Lipophilisation enzymatique de composés phénoliques et évaluation de leurs propriétés antioxydantes

Abstract

L'oxydation des lipides insatures, qui constitue l'une des causes majeures de l'alteration des produits alimentaires et cosmetiques, peut etre limitee par l'emploi d'antioxydants. Les composes phenoliques, et plus particulierement les acides phenoliques et les flavonoides, suscitent un interet grandissant pour leurs proprietes antioxydantes. Cependant, la mise en oeuvre de ces molecules polaires dans les matrices lipidiques (de type emulsion ou autre) est delicate et peut s'accompagner d'une diminution de leur efficacite. Pour contourner ce probleme, l'une des strategies consiste a ajuster la polarite de ces molecules par le greffage de chaines aliphatiques de longueurs differentes. La premiere partie de ce travail a ete consacree a la synthese enzymatique d'une serie d'esters lipophiles des acides chlorogenique et rosmarinique. Concernant l'acide chlorogenique, les meilleurs resultats ont ete obtenus en utilisant une strategie en deux etapes. Cette strategie correspond a une esterification prealable au methanol en presence d'une resine sulfonique suivie d'une transesterification enzymatique (lipase B de Candida antarctica) du chlorogenate de methyle en milieu fondu, avec des alcools de longueurs de chaine comprise entre 4 et 16 atomes de carbone. En conditions optimales, les vitesses initiales de transesterification s'averent jusqu'a deux fois superieures aux vitesses d'esterification enzymatique directe. Par ailleurs, la strategie en deux etapes conduit a des rendements globaux de 61 a 93% contre 40 a 60% dans le cas de l'esterification directe. Concernant l'acide rosmarinique, seule l'esterification directe en presence de resine sulfonique a permis d'atteindre des rendements satisfaisants (de 82% a 99%, selon la longueur de la chaine greffee). Dans la deuxieme partie de ce travail, nous avons evalue, d'un point de vue cinetique et stationnaire, l'impact de la lipophilisation sur la capacite des nouvelles molecules a pieger le radical stable 2,2-diphenyl-1-picryihydrazyl (DPPH*). Les donnees cinetiques montrent que l'acide chlorogenique se stabilise sous sa forme quinone, tandis que les esters tendent a former des dimeres a partir de leurs formes semi-quinone. Les resultats obtenus a l'etat stationnaire indiquent que les acides chlorogenique et rosmarinique, mais egalement leurs esters . respectifs, ont une capacite reductrice superieure a la capacite theorique imputable aux nombre d'hydroxyles phenoliques. Ces resultats peuvent etre expliques en considerant l'existence de reactions de regeneration et/ou de dimerisation. Enfin, la troisieme partie de ce travail a ete consacree a l'evaluation de la capacite antioxydante des derives lipophilises d'acides chlorogenique et rosmarinique en milieu emulsionne, par une nouvelle methodologie appelee test des Menes conjugues autoxydables (CAT). Les resultats ont montre que l'augmentation de la longueur de chaine aliphatique ne conduisait pas forcement a une amelioration de la capacite antioxydante comme le predit le «Paradoxe Polaire». En effet, un maximum de la capacite antioxydante pour des longueurs de chaine de 12 et 8 atomes de carbone a ete observe pour les derives lipophiles des acides chlorogenique et rosmarinique respectivement. Les principales hypotheses avancees pour expliquer ce comportement inattendu sont basees sur la repartition des antioxydants et de leurs formes oxydees entre les diverses phases du systeme reactionnel. (Resume d'auteur)