Étude des effets de la mûre tropicale de montagne (Rubus adenotrichos) sur le syndrome métabolique

Study of the effects of tropical highland blackberry (Rubus adenotrichos) on the metabolic syndrome

• Auteur / Autrice : Olman Hidalgo Muñoz
• Direction : Patrick Poucheret, Fabrice Vaillant-Barka
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Agroressources, procédés, aliments, bioproduits
• Date : Soutenance le 03/12/2015
• Etablissement(s) : Montpellier en cotutelle avec Universidad de Costa Rica
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Qualisud (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Alain Michel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Poucheret, Fabrice Vaillant-Barka, Alain Michel, Pierre Champy, Marie-Paule Gonthier
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pierre Champy, Marie-Paule Gonthier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Jus de fruits

Syndrome métabolique

Mûres

Ronces

Mots clés libres

Syndrome métabolique

Mûre

Rubus adenotrichos

Jus microfiltré

Dyslipidémie

Metabolic syndrome

Blackberry

Rubus adenotrichos

Microfiltered juice

Dyslipidemia

Résumé

La mûre tropicale de montagne (Rubus adenotrichos Schltdl.) est largement cultivée et consommée au Costa Rica. Cependant, il existe peu de recherches scientifiques sur ce fruit. Par conséquent, nos travaux ont pour but de valoriser la mûre au travers de l’étude de ses activités biologiques sur le syndrome métabolique. Le jus microfiltré de mûre a démontré être riche en polyphénols (377,5 équivalents d’AG/100g), spécialement en ellagitanins (90,39-141,89 équivalents d’AE/100g) et anthocyanes (56,93-73,31 équivalents de cyanidine-3-glucoside/100g). Le pouvoir antioxydant du jus de mûre a été déterminé par les méthodes ORAC (4253,53 µmol ET/100g), FRAP (4703,84 µmol ET/100g), ABTS (1,075 μmol ET/100g) et LPO (15,88 µM de hydroperoxyde) et par des mesures de la capacité antioxydante des enzymes superoxyde dismutase (767,33 U/ml) et catalaseCAT (70,33 nmol/min/ml). Le jus de mûre a inhibé la production du NO induite par LPS+IFNγ lorsqu'il a été utilisé comme prétraitement sur les cellules J774A.1. L’inhibition a été de 51,95% pour le jus de mûre à 1000 g/ml, sans affecter ni la viabilité cellulaire ni la concentration de protéines dans les cellules. Cette activité antiinflammatoire a été confirmée par la diminution du taux de la synthase inductible de l'oxyde nitrique dans ces mêmes cellules par une analyse Western Blot. Cette étude a utilisé un modèle in vivo pour évaluer l'effet de la consommation du jus de mûre chez des rats insulino-résistants. L'apport en mûre a provoqué une diminution des triglycérides sériques (-50,2%), du cholestérol total (-15,6%), du cholestérol LDL (-48,2%) et de la pression artérielle systolique des rats par rapport aux témoins, sans influencer les concentrations de cholestérol HDL ni la glycémie. L’effet hypotenseur du jus a été confirmé par une réduction de la pression artérielle diastolique de 54,2% lors de la mesure de la pression artérielle après l’injection du jus de mûre chez le rat anesthésié. L’effet du jus de mûre chez homme a été évalué lors d’un essai clinique avec des patients dislypidémiques, après lequel on a observé une réduction significative du tour de taille, du glucose, de la pression artérielle diastolique et des triglycérides (-20,3%) chez les patients qui ont consommé du jus de mûre à 40% v/v durant 6 semaines. En outre, lors de la fermentation du jus de mûre costaricienne avec des levures du type Saccharomyces cerevisiae, la teneur en sucres (glucose, fructose et saccharose) a été réduite presque totalement au bout de 10 jours et le séchage par atomisation d’un jus fermenté avec 10% de maltodextrine 6DE et 1% de Aerosil, à un débit de pulvérisation de 3 ml/min et avec un débit d’air chaud (150°C) de 650 L/h garantit l’obtention d’une poudre avec un rendement élevé de séchage. Enfin, cette étude suggère que la mûre Rubus adenotrichos présente un bénéfice potentiel sur la santé, spécialement contre toutes les pathologies liées au syndrome métabolique. Mots clés: Rubus adenotrichos, mûre, jus microfiltré, syndrome métabolique, dyslipidémie, antioxydante, antiinflammatoire, hypotension

Tropical highland blackberry (Rubus adenotrichos Schltdl.) is widely cultivated and consumed in Costa Rica. However, there is little scientific research on this fruit. Therefore, our work aims to enhance blackberry importance through the study of its biological activity on the metabolic syndrome.Blackberry microfiltered juice has been shown to be rich in polyphenols (377.5 GA equivalents /100g), especially ellagitannins (from 90.39 to 141.89 EA equivalents/100g) and anthocyanins (from 56.93 to 73, 31 equivalents of cyanidin-3-glucoside/100g). The antioxidant power of blackberry juice was determined by the ORAC (4253.53 µmol TE/100g), FRAP (4703.84 µmol TE/ 100g), ABTS (1.075 µmol TE/100g) and LPO (15.88 µmol of hydroperoxide) methods and by measuring the antioxidant capacity of superoxide dismutase (767.33 U/ml) and catalase (70.33 nmol/min/ml) enzymes.Blackberry juice inhibited NO production induced by LPS+IFN gamma when used as a pretreatment on J774A.1 cells. Inhibition was 51.95% for the blackberry juice at 1000 µg/ml, without affecting neither cell viability nor the concentration of proteins in J774A.1 cells. The anti-inflammatory activity has been confirmed by the decrease in the rate of inducible nitric oxide synthase in these cells by Western blot analysis.This study used an in vivo model to assess the effect of blackberry juice consumption in insulin-resistant rats. The intake of blackberry caused a decrease in serum triglycerides (-50.2%), total cholesterol (-15.6%), LDL cholesterol (-48.2%) and in the systolic blood pressure of rats compared to controls, without affecting HDL cholesterol or blood sugar levels. The hypotensive effect of the juice has been confirmed by a reduction of 54.2% of the diastolic blood pressure in the measurement of blood pressure after injection of the blackberry juice in the anesthetized rat.The effect of blackberry juice on humans was evaluated in a clinical trial with patients suffering dyslipidemia, after which a significant reduction in waist circumference, glucose, diastolic blood pressure and triglycerides (-20,3%) was observed in patients who consumed 40% v/v blackberry juice for 6 weeks.Also, during fermentation of blackberry juice with yeasts of the Saccharomyces cerevisiae type, the sugar content (glucose, fructose and sucrose) was reduced almost totally after 10 days and the spray drying of the fermented juice with 10% maltodextrin 6DE and 1% Aerosil, at a spraying rate of 3 ml/min and with a flow of hot air (150°C) of 650 L/h ensures to obtain a powder and a high efficiency in drying.Finally, this study suggests that the blackberry specie Rubus adenotrichos presents a potential health benefit, especially against all diseases related to metabolic syndrome.Keywords: Rubus adenotrichos, blackberry, microfiltered juice, metabolic syndrome, dyslipidemia, antioxidant, anti-inflammatory, hypotension