Extraction et caractérisation des pigments de la spiruline par des méthodes physiques, enzymatique et par solvant supramoléculaire

Abstract

La spiruline est une cyanobactérie aux multiples activités biologiques. Cette caractéristique est principalement due aux composés bioactifs qu'elle renferme, parmi ces composés, la C- phycocyanine (C-PC), les composés phénoliques totaux (CPT) et les caroténoïdes sont une source potentielle d'antioxydants naturels. Afin de tirer profits des bienfaits de la spiruline, on a procédé en premier lieu à l'extraction de la C-PC en mettant en comparaison 04 techniques de prétraitement pour la perturbation de la membrane cellulaire afin d'obtenir les rendements et les puretés les plus élevés. Les techniques de prétraitement utilisées sont : la congélation/ décongélation (C/D), l'extraction assistée par les enzymes (EAE), les ultrasons (EAU) et le champ électrique pulsé (EACEP). D'un autre côté, l'extraction des CPT et des caroténoïdes a été réalisée par 03 solvants différents : éthanol et méthanol dans l'appareil Soxhlet, et par le solvant supramoléculaire. Les CPT et les caroténoïdes totaux des extraits obtenus ont été quantifiés par méthodes spectrophotométriques, et une analyse qualitative par LC MS/ MS a été réalisée sur l'extrait supramoléculaire pour l'identification de ces composés. La détermination de l'activité antioxydante des 03 extraits a été réalisée in-vitro par les tests de piégeage des radicaux DPPH et ABTS. Les résultats obtenus ont été marqués par le rendement le plus élevé en C-PC de 129,5 ± 7,78 mg/g après un prétraitement par US à une fréquence de 40 kHz pendant 30 min, suivit par celui au CEP avec 84,00 ± 2,13 mg / g. La pureté la plus élevée de 2,47 ± 0,21 a été obtenue avec le prétraitement par C/D, suivi par celles aux US (2,15 ± 0,12) et au CEP (2,13 ± 0,39) respectivement. L'extraction des CPT et des caroténoïdes a montré une teneur élevée en CPT pour l'extrait méthanolique, comparativement à celles des 02 autres extraits, contrairement aux caroténoïdes où l'extrait supramoléculaire a enregistré le taux le plus élevé avec une teneur de 0,69 ± 0,08 mg/ g. L'activité antioxydante la plus élevée contre les radicaux DPPH et ABTS a été enregistrée pour l'extrait supramoléculaire avec des pourcentages d'inhibition de 76,70 ± 1,07 et 66,11 ± 2,99 % respectivement. L'analyse par LC- MS/MS de l'extrait supramoléculaire a révélé la présence de l’acide 4- hydroxybenzoique et un pic relatif à l'acide gallique pour les CPTs, et la présence des echinenones, la zéaxanthine, la β- cryptoxanthine et un pic relatif au β- carotène pour les caroténoïdes.