Les composés phénoliques chez Sargassum muticum

Les composés phénoliques chez Sargassum muticum: conditionnement et méthode d’extraction
Anaëlle Tanniou1, Esteban Serrano León1, Laurent Vandanjon2,3, Luc Marchal2, Valérie Stiger‐Pouvreau1
1LEMAR‐UBO, 2GEPEA (UMR CNRS 6144)‐Univ. Nantes,3
UBS
Introduction
Les composés phénoliques, ou phlorotannins, sont des métabolites que l’on retrouve en grande quantité chez
les algues brunes. Les objectifs de cette étude étaient (1) d’ améliorer la phase de pré‐extraction et (2) de proposer
des processus d'extraction innovateurs, pour obtenir une meilleure sélectivité dans l'extraction de composés
phénoliques de la macroalgue brune Sargassum muticum (Fucales, Phaeophyceae).
Méthode de conservation L’effet de différents conditionnements a été testé:
Teneur en comp
posés phénoliques (% MS)
3
‐ Congélation
‐ Séchage à l’air
‐ Séchage à l’étuve
‐ Déshydratation sur gel de silice
‐ Lyophilisation
2,5
b,c
b
a
a
Séchage à l'air
Séchage à l'étuve
1
a
‐ Bonne conservation des composés phénoliques
0,5
0
Pas de traitement (algues fraiches)
Congélation
Déshydratation Lyophilisation
sur gel de silice
Figure 1‐ Teneur en composés phénoliques dans des extraits de la
macroalgue brune Sargassum muticum après cinq processus de
conservation comparés aux algues fraîches. Les données sont
exprimées en %MS; moyenne +/‐ écart‐type. Les groupes ont été
construits après une ANOVA et un test à posteriori de Tukey.
Extraction solide/liquide
Extraction solide/liquide
Solutions de solvant
Broyage au mixeur
“Caches” en Aluminium pour protéger té
de la lumière
Teneur en composés phénoliques (%MS)
Lyophilisation
Chromatographie de Chromatographie
de
Partage Centrifuge (CPC)
Le contenu phénolique a été déterminé en utilisant le dosage de Folin‐Ciocalteu colorimétrique.
f
3
Sargassum
muticum
‐ Stockage plus facile des algues après traitement
Méthode de conservation
Sargassum muticum
Les effets de l'utilisation de solvants
divers ont été examinés et comparés.
La lyophilisation a été choisie:
c
2
1,5
CPC = méthode de séparation
basée sur la division liquide de
composés.
2,5
c
a,b
2
b
a,b,c
a,b
a
1,5
e
1
d
0,5
trifuge
0
Acétone Acétone Ethanol Ethanol MeOH MeOH AE 100% AE 50%
100%
50%
100%
50%
100%
50%
Eau
Joints
interdisques
Solvants d'extraction
Figure 3‐ Teneur en composés phénoliques dans des
extraits de S. muticum suivant différents solvants
d'extraction. Les données sont exprimées en %MS ; moyen
+/‐ écart‐type. Les groupes ont été construits après une
ANOVA et un test à posteriori de Tukey.
T°= 40°C Agitation
Quantification des
composés
phénoliques et
analyse RMN
Figure 2– Protocole d'extraction des composés phénoliques de macroalgues utilisant S.muticum récoltée en mai 2010.
1‐ Selon l'analyse statistique réalisée sur les résultats du
dosage
g de Folin‐Ciocalteu,, l'acétone 50 %,, le MeOH 50 %
et l‘Acétate d'éthyle peuvent être retenus comme étant
de bons solvants d'extraction.
2‐ L'analyse RMN montre des profils plus nets avec
l'acétone 100 % et l‘Acétate d'éthyle. Ces deux solvants
sont donc efficaces pour l'extraction de composés
phénoliques.
Les différents extraits bruts ont été analysés en Résonance Magnétique Nucléaire du proton afin de voir le profil et la distribution de leurs composés phénoliques.
Figure 5– Instrumentation utilisée : CPC .
‐Phase stationnaire (Acétate d'Éthyle) maintenue par la force centrifuge
Figure 6‐ Principe de la CPC (TMichel@univ‐orleans).
‐ Phase mobile (Échantillon) pompée au travers
Composés Phénoliques
Figure 4– Spectre RMN obtenu sur un extrait de S.
muticum à l’ acétone 100%.
Extraction S/L vs CPC
1‐ L'extraction solide‐liquide
1
solide liquide permet d‘extraire
d extraire la majorité
des composés phénoliques au bout de 30 minutes et en
quantité importante.
Conclusion
Système de solvants bi‐
phasiques non miscibles :
2‐ La CPC permet d'extraire des composés phénoliques,
mais en moindre quantité. Cependant, cette technique est
plus rapide et nécessite beaucoup moins de biomasse.
CPC = Chromatographie
liquide‐liquide innovatrice sans
support solide, avec une haute
capacité d'injection et sans
perte d’échantillon.
Tene
eur en composés phénoliques
(% MS)
Evaporation du solvant
(rotavapeur: 40°C)
Conservation
des extraits
bruts à -25°C
4h
Teneur en composés p
phénoliques(%MS)
Filtration du surnageant
Centrifugation (10 min, 4000 g, 4°C)
3
2,5
2
La grande majorité des
composés phénoliques extraits
se retrouvent dans les premières
et deuxièmes fractions
1,5
c
1
b
b
a
a
90
120
0,5
0
30
60
Résidus
CPC fractions (mL)
Figure 7‐ Teneur en composés phénoliques dans des extraits de S.
muticum (récoltée en janvier 2011) obtenus par CPC. Les données
sont exprimées en %MS ; moyenne +/‐ écart‐type. Les groupes ont
été construits après une ANOVA et un test à posteriori de Tukey.
3
c
2,5
2
1,5
c
1
b
a
b
b
a
a
0,5
d
0
30'
60'
120'
240'
S/L extraction 30
60
90
120 Résidus
CPC fractions (mL) Figure 8‐ Teneur en composés phénoliques dans des extraits de
Sargassum muticum après deux processus d'extraction. Les données
sont exprimées en %MS; moyenne +/‐ écart‐type. Les groupes ont
été construits après une ANOVA et un test à posteriori de Tukey.
Ce travail constitue un progrès dans la récupération de composés phénoliques actifs dans des extraits bruts et
représente une condition nécessaire pour leur identification structurelle future.
future Il permettra également de mieux
comprendre l’extraction des composés phénoliques chez les algues brunes et devraient ouvrir des pistes pour la
valorisation de ces biomolécules abondantes dans les algues brunes le long des côtes bretonnes.
Remerciements: Les auteurs remercient Stéphane Cérantola (UBO RMN) et Guillaume Roelens (Gepea) pour leur aide et leurs conseils.