Extraction de polyphénols et d’autres composés à caractère antioxydant de la peau du kiwi

(Actinidia chinensis)Maria Karsheva 1*, Silvia Alexandrova 2, Ekaterina Kirova 1, Julie Bachelart 2

1 Département de Génie Chimique, Université de Technologie Chimique et de Métallurgie, Sofia,Bulgarie2 ENSGTI, Pau, France

INTRODUCTIONLes polyphénols et la vitamine C sont des molécules aux propriétés anti-oxydantes. Le kiwi est connu pour sa richesse en vitamine C, mais il contient également de la vitamine A et E, du fer, du calcium et de l’acide folique. Il possède une grande capacité anti-oxydante notamment grâce à la vitamine C mais aussi grâce aux polyphénols qu’il contient. Le kiwi contient aussi de divers composés phénoliques tels que les acides phénoliques, les flavanes, flavonols etc.

L’OBJECTIFL’objectif de ce travail est l’étude de l’extraction des polyphénols de la peau du kiwi et la détermination de l’activité antioxydant des extraits. L’objectif plus global de l’étude consiste en la possibilité de valorisation des déchets verts par extraction de substances bioactives valorisables.

Tableau 1. Paramètres utilisés pour le plan d’expériences

20 ml/1g10 ml/1gProportion solvant/solideX3

70 %30 %Proportion d’éthanolX2

d > 2,5 mmd < 1 mmtaille particulesX1

1-1

RemerciementsCe papier a été réalisé avec l'aide financière du Fonds Social Européen, le numéro de projet BG051PO001-3.3.06-0014. L'auteur est responsable du contenu de ce document, et en aucun cas ne peut être considéré comme une position officielle de l'Union européenne et le ministère de l'Éducation et des Sciences de Bulgarie.

CONCLUSIONDes expériences effectuées on peut conclure, que la peau de kiwi peut être utilisée comme une source de polyphénols (antioxydants) avec une application éventuelle dans les industries cosmétiques et alimentaires.

Contenu total en polyphenoles

Dans cette recherche pour la détermination du contenu total en polyphenoles, la méthode de Folin-Ciocalteu a été choisiée.

0.28340.11600.07720.06863.305-0.09900.00640.9137Effet

-11112.462-1-1-18

1-1-112.4441-1-17

1-11-12.672-11-16

-11-1-11.98511-15

11-1-14.565-1-114

-1-11-13.7221-113

-1-1-113.916-1112

11114.6711111

X1X2X3X2X3X1X3X1X2X3X2X1

Interactionsréponse DPPH

Paramétres

N°exp

-0.29170.6557-0.3555-0.02915.0090.95140.4675-0.7822Effet

-11114.935-1-1-18

1-1-115.6541-1-17

1-11-14.034-11-16

-11-1-18.54311-15

11-1-13.557-1-114

-1-11-14.0201-113

-1-1-113.705-1112

11115.6251111

X1X2X3X2X3X1X3X1X2X3X2X1

Interactionsréponse FOLIN

Paramétres

N°exp

Tableau 2 a, b Valeur des paramètres choisis pour le plan d’expériences, leurs effets et leurs interactions

Le modèle obtenu est de la forme :Y=a1×X1+ a2×X2+ a3×X3+ a13×X1X3+ a23×X2X3 + a0

Le modèle le mieux adapté est un modèle d’ordre deux par rapport au paramètre X1. Y=a1’×X12+a1×X1+a0’

cinetique mesures des polyphenols du Kiwi

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0 20 40 60 80 100 120 140

temps d`extraction en min

C m

gea

g/g

Fig.2. Cinétique de l’extraction des polyphénols de la peau de kiwi séchée

cinetique activite antioxidante Kiwi

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140

temps d`extraction en min

C m

l/l p

r in

hib

er 5

0% D

PP

H

Fig.1. Activité antioxydant en fonction du temps d’extraction

Pour l’activité antioxydant, le graphique montre que la majorité des antioxydants sont extraits en 60 minutes, au-delà de 60 minutes, l’extraction continue plus faiblement. La quantité de polyphénols extraits augmente jusqu’à la 90ème minute. Il n’existe donc pas une corrélation directe entre la quantité de polyphénols et l’activité antioxydant. Les expériences postérieures sont effectuées avec un temps d’extraction fixé à 90 minutes.

Activité antioxydante La méthode DPPH+ a été utilisée pour la détermination de l`activité antioxydante.Il a été mentionné, la valeur IC50 représente la concentration d’un échantillon réduisant 50 % de la quantité initiale de DPPH+.

Comparative study of total polyphenol contents and the antioxidant activity of medicinal plants

Maria Karshevaa, Silvia Alexandrovab, Ekaterina Kirovaa, Silvia Georgievac

a University of Chemical technology and Metallurgy, 8 boul. St Kliment Ohridski,1756 Sofia, Bulgariab ENSGTI, Rue Jules Ferry, 64 075 PAU Cedex, France

c Bulgarian Academy of Sciences, 103 Acad. G. Bonchev str., Sofia,Bulgaria

INTRODUCTIONThe medicinal plants are important source of bioactive substances and have traditionally wide application. Antioxidant activities of plant polyphenols have beneficial health functions for retarding aging and preventing cancer and cardiovascular diseases. The medicinal plant extracts are used in nutritional additives, in cosmetics and in pharmacology. Bulgaria is a country rich in medicinal plants. Among them there are many with high polyphenols contents.

AIM OF THE STUDY

The aim of this study was to compare the total polyphenols contents and the antioxidant activity of different Bulgarian medicinal plants and the exotic plants.

EXPERIMENTALThe following plants were studied: Folium Ginkgo, Folium Melissae, Folium Urticae, Radix Taraxaci, Flos Sambuci, Rhodiola rosea, Camomile. The extraction was carried out with ethanol-in-water solutions with variable ethanol concentrations: 0 %, 20 %, 50 % and 70 % vol. The total polyphenols content (TPPC) was determined by Folin-Ciocalteau method. The antioxidant capacity was analyzed by DPPH assay.

The extracts of the Chamomile and the Folium Urticae were used in cosmetic formulations based on stearic acid. The extracts used were chosen because of their traditional use in cosmetics for skin care. They were obtained by conventional extraction and maceration. The rheological properties and the stability of these compositions were determined. It was found that all the compositions are non-Newtonian. The effect of the extracts’ addition on the rheological parameters of the cosmetic formulations was studied. The compositions are stable during more then two months.

Table 1. Total polyphenol contents and the antioxidant activity in different medicinal plants extracts

0,160,726Nettle

0,554,260O.acanthium

3,4114,740Folium mellisae

1,426,488Flos Sambuci

1,083,209Gingko

7,5317,498Rhodiola rosea

0,127,377Dandelion

IC 50% AA (mg/ml)TPPC (%)Plant It was found that the maximal TPPC was found in Folium Melissae extracted with 20 % ethanol and in Rhodiola rosea extracted with 50 % ethanol. The maximal antioxidant capacity was determined as vitamin C and the quantity IC50%AA was obtained (the concentration of the extract leading to 50 % inhibition of free radicals).

CONCLUSIONIt can be concluded that for the medicinal plants studied the higher values for TPPC correspond to higher antioxidant capacity.

The rheological properties and the stability of these compositions were determined. It was found that all the compositions are non-Newtonian. The effect of the extracts’ addition on the rheological parameters of the cosmetic formulations was studied. The compositions are stable during more then two months.

0

2000

4000

6000

8000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

shear rate, s-1

sh

ear

str

ess, P

a

olive oil grape seed oil olive oil+grape seed oil

0

5000

10000

15000

20000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

shear rate, s-1

sh

ear

str

ess, P

a

Olive oil extract from CamomileOlive oil extract from UrticaeOlive oil from Urticae+Olive oil from Camomile

0

600

1200

1800

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

shea

r str

ess,

Pa

shear rate, s-1

Final composition Olive oil extract from Urticae+Grape seed oil

Final composition Olive oil extract from Camomile+Grape seed oil

Fig.1 Rheological beahaviour

RemerciementsCe papier a été réalisé avec l'aide financière du Fonds Social Européen, le numéro de projet BG051PO001-3.3.06-0014. L'auteur est responsable du contenu de ce document, et en aucun cas ne peut être considéré comme une position officielle de l'Union européenne et le ministère de l'Éducation et des Sciences de Bulgarie.