L’utilisation des HPH pour la production de fractions enrichies en molécules d’intérêt

L’impact de la pressurisation a été étudié sur de nombreuses matrices alimentaires. Les HPH, seules ou combinées à d’autres procédés (hydrolyse enzymatique, procédés baromembranaires) ont été utilisés pour améliorer l’extraction des composants bioactifs dans des matrices alimentaires (Galanakis, 2013) et ainsi générer des fractions enrichies en molécules d’intérêt (Tableau 2).

Tableau 2. Exemples de l'utilisation des HPH pour la production de fractions enrichies en

protéines d'intérêt

Études et composés ciblés (en gras) Paramètres de pressurisation

Références

Effects of high hydrostatic pressure on enzymes, phenolic

compounds, anthocyanins, polymeric color and color of

strawberry pulps

400-600 MPa; 5- 25 min

Cao et al., 2011

Application of high hydrostatic pressure processing of food to extracting lycopene from tomato paste waste

100–600 MPa; 1- 15 min

Jun, 2006

High hydrostatic pressure extraction of flavonoids from propolis

100–600 MPa; 1- 10 min

Shouqin, Jun, & Changzheng,

2005 Extraction of anthocyanins from grape skins assisted by high

hydrostatic pressure

200- 600 MPa; 30-90 min; 20-

70°C

Corrales, García, Butz, & Tauscher, 2009) High hydrostatic pressure extraction of phenolic compounds

from Maclura pomifera fruit

250-500 MPa, 10 min

Altuner, Işlek, Çeter, & Alpas,

2012 A comparison between high hydrostatic pressure extraction and

heat extraction of ginsenosides from ginseng (Panax ginseng CA Meyer)

80MPa; 12h; 30◦C

H.-S. Lee et al., 2011

Characterization of polyphenols from green tea leaves using a high hydrostatic pressure extraction

100-600 MPa; 1- 10 min

Xi et al., 2009

The use of high hydrostatic pressure to modulate milk protein interactions for the production of an alpha-lactalbumin

enriched-fraction

600 MPa/300 s Marciniak,

Suwal, Britten, Pouliot, & Doyen, 2018 High hydrostatic pressure-assisted enzymatic hydrolysis

improved protein digestion of flaxseed protein isolate and generation of peptides with antioxidant activity

100-300 MPa; 5 - 10 min

Franck et al., 2019

Ultrafiltration performance and recovery of bioactive peptides after fractionation of tryptic hydrolysate generated from

pressure-treated β-lactoglobulin 400-600 MPa; 10 min Boukil, Suwal, Chamberland, Pouliot, & Doyen, 2018

Impact of a high hydrostatic pressure pretreatment on the separation of bioactive peptides from flaxseed protein hydrolysates by electrodialysis with ultrafiltration membranes

400 MPa; 20 min Cecile Urbain Marie et al.,

2019

High hydrostatic pressure effect in extraction of 5-

methyltetrahydrofolate (5-MTHF) from egg yolk and granule

fractions

400 MPa; 5 min (Naderi, Pouliot, et al., 2017b)

3.4.1 Utilisation des HPH pour l’extraction des constituants du jaune d’œuf 3.4.1.1 Extraction de l’acide folique (5-MTHF)

L’acide folique (5-methyltetrahydrofolate (5-MTHF)), également appelé folate ou vitamine B9, est présente dans la granule du jaune d’œuf. Cette vitamine a un rôle primordial dans la prévention des maladies cardiovasculaires, des cancers. Chez la femme enceinte, la consommation de folate (400 µg/j) au cours de la grossesse a été corrélée à une baisse du nombre de l’occurrence de spina bifida chez le nouveau-né. Ainsi, plusieurs recherches sont disponibles sur des techniques d’extraction et de purification de l’acide folique, dont celles de Naderi et al. (2014 – 2017 ab). En effet, ces études ont porté sur l’utilisation des HPH comme procédé de déstabilisation du jaune d’œuf et du granule afin de générer une fraction enrichie en acide folique (Naderi et al., 2017 ab) après centrifugation de la fraction pressurisée. Plusieurs paramètres de pressurisation ont été testés soient 200, 400 et 600 MPa pendant 5 et 10 min.

Les résultats ont montré que les HPH engendrent la désintégration de la structure compacte de la granule ainsi que le transfert de l’acide folique de la fraction insoluble, la granule à la fraction soluble, le plasma, permettant la génération d’une fraction enrichie en acide folique. Les paramètres de pressurisation ont également été optimisés afin de maximiser les taux de pureté et de rendement en acide folique. Ainsi, une pressurisation de la granule du jaune d’œuf à 400 MPa pendant 5 min a permis d’extraire 78 % de l’acide folique présent dans la granule. Le taux d’extraction de phosvitine issu de la granule était 5,5 plus important comparé à celui issu du jaune d’œuf. En parallèle à l’extraction de l’acide

folique, Naderi et al. (2017) ont également évalué l’impact des HPH sur les constituants protéiques de la granule et du plasma du jaune d’œuf. Ces résultats sont présentés dans la section suivante.

3.4.2 Utilisation des hautes pressions hydrostatiques pour l’extraction de la phosvitine: résultats préliminaires

Suite à une précédente étude réalisée sur l’acide folique, Naderi et al. (2017) ont déterminé le profil protéique (SDS-PAGE) de la granule et du plasma obtenus après pressurisation et centrifugation (Figure 7) (Naderi et al., 2017 a).

Figure 7. Profil d'électrophorèse sur gel des protéines de la granule après pressurisation (Std = marqueur ; Gc = granule témoin; PC = Plasma témoin ; GHHP = granule pressurisée; PHHP =

plasma pressurisé) (Naderi et al., 2017 a)

À l’état natif, la phosvitine et l’acide folique sont, tous deux, contenus dans la granule du jaune d’œuf. Cependant, après pressurisation à 400 MPa pendant 5 min, ces deux composés

ont été récupérés dans le plasma. Ainsi, tout comme l’acide folique, la phosvitine est transférée du granule au plasma du jaune d’œuf. La phosvitine pourrait potentiellement être liée et interagir avec l’acide folique. Cette étude démontre également que la déstabilisation de la structure du jaune d’œuf et du granule par les HPH faciliterait la séparation de la phosvitine. Le mécanisme est cependant inconnu. Seuls Castellani et al. (2004) ont étudié l’impact des HPH sur la phosvitine du jaune d’œuf. Les paramètres de pressurisation de 300 et 600 MPa pendant 10 min ont été étudiés. Les résultats ont montré que la phosvitine ne s’est pas agrégée suite à la pressurisation en raison de sa structure désordonnée et de sa forte charge négative. La phosvitine est donc une protéine résistante aux HPH (Castellani et al., 2004). Il est donc nécessaire d’optimiser les paramètres de pressurisation afin de maximiser les taux d’extraction et de purification de la phosvitine dans la fraction plasma.