Optimisation du processus de fermentation du liquide oral composé de Polygonati Rhizoma et de Cistanches Herba fermenté par Lactobacillus Rhamnosus
Jun 01, 2026
Abstrait
Cette étude visait à développer uneLiquide oral composé de Polygonati Rhizoma et Cistanches Herba fermentés de Lactobacillus rhamnosus, avec le score sensoriel comme indice d'évaluation de base. Des tests à facteur unique combinés à une méthodologie de surface de réponse ont été utilisés pour optimiser les paramètres de fermentation, en explorant les effets du rapport volumique Polygonati Rhizoma/Cistanches Herba, de la taille de l'inoculum et du temps de fermentation sur la saveur du produit. Pendant ce temps, l'activité antioxydante in vitro a été évaluée via des tests de suppression des radicaux libres DPPH et ABTS⁺.
Leconditions de fermentation optimalesont été déterminés comme suit :
Rapport de volume Polygonati Rhizoma/Cistanches Herba : 21:19
Taille de l'inoculum : 8,04 × 10⁶ UFC/mL
Temps de fermentation : 31 h
Dans ces conditions, le score sensoriel atteint 89,1. Le liquide oral fermenté contenait 3,85 ml/100 ml d’acide total, 31,84 mg/mL de sucres réducteurs, 2,97 mg/mL de polysaccharides, 0,65 mg/mL de flavonoïdes et 0,80 mg/mL de polyphénols. Ses taux d'élimination des radicaux libres DPPH et ABTS⁺ étaient respectivement de 75,0 % et 62,7 %, démontrantforte activité antioxydante.
Mots clés: Rhizome Polygonati; Cistanches Herba;Lactobacillus rhamnosus; optimisation du processus de fermentation ; activité antioxydante;comment optimiser les avantages du cistanche
Complément alimentaire Cistanche Soutien anti-oxydation Glycosides phényléthanoïdes 75 % Échinacoside 30 % Actéoside 12 %



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1. Présentation
1.1 Rhizome Polygonati (Huangjing)
Polygonati Rhizoma est le rhizome séché dePolygonatum kingianumColl. et Hemsl.,Polygonatum sibiricumRouge., ouPolygonatum cyrtonèmeHua (Liliacées). Il est doux au goût et de nature neutre, avec des avantages bien documentés en MTC :reconstituer le Qi et nourrir le Yin, revigorer la rate, humidifier les poumons et tonifier les reins. Riche en polysaccharides, flavonoïdes, saponines et autres composants bioactifs, il soutient la régulation immunitaire, la défense antioxydante, les effets anti-âge, anti-fatigue et anti-inflammatoires. Dans la pratique clinique, il est souvent associé à Cistanches Herba pour traiter la carence en essence rénale, la faiblesse lombaire et du genou, la fatigue et la faiblesse de la rate et de l'estomac.
1.2 Cistanches Herba (Rou Cong Rong) - PremiumCistanche tubuleuseExtrait
Cistanches Herba est la tige charnue séchée aux feuilles écailleuses deCistanche désertiqueYCMa ouCistanche tubuleuse (Schenk) Wight. Notre usine est spécialisée danshaute puretéCistanche tubuleuseextraitsavecteneur en principes actifs nettement plus élevée(par exemple, échinacoside, verbascoside, polysaccharides) que les produits conventionnelsCistanche désertiqueproduits, ce qui le rend beaucoup plus puissant pour les applications de santé.
Enregistré dansLe classique de la matière médicale de Shennong, Cistanches Herba "traite cinq consommations et sept dommages, tonifie l'intérieur, élimine les douleurs dues au froid et à la chaleur dans le bas-ventre, nourrit les cinq organes zang, renforce le Yin et reconstitue l'essence". La recherche moderne confirme que ses polyphénols, polysaccharides et glycosides phényléthanoïdes apportent des bienfaitsréchauffement des reins et du yang, reconstitution du sang, amélioration du système immunitaire et effets antioxydants robustes.
Ingrédient actif Cistanche - Échinacoside

1.3 Fermentation probiotique + Médecine traditionnelle chinoise
La technologie moderne de fermentation a ouvert un nouveau potentiel pour les plantes médicinales. Fermentation probiotique avec des bactéries lactiquesstimule la libération de composants actifs, réduit les constituants toxiques, améliore l'efficacité, équilibre le microbiote intestinal et renforce l'immunité. Des études montrentLactobacillus rhamnosusla fermentation élève les niveaux de flavonoïdes, de polysaccharides et de polyphénols dans les herbes, augmentant ainsi directement les antioxydants et la bioactivité.
Tableau 1. Facteurs et niveaux d'expérience de surface de réponse
| Niveau | A : rapport deAstragale membraneuxà Poria cocos | B : taille de l'inoculum (UFC/mL) | C : Temps de fermentation (h) |
|---|---|---|---|
| -1 | 12:28 | 6,24×1066,24 \\fois 10^{6}6,24×106 | 12 |
| 0 | 20:20 | 6,24×1076,24 \\fois 10^{7}6,24×107 | 24 |
| 1 | 28:12 | 6,24×1086,24 \\fois 10^{8}6,24×108 | 36 |
Cette étude se concentre surcomment optimiser les avantages du cistancheviaLactobacillus rhamnosusfermentation d'un composé Polygonati Rhizoma – Cistanches Herba, en utilisant la qualité sensorielle et l'activité antioxydante comme références. L’objectif est d’établir un processus de fermentation évolutif et à haute efficacité pour développer des compléments alimentaires haut de gamme à base de Cistanche adaptés aux consommateurs occidentaux.
Tableau 2. Critères de notation sensorielle pourRhizome PolygonatietCistanches Herbaliquide oral composé
| Article | Critères de notation | Plage de scores |
|---|---|---|
| État physique | Uniforme, pas de superposition, pas de précipitation | 11–15 |
| Relativement délicat, pas de superposition, légères précipitations | 6–<11 | |
| Non uniforme, légère stratification, fortes précipitations | 0–<6 | |
| Couleur/lustre | Couleur uniforme, brillante, rouge vif | 16–20 |
| Relativement uniforme, lustre peu évident, couleur plus foncée | 10–<16 | |
| Non uniforme, pas d'éclat, couleur trop claire ou trop foncée | 0–<10 | |
| Arôme/odeur | Arôme uniforme, sans odeur désagréable, arôme de caramel | 16–25 |
| Arôme léger, léger arôme de caramel, légèrement acide | 6–<16 | |
| Arôme déséquilibré, trop acide, odeur désagréable | 0–<6 | |
| Goût | Bouche aigre-douce équilibrée et délicate | 31–40 |
| Légèrement sucré ou légèrement acidulé, bouche relativement délicate | 16–<31 |
Ingrédient actif Cistanche - Échinacoside

2. Matériels et méthodes
2.1 Matériels et réactifs
Rhizome Polygonati : Anhui Shangfengyuan Health Technology Co., Ltd.
Cistanches Herba : PremiumCistanche tubuleuse(notre extrait d'usine, contenu actif plus élevé)
Lactobacillus rhamnosus: Laboratoire clé de biotechnologie et d'ingénierie laitière, ministère de l'Éducation, Université agricole de Mongolie intérieure
Réactifs de qualité analytique : DPPH, ABTS, rutine, acide gallique, glucose, phénol, acide sulfurique, etc.
Bouillon MRS, milieux de culture standards
2.2 Instruments
Lecteur de microplaques (BioTek), spectrophotomètre UV-Vis (UV-5200), armoire à flux laminaire, autoclave (GF54DA), incubateur à CO₂ (MCO-170), balance électronique (FA2204)
2.3 Procédures expérimentales
2.3.1 Flux de processus
Matières premières végétales → Extraction → Extrait mixte → Stérilisation → Inoculation et fermentation → Filtration et stérilisation → Emballage → Produit fini
2.3.2 Préparation des extraits
Rhizome Polygonati etCistanche tubuleuseont été trempés pendant 30 minutes, puis extraits deux fois à légère ébullition (1 h chacune). La concentration en matière première des deux extraits était de 6,25 g/100 ml.
2.3.3 Fermentation
Les extraits ont été mélangés selon des ratios définis, stérilisés (121 degrés, 20 min), inoculés avecLactobacillus rhamnosus, et fermenté à 37 degrés .
2.3.4 Tests à un seul facteur
Variables testées :
Polygonati Rhizoma : Rapports de volume Cistanches Herba (12:28, 16:24, 20:20, 24:16, 28:12)
Niveaux d'inoculum (6,24 × 10⁵, 6,24 × 10⁶, 6,24 × 10⁷, 6,24 × 10⁸, 6,24 × 10⁹ CFU/mL)
Temps de fermentation (12, 24, 36, 48, 60 h)
Tableau 5. Contenu des composants deRhizome PolygonatietCistanches Herbaliquide oral composé
| Échantillon | Acide total (mL/100 ml) | Sucre réducteur (mg/mL) | Polysaccharides (mg/mL) | Astragaloside IV (mg/mL) | Flavonoïdes totaux (mg/mL) |
|---|---|---|---|---|---|
| Non fermenté | 3.15 ± 0.11 | 21.06 ± 0.20 | 2.88 ± 0.02 | 0.55 ± 0.01 | 0.68 ± 0.02 |
| Fermenté | 3.85 ± 0.03 | 31.84 ± 0.17 | 2.97 ± 0.07 | 0.65 ± 0.01 | 0.80 ± 0.04 |
2.3.5 Méthodologie de la surface de réponse (RSM)
Une conception Box-Behnken à 3 facteurs et 3 niveaux a été appliquée, avec un score sensoriel comme réponse. Variables indépendantes :
A=Rhizome Polygonati : ratio Cistanches Herba
B=Taille de l'inoculum
C=Temps de fermentation
2.3.6 Méthodes d'évaluation
Évaluation sensorielle: 10 panélistes formés ont noté la texture, la couleur, l'arôme et le goût (max 100 points).
Index physicochimiques: Acide total (GB/T 12456-2021), sucre réducteur, polysaccharides, flavonoïdes, polyphénols.
Activité antioxydante: Taux de piégeage des radicaux libres DPPH et ABTS⁺.
Sécurité microbiologique: E. coli, moisissures et levures testées selon la série GB 4789.
Ingrédient actif Cistanche - Actéoside

3. Résultats et discussion
3.1 Résultats des tests à un seul facteur
Effet de rapport: Les scores sensoriels ont d'abord augmenté puis diminué. Le rapport 20:20 donne un équilibre douceur/acidité, une couleur rougeâtre vif et un arôme de caramel harmonieux.
Effet inoculum: Les scores ont culminé à 6,24×10⁷ CFU/mL, avec une saveur et une sensation en bouche idéales.
Effet temps: 24 h de fermentation ont donné le meilleur profil sensoriel ; des temps plus longs ont conduit à une acidité excessive.
3.2 Optimisation de la surface de réponse
Le modèle de régression était hautement significatif (P< 0,0001) avec un excellent ajustement (R² = 0.9913). Ordre d’impact des facteurs :taille de l'inoculum > temps de fermentation > ratio d'herbes, conforme àcomment optimiser les avantages du cistanchepar fermentation contrôlée.
Conditions optimales vérifiées:
Rapport 21:19, inoculum 8,04×10⁶ CFU/mL, 31 h de fermentation
Score sensoriel réel : 89,1 ± 3,3 (proche de la valeur prédite), confirmant la fiabilité du processus.
3.3 Améliorations physicochimiques et bioactives
La fermentation a augmenté de manière significative l'acide total, les sucres réducteurs, les polysaccharides, les flavonoïdes et les polyphénols.Lactobacillus rhamnosusdécompose les parois cellulaires, hydrolyse les macromolécules et augmente la biodisponibilité - directementoptimiser les avantages du cistanchepour l'absorption humaine.
3.4 Amélioration de l'activité antioxydante
Taux de récupération du DPPH: 75.0%
Taux de récupération ABTS⁺: 62.7%
La fermentation a une capacité antioxydante nettement élevée par rapport à l'extrait non fermenté, en raison de niveaux plus élevés de sucres réducteurs, de flavonoïdes et de polyphénols.
3.5 Sécurité microbiologique
Aucun E. coli, moisissures ou levures détectés. Le produit répond pleinement aux normes internationales de sécurité alimentaire.

Fig.5 Taux d'élimination des radicaux libres DPPH et ABTS+ du rhizome Polygonati fermenté et du liquide oral composé de 13 Cistanches Herba
4. Conclusion
Cette étude définit unméthode reproductible et fondée sur la science pour optimiser les avantages des cistanchesà traversLactobacillus rhamnosusfermentation. Le processus optimal donne un liquide oral composé sûr et savoureux avecactivité antioxydante supérieure et composants bioactifs améliorés.
Notre usineprimeCistanche tubuleuseextrait- avec une teneur plus élevée en ingrédients actifs - garantit que ce produit fermenté offre des bienfaits pour la santé fiables et puissants, alignés sur les attentes des consommateurs occidentaux en matière d'immunité, de vitalité, de soutien rénal et d'anti-âge.
Cette technologie constitue une base solide pour le développement de compléments alimentaires Cistanche innovants et fondés sur des preuves pour les marchés mondiaux.
Informations sur l'usine
À propos de nous : https://www.xjcistanche.com/about-us

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