Airelle rouge — composés phénoliques bioactifs, extraction, caractérisation et activité antioxydante cellulaire
Source : PMC8944762 — Antioxidants, 2022. DOI : 10.3390/antiox11030467 Type : étude de caractérisation chimique + essais antioxydants in vitro (cellules HepG2)
Objectif
Caractériser et identifier l’extrait le plus efficace (anthocyanes, copigments ou mélange des deux) obtenu à partir d’un concentré de jus d’airelle rouge (Vaccinium vitis-idaea L.), et comparer le potentiel antioxydant de l’extrait et de ses fractions, en vue d’un usage comme nutraceutique.
Méthodes
Un extrait a été préparé à partir d’un concentré de jus d’airelle par colonne Amberlite XAD-7, puis fractionné par chromatographie sur membrane adsorptive en une fraction anthocyanes (AF) et une fraction copigments (CF, composés phénoliques non colorés). Les polyphénols ont été identifiés par HPLC-PDA-ESI-MS/MS et quantifiés par UHPLC-PDA ; le contenu phénolique total (TPC) par la méthode de Folin-Ciocalteu. L’activité antiradicalaire a été mesurée par le test TEAC (radical ABTS), par résonance paramagnétique électronique (ESR ; radicaux DPPH et galvinoxyle) et par voltamétrie cyclique. Enfin, l’effet réducteur des espèces réactives de l’oxygène (ROS) a été évalué dans des cellules hépatiques humaines HepG2, la cytotoxicité étant écartée par test MTT.
Résultats
À partde 1,2 kg de concentré de jus, 41 g d’extrait XAD-7 ont été obtenus, composés de 14,8 % de fraction anthocyanes (AF) et 75,2 % de fraction copigments (CF), 10 % restant retenus sur la membrane (composés polymériques). Le TPC du concentré de jus était de 3,70 g EAG/100 g ; celui de l’extrait et de ses fractions était significativement plus élevé (47,5–57,1 g EAG/100 g), l’AF montrant le TPC le plus élevé. L’anthocyane majoritaire était le cyanidine-3-O-galactoside (68 %), suivie du cyanidine-3-O-arabinoside (12 %) et du cyanidine-3-O-glucoside (6 %). Les flavonols étaient concentrés jusqu’à 15 g/100 g dans l’extrait.
Activité antiradicalaire : dans le test TEAC comme en ESR (DPPH et galvinoxyle), l’extrait XAD-7 entier montrait le potentiel le plus élevé, supérieur à ses fractions AF et CF (activité de l’XAD-7 1,6 fois supérieure à ses fractions et 13 fois supérieure au jus). Pour le galvinoxyle, IC₅₀ de 14,84 µg/mL (XAD-7), 31,44 (AF) et 21,41 (CF) ; pour le DPPH, IC₅₀ de 18,06 (XAD-7), 66,87 (AF) et 62,94 (CF). En voltamétrie cyclique, XAD-7 et CF avaient les intensités les plus élevées. Le fait que l’extrait entier soit plus actif que ses fractions séparées suggère des effets synergiques entre composés phénoliques.
Activité antioxydante cellulaire (HepG2) : aux concentrations jusqu’à 100 µg/mL, aucun échantillon n’était cytotoxique ; seuls ils tendaient à augmenter (non significativement) la viabilité. Utilisés seuls, ils n’induisaient pas de ROS. Le H₂O₂ portait la proportion de cellules ROS-positives à environ 80 % ; tous les échantillons (extrait XAD-7, AF, CF) ont réduit significativement ce taux (p < 0,0001), jusqu’à des niveaux proches des cellules témoins. Contrairement aux tests chimiques, aucune différence entre fractions n’a été observée au niveau cellulaire : toutes protégeaient également les cellules du stress oxydatif.
Conclusion
L’extrait d’airelle rouge issu de concentré de jus et ses fractions possèdent un fort potentiel antioxydant, avec l’un des TPC les plus élevés rapportés dans la littérature. L’extrait XAD-7 entier était le plus actif dans les tests chimiques (TEAC, ESR, voltamétrie), suggérant des effets synergiques entre anthocyanes et copigments ; au niveau cellulaire, toutes les fractions protégeaient également les HepG2 du stress oxydatif. La méthode d’extraction s’avère efficace et adaptée à la production de nutraceutiques. Les effets synergiques restent à confirmer par des mélanges reconstitués.