Étude préliminaire sur des échantillons de pâtes caractérisés en composés antioxydants et leur activité biologique sur les cellules rénales

Contact : Audrey Hu Whatsapp/hp : 0086 13880143964 E-mail :audrey.hu@wecistanche.com

Federico Di Marco et al

Résumé:Les pâtes font partie des aliments de base de laméditerranéenrégime alimentaire et pour cette raison, il a été choisi pour cette étude afin d'évaluer ses propriétés antioxydantes. Trois types de pâtes ont été sélectionnés : pâtes au sarrasin, au seigle et aux œufs. Des analyses de caractérisation qualitative-quantitative ont été réalisées parHPLC-DADpour identifier les composés antioxydants. Les données ont montré la présence de caroténoïdes tels que la lutéine et de polyphénols tels que l'acide indoleacétique, (caroténoïdes de {{0}}.08 à 0.16 mg/100 g,polyphénolsde 3,7 à 7,4 mg/100 g). Pour évaluer l'effet des métabolites détectés, une expérimentation in vitro a été réalisée surun reinmodèles de cellules : HEK-293 et MDCK. Des étalons de -carotène, d'acide indoleacétique, d'acide caféique, d'extraits hydroalcooliques et enrichis en caroténoïdes d'échantillons de pâtes ont été testés en présence d'un agent antioxydant pour déterminer les variations de viabilité. -Les étalons de carotène et d'acide indoleacétique ont exercé un effet protecteur sur les cellules HEK-293 alors qu'aucun effet n'a été détecté sur la MDCK. Les concentrations testées sont probablement de l'ordre de celles atteintes dans l'organisme après la consommation de plats de pâtes standard. Les extraits enrichis en caroténoïdes et les extraits hydroalcooliques ont montré des effets différents, en observant des sauvetages pour l'extrait hydroalcoolique de pâtes de seigle et l'extrait enrichi en caroténoïdes de pâtes de sarrasin, tandis que les pâtes aux œufs ont montré des effets plus doux en fonction de la dose en supposant un comportement pro-oxydant à des concentrations élevées. Les résultats préliminaires suggèrent que les comportements remontent à l'ensemble des phytocomplexes par rapport à des molécules uniques et nécessitent des investigations supplémentaires.

Mots clés:Pâtes;méditerranéendiète; polyphénols; caroténoïdes; composés antioxydants;un reinsanté;CLHP/DADanalyses

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1. Introduction

Malgré cela, il n'existe pas de définition unique de laméditerranéenrégime alimentaire - en raison des variations et des adaptations des traditions culinaires non seulement autour de la région méditerranéenne mais aussi dans le monde entier [1] - le régime méditerranéen peut être considéré comme ayant plusieurs composants qui répondent à des critères importants pour une alimentation saine : faible teneur en aliments saturés acides gras, teneur élevée en glucides composites, fibres alimentaires et molécules antioxydantes, et abondance dans les légumes.

Il est difficile d'établir quels aliments, ou ingrédients actifs qu'ils contiennent, de laméditerranéenle régime alimentaire est le plus responsable des bienfaits pour la santé ; les données accumulées suggèrent que ses principaux avantages résident dans la combinaison du complexe et de la grande variété de différents nutriments interagissant de manière synergique et additive [2].

Ces dernières années, la littérature croissante (études observationnelles et essais contrôlés randomisés) a démontré les bienfaits pour la santé associés au régime méditerranéen, réduisant le risque de développer de multiples maladies chroniques comme les maladies cardiovasculaires [3–5], le diabète [6–10], cancer [11,12], obésité [13–15] ou santé cognitive [16–19] et augmentation de l'espérance de vie [20].

Les améliorations de la pression artérielle [21], du profil lipidique [22,23], de la résistance à l'insuline [24] et de la protection contre le stress oxydatif, l'inflammation, l'agrégation plaquettaire et la dysfonction endothéliale [25–28] semblent être les mécanismes d'action responsables de les effets bénéfiques sur la santé générale. Tous ces effets biologiques favorisés par l'adhésion au mode de vie méditerranéen pourraient être pertinents non seulement pour les maladies chroniques susmentionnées mais aussi pour la prévention de la dégradation rénale dans la population générale. L'insuffisance rénale chronique (IRC) représente un problème de santé publique mondial, affectant plus de 750 millions de personnes dans le monde et agit souvent de manière silencieuse et sans entrave grâce à sa présentation clinique asymptomatique. Différentes sources de données ont souligné la forte relation entre le régime méditerranéen et la préservation rénale [29].

Considérant tous les effets mentionnés ci-dessus comme des facteurs de risque de déclin de la fonction rénale, le rein peut être considéré comme l'une des principales cibles. Une méta-analyse récente d'études de cohorte a montré que les régimes à base de plantes tels que le régime méditerranéen ou le régime d'approche diététique pour arrêter l'hypertension (DASH) étaient associés à un risque d'incident plus faibleMRCet l'albuminurie dans la population générale [30]. Une explication pourrait être que les fruits et légumes contiennent des composés bioactifs protégeant contre l'inflammation et le dysfonctionnement endothélial qui favorisent les changements dynamiques de la fraction de filtration, entraînant une réduction progressive du taux de filtration glomérulaire, une expansion du volume de liquide extracellulaire, un équilibre ionique anormal et une hypoxie rénale, finalement. entraînant une perte de la fonction rénale [31–33]. De plus, l'augmentation de la consommation de légumes, de fruits, de céréales et de légumineuses peut avoir entraîné une diminution de la consommation de protéines animales influençant positivement l'équilibre acido-basique et l'hémodynamique glomérulaire de l'organisme.un rein, le protégeant de la sclérose glomérulaire et de la perte de fonction [34–37].

Malgré cela, il existe plusieurs études avec des données contrastées sur l'impact d'un régime riche en protéines sur le déclin de la fonction rénale dans la population générale [38-41] des preuves croissantes suggèrent que la source de protéines joue un rôle important dans la préservation de la fonction rénale et que un passage d'une source animale à une source végétale de protéines pourrait être bénéfique [42,43].

Les pâtes sont l'un des aliments les plus consommés au monde et font partie des aliments de base du régime méditerranéen. Traditionnellement, l'Italie est le principal producteur et leader de la consommation de pâtes, même si les pâtes sont consommées dans le monde entier pour leur faible coût, leur appétence et leur durée de conservation plus longue que les autres produits de boulangerie [44]. Les pâtes sont une bonne source de glucides et d'énergie (100 g de pâtes cuites contiennent environ 31 g de glucides et environ 158 kcal), mais elles sont généralement faibles en lipides, protéines, phosphore et potassium, qui sont des éléments nutritifs limités dans la plupart des régimes rénaux pour maladie rénale (disponible en ligne sur https://fdc.nal.usda.gov, consulté le 1er décembre 2020). Les pâtes de blé naturellement enrichies, qui représentent la majorité des pâtes disponibles dans le commerce, offrent également de bonnes teneurs en thiamine, riboflavine, niacine, folate, fer et sélénium, ainsi que des polyphénols. De plus, les pâtes sont toujours consommées en combinaison avec d'autres aliments qui pourraient être considérés comme une source plus forte de polyphénols, comme l'huile d'olive et les légumes. Les pâtes sont généralement produites avec de la semoule de blé dur, en raison de ses excellentes propriétés rhéologiques, de la couleur supérieure des pâtes, de la qualité de la cuisson et de l'acceptation par le consommateur, mais dernièrement, les pâtes peuvent également être produites à partir d'autres céréales telles que le riz, sarrasin, seigle, épeautre.

Ces dernières années, les consommateurs ont pris davantage conscience qu'une alimentation équilibrée, comme celle de la Méditerranée, peut avoir un effet positif sur la santé, c'est pourquoi l'industrie alimentaire tente de répondre à ces exigences en produisant des aliments et des ingrédients alimentaires de qualité et fonctionnels.

Bien que des aliments enrichis aient été produits à des fins saines, les gens pourraient être amenés à les consommer au lieu d'une alimentation équilibrée. C'est un sujet tellement important pour inciter la FDA à publier un document ad hoc intitulé "FDA's fortification policy" pour donner une réponse d'un côté à l'industrie alimentaire et de l'autre au monde académique [44].

Une alimentation équilibrée, adéquate et variée est une étape importante vers un mode de vie heureux et sain sans risque de surcharge avec certains composants ajoutés contenus dans les aliments enrichis. C'est précisément pour cette raison que les céréales non traditionnelles et les pseudo-céréales ont été redécouvertes, ce qui a ouvert la voie à leur utilisation en tant qu'ingrédients alimentaires fonctionnels car ils possèdent certaines qualités nutritionnelles et fonctionnelles qui sont absentes ou absentes des céréales traditionnelles. Le sarrasin et le seigle sont de riches sources de composés phytochimiques tels que les polyphénols, des composés fortement corrélés aux activités antioxydantes [45,46].

Lancé en mars 2005, le projet MOLI-SANI a impliqué environ 25000 citoyens résidant à Molise (Italie) pour évaluer les facteurs environnementaux et génétiques sous-jacents aux maladies cardiovasculaires, aux tumeurs et aux maladies neurodégénératives. Selon une étude du projet MOLI-SANI, la consommation de pâtes est associée à un IMC inférieur et à des niveaux inférieurs d'obésité centrale. De nombreuses études ont confirmé que les régimes hypercaloriques entraînent une prise de poids et non un régime comprenant des glucides. En effet, si la portion de pâtes est correcte et que la sauce n'est pas trop calorique, une assiette de pâtes peut avoir une teneur calorique qui respecte les besoins énergétiques quotidiens [47]. Les pâtes sont tenues en haute estime car leurs caractéristiques ont été associées non seulement au contrôle du poids corporel, mais également à plusieurs propriétés positives pour la santé [48]. Une étude randomisée et contrôlée menée sur des sujets sains a montré que les produits à base de seigle améliorent la régulation glycémique, augmentent les hormones intestinales impliquées dans la régulation de l'appétit et du métabolisme. Le seigle réduit les niveaux d'appétit postprandiaux en réduisant le désir de manger aux repas suivants, en augmentant la satiété et en réduisant la faim en augmentant les hormones de satiété GLP-1 (peptide de type glucagon-1) et le peptide YY (PYY). Une réponse glycémique postprandiale plus faible a été observée dans un groupe de personnes consommant des aliments à base de seigle par rapport à un groupe de sujets consommant du blé raffiné. Cela se produit parce que le seigle est une céréale à faible indice glycémique qui peut également être utilisée chez les patients diabétiques [49]. Le seigle peut améliorer le profil lipidique plasmatique, en effet, la consommation de seigle entier est inversement associée à la concentration de cholestérol LDL, au rapport LDL/HDL et à la concentration de triglycérides. Cet effet est dû à la présence de fibres et de -glucanes [50].

Les pâtes sont bien connues comme source de glucides, mais elles peuvent également contenir des composés mineurs, tels que les caroténoïdes [51], en particulier la lutéine, et d'autres espèces antioxydantes telles que les polyphénols. Ces molécules bioactives peuvent être enrichies dans différents types de pâtes, selon les matières premières. Par exemple, la teneur en caroténoïdes du blé dur est supérieure à celle du blé panifiable [52] et le niveau d'antioxydants peut être augmenté en incorporant une fraction de son et un grain entier de blé dur dans les pâtes alimentaires [53]. Le sarrasin est une source substantielle de composés phénoliques, de vitamines et d'acides aminés essentiels [54], tandis que l'ajout d'œuf dans la préparation des pâtes véhicule des caroténoïdes et de la lutéine. Les caroténoïdes participent à l'activité de prévention, notamment dans le syndrome inflammatoire et leur rôle est dû à leurs propriétés antioxydantes [55] contre les radicaux libres et l'oxygène singulet [56]. Les pâtes contiennent différents types de molécules antioxydantes et pour les consommateurs fréquents, une grande consommation peut être considérée comme une source importante de ces composés sains.

Ici, nous montrons que différents types de pâtes, à savoir les pâtes au sarrasin, au seigle et aux œufs, contiennent diverses quantités de composés antioxydants, qui ont pour rôle d'améliorer la viabilité des cellules rénales à l'état d'équilibre ou lors de l'induction d'un stress oxydatif.

2. Matériels et méthodes

2.1. Échantillons

Trois échantillons de pâtes cuites ont été analysés et testés : un échantillon de pâtes de sarrasin complet (1), un échantillon de pâtes de seigle complet (2) et un échantillon de pâtes aux œufs de farine de blé dur moulu sur pierre (3).

2.2. Préparation des échantillons de pâtes

Des totaux de 50 g de pâtes de sarrasin complet ou de pâtes de seigle complet ont été cuits dans 500 mL d'eau pendant 7 min; 50 g de pâtes aux œufs de farine de blé dur moulue sur pierre ont été cuites dans 500 ml d'eau pendant 1 min, comme indiqué par le fabricant.

Pour obtenir des extraits enrichis en caroténoïdes, 10 g de pâtes cuites ont été dissoutes dans 100 mL d'acétone, soniquées à froid pendant 30 min. L'échantillon a été centrifugé pendant 5 min à 5000 rpm, le surnageant a été évaporé à sec avec un évaporateur rotatif et le résidu a été dissous dans de l'acétone ou du DMSO selon l'analyse en aval. Pour obtenir des extraits enrichis en polyphénols, 10 g de chaque échantillon de pâtes cuites ont été dissous dans 50 mL d'EtOH/H2O 70:30 à pH 3,2. Les échantillons ont été agités pendant 24 h, centrifugés pendant 5 min à 1400 tr/min. L'échantillon a été centrifugé pendant 5 min à 5000 tr/min et le surnageant a été collecté et analysé en HPLC-DAD, tandis qu'une aliquote a été évaporée à sec et le résidu dissous dans du DMSO pour le traitement cellulaire.

2.3. Analyse HPLC-DA-MS

Des analyses quali-quantitatives des caroténoïdes et des polyphénols ont été réalisées à l'aide d'une chromatographie liquide HP 1100 équipée d'un détecteur DAD et gérée par une station de travail HP 9000 (Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA) et couplée à un spectromètre d'accumulation avec une interface API/électrospray (Agilent Technologies). Les conditions de fonctionnement du spectromètre de masse étaient les suivantes : température du gaz, 350°C ; débit d'azote, 11,0 L/min ; pression du nébuliseur, 40 psi ; température quadripolaire, 100 ◦C ; et tension capillaire, 4000 V. Le spectromètre de masse fonctionnait en modes positif et négatif à 80–180 eV.

Les composés ont été séparés à l'aide d'une colonne LUNA C18 de 250 × 4,6 mm id, 5 µm (Phenomenex, Torrance, CA, USA). Les spectres UV/Vis ont été enregistrés dans la gamme 190–600 nm et les chromatogrammes ont été acquis à 250, 280, 330, 350 et 450 nm. Les échantillons ont été analysés par gradient d'élution à un débit de 0,8 mL/min. La phase mobile pour les caroténoïdes était un système de gradient de solvant linéaire à plusieurs étapes (solvant A : acétone, solvant B : H2O, pH 3,2 par acide formique), commençant à 80 % d'acétone jusqu'à 100 % en 30 min. les polyphénols ont été élués en utilisant le gradient suivant : de 90 % de H2O (ajusté à pH 3,2 avec de l'acide formique) à 100 % de CH3CN en 40 minutes. Tous les solvants utilisés étaient de pureté de qualité HPLC (BDHLLaboratory Supplies, Poole, Royaume-Uni).

2.4. Analyse quantitative

La quantification des composés polyphénoliques individuels a été directement effectuée par HPLC-DAD à l'aide d'une courbe de régression à cinq points (R2 supérieur ou égal à 0.998) dans la plage de 0–30 µg sur la base de normes authentiques. En particulier, les flavonols ont été déterminés à 350 en utilisant la quercétine 3-O-glucoside comme composé de référence tandis que les dérivés de l'acide caféique ont été déterminés à 330 nm en utilisant l'acide chlorogénique comme composé de référence et le dérivé de l'acide indole acétique à 280 nm en utilisant 3 acides indoleacétiques. (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, États-Unis). Les caroténoïdes ont été déterminés à 450 nm en utilisant le bêta-carotène comme composé de référence (Extrasynthese, Lione, France). Dans tous les cas, les concentrations réelles des dérivés ont été calculées après application des corrections pour les différences de poids moléculaire.

2.5. Contenu phénolique total

Le contenu phénolique total a été déterminé selon la méthode de Folin-Ciocalteu, décrite par Singleton et al. [57] et légèrement modifié selon Dewanto et al. [58]. À 125 µL de l'extrait d'échantillon dilué de manière appropriée, 0,5 mL d'eau déminéralisée et 125 µL de réactif de Folin-Ciocalteu ont été ajoutés. Le mélange a été maintenu pendant 6 minutes, puis 1,25 ml d'une solution aqueuse de Na2CO3 à 7 % ont été ajoutés. Le volume final a été ajusté à 3 ml avec de l'eau. Après 90 min, l'absorption a été mesurée à 760 nm contre de l'eau comme blanc. La quantité de composés phénoliques totaux est exprimée en équivalents d'acide gallique (GAE, mg d'acide gallique/100 g d'échantillon) à travers la courbe d'étalonnage de l'acide gallique. La courbe d'étalonnage variait de 20 à 500 µg/mL (R2=0.9969) [57,58].

2.6. Culture de cellules

Des cellules de rein embryonnaire humain 293 (HEK-293) et des cellules de rein canin Madin-Darby (MDCK) ont été cultivées dans du DMEM additionné de GlutaMAX, 10 % (v/v), de sérum bovin fœtal, de pénicilline 100 U/mL et de 100 µg /mL de streptomycine à 37 ◦C avec 5 % de CO2.

2.7. Test MTT

5{{10}}00 cellules/puits Les cellules MDCK et HEK-293 ont été ensemencées dans des plaques à 96 puits et laissées adhérer pendant 24 h. Pour les études de viabilité, les cellules ont été incubées pendant 24 h à 72 h avec du bêta-carotène, de l'acide indole-3-acétique, de l'acide caféique (dans du DMSO) et des extraits de pâtes seuls ou en présence de monoperoxyphtalate de magnésium (MMPP, Sigma-Aldrich , St. Louis, MO, États-Unis). Le DMSO dans le milieu à des concentrations égales à celles utilisées pour les composés testés a été utilisé pour les échantillons non traités. La concentration testée pour les étalons variait de 2 pM à 10 µM, tandis que pour le MMPP, de 0,001 à 0,05 mg/mL. La viabilité cellulaire a été mesurée 3-(4,5-diméthylthiazol-2-yl)-2,5-bromure de diphényltétrazolium (MTT, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, États-Unis). Les plaques ont été incubées à 37°C pendant 1h puis le Formazan produit par la réduction du MTT a été solubilisé dans du DMSO. L'absorbance a été déterminée sur un lecteur de microplaques (Mithras LB 940-Berthold) à 570 nm. Le pourcentage de viabilité cellulaire a été calculé en utilisant le rapport AbsTEST/AbsCTRL.

2.8. Analyses statistiques

Chaque expérience a été réalisée en quatre exemplaires et répétée au moins trois fois. Les différences dans les pourcentages de viabilité ont été évaluées à l'aide du test t de Student apparié et de l'ANOVA à deux facteurs, suivis d'un test posthoc avec correction de Holm pour les comparaisons multiples sur les concentrations de métabolites (p <0.05). les="" résultats="" ont="" été="" exprimés="" en="" moyenne="" ±="" erreur="" standard="" et="" l'analyse="" a="" été="" effectuée="" par="" l'environnement="" r-studio="" [59]="" pour="" r="" version="" 3.6.3="" [60]="" en="" utilisant="" le="" package="" "tidyverse"="">

3. Résultats et discussion

3.1. Détermination de la qualité chimique des échantillons de pâtes

L'information nutritionnelle des aliments permet de faire des choix alimentaires et diététiques éclairés. Les pâtes sont traditionnellement préparées à partir de semoule, mais même avec d'autres céréales, toutes contiennent de l'amidon comme constituant principal, suivi de protéines, de graisses, de vitamines, de minéraux et de composés bioactifs [62]. Le tableau S1 est rapporté les données nutritionnelles.

Pour comparer les valeurs nutritionnelles de plusieurs types de pâtes enrichies en composés bioactifs dues aux différentes sources de céréales ou à la supplémentation d'ingrédients spécifiques, nous avons analysé les pâtes de sarrasin, les pâtes de seigle et les pâtes aux œufs. Afin d'obtenir des extraits enrichis dans les différentes sous-classes de composés présents dans les échantillons de pâtes, des extractions hydroalcooliques et acétoniques ont été réalisées et analysées. Les polyphénols individuels ont été provisoirement identifiés à l'aide des données de l'analyse HPLC-DAD-MS par comparaison et combinaison de leurs temps de rétention et de la spectrométrie de masse et des spectres UV (voir les figures S1 à S5 pour le même exemple de spectres MS) et en comparant les résultats avec les normes (kaempférol, quercétine, rutine et acide férulique) et des travaux bibliographiques antérieurs. En particulier, dans les extraits hydroalcooliques, des flavonoïdes, des dérivés de l'acide caféique et de l'acide indoleacétique ont été identifiés (Tableau 1) : le dérivé de l'acide indoleacétique est le composé principal tel que décrit précédemment même pour la semoule. [63]. Compte tenu des compositions relatives, les pâtes de sarrasin ont montré des niveaux plus élevés de flavonoïdes, en particulier, les dérivés de la quercétine sont les principaux flavonols comme précédemment rapporté dans le sarrasin [64,65], et la présence négligeable de dérivés de l'acide caféique ; les pâtes de seigle présentaient des niveaux plus élevés de dérivés de l'acide caféique, en particulier d'acide férulique [66] et une faible teneur en flavonoïdes ; les pâtes aux œufs ne présentaient qu'une faible concentration de flavonoïdes (dérivé de l'apigénine [67]) et aucune présence de dérivés de l'acide caféique.

A titre d'exemple, les profils chromatographiques d'échantillons de pâtes cuites, enregistrés à 350 nm, sont présentés sur la figure 1. La figure révèle la composition qualitative des échantillons analysés.

La lutéine était le principal caroténoïde identifié dans les extraits d'acétone, avec une teneur relative similaire par rapport à l'ensemble des espèces de caroténoïdes, comme le montre le tableau 2, conformément aux études précédentes [68]. Les caroténoïdes n'ont pas été détectés dans les pâtes de seigle.

La présence de métabolites secondaires antioxydants a également été évaluée dans les échantillons de pâtes (tableau 3). La capacité antioxydante totale des biocomposants, probablement due à l'activité du phénol/polyphénol, a été évaluée et le nombre de ces molécules a été déduit.

3.2. Effet de l'acide indole-3-acétique,8-Carotène et acide caféique sur la viabilité des cellules

Le régime méditerranéen a été reconnu comme une source de molécules anti-oxydantes, qui protègent l'organisme contre le stress oxydatif et soutiennent l'état de santé [2]. Par conséquent, nous nous sommes demandé si les biomolécules détectées dans nos échantillons de pâtes pouvaient affecter la viabilité cellulaire et dans quelle mesure. Nous avons utilisé des cellules rénales saines HEK-293 et MDCK pour déterminer l'activité des composés standard d'acide indoleacétique, de -carotène et d'acide caféique. Le rein est particulièrement sensible au stress oxydatif et l'accumulation de radicaux libres entraîne une altération de la fonction rénale [69]. Les cellules ont été incubées avec une concentration scalaire des composés standard et la viabilité cellulaire a été mesurée à différents moments (Figure 3 et Figure S6).

Ils se sont avérés n'exercer aucun effet toxique sur les cellules HEK{{0}} pour toutes les concentrations testées au moment de l'incubation. Seul le -carotène a réduit la viabilité cellulaire en forme de u sur les cellules HEK -293 et de manière dose-dépendante sur les cellules MDCK (Figure 3). Remarquablement, les concentrations susceptibles d'être atteintes dans l'organisme après la consommation d'un repas de pâtes standard (généralement 80 gr) se situent dans la fourchette des plus basses testées (2 × 10_5 –2 × 10_4 uM, [70 ,71]), qui a fourni une faible amélioration de la viabilité sur les deux lignées cellulaires. D'autre part, à des concentrations supérieures à 0,2 uM, qui ne peuvent être obtenues que pharmacologiquement, l'acide caféique a montré une amélioration significative de la viabilité cellulaire, tandis que l'acide indoleacétique et le -carotène ont montré des effets comparables avec l'augmentation de la concentration (2–20 uM ) dans les cellules HEK-293 au fil du temps.

3.3. Effet de l'acide indole-3-acétique, du -carotène et de l'acide caféique sur les cellules traitées au MMPP

Nous nous sommes ensuite demandé si l'acide indoleacétique, le -carotène et l'acide caféique pouvaient contrecarrer le stress induit par l'agent oxydant MMPP. Tout d'abord, nous avons testé l'effet MMPP en exposant les cellules HEK-293 et MDCK à des dilutions en série (0.005–0,05 mg/mL) au médicament et la viabilité cellulaire a été déterminée. Une diminution dose-dépendante suite au traitement au MMPP a été constatée et l'IC50 était comparable dans les deux lignées cellulaires testées. Après incubation avec 20 à 25 μg/mL de MMPP, la viabilité cellulaire a été considérablement réduite à environ 50 à 60 % (Figure 4) et la concentration inhibitrice semi-maximale (IC50) a été calculée à 26 μg/mL pour HEK{{16} } et 22 µg/mL pour MDCK.

Ensuite, nous avons testé l'activité protectrice de nos molécules anti-oxydantes sur des cellules traitées au MMPP, en complétant le milieu cellulaire avec 2 × 10_5 nM d'acide indoleacétique, -carotène ou caféique. Un effet légèrement positif sur la viabilité cellulaire de HEK -293 et de MDCK a été confirmé en utilisant les normes en tant que telles à la dose probablement dérivée d'une portion de pâtes (Figure 5).

Comme prévu, le MMPP a réduit la viabilité cellulaire à 60–65 % ; le traitement à l'acide indoleacétique ou au carotène neutralise l'effet MMPP et sauve la viabilité cellulaire de 30 % (p < 0,001)="" et="" 27 %="" (p=""> 0,01) respectivement sur les cellules HEK-293, tandis que l'acide caféique n'exerce aucun effet significatif. En présence d'un agent oxydant, le bêta-carotène et l'acide indoleacétique ont montré un effet protecteur sur les cellules à faible concentration, alors que l'acide caféique n'a pas contrecarré le stress oxydatif à la concentration nécessaire pour améliorer la viabilité cellulaire. Ces effets positifs sont probablement dus aux propriétés antioxydantes de l'acide indoleacétique et des caroténoïdes qui peuvent significativement contrebalancer la cytotoxicité médiée par le MMPP à la dose utilisée dans cette condition expérimentale. Néanmoins, aucun sauvetage significatif n'a été observé sur les cellules MDCK traitées au MMPP, ce qui suggère que, même si les standards seuls affichent un effet significativement positif sur la viabilité cellulaire, ils ne sont pas suffisants pour lutter contre le stress oxydatif induit par le MMPP. Les cellules HEK 293 embryonnaires semblent être plus promptes à organiser une ligne de défense contre le stress que les MDCK adultes, probablement en raison de systèmes d'homéostasie redox cellulaires supplémentaires.

3.4. Effet de la fraction enrichie en caroténoïdes dérivée des pâtes sur la cytotoxicité induite par le MMPP

Pour évaluer les effets des fractions enrichies en caroténoïdes issues de l'extraction à l'acétone des pâtes de sarrasin et des pâtes aux œufs sur les cellules rénales en présence de stress oxydatif, des cellules HEK-293 ont été incubées avec différentes concentrations d'extraits allant de 2 × { {3}} uM à 2 × 10_3 uM en présence de MMPP pendant 72 h (Figure 6 et Tableau S2). La concentration utilisée fait référence à la concentration en -carotène détectée dans l'extrait (tableau2). La teneur en lutéine variait de 1,5 × 10_6 uM à 1,5 × 10_3 uM dans les pâtes de sarrasin et de 1,34 × 10_6 uM à 1,34 × 10_3 uM dans les pâtes aux œufs.

Dans les deux extraits d'acétone, la présence de phytocomplexes naturels a montré des effets différents par rapport à la norme unique, entraînant une plus grande activité à des concentrations plus faibles. À mesure que la concentration d'extraits de pâtes aux œufs augmente, une réduction de la viabilité cellulaire a été observée. La plus faible concentration d'extraits de caroténoïdes (2 × 10−6 µM) induit un effet positif modeste seul ou en présence de MMPP sur les cellules HEK-293. L'extrait de pâtes de sarrasin a généré une amélioration de la viabilité cellulaire en tant qu'extrait seul, mais également en présence de MPP allant de 32 ± 5 % à la concentration la plus faible à 21 ± 9 % pour 2 × 10−4 µM.

L'activité des extraits d'acétone a également été évaluée sur des cellules MDCK en présence ou en l'absence de MMPP et comparée à celle obtenue dans des cellules HEK-293 (Figure 7 et Tableau S2).

Les extraits enrichis en caroténoïdes ont donné un effet pro-viabilité global à toutes les concentrations testées pour les deux types de pâtes. En ce qui concerne le sarrasin HEK-293, l'extrait de pâtes a donné un meilleur sauvetage lors du traitement au MMPP pour toutes les doses allant de 50 ± 7 % à 82 ± 5 % par rapport aux cellules HEK-239 ; les extraits de pâtes aux œufs ont exercé un petit sauvetage uniquement à la plus faible concentration de caroténoïdes 2 × 10_6 uM en présence de MMPP, ce qui suggère que la composition spécifique des extraits joue un rôle clé dans la réponse. Ainsi, les pâtes de sarrasin ont montré une plus grande capacité de sauvetage sur la viabilité cellulaire par rapport aux pâtes aux œufs et puisque les expériences ont été réalisées en utilisant la même quantité de -carotène, la différence pourrait être due à la présence de composés mineurs, tels que les composés flavonoïdes, plus élevés. dans l'ancien.

Les espèces de caroténoïdes sont impliquées dans différentes réactions chimiques exerçant une double nature d'oxydant et d'anti-oxydant selon le contexte biologique et leurs concentrations : cette forte réactivité est due à la présence des doubles liaisons conjuguées [72]. Leur rôle antioxydant était associé à la capacité de délocaliser les électrons donnés par les espèces et les radicaux oxydants [73,74]. En présence de conditions oxydantes élevées, leur activité peut être convertie en pro-oxydant [75]. Dans nos cas, cette découverte a été observée dans les pâtes aux œufs pour les cellules HEK -293 (seules et en présence de MMPP) et MDCK en présence de MMPP, où différentes doses d'extrait d'acétone ont produit des effets opposés.

3.5. Effet de l'extrait hydroalcoolique sur la cytotoxicité induite par le MMPP

Par la suite, nous avons évalué les effets des extraits hydroalcooliques de pâtes de sarrasin, de pâtes de seigle et de pâtes aux œufs sur les cellules rénales en testant différentes concentrations allant de 5 × 10_5 uM à 5 × 10_1 uM avec ou sans MMPP (Figure 8 et Tableau S3). La concentration utilisée fait référence à la concentration du contenu phénolique total détecté dans l'extrait (tableau 3). Selon le contenu des échantillons de pâtes rapportés dans le tableau 1, pour les pâtes de sarrasin, la concentration d'acide indoleacétique était classée de 1,85 × 10_5 uM à 1,85 × 10_1 uM, pour les dérivés d'acide caféique, elle était classée de 3,5 × 10_6 uM à 3,5 × 10_2 uM et pour la teneur en flavonoïdes se classait de 2,8 × 10_5 uM à 2,8 × 10_1 uM ; pour les pâtes de seigle, la concentration d'acide indoleacétique allait de 2,2 × 10_5 uM à 2,2 × 10_1 uM, pour les dérivés d'acide caféique de 1,95 × 10_5 uM à 1,95 × {{37} } uM et pour les espèces de flavonoïdes de 8,5 × 10_6 uM à 8,5 × 10_2 uM ; pour les pâtes aux œufs, la concentration d'acide indoleacétique allait de 4,25 × 10_5 uM à 4,25 × 10_1 uM, pour les espèces de flavonoïdes de 7,5 × 10_6 uM à 1,85 × 10_2 uM alors qu'aucun dérivé d'acide caféique n'était présent.

L'extrait hydroalcoolique de pâtes aux œufs n'a pas exercé d'effet significatif sur la viabilité des HEK- 293 indépendamment de la présence de stress oxydatif. L'extrait de pâtes de sarrasin a montré une amélioration de la viabilité cellulaire lors du traitement au MMPP uniquement à la concentration la plus élevée (28 ± 6 pour cent). L'extrait de pâtes de seigle seul a montré une amélioration générale de la viabilité cellulaire pour toutes les doses allant de 14 ± 7 % à 18 ± 1 % ainsi qu'en présence de MMPP de 27 ± 3 % à 13 ± 3 %. Le complexe Phyto présenté dans les extraits s'est avéré plus actif que les standards simples, exerçant un effet sur la viabilité cellulaire à des concentrations plus faibles par rapport à ces derniers. Ces résultats suggèrent que dans les extraits hydroalcooliques, le rôle majeur dans le sauvetage pourrait être attribué à la présence de dérivés d'acide caféique, observant un sauvetage plus élevé pour les pâtes de seigle et un effet plus faible/négligeable pour la pâte d'œuf, dans laquelle ils ne sont pas détectables.

L'extrait hydroalcoolique a ensuite été testé sur des cellules MDCK dans les mêmes conditions que précédemment et la viabilité cellulaire a été évaluée (Figure 9 et Tableau S4).

L'extrait hydroalcoolique de sarrasin et de pâtes aux œufs a montré des effets contrastés sur la viabilité cellulaire : le premier l'augmente, tandis que le second la diminue ; aucun effet sur le traitement au MMPP n'a été détecté pour les deux. L'extrait de pâtes de seigle seul n'a montré aucun effet notable sur la viabilité des cellules, mais il révèle un fort effet protecteur contre le stress oxydatif médié par le MMPP à toutes les concentrations allant de 50 ± 7 % à 61 ± 21 %. Dans des conditions standards.

En l'absence de MMPP, la forte teneur en acide indoleacétique de l'extrait de pâtes aux œufs semble exercer un effet toxique sur la viabilité cellulaire. En comparant les deux modèles de cellules, nous avons observé des comportements différents vis-à-vis des pâtes de sarrasin et de seigle en l'absence de MMPP. En particulier, HEK-293 a montré une augmentation de la viabilité avec ce dernier, tandis que MDCK avec le premier. Les différences sont liées à l'action des photocomplexes qui se caractérisent par une teneur plus élevée en flavonoïdes pour les pâtes de sarrasin. Le sauvetage de la viabilité cellulaire parmi les échantillons, tel qu'observé pour les deux lignées cellulaires, correspond à l'augmentation de la teneur en dérivés de l'acide caféique dans les pâtes de seigle.

L'étude de l'interaction entre les polyphénols contenant des phytocomplexes et les cellules rénales pourrait aider à étudier les effets importants connus sur la physiologie rénale exercés par ces composés [76], en se concentrant sur l'un des véhicules possibles, les pâtes, généralement associées à une alimentation saine rénale. En règle générale, les métabolites des polyphénols ont une demi-vie plasmatique de quelques heures et sont rapidement éliminés par le rein et par le foie : voie d'excrétion urinaire et biliaire. La quantité totale de métabolites des polyphénols excrétés dans les urines est corrélée non seulement à leur concentration plasmatique maximale mais également à leur capacité à être excrétés par voie biliaire plutôt que urinaire. Par exemple, l'excrétion urinaire de la quercétine et de ses glycosides représente 0.3–1,4 % de la dose ingérée [77] ; l'acide caféique et les acides férulique représentent respectivement 5,9 % et 27 %. Par conséquent, les polyphénols dérivés des pâtes peuvent avoir un impact positif sur les cellules rénales en fonction de leur

quantité et métabolisme. D'autres études sont nécessaires pour mieux définir leur contribution à la santé rénale.

Matériel supplémentaire :Les éléments suivants sont disponibles en ligne sur https://www.mdpi.com/article/ 10.3390/nu13041131/s1, Tableau S1 : Tableau nutritionnel. Tableau S2—Détection de la variation de la viabilité cellulaire de HEK-293 et de MDCK incubées avec une quantité croissante de fraction enrichie en caroténoïdes provenant de pâtes de sarrasin et de pâtes aux œufs sur milieu et MMPP pour 72 (HEK-293) et 24 ( MDCK) heures. * p < {{20}}.5,="" **="" p="">< 0.01,="" ***="" p="">< {{30}}.001="" .="" tableau="" s3—détection="" de="" la="" variation="" de="" la="" viabilité="" cellulaire="" de="" hek-293="" incubée="" avec="" la="" quantité="" croissante="" d'extrait="" hydroalcoolique="" de="" pâtes="" de="" sarrasin,="" de="" pâtes="" de="" seigle="" et="" de="" pâtes="" aux="" œufs="" sur="" milieu="" et="" mmpp="" pendant="" 72="" h.="" *="" p="">< 0,5,="" **="" p="">< 0,01,="" ***="" p="">< 0,001.="" tableau="" s4="" -="" détection="" de="" la="" variation="" de="" la="" viabilité="" cellulaire="" de="" la="" mdck="" incubée="" avec="" une="" quantité="" croissante="" d'extrait="" hydroalcoolique="" de="" pâtes="" de="" sarrasin,="" de="" pâtes="" de="" seigle="" et="" de="" pâtes="" aux="" œufs="" sur="" milieu="" et="" mmpp="" pendant="" 24="" h.="" *="" p="">< 0,5,="" **="" p="">< 0,01,="" ***="" p="">< 0,001.="" figure="" s1="" :="" spectres="" ms="" du="" kaempférol="" dans="" l'extrait="" hydroalcoolique="" de="" pâtes="" cuites="" de="" sarrasin.="" figure="" s2="" :="" spectres="" ms="" de="" la="" quercétine="" dans="" l'extrait="" hydroalcoolique="" de="" pâtes="" cuites="" de="" sarrasin.="" figure="" s3="" :="" spectres="" ms="" de="" la="" rutine="" dans="" l'extrait="" hydroalcoolique="" de="" pâtes="" cuites.="" figure="" s4="" :="" spectres="" ms="" de="" l'acide="" férulique="" dans="" un="" extrait="" hydroalcoolique="" de="" pâtes="" cuites="" au="" seigle.="" figure="" s5="" :="" spectres="" ms="" des="" glycosides="" d'apigénine="" dans="" l'extrait="" hydroalcoolique="" de="" pâtes="" cuites="" aux="" œufs.="" figure="" s6 :="" viabilité="" cellulaire="" de="" détection="" de="" hek-293="" incubée="" avec="" une="" quantité="" croissante="" d'acide="" indoleacétique,="" de="" -carotène="" et="" d'acide="" caféique="" pendant="" 24 (a)="" et="" 48 (b) heures="" les="" valeurs="" rapportées="" correspondent="" à="" la="" moyenne="" de="" la="" viabilité="" cellulaire="" avec="" erreur="" standard="" sur="" trois="" répétitions="" biologiques.="" le="" pourcentage="" de="" viabilité="" cellulaire="" a="" été="" calculé="" en="" utilisant="" le="" rapport="">

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