Dietary polyphénols : extraction, antioxidant activity and metal ion interaction
Polyphénols de l'alimentation : extraction, pouvoir antioxydant et interactions avec des ions métalliques
Résumé
Polyphénols are plant secondary metabolites which are abundant in the diet. Their extraction using efficient processes and a better understanding of their physico-chemical properties that modulate their possible activities in the gastric tract are important scientific goals which underline this work. The first part deals with the direct enrichment of olive oil in polyphénols of olive leaves under ultrasonic irradiation in comparison with conventional maceration. After optimization of extraction parameters, the ultrasound-assisted process came up as more efficient than the conventional method at laboratory (reactor 3 L) to industrial pilot scale (reactor 30L). In the second part, the reactivity of some polyphenols, both common an representative ot the main classes (rutin, quercetin, catechin, chlorogenic acid and olive phenols) with DPPH radical and transition metal ions of biological interest (FeII, FeIII, CuI, CUII) was studied by UV-visible spectroscopy (kinetic studies), UPLC-MS (analysis of oxidation products) and via colorimetric tests for the determination of the redox state of the metal ions.The study of the antiradial activity (DPPH test) in aqueous micellar medium confirmed the antioxidant capacity of selected polyphenols in the presence and absence of bovine serum albumin (BSA) protein and a starch model (b-cyclodextrin). The study of the ability of phenolic compounds to bind metal ions in weakly acidic solution(pH=5-6), suggested that flavonols and hydroxycinnamic acids are able to complex FeIII from the gastric compartment when pH is slightly acid (1-2 h after the meal). However, interaction with FeII and copper ions is probably negligible. Interaction FeIII-polyphenol leads to stable complexes (without significant oxidation ot he polyphenol), but can be inhibited by the polyphenol-protein interactions
Les polyphénols sont des métabolites secondaires de végétaux abondants dans l’alimentation. Les extraire dans des conditions efficaces et mieux comprendre leurs propriétés physico-chimiques modulant leurs activités possibles dans le tractus digestif, constituent des enjeux scientifiques importants qui sont à la base de ce travail. La première partie porte sur l’enrichissement de l’huile d’olive en polyphénols par transfert direct de ces derniers des feuilles d’olivier à l’huile, sous irradiation ultrasonore en comparaison avec une macération conventionnelle. Après optimisation des paramètres d’extraction, la technique sous-ultrason à 16°C s’est révélée plus efficace que le procédé conventionnel du laboratoire (réacteur de 3 L) à l’échelle pilote industriel (réacteur de 30L). Dans la seconde partie, la réactivité de polyphénols communs et représentatifs des principales classes(rutine, quercétine, catéchine, acide chlorogénique et phénols de l’olive) avec le radical DPPH• et les ions de métaux de transition d’intérêt biologique(FeII, FeIII, CuI, CuII), a été étudiée par spectroscopie UV-visible (études cinétiques), par CLUP-SM (analyse de produits d’oxydation) et au moyen des tests colorimétriques permettant de préciser l’état redox des ions métalliques. L’étude de l’activité antiradicalaire (test DPPH•) en milieu micellaire aqueux a confirmé la capacité antioxydante des polyphénols sélectionnés en présence et en absence de la protéine sérum albumine bovine (SAB) etd’un modèle d’amidon (β-cyclodextrine). L’étude de la capacité des composés phénoliques à complexer les ions métalliques, en solution faiblement acide (pH= 5-6), a suggéré que les flavonols et acides hydroxycinnamiques sont susceptibles de complexer Fe III dès le compartimen tgastrique quand le pH est faiblement acide (1-2 h après le repas). Par contre, l’interaction avec Fe II et les ions du cuivre est probablement négligeable.L’interaction Fe III – polyphénol conduit à des complexes stables (sans oxydation notable du polyphénol) mais peut être inhibée par les interactionspolyphénol-protéine
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