriels, cette recherche offre une référence théorique pour la production de suppléments alimentaires fonctionnels composés en poudre utilisant des matières premières de baies de goji noires et d'orobanche du désert provenant des régions productrices d'Hexi-Corridor. Lors de la conception de la formulation du produit et de l’évaluation de la durée de conservation, les fabricants doivent accorder une attention particulière à la propriété de stabilité chimique dépendante du pH des composants anthocyanes et phényléthanoïdes-glycoside. Un ajustement raisonnable de la formulation et un contrôle des conditions de stockage doivent être adoptés pour minimiser la dégradation des ingrédients bioactifs pendant la durée de conservation des produits commerciaux.

5. Conclusions

La digestion gastrique simulée améliore considérablement la solubilité des polyphénols, des polysaccharides, des anthocyanes et des glycosides phényléthanoïdes pour les deuxLycium ruthenicumpoudre etCistanche désertiquepoudre, et améliore simultanément l'activité de suppression des radicaux libres du DPPH et de l'ABTS.

Dans un environnement simulé de digestion intestinale, la solubilité des polyphénols et des glycosides phényléthanoïdes continue d'augmenter, tandis que les teneurs détectables en polysaccharides et anthocyanes diminuent. La digestion intestinale favorise la capacité de piégeage des radicaux ABTS mais ne montre aucun effet positif sur le taux de piégeage des radicaux DPPH. Les polyphénols, les anthocyanes et les glycosides phényléthanoïdes présentent une corrélation linéaire significative avec les indicateurs antioxydants. Les anthocyanes et les glycosides phényléthanoïdes contribuent de manière dominante aux performances antioxydantes de ces deux matières végétales du désert.

Parmi trois proportions de mélange testées, le rapport de mélange2 : 1 (Lycium ruthenicum : Cistanche désertique) atteint la capacité antioxydante globale la plus élevée après une procédure complète de digestion gastro-intestinale simulée.

Cette recherche fournit une base expérimentale fondamentale pour le développement de produits alimentaires fonctionnels innovants utilisant des caractéristiquesLycium ruthenicumetCistanche désertiqueressources végétales du nord-ouest de la Chine.

Remerciements

Ce travail a reçu le soutien financier du projet de soutien à l'industrie de l'université provinciale du Gansu (subvention n° . 2021CYZC‑56).

Conflits d'intérêts

Les auteurs déclarent qu'il n'y a pas de conflit d'intérêts.

Références

[1] Sun XK, Zhang YY, Zhang XY. Progrès de la recherche sur les mécanismes du vieillissement et la thérapie anti-âge. Aliments et drogues. 2022;24(1):74‑80.

[2] Yan YM, Dai GL, Ran LW. Analyse de la composition en polyphénols deLycium ruthenicumfruits provenant de différents habitats sauvages. Scientia Agricultura Sinica. 2014;47(12):2450‑2460.

[3] Gao Y, Tao P, Wang YJ. Étude des mécanismes moléculaires de l'activité antioxydante des glycosides phényléthanoïdes deCistanche désertiquebasé sur la pharmacologie de réseau. Journal chinois de pharmacie appliquée moderne. 2022;39(17):2204‑2215.

[4] Bouayed J, Hoffmann L, Bohn T. Activités phénoliques totales, flavonoïdes, anthocyanes et antioxydants après digestion gastro-intestinale simulée et dialyse de variétés de pommes : bioaccessibilité et absorption potentielle. Chimie alimentaire. 2011;128(1):14‑21.

[5] Mihailović V, Kreft S, Benković ET. Chemical profile, antioxidant activity and stability in stimulated gastrointestinal tract model system of threeVerbascumespèces. Cultures et produits industriels. 2016 ; 89 : 141‑151.

[6] Liu YX, Wu YP, Ji BP. Modifications des composants et activité antioxydante des polyphénols de myrtille lors d'une digestion gastro-intestinale simulée. Journal de l'Institut chinois des sciences et technologies alimentaires. 2016 ; 16 (10) : 87‑95.

[7] Ryan L, Prescott SL. Stabilité de la capacité antioxydante de vingt-cinq jus de fruits disponibles dans le commerce soumis à une digestion in vitro. Journal international des sciences et technologies alimentaires. 2010 ; 45 (6) : 1191‑1197.

[8] 那吉 N, Zhang HF, Yang FY. La digestion gastro-intestinale simulée in vitro influence les composants antioxydants et l’activité du riz cuit au sarrasin tartare. Nourriture moderne. 2022;28 (2):219‑223.

[9] Bermúdez‑Soto MJ, Tomás‑Barberán FA, García‑Conesa MT. Stabilité des polyphénols de l'aronia soumis à une digestion gastrique et pancréatique in vitro. Chimie alimentaire. 2007;102 (3) :865‑874.

[10] O Sánchez‑Velázquez, Mulero M, Cuevas‑Rodríguez EO. Impact de la digestion gastro-intestinale in vitro sur la stabilité, la bioaccessibilité et l'activité antioxydante des polyphénols des mûres sauvages et commerciales. Alimentation et fonction. 2021;12 (4):1‑21.