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Préparation et caractérisation d’extraits d’Argania spinosa et d’huile d’argan et évaluation de leurs effets

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Academic year: 2023

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Ces travaux ont également bénéficié du soutien financier de l'Université de Bourgogne Franche Comté et de son Ecole Doctorale Environnement-Santé ainsi que de l'ASSAD (Louhans, France). Au total, les travaux réalisés montrent que l’huile d’argan est capable de contrecarrer le stress oxydatif induit par le 7KC et l’AlCl3.

Publications de Recherche - Article 1

Communications présentées à des Congrès Nationaux et Internationaux a. Communications Orales

160 Figure 52 : Effet du 7-cétocholestérol lié ou non aux huiles d'argan et/ou à l'α-tocophérol sur la viabilité cellulaire des oligodendrocytes murins 158N. 164 Figure 55 : Effet du 7-cétocholestérol lié ou non aux huiles d'argan et/ou à l'α-tocophérol sur l'activité mitochondriale des oligodendrocytes 158N de souris.

3) : 3,3'-dihexyloxacarbocyanine iodide DL : Dose létale

7KC : 7-cétocholestérol ADP : adénosine diphosphate VFA : acides gras à longue chaîne AGMI : acide gras monoinsaturé PUFA : acide gras polyinsaturé.

Flavine Adénine Dinucléotide Hydrogénée Fe : Fer

191 2.2 L'effet de l'huile d'argan et du chlorure d'aluminium sur la capacité de mémoire lors du labyrinthe de Morris. Effet de l'huile d'argan et du chlorure d'aluminium sur l'activité des enzymes du stress oxydatif.

Introduction

Historique

L'histoire de l'arganier est bien présentée dans l'ouvrage « Arganier » de M'hirit et ses collaborateurs (M'hirit et al., 1989). En 1924, Emberger définit la répartition géographique de l'arganier dans la région de Rammani et plus précisément dans le bassin supérieur de l'Oued Grou.

Figure 1: Aire de répartition de l’arganier au Maroc.
Figure 1: Aire de répartition de l’arganier au Maroc.

Intérêt et usage multiple

Source d'énergie : Le bois d'arganier est largement utilisé comme combustible, sous forme de charbon qui sert de moyen de chauffage. Les fortes branches de l’arganier sont utilisées par les Berbères pour clôturer les maisons.

À partir de 1917, une crise pétrolière entraîne la destruction de milliers d'hectares d'arganiers (DE Ponteves et al., 1990). Ainsi, le Dahir de 1925, complété par des textes plus récents, reste encore aujourd'hui la base de la réglementation concernant l'arganier.

Extraction d’arganier

  • Extraction de l’huile d’argan
  • Phytochimie de l’huile d’argan
  • Utilisation de l’huile d’argan

Ce processus a marqué une avancée majeure dans l’histoire de la production de l’huile d’argan. Cette huile est exclusivement Figure 8 : Procédé semi-industriel de production d'huile d'argan (Charrouf, 1991).

Figure 6: Procédé traditionnel de fabrication de l’huile d’argan (Charrouf, 1991)
Figure 6: Procédé traditionnel de fabrication de l’huile d’argan (Charrouf, 1991)

Tyrosol

  • Vertus de l’huile d’argan
  • Généralité
  • Bases biologiques de la mémoire
  • Cellules gliales du système nerveux central

L'administration d'huile d'argan vierge à des rats n'a eu aucun effet sur la glycémie à jeun (Bellahcen et al., 2012). Un régime à base d'huile d'argan réduit significativement la glycémie chez les rats diabétiques en bonne santé (Emonard et al., 1999). Ces résultats sont prometteurs puisque les phytostérols contenus dans l’huile d’argan pourraient exercer des effets anti-cancérigènes indéniables contre le cancer de la prostate (Bennani et al., 2007).

La supplémentation orale en vitamine E atteint le liquide céphalo-rachidien et le cerveau (Sen et al., 2004). Il a été démontré que l'acide férulique agit comme un inhibiteur de la formation de structures amyloïdes (Sgarbossa et al., 2015). Le PLT et le DLT sont des mécanismes cellulaires responsables de l'apprentissage et de la mémoire de l'hippocampe (Bliss et al., 2013).

Les OL commencent à se différencier lors de l'activation de la voie des oligodendrocytes par des signaux appropriés ( Chamberlain et al., 2015 ).

Figure 12: Les zones de cerveau et la mémoire
Figure 12: Les zones de cerveau et la mémoire

B: Enchevêtrements neurofibrillaires avec hématoxyline-éosine C, D: Plaques séniles avec imprégnation au nitrate d’argent

Les phénomènes à l’origine de l’apparition de ces lésions ne sont pas encore connus, et l’influence du DNF et des plaques sur la cascade neurodégénérative est encore à l’étude. Ces lésions s'accumulent principalement dans le cortex (partie superficielle du cerveau) et dans l'hippocampe (Thompson et Vinters, 2012). Il s'agit de lésions extraneuronales de masse sphérique de 50 à 200 μm de diamètre, plus ou moins compactes et de densité variable (Selkoe, 2001).

Alois Alzheimer a décrit dans son rapport d'autopsie original en 1907 que les plaques amyloïdes résultent de l'accumulation extracellulaire anormale de peptides amyloïdes-β (Aβ). Ces deux peptides sont formés après le clivage protéolytique séquentiel d'une glycoprotéine transmembranaire APP (Amyloid Precursor Protein) (Krishnaswamy et al., 2009) par la β-sécrétase et la γ-sécrétase dans les neurones. L'Aβ42 représente la forme la plus hydrophobe, qui a tendance à s'agréger (70 fois plus rapidement que l'Aβ40) en raison de son taux élevé de fibrillation et d'insolubilité (Serrano-Pozo et al., 2011), tandis que l'Aβ40 présente une proportion d'agrégation plus faible en plaques.

A noter que la couronne des plaques amyloïdes est entourée d'extensions neuronales dégénérées, tandis que son centre présente un enchevêtrement de fibrilles.

Coupe transversale de cerveau de sujet sain et de sujet présentant une atrophie corticale, B: Modifications histologiques associées à l’atrophie corticale

  • Modèles animaux naturels
  • Modèles artificiels
  • Aluminium et maladie d’Alzheimer 1 Les métaux
  • Implication des mitochondries dans la maladie d’Alzheimer 1 Structure et fonctionnement des mitochondries

L'âge, et donc le vieillissement, est le principal facteur de risque de MA (Ling et al., 2003). Il a été largement rapporté que les métaux jouent un rôle important dans la pathogenèse de la MA (Jomova et al., 2010). En raison de la distribution environnementale omniprésente de l’aluminium, tous les aliments d’origine végétale ou animale contiennent de l’aluminium.

Van Oostdam et al., 1990), la proportion de particules d'aluminium effectivement retenues dans les poumons serait de 35 % de la quantité totale inhalée. Cependant, lorsqu’une concentration élevée d’Al est présente dans le sang, celui-ci peut modifier l’équilibre de la fixation du Fe3+. De nombreuses études ont confirmé que les concentrations d'Al sont augmentées dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer en raison de la consommation d'aliments et d'eau potable contenant de l'Al (Buraimoh et al., 2012).

Les mitochondries sont les seuls composants de la cellule qui contiennent de l'ADN (ADNmt), de l'ARN et des protéines.

Figure 18: Structure de l’APP .
Figure 18: Structure de l’APP .

Mitochondrie observée au microscope électronique

  • Implication des peroxysomes dans la maladie d’Alzheimer 1 Structure et fonctionnement des peroxysomes
  • Stress oxydatif et maladie d’Alzheimer 1 Stress oxydatif et systèmes de défense
  • Mort cellulaire et maladie d’Alzheimer 1 Généralité
  • ARGANIER ET HUILES D’ARGAN 1. Arganier

Cela a été bien rapporté dans les tissus cérébraux post-mortem de patients atteints de MA (Kou et al., 2011). Le glutathion oxydé (GSSG) issu de la réaction est à nouveau réduit par la glutathion réductase avec consommation de NADPH (GSSG + NADPH 2GSH+ NADP+) (Hasspieler et al., 1994) (Figure 29). In vitro, il a été démontré que le processus oxydatif stimule l'agrégation de l'Aβ (Dyrks et al., 1992).

Chez la souris sauvage (C57BL/6), un régime riche en cholestérol favorise une réponse neuroinflammatoire dans le cerveau (l'analyse immunohistochimique a montré la présence de microglies activées et d'astrocytes dans l'hippocampe) et un dysfonctionnement cognitif (Thirumangalakudi et al., 2008). Nous distinguons l'apoptose (dite mort de type I), la mort des cellules autophagiques (dite mort de type II) et la nécrose (dite mort de type III) (Kroemer et al., 2009). Ils sont présents dans le cytoplasme sous forme de procaspases inactives (zymogène) (McIlwain et al., 2016).

La protéine kinase mTor (cible mammifère de la rapamycine) est l'acteur central de la régulation et de l'induction de l'autophagie (Carrera, 2004 ; Pattingre et al., 2008).

Figure 24: Chaine de transport des électrons au niveau mitochondrial
Figure 24: Chaine de transport des électrons au niveau mitochondrial

Humidité (%) (= teneur en eau) P: Protéine (%)

La dernière étape est le titrage, qui a été réalisé en ajoutant quelques gouttes d'indicateur TACHIRO (un mélange de bleu de méthylène et de rouge de méthyle) dans un flacon contenant de l'ammoniaque et de l'acide borique.

Lipide (%)

Matière minérale (%) (= teneur en cendre)

La quantification des polyphénols totaux a été calculée sur la base de l'équation de régression de la plage d'étalonnage déterminée avec de l'acide gallique (0–0,25 µg/ml) dans les mêmes conditions que l'échantillon. La concentration en flavonoïdes est issue d'une plage d'étalonnage établie avec la quercétine (0-0,3 µg/ml) et est exprimée en milligrammes d'équivalent quercétine par gramme d'extrait (mg EQ/g MS). La concentration en DPPH est dérivée d'une plage d'étalonnage établie avec le Trolox (2,5-160 mg/ml).

Le pouvoir réducteur du fer dans les extraits est déterminé selon la méthode décrite par (Oyaizu et al., 1986). La concentration de FRAP est dérivée d'une plage d'étalonnage établie avec Trolox (2,5-160 mg/ml). L'extraction de l'huile d'argan comestible est réalisée de manière artisanale traditionnelle à partir d'amandes grillées, tandis que l'huile d'argan cosmétique est extraite d'amandes non grillées (El manfalouti et al., 2010 ; Charrouf et Guillaum, 2007).

Les amandes torréfiées sont refroidies et broyées au moulin à main (trituration), ce qui donne une pâte lisse et brune, qui est pétrie avec de l'eau chaude pendant plusieurs minutes (pétrissage).

Figure 35: Structure de DPPH.
Figure 35: Structure de DPPH.

Dépulpage des fruits, B: Concassage des noix, C: Torréfaction traditionnelle des amandes

  • MODELE CELLULAIRE 1. Lignée cellulaire
    • Culture des cellules
    • Effet sur la viabilité cellulaire
    • Effet sur l’activité mitochondriale des cellules 158N
    • Effet sur stress oxydatif
    • Coloration des lysosomes par l’acridine orange
    • Evaluation de l’accumulation du chlorure d’aluminium par la coloration au Morin Hydrate
    • Quantification des protéines par western blot 1 Extraits des extraits protéines
    • RT-qPCR
  • MODELE ANIMAL 1. Conditions d’élevage
    • Etude de comportement des rats

Les extractions et analyses de tocophérol ont été réalisées à la Plateforme Lipidomique INRA de Dijon (France). Les huiles d'argan (alimentaires et cosmétiques) et l'α-tocophérol ont été mis en contact avec les cellules 2 h avant 7KC. Après culture cellulaire et traitement, les cellules adhérentes et non adhérentes ont été collectées et centrifugées à 300 g pendant 5 min.

Après culture et traitement des cellules avec les différentes concentrations d'aluminium, les cellules adhérentes et non adhérentes ont été récupérées par centrifugation à 1000 g pendant 5 min. Des ADN complémentaires ont été synthétisés à partir des ARN totaux de nos échantillons par l'action d'une polymérase (appelée transcriptase inverse) qui utilise l'ARN comme matrice. Les rats du groupe témoin ont été gavés dans les mêmes conditions avec de l'eau physiologique.

Les tubes Eppendorf ont été prélavés avec de l'acide nitrique à 5 %, rincés à l'eau distillée et codés pour une utilisation dans la préservation des organes.

Figure 37: Etapes d’extraction traditionnelle de l’huile d’argan  D: Trituration; E: Malaxage; F: Pressage manuel
Figure 37: Etapes d’extraction traditionnelle de l’huile d’argan D: Trituration; E: Malaxage; F: Pressage manuel

Dissection du rat, B: Foie et Reins, C: Hippocampe, Cortex et Cervelet

  • Dosage des paramètres plasmatiques chez le rat
  • Dosages d’activités enzymatique chez le rat 1 Préparation des homogénats

A la fin du traitement, les rats ont été mis à jeun pendant 12 heures avant d'être sacrifiés. Quelques précautions ont été prises lors du sacrifice : Les instruments de dissection ont été lavés avec de l'acide nitrique à 5% et rincés plusieurs fois à l'eau distillée pour éviter toute contamination des tissus par le matériel. Avant la pesée, les organes prélevés (foie, reins, etc.) ont été immédiatement lavés à l'eau physiologique et rapidement congelés dans l'azote liquide et conservés à -80°C jusqu'à utilisation.

Les analyses ont été réalisées en termes d'évaluation glycémique, rénale (urée), lipidique (cholestérol total, triglycérides) et protéique (transaminases). Les surnageants collectés ont été divisés en aliquotes de 1 000 µl (foie) et 200 µl (Hippocampe-Cortex), puis stockés à –20°C (conservation 6 mois) jusqu'à utilisation (Weydert et Cullen, 2010). Le mélange est ensuite vortexé et mis en contact avec 0,1 ml de réactif Folin-Ciocalteu (1 N) (Sigma-Aldrich) dans l'eau.

La solution H2O2 (Sigma-Aldrich) a été fraîchement préparée à la concentration de 0,019 M dans du tampon phosphate 50 Mm (Sigma-Aldrich), à partir d'une concentration initiale déterminée avant chaque utilisation car la solution H2O2 se détériore avec le temps.

  • Détermination de la teneur en aluminium par la spectroscopie d’émission atomique par plasma à coulage inductif (ICP-AES)
  • Gel d’agarose
  • Coupes histologiques

Détermination de la teneur en aluminium par spectroscopie d'émission atomique à plasma inductif (ICP-AES). L'ADN est dilué au 1/2,5 dans de l'eau distillée puis mesuré par mesure de la densité optique à 260 nm. Cependant, les autres paramètres sont pratiquement les mêmes dans les différentes parties de l’usine des deux régions.

Les résultats montrent que la teneur en polyphénols totaux, dans les deux régions, est plus élevée au niveau des extraits bruts (EB) suivis des extraits non lipidiques (ENL) et des extraits hexaniques (EH) des différentes parties du arganier : EB > ENL > EH (Figure 46). Le dosage des flavonoïdes totaux a été réalisé sur des extraits méthanoliques, non lipidiques et hexaniques de différentes parties de la plante (amande, coque, pulpe, feuilles et branches) provenant de deux régions d'Agadir et de Berkane. Comme pour les polyphénols, la teneur en flavonoïdes totaux varie d’une partie de l’arganier à l’autre.

Globalement, les extraits de la région de Berkane sont la région ayant l'activité antioxydante la plus importante par rapport à la région d'Agadir.

Tableau 12: Composition chimique de différentes parties de la plante d’Argania spinosa
Tableau 12: Composition chimique de différentes parties de la plante d’Argania spinosa

Imagem

Figure 6: Procédé traditionnel de fabrication de l’huile d’argan (Charrouf, 1991)
Figure 7: Machines utilisées pour l’extraction par presse mécanique de l’huile d’argan  A: Dépulpeuse; B: Torréfacteur à gaz; C: Presseuse de pâte
Tableau 2: Caractéristiques physicochimiques de l’huile d’argan  selon la Norme Marocaine 08.5.090 (2003)
Tableau 3: Pourcentage d’acide gras dans l’huile d’argan                        selon la Norme Marocaine 08.5.090 (2003)
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Referências

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