Étude sur la digestion in vitro et l'activité antioxydante de la poudre de Lycium Ruthenicum et de Cistanche Deserticola

Abstrait:

 

Objectif : L'effet de la poudre de Lycium ruthenicum etherbe de cistanche du désertpoudre lyophilisée sur lecomposants chimiques fonctionnelsetactivité antioxydantesousdigestion gastro-intestinale simuléein vitro ont été étudiés. 【Méthode】 : Nous avons déterminé la teneur en polyphénols, polysaccharides, anthocyanes et glycosides phényléthanoïdes dans ces poudres après une digestion gastro-intestinale simulée, et avons mesuré leurs effets de piégeage sur les radicaux libres DPPH et ABTS in vitro. 【Résultat】 : Le groupe de digestion gastrique simulée avait une teneur plus élevée en substances actives par rapport au groupe de digestion intestinale simulée. Les taux de récupération des polyphénols, des anthocyanes et des glycosides phényléthanoïdes avec le DPPH et l'ABTS étaient hautement linéaires (p<0.05). 【Conclusion】:Gastric digestion improved the solubility of polyphenols, polysaccharides, anthocyanins, and phenylethanoid glycosides in Black fruit wolfberry powder and desertliving cistanche herb powder, thereby enhancing their scavenging rate of DPPH and ABTS free radicals. Intestinal digestion increased the solubility of polyphenols and phenylethanoid glycosides, decreased the content of polysaccharides and anthocyanins, and promoted the scavenging rate of ABTS free radicals. However, DPPH free radicals showed no promoting effect. These findings provide a novel direction for the development of new functional foods using Black fruit wolfberry and desertliving cistanche herb.

Mots-clés :Lycium ruthenicum;Cistanche deserticola Ma; Digestion gastro-intestinale ; Antioxydation

 

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Anti-âge et préservation de la santé : une étude sur les propriétés antioxydantes du Lycium ruthenicum et du Cistanche deserticola

La lutte contre le vieillissement et la préservation de la santé sont devenues des points centraux d’attention dans divers secteurs de la société. À l’heure actuelle, il est largement admis que le mécanisme du vieillissement cellulaire est étroitement lié aux dommages causés par les radicaux libres. Les radicaux libres dans le corps humain sont la principale cause du vieillissement et des changements pathologiques ; une accumulation excessive peut gravement mettre en danger la santé humaine. La prévention du vieillissement commence donc avant tout par l’élimination des radicaux libres en excès dans l’organisme. En termes de composition des produits de santé anti-âge, hormis certains suppléments de vitamines et de minéraux, la plupart sont principalement formulés à partir de matières médicinales traditionnelles chinoises [1].

Lycium ruthenicum, un arbuste appartenant au genreLycéede la famille des Solanacées, est connue pour ses fruits, actuellement considérés comme l'une des meilleures sources naturelles d'anthocyanes. Il est ainsi salué comme le « roi des anthocyanes » et constitue une importante source naturelle d’antioxydants [2,3]. De plus, il est riche en polysaccharides, flavonoïdes, acides phénoliques et divers oligo-éléments [4-6].

Cistanche désertique, une plante du genreCistanchede la famille des Orobanchaceae, est un tonique couramment utilisé en médecine traditionnelle chinoise pour reconstituer l'essence des reins [7]. Il contient une grande variété de composés bioactifs, tels que les glycosides phényléthanoïdes, l'échinacoside, l'acteoside et les polysaccharides [1].

La combinaison deLycium ruthenicumetCistanche désertiqueOn pense qu’il harmonise le yin et le yang dans les reins, supprime les radicaux libres dans le sang, améliore la résistance, retarde le vieillissement, prévient l’artériosclérose et renforce l’immunité [8]. Tous deux sont des produits locaux à double usage (médicinaux et comestibles) provenant du couloir Hexi, dans la province du Gansu, en Chine.

Actuellement, de nombreuses recherches nationales et internationales ont été menées sur la base des fonctions pharmacologiques et de l'extraction des composés actifs deLycium ruthenicumetCistanche désertique. Des études menées par Gao Yan [9], Guo Qiaoli [10] et Ailadan·Maimaiti Aili [11] ont montré que les polysaccharides présents dansCistanche désertiqueprésentent une activité antioxydante élevée et ses glycosides phényléthanoïdes possèdent un certain degré de capacité antioxydante, un fort pouvoir réducteur et une capacité de liaison efficace à la cible. Les recherches menées par Yang Dailin [12] et Lou Shuting [13] révèlent que les composés polyphénoliques présents dansLycium ruthenicumsont complexes et abondants, présentant de fortes propriétés antioxydantes, avec des composés phénoliques et anthocyanes totaux fortement corrélés à l'activité antioxydante.

Anthocyanes et polyphénols dansLycium ruthenicum, ainsi que des polysaccharides et des glycosides phényléthanoïdes dansCistanche désertique, ont tous été confirmés comme ayant des effets anti-âge [14,15]. Cependant, aucun rapport n'a été publié sur l'utilisation combinée de ces deux ingrédients dansin vitroexpériences simulées de digestion gastro-intestinale et d’activité antioxydante.

Cette étude propose donc d’utiliserLycium ruthenicumen poudre et lyophiliséeCistanche désertiquepoudre comme matière première principale pour les expériences digestives. Se référant auPharmacopée chinoiseet basé sur la demande du corps humain pour les principaux composants actifs deLycium ruthenicumetCistanche désertique, trois ratios différents (1:2, 1:1 et 2:1) seront adoptés. Simuléin vitrodes expériences de digestion et d'absorption seront menées pour mesurer les changements dans les anthocyanes, les glycosides phényléthanoïdes, les polyphénols et les polysaccharides au cours de la digestion, ainsi que leur activité antioxydante. L'étude vise à évaluer les bénéfices potentiels pour la santé et à fournir de nouvelles perspectives pour le développement de produits de santé fonctionnels combinantLycium ruthenicumetCistanche désertique.

1 Matériels et méthodes

1.1 Matériels et réactifs

Matériels:
Lycium ruthenicumles fruits ont été récoltés en 2022 dans les forêts artificielles de la ville de Huahai, ville de Yumen.Cistanche désertiquea été récolté en mai 2022 à partir de plantes inoculées artificiellementHaloxylonforêts dans les terres sablonneuses du comté de Gaotai.

Réactifs :
La pepsine (3 000 U/g), la trypsine (250 U/mg), l'acide gallique, le réactif Folin-Ciocalteu, le DPPH et l'ABTS ont été achetés auprès de Shanghai Macklin Biochemical Technology Co., Ltd.

 

1.2 Instruments et équipements

Bain-marie thermostatique numérique DK-98-II (Tianjin Test Instrument Co., Ltd.)

Balance d'analyse électronique QUINTIX-224 (Sartorius Scientific Instruments Co., Ltd.)

GL-12B centrifugeuse réfrigérée à grande vitesse de paillasse (Hunan Hesi Instrument and Equipment Co., Ltd.)

Spectrophotomètre UV-visible DR6000 (société Hach)

SPH-110X12 110Agitateur thermostatique pour bain-marie X24 (Shanghai Shiping Laboratory Equipment Co., Ltd.)

 

1.3 Méthodes

1.3.1 Préparation des échantillons

Lycium ruthenicumles fruits étaient naturellement séchés à l'air et les fruits cassés et les tiges étaient enlevés. Les échantillons ont été broyés à l’aide d’un broyeur et passés au tamis de 50 mailles pour une utilisation ultérieure. FraisCistanche désertiquea été lavé, tranché et immédiatement trempé dans une solution protectrice de couleur, puis lyophilisé, broyé et passé au tamis de 50 mesh pour le stockage.
Pour préparer des poudres mélangées :Lycium ruthenicumpoudre etCistanche désertiquela poudre a été mélangée dans des proportions de groupe - Groupe A : 1 : 2, Groupe B : 1 : 1, Groupe C : 2 : 1. Le poids total de l'échantillon était de 0,75 g. L'échantillon mélangé a été mélangé à de l'eau déminéralisée dans un rapport solide/liquide de 1:40 et secoué à 37 degrés pour une digestion gastro-intestinale simulée. Après refroidissement, le mélange a été centrifugé pendant 15 minutes à 6 000 tr/min et le surnageant a été collecté pour une analyse plus approfondie.

1.3.2 Digestion simulée in vitro

La méthode de digestion in vitro a été optimisée sur la base de la référence [16] et comprenait deux étapes :

Étape 1 : Digestion gastrique (GD), 2 heures
Un échantillon de 0,75 g (Lycium ruthenicum, Cistanche désertique, ou poudre mélangée) a été placé dans un tube à centrifuger de 50 ml avec une quantité appropriée d'eau déminéralisée et mélangé. Le pH a été ajusté à 2,0 en utilisant 1 mol/L de HCl. Ensuite, 4 ml de suc gastrique simulé (3 g de pepsine dissoute dans 50 ml de HCl à 0,01 mol/L) ont été ajoutés. Le mélange a été incubé dans un bain-marie sous agitation à 37 degrés et 100 tr/min pour la digestion. L’activité enzymatique a ensuite été inactivée dans un bain-marie bouillant pendant 10 minutes. Le mélange a été centrifugé à 4 degrés pendant 15 minutes (6 000 tr/min) et le surnageant a été collecté pour test.

Étape 2 : Digestion Intestinale (ID), 2 heures
Le pH du mélange de digestion post-gastrique a été ajusté à 7,0 en utilisant 1,0 mol/L de NaHCO₃. Ensuite, une solution de trypsine (0,3 g de trypsine dissoute dans 50 ml de Na₂CO₃ à 0,01 mol/L) a été ajoutée et soigneusement mélangée. La digestion a été réalisée par agitation à 100 tr/min dans un bain-marie à 37 degrés. Après digestion, l’activité enzymatique a été inactivée dans un bain-marie bouillant pendant 10 minutes. Le mélange a été centrifugé à 4 degrés pendant 15 minutes (6 000 tr/min) et le surnageant a été collecté pour analyse.

 

1.3.3 Détermination des composants fonctionnels

Teneur totale en polyphénolsa été déterminé selon la méthode de Folin – Ciocalteu [17].

Teneur en polysaccharidesa été mesuré en utilisant la méthode phénol-acide sulfurique [18].

Teneur en anthocyanesa été déterminé en utilisant la méthode différentielle de pH [13].

Teneur en glycoside phényléthanoïdea été mesurée par spectrophotométrie UV-visible [19].

 

1.3.4 Détermination de l'activité antioxydante

1.3.4.1 Activité de piégeage des radicaux DPPH
Le test DPPH a été réalisé selon la méthode décrite dans la référence [20]. Le taux de piégeage des radicaux DPPH a été calculé à l'aide de la formule (1) :

Taux de piégeage des radicaux DPPH (%)= (1−A1−A2A0)×100\\left(1 - \\frac{A_1 - A_2}{A_0} \\right) \\times 100(1−A0​A1​−A2​​)×100
(Formule 1)

Où:

A1A_1A1​=absorbance de l'échantillon + solution DPPH

A2A_2A2​=absorbance de l'échantillon + eau déminéralisée

A0A_0A0​=absorbance de la solution DPPH + eau déminéralisée

1.3.4.2 Activité de piégeage des radicaux ABTS
Le test ABTS a été réalisé selon la méthode décrite dans la référence [21]. Le taux de piégeage des radicaux ABTS a été calculé à l'aide de la formule (2) :

Taux de piégeage des radicaux ABTS (%)= (1−A1−A2A0)×100\\left(1 - \\frac{A_1 - A_2}{A_0} \\right) \\times 100(1−A0​A1​−A2​​)×100
(Formule 2)

Où:

A1A_1A1​=absorbance de l'échantillon + solution ABTS

A2A_2A2​=absorbance de l'échantillon + eau déminéralisée

A0A_0A0​=absorbance de la solution ABTS + eau déminéralisée

 

1.4 Traitement des données

Toutes les expériences ont été menées en triple. Les données ont été analysées à l'aideSPSS22.0logiciel et les graphiques ont été créés à l'aideMicrosoft Origine 2018.

 

2 Résultats et analyse

2.1 Effets de la digestion gastro-intestinale simulée sur les composants actifs et l’activité antioxydante deLycium ruthenicumPoudre

2.1.1 Effets de la digestion gastro-intestinale sur les composants actifs deLycium ruthenicumPoudre

Comme le montreFigure 1-a, la teneur en polyphénols dans le groupe de digestion gastro-intestinale simulée deLycium ruthenicuma augmenté de manière significative au cours de la première heure et demie (p< 0,05), suivi d'une baisse. Dans l’ensemble, les niveaux de polyphénols ont montré une augmentation au cours des étapes de digestion gastro-intestinale.

SelonFigure 1-b, dans le groupe de digestion gastrique simulée, la teneur en polysaccharides deLycium ruthenicumaugmenté de manière significative en 2 heures (p< 0,05), tandis que dans le groupe de digestion intestinale simulée, la teneur en polysaccharides a montré une tendance significative à la baisse (p< 0,05).

Comme le montreFigure 1-c, la teneur en anthocyanes dans le groupe de digestion gastrique simulée a augmenté de manière significative en 1,5 heure (p< 0,05). En revanche, la teneur en anthocyanes dans le groupe de digestion intestinale simulée a légèrement diminué au cours de la première heure et demie, mais après 1 heure, la différence n'était pas statistiquement significative (p> 0,05). L'environnement alcalin est identifié comme la principale cause de la dégradation des anthocyanes [22].

 

2.1.2 Corrélation entre les composants actifs et l'activité antioxydante deLycium ruthenicumPoudre après digestion in vitro simulée

Comme le montreFigure 2-a, le taux de piégeage des radicaux DPPH dans le groupe de digestion gastrique simulée deLycium ruthenicumgénéralement augmenté sur une période de 2 heures, bien qu'il y ait eu une diminution à 0,5 heure suivie d'une augmentation. Par rapport au groupe digestion intestinale, le déclin dans le groupe gastrique était plus prononcé et statistiquement significatif (p< 0,05).

SelonFigure 2-b, le taux de piégeage des radicaux ABTS dans le groupe de digestion gastrique simulée deLycium ruthenicuma montré une augmentation significative en 2 heures, tandis que dans le groupe intestinal simulé, le taux de récupération de l'ABTS a diminué de manière significative (p< 0,05).

Tableau 1révèle que dans le groupe de digestion gastrique simulée, les polyphénols dansLycium ruthenicumavait une forte corrélation avec l'activité de nettoyage du DPPH (p< 0,05), alors que les anthocyanes n'ont pas montré de corrélation significative avec l'activité du DPPH dans des conditions gastriques. Comparé au DPPH, l’ABTS a montré une corrélation linéaire plus forte avec les polyphénols et les anthocyanes (p< 0,01), probablement en raison de la teneur élevée en anthocyanesLycium ruthenicum, qui est un composé antioxydant clé.

Les polysaccharides ont montré une très forte corrélation positive avec le DPPH (p< 0,01), mais une forte corrélation négative avec ABTS (p< 0,01). Dans le groupe de digestion intestinale simulée, les polysaccharides et les anthocyanes étaient fortement corrélés aux activités de piégeage du DPPH et de l'ABTS (p< 0,05). Notamment, la corrélation linéaire entre les polysaccharides et la capacité antioxydante était plus forte que celle des anthocyanes.

En revanche, les polyphénols présentaient une forte corrélation négative avec le DPPH et l'ABTS (p< 0,01), ce qui suggère qu'à mesure que le temps de digestion augmente, les composés phénoliques peuvent ne pas être pleinement utilisés et subir une dégradation, entraînant une perte de potentiel antioxydant [14].

 

Tableau 1

Corrélation entre la teneur en polyphénols, polysaccharides et anthocyanes dansLycium ruthenicumet différentes activités antioxydantes

Index / 指标	Groupe suc gastrique simulé		Groupe de liquide intestinal simulé
	DPPH	ABTS	DPPH	ABTS
Polyphénol / 多酚	0.585*	0.910**	-0.706**	-0.688**
Polysaccharide / 多糖	0.841**	-0.980**	0.744**	0.770*
Anthocyanine / 花色苷	0.463	0.835**	0.553*	0.610*

Note:
** indique une corrélation significative (P< 0,05)
*** indique une corrélation extrêmement significative (P< 0,01)