Référence : Plants 2022. — PMC9504179 · DOI 10.3390/plants11182415 Type : étude in vitro (antioxydant) · Plante : Reine des prés · Propriété → Antioxydant Accès : ⭐ libre (open access) → texte intégral traduit. Fidélité : traduction intégrale et fidèle du texte des auteurs. Appels [n] omis ; figures/tableaux « [ ] ».
La situation démographique des dernières décennies se caractérise par l’augmentation du nombre de personnes âgées et séniles, c’est-à-dire par le vieillissement de la population. Chez l’être humain, le vieillissement est étroitement associé à une production accrue d’espèces réactives de l’oxygène (ERO), au développement d’une inflammation systémique et d’altérations athéroscléreuses vasculaires associées, ainsi qu’à des troubles métaboliques tels que l’obésité, le diabète sucré et les maladies neurodégénératives. Comme ces altérations liées à l’âge sont directement associées à une régulation positive de la production d’ERO et au développement d’un stress oxydatif chronique, leur apparition peut être considérablement retardée par la consommation quotidienne continue d’antioxydants alimentaires — des produits naturels d’origine végétale. Ces antioxydants, sous forme d’extraits végétaux, de complexes biologiquement actifs ou de composés individuels, peuvent être ajoutés aux aliments fonctionnels, c’est-à-dire à des compléments alimentaires destinés à l’alimentation quotidienne afin de prolonger la vie active et de retarder l’apparition de la sénescence. Ainsi, l’utilisation de plantes médicinales largement répandues pourrait améliorer considérablement le rapport coût-efficacité de cette stratégie et l’accessibilité d’aliments fonctionnels riches en antioxydants. Par conséquent, nous avons étudié ici, à notre connaissance pour la première fois, l’activité antioxydante d’extraits préparés à partir des parties aériennes de Filipendula ulmaria et d’Alnus glutinosa poussant dans la région de Kaliningrad, en Russie, et évalué les teneurs en substances biologiquement actives sous-tendant ces propriétés. Il a été constaté que l’extrait préparé à partir des feuilles de Filipendula ulmaria et des chatons femelles d’Alnus glutinosa présentait une activité antioxydante élevée, bien que la première plante se caractérisât par un potentiel antioxydant supérieur. L’activité antioxydante la plus élevée détectée dans les extraits méthanoliques d’Alnus glutinosa atteignait 1 094,02 ± 14,53 µmol TE/g, l’activité de piégeage des radicaux était de 584,45 ± 35,3 µmol TE/g et le pouvoir réducteur lors de l’interaction avec le complexe du fer de 471,63 ± 7,06 µmol TE/g. Pour les extraits méthanoliques de Filipendula ulmaria, l’activité antioxydante atteignait 759,78 ± 19,08 µmol TE/g, l’activité antioxydante d’élimination des radicaux libres était de 451,08 ± 24,45 µmol TE/g et l’activité antioxydante correspondant au pouvoir réducteur vis-à-vis du complexe du fer était de 332,28 ± 10,93 µmol TE/g. Ces valeurs concordent avec les rendements totaux des extraits et leur teneur en acide ellagique. Les extraits à l’acétate d’éthyle des deux plantes n’ont présenté qu’une activité antioxydante minime. Ainsi, les extraits considérés possèdent un potentiel important. Cela ouvre de bonnes perspectives pour l’utilisation ultérieure des extraits végétaux de Filipendula ulmaria et d’Alnus glutinosa comme source d’antioxydants naturels.
La situation démographique des dernières décennies se caractérise par une augmentation du nombre de personnes âgées et séniles, c’est-à-dire par le vieillissement de la population mondiale. Selon les prévisions de l’Organisation des Nations unies (ONU), le groupe d’âge des personnes de plus de 60 ans continuera de croître et dépassera un milliard de personnes d’ici 2025. Accroître l’espérance de vie humaine, réduire la morbidité et prévenir le vieillissement prématuré figurent parmi les tâches les plus importantes de la médecine préventive moderne. Le vieillissement de la population est associé à une augmentation du nombre de maladies, principalement telles que l’athérosclérose, la cardiopathie ischémique, l’hypertension artérielle, l’insuffisance cardiaque chronique et le diabète sucré. Le système cardiovasculaire est le premier à être concerné par les modifications liées à l’âge, alors que les autres systèmes ne sont pas encore touchés. C’est le système cardiovasculaire qui détermine principalement la perspective : longévité ou sénilité précoce. Comme ces altérations liées à l’âge sont directement associées à une régulation positive de la production d’espèces réactives de l’oxygène (ERO) et au développement d’un stress oxydatif chronique, leur apparition peut être considérablement retardée par la consommation quotidienne continue d’antioxydants alimentaires — des produits naturels d’origine végétale. Actuellement, cette stratégie est reconnue comme l’un des éléments les plus importants de la lutte contre le vieillissement prématuré. À cet égard, la recherche de nouvelles sources d’antioxydants naturels prévenant les altérations du corps humain liées à l’âge constitue une tâche urgente. Ces antioxydants, sous forme d’extraits végétaux, de complexes biologiquement actifs ou de composés individuels, peuvent être ajoutés aux aliments fonctionnels, c’est-à-dire à des compléments alimentaires destinés à l’alimentation quotidienne afin de prolonger la vie active et de retarder l’apparition de la sénescence. Ainsi, l’utilisation de plantes médicinales largement répandues et, par conséquent, facilement disponibles pourrait améliorer considérablement le rapport coût-efficacité de cette stratégie et l’accessibilité d’aliments fonctionnels riches en antioxydants.
Les antioxydants alimentaires et thérapeutiques sont principalement isolés de plantes cultivées et médicinales. En outre, l’industrie de transformation des sous-produits agricoles constitue également une source potentiellement importante d’antioxydants naturels. Ces antioxydants naturels issus de matières végétales sont principalement des polyphénols — acides phénoliques, flavonoïdes, anthocyanes, lignanes et stilbènes —, des caroténoïdes — lutéine et carotène — et des vitamines — vitamines E et C. De manière générale, les antioxydants naturels, en particulier les polyphénols et les caroténoïdes, possèdent un large éventail d’effets biologiques, notamment anti-inflammatoires, antibactériens, antiviraux, antivieillissement et anticancéreux. Les importants bienfaits des antioxydants pour la santé suscitent, dans le domaine de la nutrition, un intérêt considérable pour les méthodes pratiques d’isolement des antioxydants naturels, l’évaluation adéquate de leur activité antioxydante et leurs principales sources parmi les plantes cultivées et médicinales. De nombreuses plantes médicinales possèdent une activité antioxydante. Les préparations de Filipendula ulmaria et d’Alnus glutinosa, largement répandues dans la région orientale de la Baltique et connues depuis l’Antiquité pour leurs propriétés thérapeutiques, présentent à cet égard un intérêt particulier. La nécessité d’études exploratoires visant à identifier des vicariants de Filipendula ulmaria et d’Alnus glutinosa dont la composition chimique est similaire découle de la demande d’utilisation d’espèces officinales comme médicaments prometteurs et de l’insuffisance concomitante de telles matières premières en Russie. L’étude phytochimique des espèces F. ulmaria et A. glutinosa poussant dans la région de Kaliningrad constitue, à cet égard, un objectif important.
Filipéndula Mill. (reine des prés) est un genre comprenant environ 30 plantes herbacées vivaces de la famille des Rosaceae, dont certaines poussent en Russie — Sibérie occidentale et orientale, partie européenne de la Russie, Oural méridional, Bachkirie, Extrême-Orient, région du haut Dniepr, districts de la Volga-Kama et de Verkhne-Volzhsky. Parmi les plus répandues figure Filipendula ulmaria (L.) Maxim., espèce végétale officinale dans de nombreux pays. Selon les études, des dérivés de l’acide salicylique, de l’acide 2-pyrone-4,6-dicarboxylique, des phénylpropanoïdes, des flavonoïdes, des tanins et des huiles essentielles ont été trouvés chez F. ulmaria poussant en Sibérie occidentale. Les constituants phénoliques sont des composés actifs qui déterminent la présence d’activités immunostimulantes, antimicrobiennes, antiallergiques et d’autres types d’activité dans les préparations de F. ulmaria.
Les propriétés antioxydantes de F. ulmaria et d’A. glutinosa poussant dans la région de Kaliningrad — périphérie occidentale de la plaine russe, bordée au nord et à l’est par la Lituanie, au sud-ouest par la Pologne et, à l’ouest, baignée par les eaux de la mer Baltique et de ses baies d’eau douce, la lagune de Courlande et celle de Kaliningrad — ont été étudiées. L’influence des masses d’air formées au-dessus de l’Atlantique et du continent eurasiatique assure un climat continental tempéré dans la région de Kaliningrad. La position de la région sur la côte sud-est de la mer Baltique est également importante. Il est connu que le nombre d’espèces de la flore sauvage locale atteint 1 436 et que celui des espèces de la flore ornementale arborée et arbustive atteint 699 taxons, ce qui indique une forte densité d’espèces sur un territoire relativement restreint de 15 000 km². Cependant, les caractéristiques quantitatives et qualitatives des espèces F. ulmaria et A. glutinosa, ainsi que leur activité antioxydante, n’ont pas été suffisamment étudiées.
Pour cette raison, l’hypothèse a été avancée que les extraits préparés à partir de plantes de F. ulmaria et d’A. glutinosa poussant dans la région de Kaliningrad pourraient présenter une activité antioxydante élevée. Si cette hypothèse pouvait être confirmée, la région de Kaliningrad pourrait être considérée comme un territoire prometteur pour la culture de ces plantes à des fins pharmaceutiques. Nous étudions donc ici, à notre connaissance pour la première fois, le potentiel antioxydant de ces plantes. À cette fin, nous avons étudié les propriétés antioxydantes d’extraits aqueux, hydroéthanoliques, méthanoliques et à l’acétate d’éthyle préparés à partir des parties aériennes de plantes de F. ulmaria et d’A. glutinosa poussant dans la région de Kaliningrad, en Russie.
Dans un premier temps, les rendements totaux d’extraction ont été évalués [ ]. Les données ont indiqué que l’extraction à l’acétate d’éthyle fournissait des rendements relativement faibles. Ainsi, des quantités relativement faibles de métabolites hydrophobes ont pu être récupérées à partir du matériel végétal, bien que les conditions optimales d’extraction — température, durée d’extraction et volumes d’extractant — aient été sélectionnées sur la base d’une recherche bibliographique. Le rendement total maximal de l’extrait d’A. glutinosa — cônes — a été observé avec l’extraction au méthanol. Dans le cas de F. ulmaria — feuilles —, l’extraction avec de l’éthanol aqueux à 70 % (v/v) s’est révélée la plus efficace.
L’analyse par RP-HPLC a révélé des teneurs élevées en composés phénoliques dans les extraits de F. ulmaria [ ]. Ainsi, les acides 3,4-dihydroxybenzoïques et la rutine n’ont été trouvés que dans l’extrait à l’acétate d’éthyle [ ], et la catéchine uniquement dans l’extrait méthanolique [ ]. Le quercétine-3-D-glucoside, le lutéoline-7-glucoside, l’hypéroside et l’astragaline ont été trouvés dans les trois extraits de F. ulmaria, mais l’extrait hydroéthanolique était le plus riche en ces composés [ ]. L’acide gallique était également présent dans tous les extraits de F. ulmaria, bien que ses teneurs les plus élevées aient été trouvées dans l’extrait méthanolique.
Les extraits d’A. glutinosa ne contenaient pas une gamme de composés phénoliques aussi étendue [ ] que les isolats de F. ulmaria. L’acide ellagique était le constituant le plus abondant des extraits de cônes d’A. glutinosa [ ]. Ce métabolite représentait de 10,994 à 44,883 g/kg [ ]. En outre, l’acide gallique a été identifié dans tous les extraits, et les extraits à l’acétate d’éthyle comme les extraits méthanoliques contenaient des quantités à l’état de traces d’acide 3,4-dihydroxybenzoïque.
[ ] présente la teneur en composés phénoliques des extraits de F. ulmaria et d’A. glutinosa.
Pour l’analyse de l’activité antioxydante, une stratégie d’extraction légèrement différente a été appliquée aux deux plantes analysées. Les feuilles de F. ulmaria ont été extraites avec une solution d’éthanol aqueux à 70 % (v/v), de l’acétate d’éthyle et du méthanol, tandis que H₂O, l’acétate d’éthyle et le méthanol ont été choisis pour les cônes d’A. glutinosa. Pour prendre cette décision, nous nous sommes appuyés sur les travaux de Rajbhar et de ses coauteurs, qui ont montré que les polyphénols hydrophiles, notamment les aglycones flavonoïdiques et les glycosides flavonoïdiques connus pour présenter des propriétés antioxydantes, étaient extraits avec de l’eau, des solvants organiques polaires tels que le méthanol, l’éthanol, l’acétonitrile et l’acétone, ou leurs mélanges aqueux. La littérature indique que, selon leur solubilité, ces composés peuvent être efficacement extraits des isolats liquides avec de l’acétate d’éthyle ou des mélanges aqueux. Des essais préliminaires ont montré que les polyphénols antioxydants de F. ulmaria présentant des propriétés antioxydantes étaient extraits le plus efficacement avec de l’éthanol aqueux à 70 % (v/v), de l’acétate d’éthyle et du méthanol, tandis que les polyphénols d’A. glutinosa étaient extraits avec H₂O, de l’acétate d’éthyle et du méthanol.
Les extraits de F. ulmaria obtenus avec différents solvants organiques présentaient des différences importantes [ ]. Ainsi, les extraits méthanoliques ont présenté l’activité antioxydante la plus forte pour le piégeage des radicaux ABTS et DPPH, ainsi que le pouvoir réducteur FRAP le plus élevé — respectivement 759,78 ± 19,08 µmol TE/g, 451,08 ± 24,45 µmol TE/g et 332,28 ± 10,93 µmol TE/g. Les extraits de F. ulmaria obtenus avec une solution d’éthanol aqueux à 70 % (v/v) ont également présenté une activité antioxydante importante. L’activité antioxydante des extraits à l’acétate d’éthyle était la plus faible parmi les trois isolats.
Comme le montre [ ], les extraits méthanoliques d’A. glutinosa ont présenté l’activité antioxydante la plus prononcée pour le piégeage des radicaux ABTS et DPPH, ainsi que le pouvoir réducteur FRAP le plus important — respectivement 1 094,02 ± 14,53 μmol TE/g, 584,45 ± 35,3 μmol TE/g et 471,63 ± 7,06 μmol TE/g. Tous les types d’activité antioxydante observés avec les extraits à l’acétate d’éthyle d’A. glutinosa étaient minimes, voire négligeables, pour tous les isolats.
Il a été constaté que les feuilles de reine des prés poussant dans d’autres régions de Russie, par exemple dans la région de Samara, contiennent des composés aromatiques, en particulier des phénylpropanoïdes — alcools, aldéhydes, acides et leurs dérivés. Son pollen contient des acides aminés essentiels, des acides triterpéniques, des caroténoïdes — β-carotène —, de l’acide ascorbique, des acides phénolcarboxyliques — acides chlorogéniques — et des flavonoïdes, notamment des catéchines. Les fruits de cette plante contiennent des tanins et des flavonoïdes, tandis que les graines contiennent des tanins, des huiles grasses et de la cire. Les rhizomes et les racines de F. ulmaria contiennent des tanins, des composés phénoliques, des glycosides phénoliques, des flavonoïdes, des acides phénoliques, des coumarines et de la vitamine C.
Les jeunes plants d’A. glutinosa poussant dans la zone de forêt-steppe de Russie centrale sont connus pour leurs teneurs élevées en stérolds, ainsi qu’en tanins et en acide gallique. Les feuilles d’A. glutinosa contiennent des glycosides flavonoïdiques, des acides phénoliques — benzoates et phénylpropanoïdes —, des acides pyrocatéchiques et des triterpénoïdes.
Des études antérieures ont rapporté l’activité antioxydante d’isolats préparés à partir des parties aériennes de F. ulmaria, qui peut s’expliquer par les teneurs relativement élevées de cette plante en flavonoïdes, tanins, glycosides phénoliques — dérivés salicylés —, huiles volatiles, minéraux et vitamine C. Fait remarquable, ces teneurs élevées en polyphénols ont été confirmées à la fois dans les racines et les feuilles de reine des prés.
La présente étude et les études antérieures ont révélé des profils similaires de métabolites secondaires et de leurs teneurs chez A. glutinosa et F. ulmaria poussant dans différentes régions de Russie. Les quantités les plus prononcées de polyphénols et de flavonoïdes ont été observées dans les extraits méthanoliques d’A. glutinosa et de F. ulmaria poussant dans la région de Kaliningrad ; les extraits méthanoliques de ces plantes ont donc présenté l’activité antioxydante la plus élevée.
Dans l’étude de Dahija et de ses collaborateurs, les teneurs totales en acides phénoliques et en flavonoïdes ainsi que les activités antioxydantes des extraits méthanoliques de feuilles et d’écorce de trois espèces d’Alnus ont été déterminées. Les teneurs totales en composés phénoliques des extraits ont été déterminées par spectrophotométrie selon la méthode de Folin–Ciocalteu. Les activités antioxydantes des extraits ont été déterminées par la consommation du radical 1,1-diphényl-2-picrylhydrazyle. L’extrait d’écorce d’A. glutinosa contenait les quantités les plus élevées de composés phénoliques totaux — 780 mg CAT/g —, tandis que l’extrait de feuilles d’A. glutinosa présentait la quantité la plus élevée de flavonoïdes — 30,01 mg RUT/g. Tous les extraits ont présenté une activité antioxydante supérieure à celle du thymol, utilisé comme témoin positif.
Nos résultats concordent avec ceux d’études antérieures. L’étude de la composition chimique de la partie aérienne de la reine des prés — F. ulmaria — a montré la présence de phénols simples, de flavonoïdes, d’acides organiques, de coumarines, de tanins, de dérivés de l’anthracène, de saponines, de polysaccharides, de caroténoïdes, d’acides aminés ainsi que de macroéléments et de microéléments.
Il a été établi que les extraits aqueux et alcooliques des parties aériennes de la reine des prés présentent une activité antioxydante prononcée dans la réaction modèle d’électroréduction de l’oxygène : tous les échantillons ont réagi avec les espèces réactives de l’oxygène. Comme le montrent les données présentées, l’activité antioxydante des extraits hydroéthanoliques augmente avec la concentration d’éthanol. Ainsi, les extraits à 70 % et à 95 % d’éthanol ont présenté l’action antioxydante la plus forte. À la lumière de ces résultats, les auteurs ont étudié plus en profondeur la composition chimique d’un extrait hydroéthanolique à 70 % de la partie aérienne de F. ulmaria. Cette analyse a révélé la présence des groupes de substances biologiquement actives et des composés individuels suivants, identifiés à partir des données de mobilité chromatographique par comparaison avec les échantillons de référence correspondants : phénols simples — rhododendrol —, flavonoïdes — quercétine, dihydroquercétine, apigénine, isoquercitrine, hypéroside et rutine —, acides organiques — acides m-hydroxybenzoïque, salicylique, anisique, benzoïque, gallique, gentisique, férulique, chlorogénique, caféique et quinique —, coumarines — esculétine —, tanins hydrolysables, saponines stéroïdiennes et acides aminés.
L’activité antioxydante des plantes est attribuée à leur composition et au mélange de divers antioxydants, principalement des composés polyphénoliques dotés de différents mécanismes d’action. En raison de leur interaction synergique, plusieurs méthodes doivent être utilisées pour déterminer la capacité antioxydante des extraits végétaux. Les capacités d’absorbance du DPPH et de l’ABTS+ sont les méthodes les plus couramment employées pour déterminer l’activité antioxydante. Des études de l’activité d’élimination des radicaux DPPH et ABTS+ ont été réalisées pour évaluer la capacité antioxydante de différentes fractions actives par comparaison avec l’acide ascorbique — vitamine C —, utilisé comme témoin. Comparativement aux autres constituants actifs, le composé 2α,3β-dihydroxy-urs-12-én-28-aldéhyde possède une meilleure activité antioxydante, associée à la structure des composés de type ursane. Une autre explication est que la molécule portant le groupe aldéhyde était plus sujette aux processus d’oxydation et possédait donc une capacité antioxydante supérieure. Des études antérieures ont confirmé le potentiel antioxydant de différents extraits de reine des prés. Lors de l’évaluation de l’activité de plantes appartenant à des sous-genres apparentés, il a été découvert que des extraits bruts provenant de différentes sources présentaient une forte activité antioxydante.
L’activité antioxydante des extraits d’A. glutinosa et de F. ulmaria était élevée, les extraits d’A. glutinosa étant plus actifs que ceux de F. ulmaria. L’extrait méthanolique d’A. glutinosa présentait l’activité antioxydante ABTS la plus élevée — 1 094,02 ± 14,53 µmol TE/g. Un extrait aqueux d’A. glutinosa a également présenté une forte activité de piégeage des radicaux ABTS — 579,07 ± 41,87 µmol TE/g. En outre, parmi les extraits d’A. glutinosa, les extraits méthanoliques présentaient l’activité de piégeage des radicaux DPPH et le pouvoir réducteur FRAP les plus élevés — respectivement 584,45 ± 35,31 µmol TE/g et 471,63 ± 7,06 µmol TE/g —, ce qui concorde avec les rendements totaux des extraits et leur teneur en acide ellagique. Les extraits aqueux d’A. glutinosa ont également présenté une activité significative. Les extraits à l’acétate d’éthyle avaient une faible activité antioxydante. Ainsi, les échantillons d’extraits méthanoliques et à 70 % d’éthanol d’A. glutinosa et de F. ulmaria présentent l’activité antioxydante la plus élevée, ce qui a été confirmé par les résultats de nos études.
Selon l’étude de Lauberts et de ses collaborateurs, les composés phénoliques extraits d’A. glutinosa comprennent des constituants bioactifs présentant un large éventail de propriétés bénéfiques pour la santé humaine, notamment des propriétés antioxydantes, antibactériennes et anti-inflammatoires. Malgré son utilisation actuelle comme combustible de faible valeur, cet article examinait la valeur potentielle de l’écorce et des cônes d’A. glutinosa pour la production de composés biologiquement actifs. La plupart des méthodes d’extraction actuellement disponibles utilisent des solvants organiques purs pour produire, à partir de la biomasse d’écorce et de cônes, des extraits à fort potentiel antioxydant. En recourant à l’extraction accélérée par solvant, il a été démontré que l’utilisation d’eau désionisée pouvait potentiellement remplacer les solvants organiques. Dans le cas d’une extraction aqueuse en une seule étape, la teneur totale en polyphénols des extraits variait de 0,55 à 0,62 GAE g/g selon la température, tandis qu’à l’issue d’une extraction séquentielle avec des solvants organiques, la teneur en polyphénols des extraits à 40 % d’éthanol variait de 0,39 à 0,61 GAE g/g selon la température. L’influence de la teneur totale en polyphénols et de la teneur totale en proanthocyanidines sur l’activité antioxydante a été démontrée. L’activité antioxydante — IC50, mg/L — des extraits obtenus avec des solvants organiques, exprimée vis-à-vis du DPPH• — 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyle —, variait respectivement de 4,05 à 9,58 selon la température dans la plage de 70 à 150 °C, tandis que les résultats obtenus avec l’eau désionisée étaient prometteurs, avec des valeurs respectivement comprises entre 6,33 et 7,36 dans la plage de températures de 70 à 150 °C. L’extraction à l’eau désionisée a révélé qu’environ 90 % des substances présentes dans les extraits obtenus avec des solvants organiques par extraction séquentielle pouvaient être obtenues sous forme d’extraits à l’eau désionisée.
Dans une étude d’Altınyay et al., les extraits aqueux et méthanoliques d’A. glutinosa ont été évalués pour leurs activités cicatrisantes, anti-inflammatoires et antioxydantes. Des modèles de plaies in vivo par incision linéaire et excision circulaire ont été créés. L’activité antioxydante a été évaluée à partir de l’effet de piégeage des radicaux DPPH et ABTS, du pouvoir réducteur et de la dénaturation du 2-désoxyribose ciblant le radical hydroxyle non spécifique. L’extrait méthanolique de cônes d’A. glutinosa, qui était l’extrait le plus puissant, a été fractionné selon une méthode de fractionnement guidé par bioessai. Les analyses RMN et IR ont révélé que le composé isolé était l’acide shikimique.
L’utilisation d’extraits d’A. glutinosa a accru la résistance à la traction des plaies de 42,79 % et entraîné une contraction de 51,58 %. La résistance à la traction des plaies, la contractilité et les concentrations tissulaires d’hydroxyproline ont augmenté avec l’utilisation de la fraction EtOAc:MeOH — Fr. D —, de la sous-fraction D27-38 et de l’acide shikimique. Dans l’essai d’inhibition de la perméabilité capillaire induite par l’acide acétique, MB, Fr. D, la sous-fraction D27-38 et l’acide shikimique ont inhibé la perméabilité avec des valeurs d’inhibition significatives de respectivement 30,22 %, 32,46 %, 38,24 % et 27,19 %. Dans un modèle d’œdème de la patte postérieure induit par la carraghénine, MB a présenté une inhibition de 29,1 %. De même, la sous-fraction D27-38 et l’acide shikimique ont présenté des effets anti-inflammatoires et antioxydants remarquables. L’acide shikimique a présenté un effet inhibiteur significatif — 38,24 % — sur l’enzyme hyaluronidase. Selon les résultats de la recherche, l’acide shikimique est le principal composé responsable de l’activité antioxydante.
L’analyse des données de la littérature nous a conduits à conclure que les composés phénoliques isolés d’A. glutinosa par extraction au méthanol ou à l’éthanol possèdent des propriétés antioxydantes prononcées, ce qui a également été confirmé dans nos études. En revanche, les extraits aqueux d’A. glutinosa n’ont présenté aucune propriété antioxydante, antibactérienne ou anti-inflammatoire prononcée.
Les constituants phénoliques individuels ont été identifiés à partir des temps de rétention caractéristiques et des spectres des étalons authentiques correspondants. Les étalons analytiques suivants ont été utilisés : acide caftarique — CAS 67879-58-7, étalon analytique —, acide chlorogénique — CAS 327-97-9, ≥ 95,0 % —, acide trans-caféique — CAS 501-16-6, étalon analytique —, acide p-coumarique — CAS 501-98-4, ≥ 98,0 % —, acide trans-férulique — CAS 537-98-4, étalon analytique —, acide chicorique — CAS 6537-80-0, ≥ 95,0 %, qualité HPLC —, acide rosmarinique — CAS 20283-92-5, 96,0 % —, apigénine-7-O-glucoside — CAS 578-74-5, 93,47 % —, acacétine — CAS 480-44-4, ≥ 95 %, qualité HPLC —, acide 3,4-dihydroxybenzoïque — acide protocatéchique, CAS 99-50-3, ≥ 97,0 % —, quercétine-3-D-glucoside — CAS 482-35-9, ≥ 90,0 % (HPLC) —, lutéoline-7-glucoside — cynaroside, CAS 5373-11-5, étalon analytique —, hypéroside — CAS 482-36-0, étalon analytique —, hydrate de rutine — CAS 207671-50-9, ≥ 98,0 % —, astragaline — kaempférol-3-glucoside, CAS 480-10-4, 92,5 % —, acide ellagique — CAS 476-86-4, ≥ 95,0 % (HPLC) —, (+)-catéchine — CAS 154-23-4, ≥ 99,0 %, qualité HPLC — et acide gallique — CAS 149-91-7, étalon analytique.
AG Analytekspert, Moscou, Russie, a fourni tous les étalons et réactifs, d’une pureté au moins égale à la qualité chimiquement pure.
Les plantes médicinales de la région de Kaliningrad — Filipendula ulmaria et Alnus glutinosa — et leurs extraits ont été choisis comme objets d’étude. Les feuilles de F. ulmaria et les chatons femelles d’A. glutinosa ont été récoltés entre juin et octobre 2021 dans la région de Kaliningrad. L’identité taxonomique du matériel végétal a été confirmée conformément au protocole nº 8/2021 par le Dr Pungin, responsable de l’herbier de l’Institut des systèmes vivants de l’Université fédérale baltique Emmanuel-Kant.
Afin d’étudier les profils des métabolites secondaires végétaux, trois types d’extraits ont été obtenus à partir des cônes de F. ulmaria et d’A. glutinosa : au méthanol par la méthode de Soxhlet pendant 6 h — 11 cycles —, à l’acétate d’éthyle par la méthode de Soxhlet pendant 6 h — 11 cycles — et à l’eau purifiée par macération dans un bain-marie bouillant sous reflux pendant 30 min, suivie d’une infusion de 10 min pour A. glutinosa, ainsi qu’une macération à l’éthanol à 70 % dans un bain-marie bouillant sous reflux pendant 60 à 90 min.
Les rendements totaux des extraits ont été déterminés par gravimétrie. Les extraits obtenus ont été concentrés dans un évaporateur rotatif sous vide et séchés dans un lyophilisateur Labconco Triad — Labconco, Kansas City, Missouri, États-Unis.
Les analyses par RP-HPLC ont été effectuées avec un chromatographe LC-20AB Shimadzu Prominence — Shimadzu, Kyoto, Japon — équipé d’une pompe binaire, d’un détecteur à réseau de diodes SPD-M20A — Shimadzu, Kyoto, Japon — et d’une colonne RP Zorbax 300SB-C18 de 4,6 × 250 mm, 5 µm — Agilent, Santa Clara, Californie, États-Unis. La séparation a été réalisée à 40 °C en mode d’élution par gradient. Phase mobile : éluant A — TFA à 0,1 % (v/v) dans de l’eau bidistillée — ; éluant B — acétonitrile contenant de l’acide trifluoroacétique. Le débit a été fixé à 1 mL/minute et les données UV ont été acquises à 254, 280 et 325 nm.
Les concentrations des composés individuels dans les extraits ont été déterminées par étalonnage externe. L’exactitude de la détermination était de 3 à 7 %.
L’activité antioxydante — AOA — des extraits d’échantillons végétaux a été déterminée par leur capacité à piéger les radicaux libres DPPH — 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyle — et ABTS — acide 2,2′-azino-bis(3-éthylbenzothiazoline-6-sulfonique) —, ainsi que par leur pouvoir réducteur lors de l’interaction avec le complexe Fe(III)-2,4,6-tripyridyl-s-triazine — FRAP —, avec quelques modifications.
Pour déterminer l’activité antioxydante par la méthode DPPH, 20 µL d’un extrait végétal ou d’une solution étalon ont été mélangés à 300 µL d’une solution fraîchement préparée de 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyle à 0,1 mmol/L. Le mélange a été incubé dans l’obscurité à température ambiante pendant 30 min. La diminution de l’absorbance par rapport au témoin — solvant utilisé pour l’extraction — a été enregistrée à 515 nm.
La solution du radical ABTS a été préparée immédiatement avant l’analyse. Le radical ABTS a été généré en mélangeant des aliquotes d’une solution d’ABTS à 7,0 mmol/L et d’une solution de persulfate de potassium à 2,45 mmol/L. La solution a été conservée pendant 16 h dans l’obscurité à température ambiante — RT. Pour déclencher la réaction, 20 µL d’un extrait végétal ou d’un étalon ont été ajoutés à 300 μL de la solution préparée du cation radicalaire ABTS+. L’absorbance a été mesurée à 734 nm avec un spectrophotomètre UV-1280 — Shimadzu, Kyoto, Japon — après incubation du mélange pendant 15 min à 37 °C dans l’obscurité. Le réactif ABTS et le solvant approprié utilisé pour l’extraction ont servi de blancs.
Pour déterminer l’activité antioxydante des extraits, un réactif FRAP fraîchement préparé a été utilisé. Celui-ci a été obtenu en mélangeant 10 parties de tampon acétate à 0,3 mol/L — pH 3,6 —, une partie d’une solution de 2,4,6-tripyridyl-s-triazine à 10 mmol/L dans du HCl à 40 mmol/L et une partie d’une solution aqueuse de FeCl₃ × 6H₂O à 20 mmol/L. La réaction a été déclenchée en mélangeant 300 µL de réactif FRAP et 20 µL d’extrait ou de solution étalon. La durée de la réaction était de 10 min à 37 °C dans l’obscurité. L’absorbance a été mesurée à 593 nm avec un spectrophotomètre UV-1280 — Shimadzu, Kyoto, Japon. Le réactif FRAP et le solvant d’extraction approprié ont servi de blancs.
Lors de la mesure de l’activité antioxydante par les méthodes DPPH, ABTS et FRAP, des solutions de Trolox — acide 6-hydroxy-2,5,7,8-tétraméthylchromane-2-carboxylique — de concentration connue, 0,1 M, ont été utilisées comme solutions étalons. Les résultats des analyses ont été exprimés en µmol d’équivalents Trolox par gramme de poids sec végétal — µmol TE/g.
Toutes les mesures spectrophotométriques ont été effectuées à l’aide d’un lecteur de microplaques CLARIOstar — BMG Labtech, Ortenberg, Hesse, Allemagne.
Les données ont été soumises à une analyse de variance — ANOVA — à l’aide de Statistica 10.0 — StatSoft Inc., 2007, États-Unis. La significativité des différences observées a été évaluée par une analyse post hoc — test de Duncan. L’égalité des variances des échantillons extraits a été vérifiée à l’aide du test de Levene. Les différences entre les moyennes ont été considérées comme significatives lorsque l’intervalle de confiance était inférieur à 5 % — p < 0,05.
Les antioxydants d’origine végétale sont considérés comme les plus prometteurs pour une consommation thérapeutique et alimentaire continue, car ils sont généralement moins toxiques pour l’être humain que les antioxydants synthétiques tels que le dibunol, le probucol, le cystalite et la mexamine, lesquels ne sont donc pas prometteurs en pratique clinique.
Dans cette étude, les extraits hydroéthanoliques de F. ulmaria ont présenté les profils de métabolites phénoliques les plus abondants. Les extraits méthanoliques ont également fourni des résultats prometteurs. L’extrait méthanolique d’A. glutinosa contenait la concentration la plus élevée d’acide ellagique. Environ la moitié de cette quantité d’acide a été trouvée dans l’extrait aqueux d’A. glutinosa. En revanche, les extraits à l’acétate d’éthyle des deux plantes ont présenté le rendement le plus faible en constituants phénoliques.
L’activité antioxydante des extraits d’A. glutinosa et de F. ulmaria s’est révélée forte, les extraits d’A. glutinosa étant plus actifs que ceux de F. ulmaria. L’activation des processus radicalaires entraîne une modification oxydative de différentes biomolécules — lipides, protéines et acides nucléiques. Cela conduit finalement à l’endommagement et à la mort des cellules des tissus et des organes. Comme l’affaiblissement des mécanismes de défense antioxydante joue un rôle essentiel dans l’intensification des réactions radicalaires, l’une des priorités les plus urgentes de la recherche biomédicale est le développement de médicaments et de compléments alimentaires biologiquement actifs dotés de propriétés antioxydantes et dérivés de F. ulmaria et d’A. glutinosa, dans le but de les utiliser pour ralentir le vieillissement du corps humain. Cela ouvre de bonnes perspectives pour l’utilisation ultérieure des extraits de F. ulmaria et d’A. glutinosa comme source d’antioxydants naturels.
Étude in vitro portant sur Filipendula ulmaria — feuilles et, dans la description de l’extraction, cônes — et Alnus glutinosa — chatons femelles/cônes — récoltés dans la région de Kaliningrad. Les extraits hydroéthanoliques, méthanoliques, aqueux et à l’acétate d’éthyle ont été analysés par RP-HPLC et par les essais antioxydants ABTS, DPPH et FRAP. Les composés détectés comprenaient notamment l’acide gallique, l’acide ellagique, l’acide 3,4-dihydroxybenzoïque, la catéchine, la rutine, le quercétine-3-D-glucoside, le lutéoline-7-glucoside, l’hypéroside et l’astragaline. Pour F. ulmaria, l’extrait méthanolique a atteint 759,78 ± 19,08 µmol TE/g par ABTS, 451,08 ± 24,45 µmol TE/g par DPPH et 332,28 ± 10,93 µmol TE/g par FRAP. Pour A. glutinosa, l’extrait méthanolique a atteint respectivement 1 094,02 ± 14,53, 584,45 ± 35,3 et 471,63 ± 7,06 µmol TE/g ; l’extrait aqueux a atteint 579,07 ± 41,87 µmol TE/g par ABTS. Les extraits à l’acétate d’éthyle ont présenté l’activité la plus faible. Ces résultats constituent une preuve expérimentale in vitro d’activité antioxydante des extraits ; aucune efficacité clinique n’a été évaluée.
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