Les antioxydants naturels

38 Le régime alimentaire humain contient une matrice de différents composés possédantdes activités antioxydantes ou qui ont été suggérées pour piéger les ROS sur la base de leurs propriétés structurelles. Les représentants les plus éminents d'antioxydants alimentaires sont la vitamine C, les tocophérols, les caroténoïdes et les flavonoïdes.

L'acide ascorbique (vitamine C) est considéré comme l'un des antioxydants les plus puissants, moins toxiques et naturels. Il s'agit d'une vitamine soluble dans l'eau qui se trouve en concentrations élevées dans de nombreux aliments et plantes diététiques. L'acide ascorbique peut mettre fin à la chaîne de réactions radicalaires par transfert d'électrons

(Bendich et al., 1986; Weber et al., 1996).

Les principales sources de l'acide ascorbique dans l'alimentation sont les fruits, en particulier les agrumes, les kiwis, les cerises, les melons et les légumes comme la tomate, les légumes verts feuillus, le brocoli, les choux-fleurs et les choux de Bruxelles; son contenu pourrait dépasser 100 mg ascorbate/100 g de poids frais.

Les tocophérols sont une classe de composés chimiques dont beaucoup ont une activité de la vitamine E (Gülçin et al., 2005a ; ArasHisar et al., 2004). Ils sont les antioxydants lesplus connus et les plus utilisés (Pokorny, 1987). Ils peuvent être classés comme destocophérols et des tocotriénols, et dans chacune de ces deux classes il existe quatre isomères (α, β, γ et δ) fait un total de huit isomères de tocophérol.

Le composé α-tocophérol est une forme courante de tocophérol ajouté à des produits alimentaires. Les antioxydants naturels sont présents dans presque toutes les plantes, les microorganismes, les champignons et même dans les tissus des animaux (Pokorny, 1999).

1.2.1. Les flavonoides

Les flavonoïdes sont des éléments communs des plantes, plus de 8000 polyphénols, ycompris plus de 4000 flavonoïdes ont été identifiés dans différentes espèces végétales, et le nombre ne cesse de croître (Harborne et al., 1999 ; Beecher, 1999), ils ont été isolés à partir de presque toutes les parties de la plante: feuilles, tiges , racines, fruits ou graines. La structure de base de ces composés est constituée de deux noyaux aromatiques reliés par unechaîne aliphatique de trois atomes de carbone formant un cycle pyranne ou moins fréquemment un cycle furane (Harborne, 1986).

Les flavonoïdes sont des antioxydants très efficaces proposés pour la protection contre les maladies cardio-vasculaires en réduisant l'oxydation de lipoprotéines de basse densité.

39 Également, les flavonoïdes sont parmi les principaux constituants antioxydants de notre alimentation, leur dose journalière est supérieure à 100 mg (Dragsted et al., 1997).

En général, la capacité effective antioxydante de flavonoïdes dépend de certains facteurs, le potentiel de chélation de métal est fortement dépendant de l'arrangement des groupements hydroxyles et un groupement carbonyle dans la molécule, la présence de l'hydrogène ou des substituant donneurs d'électrons capables de réduire les radicaux libres et délocaliser l'électron non apparié qui conduit à la formation d'un radical phénoxy stable.

Généralement, il existe deux mécanismes d’action d’un antioxydant phénolique (généralement ArOH) (Wright et al., 2001):

 le transfert de l'atome d'hydrogène (HAT) ArOH → ArO+ H

 transfert d’un électron unique suivi par un transfert de proton (SET-PT), ArOH →ArOH+⋅+ e-

ArOH+⋅→ArO⋅+ H+

Récemment, un autre mécanisme a été découvert:

 transfert d’électron séquentiel de la perte de protons (SPLET) ArOH →ArO- + H+

ArO⋅+ ROO⋅→ArO⋅+ e⋅

Le groupe 7-OH joue un rôle important en tant que site d'ionisation et de transfert d'électrons. Par exemple, les mécanismes possibles pour la réaction de la quercétine avec le radical DPPH· a été donné en figure 8.

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Figure 8. Les mécanismes possibles de la réaction entre la quercétine comme un flavonoïde et les radicaux DPPH

Cette réaction est fortement accélérée par l'augmentation de la densité d'électrons dans les cycles A et C. De plus, l'itinéraire alternatif est un transfert d'électrons (ET) rapides à partir de l'anion phénolate vers les radicaux DPPH. Le cycle A est fortement électro-attracteur, et sous l'effet de la conjugaison, la partie catéchol du cycle B est le site le plus probable de déprotonation.

En raison de la présence de groupes -OH, de nombreux flavonoïdes sont principalement situés dans la phase aqueuse des systèmes biologiques. Les flavones, les flavonols, les isoflavones, les flavonones et les chalcones, se produisent dans tous types de tissus de parties aériennes de plantes (Herrmann, 1993 ; White et Xing, 1997). Les flavones et les flavonols sont trouvés dans presque toutes les parties de plantes, en particulier dans les feuilles et les pétales, ainsi que les flavonols survenant plus fréquemment que les flavones

(Herrmann, 1976).

1.2.2. Les acides phénoliques

L'activité antioxydante des acides phénoliques et leurs dérivés dépend du nombre et de la position des groupements hydroxyle liés au cycle aromatique (Rice-Evans et al., 1996;

Sroka et Cisowski, 2003). La présence de différents substituants dans le squelette phénol

41 En général, le phénol non substitué est inactif en tant que donneur d'hydrogène, les monophénols sont des antioxydants moins efficaces que les polyphénols. L'introduction d'un groupement donneur d'électrons tel que le groupement hydroxyle dans la position ortho ou para augmente l'activité antioxydante du phénol ou de l'acide phénolique

(Pokorny, 1988; Chimi etal., 1991).

En outre, la présence d'un groupement carbonyle, tel qu’un acide, un ester, ou une lactone, renforcée son activité antioxydante, cette dernière augmente lorsque le groupe carbonyle est séparé du noyau aromatique.Dans la littérature, la position et le degré d'hydroxylation sont très importante pour la détermination de l'activité antioxydante (Dziedzic et Hudson,

1984; Chen et Ho, 1997).