Extraction par ultrasons de composés bioactifs du melon amer
- Le melon amer (également appelé pomme amère, courge amère, courge de la balsamine ou poire balsamique) est un fruit riche en composés bénéfiques pour la santé, tels que les antioxydants, les flavonoïdes, les phytostérols et les saponines.
- La sonication est bien connue pour intensifier l’extraction de substances bioactives à partir de végétaux.
- L’extraction par ultrasons permet d’obtenir des extraits de haute qualité à partir du melon amer et se distingue par un rendement accru ainsi que par un traitement rapide et simple.
Composés bioactifs du melon amer
Le melon amer (Momordica charantia L.) est un fruit tropical riche en divers composés phytochimiques, tels que les antioxydants, les phytostérols, les glycosides, les saponines, les alcaloïdes et les triterpènes. Grâce à sa teneur élevée en substances bioactives, le melon amer est apprécié comme plante médicinale et comme superaliment. Ses saponines, présentes dans toutes les parties de la plante, notamment la pulpe du fruit, les graines et les feuilles, présentent en particulier un effet hypoglycémiant et sont donc utilisées comme antidiabétiques naturels.
L’extraction par ultrasons, reconnue comme une excellente technique d’extraction, améliore la libération des phytoconstituants bioactifs, tels que les saponines, les flavonoïdes, les polyphénols, les polysaccharides, les terpénoïdes, les tanins et les alcaloïdes.
Extraction par ultrasons du melon amer
La sonication est une technique éprouvée, connue pour intensifier les processus d’extraction à partir de végétaux. Les ondes ultrasonores intenses désintègrent les cellules, augmentent le transfert de matière et favorisent ainsi la libération des composés bioactifs. Outre l’extraction de phytoconstituants du melon amer, les ultrasons sont utilisés avec succès pour produire des extraits de café, safran, cannabis, fruit du moine, plantes ayurvédiques, champignons médicinaux, et de nombreuses autres plantes.
Extraction par ultrasons d’algues avec l’UP400St dans un lot de 8L
Étude de cas
L’extraction par ultrasons s’est révélée rapide et efficace pour extraire la charantine des fruits de M. charantia. La sonication a été effectuée dans un mélange méthanol-eau (80:20, v/v) à 46°C, avec un rapport solide/solvant de 1:26, w/v, et a permis d’obtenir un rendement accru en charantine, supérieur à 3 mg/g de charantine à partir de poudre de courge amère. Le protocole de sonication était 2,74 fois plus efficace pour extraire la charantine que la méthode Soxhlet. (Ahamad et. 2015)
- Rendement supérieur
- Haute qualité
- Extraction rapide
- Procédé doux et non thermique
- Eau ou solvant
- Utilisation simple et sûre
Choisissez votre solvant
Avec l’extraction par ultrasons, vous pouvez choisir parmi différents solvants, notamment l’eau, l’alcool, l’éthanol, le méthanol ou les mélanges éthanol-eau, qui ont déjà été testés et se sont révélés efficaces pour isoler les composés phénoliques du melon amer. La sonication peut être utilisée pour une extraction à l’eau sans solvant (par exemple pour préparer des extraits biologiques) ou être combinée avec un solvant de votre choix.
En savoir plus sur les solvants pour l’extraction par ultrasons à partir de végétaux !
SonoStation – un système à ultrasons comprenant 2x appareils à ultrasons de 2kW, une cuve agitée et une pompe – est un système convivial pour l’extraction.
Extracteurs à ultrasons haute performance
Les équipements à ultrasons de Hielscher sont largement utilisés pour isoler les composés actifs des végétaux. En proposant des extracteurs à ultrasons pour tous les volumes de traitement, Hielscher peut vous recommander le processeur à ultrasons le mieux adapté à vos besoins. Des petits systèmes portatifs de laboratoire pour les analyses et les essais de faisabilité aux appareils à ultrasons pour installations pilotes et aux réacteurs à ultrasons entièrement industriels : la gamme de produits Hielscher propose l’installation idéale pour votre procédé d’extraction. Selon votre procédé, l’extraction par ultrasons peut être réalisée par lots ou en mode à circulation continue. De nombreux accessoires, tels que les sonotrodes, les amplificateurs d’amplitude, les cellules à circulation et les réacteurs, permettent d’équiper l’installation à ultrasons de manière optimale en fonction des objectifs du procédé.
Les processeurs à ultrasons de Hielscher peuvent être contrôlés avec précision, et les données du procédé sont automatiquement enregistrées sur la carte SD intégrée à nos systèmes à ultrasons numériques. Le contrôle fiable des paramètres du procédé garantit une qualité de produit constamment élevée et permet de standardiser les procédés.
La robustesse des équipements à ultrasons de Hielscher permet un fonctionnement 24/7 en service intensif et dans des environnements exigeants. Leur utilisation simple et sûre ainsi que leurs faibles besoins de maintenance font des systèmes à ultrasons de Hielscher des équipements de production fiables et endurants.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos appareils à ultrasons :
| Volume du lot | Débit | Appareils recommandés |
|---|---|---|
| 0,5 à 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 à 500mL | 10 à 200mL/min | UP100H |
| 10 à 2000mL | 20 à 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 à 20L | 0,2 à 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 à 100L | 2 à 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | supérieur | ensemble de UIP16000 |
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Bibliographie / Références
- Ahamad, Javed; Amin, Saima; Mir, Showkat R. (2015): Optimization of ultrasound-assisted extraction of charantin from Momordica charantia fruits using response surface methodology. J Pharm Bioallied Sci. 2015 Oct-Dec; 7(4): 304–307.
- Santana de Oliveira M., Almeida da Costa W., Figueiredo Bezerra F.W., Araújo M.E., Costa Ferreira G., Nunes de Carvalho Junior R. (2018): Phytochemical profile and biological activities of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae): A review. African Journal of Biotechnology Vol. 17(27), pp. 829-846, 4 July, 2018.
- Sutanto, H.; Himawan, E.; Kusumocahyo, S.P. (2015): Ultrasound assisted extraction of bitter gourd fruit (Momordica charantia) and vacuum evaporation to concentrate the extract. ISAC 2015.
- Thakre, A.; Deore, V.; Gaiwad, S.; Kawade, S. (2014): Extraction of Phytochemical Components from the Fruit of Momordica Charantia and Evaluation of its Antimicrobial Activity.
Informations utiles
Melon amer
Le melon amer (Momordica charantia L., de la famille des Cucurbitaceae ; également appelé courge amère, melon amer, pomme amère, courge amère, courge de la balsamine ou poire balsamique dans le langage courant) est un fruit présent en Asie et en Afrique, où il est apprécié pour ses divers bienfaits pour la santé. Le melon amer a été associé à des propriétés anticancéreuses, antimicrobiennes, anti-inflammatoires et antidiabétiques. Les propriétés médicinales du fruit de la courge amère sont liées à sa teneur élevée en composés phénoliques, qui agissent comme antioxydants. Souvent utilisée comme remède à base de plantes pour les diabétiques, la courge amère exerce des effets bénéfiques sur la réduction de la glycémie, liés à son composant bioactif, la charantine. La charantine est un mélange 1:1 de deux saponines stéroïdiennes, le glucoside de β-sitostéryle (C35H60O6) et le glucoside de 5,25-stigmastéryle (C35H58O6).
En outre, le fruit de Momordica charantia est très riche en polyphénols. En raison de leurs groupes hydroxyle, la plupart des composés phénoliques du melon amer sont des composés hydrophiles, tels que l’acide gallique, l’acide gentisique, la catéchine, l’acide chlorogénique, l’épicatéchine, l’acide de vanilline, l’acide protocatéchique, l’acide p-coumarique, l’acide o-coumarique et l’acide t-cinnamique. Cette richesse en polyphénols fait des extraits de courge amère un complément antioxydant puissant, très efficace pour piéger les radicaux libres.
La pulpe, l’arille et les graines du melon amer contiennent une quantité élevée de composés phénoliques et de flavonoïdes et constituent donc une bonne source pour la préparation de produits phytopharmaceutiques.
Les composés bioactifs de la courge amère, connus pour leurs bienfaits pour la santé, peuvent être extraits avec succès par sonication.
Comment fonctionne l’extraction par ultrasons ?
L’extraction assistée par ultrasons (UAE) repose sur le couplage d’ondes ultrasonores de très forte intensité dans un liquide ou une suspension. Les ondes ultrasonores créent des cycles alternés de haute pression / basse pression, ce qui entraîne la formation de cavitation. Le phénomène de cavitation ultrasonore ou acoustique se caractérise par des conditions locales extrêmes de pression, de température et de forces de cisaillement. À proximité des bulles de cavitation qui implosent, on observe des températures très élevées pouvant atteindre 5000K, des pressions de 1000 atmosphères, une vitesse de chauffage-refroidissement supérieure à 1010 K/s et des jets de liquide dont la vitesse peut atteindre 280m/s, qui se manifestent par des forces de cisaillement et des turbulences très élevées dans la zone de cavitation. La combinaison de ces facteurs (pression, chaleur, cisaillement et turbulence) désintègre les cellules (lyse) et accélère le transfert de matière pendant le procédé d’extraction, facilitant ainsi l’extraction liquide-solide des phytoconstituants des plantes. La technique d’extraction par ultrasons est largement utilisée pour extraire les flavonoïdes, les polysaccharides, les alcaloïdes, les phytostérols, les polyphénols et les pigments des plantes.