RAPPORTFINAL

Stratégied’innovationArgousier(Hippophae rhamnoidesL.)

Potentieldevalorisationdufruitdel’argousieretsesdérivés

Présentéà:

AndréNicole,Président

AssociationdesProducteursd’ArgousierduQuébec

Préparépar:

FrançoisCouture,Économisteagroalimentaire

RonanCorcuff,M.Sc.

PaulPaquin,Ph.D.

14DÉCEMBRE2010

Tabledesmatières

1. Rappel du mandat ___________________________________________________________3

2. État des connaissances sur la composition et les effets santé du fruit de l’argousier (Hippophae rhamnoides L.)______________________________________________________3 2.1.FRUITENTIER ________________________________________________________________ 4 2.1.1.Compositiond’intérêt _______________________________________________________________ 4 2.1.2.Effetsobservés_____________________________________________________________________ 5

2.2.PULPE _______________________________________________________________________ 5 2.2.1PULPE‐HUILE______________________________________________________________________ 6 2.2.1.1Compositiond’intérêt____________________________________________________________ 6 2.2.1.2Effetsobservés _________________________________________________________________ 6

2.2.2PULPE‐JUS________________________________________________________________________ 7 2.2.2.1Compositiond’intérêt____________________________________________________________ 7 2.2.2.2Effetsobservés _________________________________________________________________ 8

2.2.3PULPE‐RÉSIDUS ___________________________________________________________________ 8 2.2.3.1Compositiond’intérêt____________________________________________________________ 8 2.2.3.2Effetsobservés _________________________________________________________________ 9

2.3.GRAINE _____________________________________________________________________ 11 2.3.1GRAINE‐HUILE____________________________________________________________________ 11 2.3.1.1Compositiond’intérêt___________________________________________________________ 11 2.3.1.2Effetsobservés ________________________________________________________________ 11

2.3.2GRAINE‐RÉSIDUS __________________________________________________________________ 12 2.3.2.1Compositiond’intérêt___________________________________________________________ 12 2.3.2.2Effetsobservés ________________________________________________________________ 13

3. Synthèse des informations ___________________________________________________14

4. Conclusions _______________________________________________________________17

5. Bilan des heures travaillées __________________________________________________18

6. Références ________________________________________________________________19

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1.Rappeldumandat

Lamisesurpiedd’unefilièredel’argousierenterritoirequébécoisfaitl’objetd’uneffortsoutenudela part de l’association des producteurs d’argousier du Québec et nécessite une meilleureorganisationdesinformationslespluscrédiblesquantauxapplicationsetdébouchéspotentielsdel’argousier et ses dérivés. À cet égard, l’association souhaite amorcer un travail permettantd’identifier les opportunités de développement et d’innovation possibles à partir de l’argousierproduitauQuébec.L’associationpar l’entremisedesonprésident,MonsieurAndréNicole, adoncdemandéà l’InstitutdesNutraceutiquesetdesAlimentsFonctionnelsde l’UniversitéLaval(INAF)d’accompagner cette dernière dans sa mission d’intéresser le plus grand nombre d’intervenantspossiblesàlaproduction,latransformationetlamiseenmarchédel’argousieretsesdérivés.Donc,lemandatconfiéàl’INAFconsistaitàréaliserlestravauxsuivants:

1.Unerevue littérairesur lepotentield’applicationcommercialepermettantdevaloriser

Hippophae rhamnoides L. et ses constituants utilisables dans les secteurs del’alimentaire,desproduitsdesanténaturelsetducosméceutique.

2.Évaluerlepotentield’opportunitéselondesapplicationsciblées,demêmequelesétapes

àsuivrepourledéveloppementenfilièreetlavalorisationdeHippophae rhamnoidesL.

2.Étatdesconnaissancessurlacompositionetleseffetssantédufruitdel’argousier(Hippophae rhamnoidesL.)

L’argousierestunarbusteimplantétrèsrécemmentenAmériqueduNordetEurope,bienqu’ilsoitconnudepuis très longtempsdespopulations chinoises et russes,notammentpour lespropriétésmédicinales de ses fruits et ses feuilles. Les fruits de l’argousier sont en effet traditionnellementutilisésdanscespopulationspoursoignerdiversmauxliésàdesinflammations,desinfections,desulcères,des cancers,desmaladiesdepeau,etc. (Guliyevet al., 2004).Lesqualitésnutritionnelles,nutraceutiques, cosméceutiques et médicinales du fruit de l’argousier suscitent ainsi un intérêtgrandissant en Occident depuis la dernière décennie. La composition d’ensemble du fruit estintéressante,maislefruitdel’argousierétantconstituéd’unegraineetdepulpe,ilestaussipossiblede fractionner différentesparties (ex. jus, huiles, pigments) pour concentrer certaines teneurs encomposésphytochimiquesd’intérêtoupourisolerdeseffetssanté.Cettesynthèsedes connaissancesscientifiquesrécentesacquisessur le fruitde l’argousierapourobjectif de clarifier les compositions de différentes parties (fruit entier, pulpe, graine), afin depréciserdanslesquellespeuventseretrouvercertainesclassesdecomposésd’intérêtnutraceutiqueoucosméceutique,etd’étayerleurpotentielparlesétudesdisponiblessurleseffetssantéobservés.Les données étant assez variables selon les sous‐espèces, celles valables pour les sous‐espècesimplantées au Québec (subs. rhamnoides etmongolica), lorsque disponibles, serontmentionnées.Étantdonnélatrèsvasteinformationdisponiblesurl’argousieretladuréedumandat,larechercheprésentée s’est concentrée sur les informations pertinentes et récentes et ne se veut pointexhaustive.

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2.1.FRUITENTIER2.1.1.Compositiond’intérêtLe fruitde l’argousiersedistingueenpremier lieuparseshautesteneursencomposés lipophilescomparativementauxautresfruits:

• Huile: 16.6 g d’huile/100g matière sèche (MS) soit 3.5 g/100g fruit frais avec pourcomposition globale en acides gras de 23.6%C16:0;26.0%C16:1n­7; 17.2%C18:1n‐9;15.3%C18:2n­6;8.8%C18:3n­3et7.8%C18:1n‐7(subs.rhamnoides)(Yangetal.,2001);

• Caroténoïdes:120‐1425mgdecaroténoïdes/kgMS,avecprésenced’unegrandevariétédemolécules dontβ‐carotène, zéaxanthine, lycopène,α‐carotène, lutéine etβ‐cryptoxanthine(Anderssonetal.,2009);

• VitamineE:56‐140mgdetocophérols&tocotriénols(tocols)/kgMS(Kallioetal.,2002)à480mg/kgMSdont75%deα‐tocophérol/kgMS(Anderssonetal.,2008),pouruneactivitéde380mgdevitamineE/kgMS;

• Phytostérols:340‐502mgdephytostérols/kgMSou13‐33g/kgfrais(Yangetal.,2001).Ceci classe le fruit de l’argousier nettement à part des fruits les plus riches en lipides(framboises,4.6g/100gMS),encaroténoïdes(mangue,1000mg/kgMS)ouenvitamineE(mûre,99mg/kgMS)(USDA‐ARS,2002).Cescomposésseretrouverontmajoritairementdanslesportionshuileusesdufruit,maisendifférentesproportionsselonlespartiesd’origine(cf.plusbas).Lefruitcontientégalementd’autrescomposésintéressants,plushydrophiles,quiserontretrouvésprincipalementdanslejusoulesmatricessolides:

• VitamineC:150‐490mg/100gfruitfrais(Gutzeitetal.,2008;Ranjithetal.2006),présenceaussidethiamine,riboflavine,nicotinamide,acidepantothénique,pyridoxine,biotine,acidefoliqueetphylloquinone(Gutzeitetal.,2007);

• Composésphénoliques:totalde220à360mgeq.catéchine/100gfruits(8.8à14.4geqcatéchine/kgMS;Zadernowskietal.,2005)dont:

o Proanthocyanidines:275mgeq.catéchine/100g,cequiestassezélevé(Hosseinianetal.,2007);

o Flavonols:49‐129mg/100g fruits fraispoursubsrhamnoides et27‐81mg/100gfruitsfraispoursubsmongolica(Yangetal.,2009).

o Acidesphénoliques: 88‐110mg/100g fruits frais (3.5 à 4.4g/kgMS), constituésaux2/3d’acidesalicylique(Zadernowskietal.,2005);

• Lignanes: 13‐80 mg/100 g fruits frais de lignanes (mêmes niveaux que framboise oucéréales)(Yangetal.,2006);

• Minéraux:PotassiumetManganèsesontgénéralementprésentsenquantitéimportantesil’onsefieauxdosesquotidiennesrecommandées(Gutzeitetal.,2008).

Ilfautnoterquelesteneursdecescomposéssontsouventassezvariablesselonl’origineetlesconditionsdeculture,lasous‐espèce,ladatederécolte.

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2.1.2.EffetsobservésSil’onconsidèrelefruitentier,quelqueseffetssantéontétéétudiéssurl’huiledanssonensemble(huiledepulpe+huiledegraine).1osm2ti4ue : La composition globale de l’huile du fruit est assez remarquable. Elle est d’une partd’un intérêt nutritionnel particulier car elle possède une teneur élevée en acideα‐linolénique(ALA),oméga‐3essentiel, tout enétantpas tropélevéeenacide linoléique,oméga‐6bénéfiquepour la santé, mais qui peut provoquer des inflammations si présent en trop grandeconcentration. Le ratio n‐6/n‐3 est inférieur à 2, ce qui est garant d’un très bon équilibrenutritionnel (Duboiset al.,2007).Parailleurs, sa teneurélevéeenacidepalmitoléique(C16:1)est unique et en fait une huile de choix, en combinaison avec ses teneurs en vitamine E,caroténoïdes et phytostérols, pour ses qualités dermatologiques et soins cutanés ou desmuqueuses(Menvielle‐Bourgetal.,2009).Ainsi,l’ingestionde5gd’huile(combinaisongraineetpulpe)parjourpendant4moisaatténuélessymptômesdedermatitechezdesadultes(Yangetal., 1999, 2000). Cependant, l’acidepalmitoléiqueest concentréuniquementdans l’huile de lapulpe et non dans celle de la graine, qui contient les acides gras polyinsaturés. Ainsi, lescaractéristiques et utilisations éventuelles des deux huiles peuvent être bien différentes (voirplusbas).

1ardiovasculaire :Étantdonnéleshautesteneursenn‐6etn‐3,etleration‐6/n‐3inférieurà2,cetyped’huileseraittoutindiquéepourprévenirlesrisquescardiovasculaires.L’ingestionpardeshommesnormauxde5g/jd’huiled’argousiern’apasaffectéleurslipidessanguinsnileglucosesanguin,maisacependantréduitl’agrégationdesplaquettesinduiteartificiellement(Johanssonetal.,2000). Lamajoritédesétudesàcaractèrecardiovasculaireconcerne l’huiledegraineoul’huiledepulpeséparément.

7ntioxydati:: Bien que ce fruit soit riche en composés antioxydants tels que caroténoïdes,précurseursdelavitamineEetcomposésphénoliques,lacapacitéantioxydanteORACtotaledufruitaétémesuréeà251mgeq.Trolox/100g,cequineclassepaslefruitdel’argousierparmiles fruits les plus élevés (Hosseinian et al., 2007). Une autre étude a mesuré 23‐24 µmol eqTEAX/gd’extraitbrutdu fruit, etqui s’estavéré l’extrait leplusefficacepour l’inhibitionde laperoxydationdeslipidescomparativementàdesextraitsaqueux,phénoliquesoulipophilesdesmêmesfruits(Gaoetal.,2000).

2.2.PULPELapulpecontientenmoyenne surunebase fraîchede75à80%d’eau, 9.5%desucres (glucose,fructose,mannitol,sorbitol,xylitol,xylose),4.6%delipides,1.8%deprotéines,1.0%decendreset2.4%defibres(Arimbooretal.,2006).Enfait,lateneurenhuiledelachairetdelapeauesttrèsvariable,de1.4à13.7%dufruitfrais,etplus précisément 3‐8% pour subs. rhamnoides et 2‐10% pour subs. mongolica (Yang et Kallio,2002).Dansdesfruitslyophiliséesdelasubs.rhamnoides,ellereprésente18.9%delamasse(YangetKallio,2001).

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2.2.1PULPE­HUILE2.2.1.1Compositiond’intérêt

• Acidesgras:L’huilede lachair estdecompositionuniqueavecune très forteproportiond’acide palmitoléique (C16:1, n‐7) (16‐54%), d’acide palmitique (C16:0) (17‐47%) etd’acideoléique(C18:1,n‐9)(2‐35%)(Ranjithetal.,2006).Contrairementàcelledel’huiledegraine,lacompositiondel’huiledepulpeestassezvariableselonlessous‐espècesetlespériodesderécolte.Lesconcentrationsmoyenneslesplusélevéesd’acidepalmitoléiqueontétéretrouvéesdans lessubs.mongolica (34%enmoyenne)etrhamnoides (24%)(YangetKallio,2001).

• Tocols:Laconcentrationentocols,précurseursdelavitamineE,estunpeuplusfaibleque

celle des graines,mais comme l’huile depulpe est plus importante en terme demasse, lamajoritédestocolsdufruitprovientdel’huiledepulpe(YangetKallio,2002;Kallio,2002).Deplus90%enestconstituédeα­tocophérol, la forme laplusefficacementconvertieenvitamine E. Ces teneurs sont très dépendantes de la période de récolte (Yang et Kallio,2002). Dans une autre étude, la teneur totale sur une base d’huilea été de 1 410mg detocols/kg huile, dont 70%sous forme deα‐tocophérol. L’huile depulpe a démontré aussiuneplusgrandeactivitévitaminiqueE(etA)que l’huiledegraine(Arimbooretal.,2006).Uneautreétudeconfirmelateneurde1300à1788mgdetocolstotaux/kgd’huile(Ranjithetal.,2006).

• Phytostérols: Teneur moyenne de 4 400 mg de phytostérols/kg d’huile, dont 73%

constituédeβ­sitostérol, leresteétantdustigmastérol(Arimbooretal.,2006).Selonuneautre étude, l’huile de pulpe contient plusieurs phytostérols (total de 279 mg/kg),principalementdeβ‐sitostérol(198mg/kg)danssubsrhamnoides(Yangetal.,2001),maisaussidel’α‐amyrineetd’autrestriterpènes(86mg/kg).

• Caroténoïdes:Teneurassezélevée,soitde0.7à5.0g/kghuileselonlesétudes(Arimboor

etal.,2006;Ranjithetal.,2006;YangetKallio,2002).Lescaroténoïdesdufruit,pigmentslipophiles,seretrouventnaturellementdansl’huile.

• Acideursolique:Ilaétéidentifiédansunefractiond’acétated’éthyleissuedel’extraction

delachair(Greyetal.,2010);laprésencedecetriterpènebio‐actifdansl’huiledepulpeestdonctrèsprobable.

2.2.1.2Effetsobservés1osm2ti4ue : L’acide palmitoléique (C16:1) a l’intérêt d’avoir une fluidité équivalente aux acidesgras polyinsaturés (ex. C18:2 et C18:3), tout en maintenant une plus grande résistance àl’oxydation.Ilestprésentdanslesmembranesdesmuqueusesetdelapeau(Duboisetal.,2007).Il active le métabolisme des muscles vasculaires et aurait par ailleurs une activitéhypocholestérolémique et hypoglycéridique (Yang et Kallio, 2001). Avec également sa hauteteneurenéquivalentvitamineEetencaroténoïdes,l’huiledepulpepeuttrouverdenombreusesapplicationcosmétiques.

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7ntidermatose :L’ingestionde5gd’huiledepulpeparjourpendant4moisaprocuréuneprotectioncontre les dermatites chroniques ; elle a augmenté un peu la teneur en C16:1 dans lacompositionglycérophospholipidesduplasmasanguin,maisaeupeud’effetsurlacompositiondelapeau(Yangetal.,1999;2000).L’effetdel’huiledepulpeseraitplutôtassociéeàsateneurenphytostérolsauxpropriétésantiinflammatoires(Yangetal.,1999).

7ntiulc2rog2ni4ue :Unefractiond’hexanedufruit(HRe‐1)adémontréchezdesratsalimentésavec1mL/kgetchezlesquelsdesulcèresgastriquesétaientchimiquementinduits,uneréductiondemoitiédunombredelésionsparanimaletdelatailledeslésions(Süleymanetal.,2001).

7ntioxydati: : Cemême extrait a démontré des effets semblables à ceux de la vitamine E contrel’oxydationassociéeàlanicotinechezdesratsalimentésavec250mgd’extrait/kgcorporel/jourpendant 3 semaines dans le sang (Süleyman et al., 2002), le foie (Taysi et al., 2010), le cœur(Gumustekinetal.,2010),maispasdanslecerveau(Gumustekinetal.,2003).

7nticancer :Lafractiond’acétated’éthylericheenacideursoliquea inhibélaprolifération invitrodecellulesmodèlesducancerduseinetducancerducolonàpartirde0.25%(v/v)etpresquetotalementà2%(v/v)d’application(Greyetal.,2010).Cettefractioninduitaussil’apoptosedes2 souches cellulaires. Par ailleurs cette fraction est cytotoxique envers une cellulemodèle ducarcinomehépatocellulairehumain,maislesauteursontattribuéceteffetsurtoutauxphénolsdelafraction(Tengetal.,2006).L’acideursoliqueestuntriterpènequiadémontréplusieurseffetssanténotammentantiinflammatoireetanticancérigène(Suhetal.,1998;Pathaketal.,2007).

2.2.2PULPE­JUS2.2.2.1Compositiond’intérêt

• Acides organiques: Le jus d’argousier se caractérise par une forte teneur en acidesorganiques(majoritairementmaliqueetquinique),assezvariableselon laprovenance.Parexemple,onrapportedesconcentrationsde53g/Ldont37pouracidemaliqueet15pouracidequiniquepoursubsrhamnoides;32g/Ldont15pouracidemaliqueet17pouracidequiniquepoursubs.mongolica(Yang,2009).

• Sucres:Lateneurensucredujusestassezfaibleetestaussidépendantedelaprovenance

del’échantillon.Hormislessucrescourants, le jusdefruitdel’argousiercontientquelquesdérivés de sucrespeu fréquents.Ainsi, pourun total de17 gde sucres/L, il y avait 6 g/Ld’éthyle­β­D­glucopyranoseet3g/Ldemethylinositolpoursubsrhamnoides;alorsquepouruntotalde77g/L,onretrouvait1g/Ld’éthyle‐β‐D‐glucopyranoseet2g/Ldemethylinositol pour subs.mongolica (Yang, 2009). Il n’y a pas d’information sur l’effet santé duéthyle‐β‐D‐glucopyranosemaislesinositolsinterviendraientdanslarégulationdeplusieursprocessusphysiologiques(Kallioetal.,2009).

• VitamineC:LateneurenvitamineCestassezélevéesoit0.3‐2.5g/kgdejus(Beveridgeet

al.,1999;Ecclestonetal.,2002;Röschetal.,2003;Arimbooretal.,2006).Lateneuresttrèsvariable selon la sous‐espèce, par exemple on retrouve demoins grandes concentrationsdansrhamnoidesoumongolica(0.02‐2g/L)quedanssinensis(4‐13g/L)(Kallioetal.,2002).

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• Composésphénoliques:Parmi les composésphénoliques, le jus contient trèspeud’acidesphénoliques (3.6 mg/L), mais des flavan‐3‐ols (373 mg/L dont 351 mg/L deproanthocyanidines, 19mg/L de catéchine et 2.8mg/l d’épicatéchine) et des flavonols(357.2mg/L)dontl’isorhamnétine‐3‐rutinosideà181mg/L)(Roschetal.,2003).D’autresauteursontretrouvéjusqu’àprèsde1200mgdeflavonoïdes/Ldejus,essentiellementissusde l’isorhamnétine (500 mg/L) (Eccleston et al., 2002), et près de 10 000 mg eq deproanthocyanidines/L, ce qui est élevé comparativement à d’autres jus de petits fruits(Hosseinianetal.,2007).

• Minéraux: On retrouve de fortes concentrations en potassium (4 g/kg jus) et en

manganèse (3.7 mg/kg) comparativement aux besoins nutritionnels. Les teneurs sontcorrectesenmagnésium,fer,cuivreetchrome,alorsqu’ellessontfaiblespourlecalcium(21mg/kg)maisaussiensodium(17mg/kg)(Gutzeitetal.,2008).

Lorsquelejusn’estpasfiltréetclarifié,onretrouveuneportionhuileusequiprocurenotamment:

• VitamineE:jusqu’à13.3mg/Ldejusdont10.5deα‐tocophérol(Ecclestonetal.,2002).

• Caroténoïdes:7.3mg/L(Ecclestonetal.,2002).2.2.2.2EffetsobservésIlyaassezpeud’effetsspécifiquesaujusdefruitd’argousierrapportésdanslalittérature.1apacit2 antioxydante: La capacité antioxydanteORAC totale du jus a étémesurée de379mg eq.Trolox/100 g, ce qui est relativement élevé pour un jus de fruit (Hosseinian et al., 2007). Lamajeurepartiedel’activitéantioxydantedujusnonclarifiéprovenaitdel’activitédelavitamineC(82.1%)etdesproanthocyanidines(21.2%)alorsquelesflavonolsontétépeuefficaces(Roschetal.,2003,subsrhamnoides).

Protection cardiovasculaire :Iln’apasétéobservéd’effetsurl’agrégationinduitedesplaquettes,nisur l’oxydation du LDL chez des hommes ayant ingéré 300 mL de jus par jour pendant 8semaines,mais en revanche une augmentation bénéfique du taux de HDL au cours du temps(Ecclestonetal.,2002).

2.2.3PULPE­RÉSIDUS2.2.3.1Compositiond’intérêtIlyacurieusementpeud’étudesquidétaillentlacompositiondurésidusdepulpeaprèspressage.Cependant,parmilesrésidusdelapulpesèche,onretrouvecommecomposésd’intérêtlamajoritédescomposésphénoliquesdufruitainsiquedeslignanes:

• Flavonolssurtoutcomposésdeisorhamnétine,sousdifférentesformeslibresouglycosylées;présenceaussidequercétineetdekaempférol(Zuetal.,2006);

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• Proanthocyanidines:1230mgeq.catéchine/100g,cequiestassezélevé(Hosseinianetal.,2007).Identificationde(+)gallocatéchineet(‐)‐épigallocatéchine,decinqdimèresetde9trimères(Roschetal.,2004);

• Lignanes: 34‐313 µg/100g pulpe sèche de sécoisolaricirésinol et 3‐25 µg/100g dematairésinol(Yangetal.,2006).

Si lapulpeest issuede la déshydration (par séchageou lyophilisation), ony retrouveraaussi, enplusconcentrés,lesconstituantsénumérésdanslejussoitnotamment:

• Caroténoïdes,phytostérols,acideursolique, tocophérolsetvitamineC (Cossutaetal.,2007).

2.2.3.2EffetsobservésPlusieurs études ontporté surdes extraits alcooliques (éthanolouméthanol)du fruit, etonpeutattribuer leseffetsobservéspour laplupartauxcomposésphénoliquesprésentsdans lapulpedufruit.7ctivit2 antioxydative : La capacité antioxydante ORAC du résidus de pulpe est de 231 mg eq.Trolox/100g,cequin’estpastrèsélevécomparativementàd’autrespetitsfruits,etcemalgrélabonne teneur en composés phénoliques (Hosseinian et al., 2007). Cependant, un extraitéthanoliquedufruitséché,concentréà10mg/mL,adémontréin vitrouneactivitéantioxydanteà différents niveaux (baisse du niveau de radicaux libres superoxyde et oxyde nitreux,stimulationduniveauantioxydantdeslymphocytesetdeleurprolifération)(Geethaetal.,2002).Une fraction de l’argousier riche en flavonoïdes (REC‐1001) a démontré une activitéantioxydantesupérieurede67%àcelledelavitamineE(Chawlaetal.,2007).L’isorhamnétine,le flavonol le plus présent, même si il n’est pas le plus efficace, a démontré une activitéantioxydanteenversleLDLoxydé,etaprotégélescellulesendothélialesdeblessuresoxydatives(BaoetLou,2006).

Protection cardiovasculaire :Lesflavonolsglycosylés,essentiellementisorhamnétineetquercétine,ont été absorbés et retrouvés dans le plasma quelques heures après consommation de fruitsd’argousier (Lehtonen et al., 2010). Cependant, l’addition d’un extrait de flavonols àl’alimentation(78mg/jpendant4semaines)aeupeud’effetsurlesparamètressanguinsrelatifsauxrisquesdemaladiescardiovasculaireschezdeshommesensanté(Suomelaetal.,2006).Leplasma possédait malgré tout davantage d’isorhamnétine rapidement absorbée, et l’ajoutd’huile de graine d’argousier a favorisé son absorption. Chez des adultes en santé ayantconsomméquotidiennement 28 g de purée de fruit pendant 3mois, les niveaux des flavonolsquercétine et isorhamnétine non glycosylés étaient plus élevés dans le sang, mais n’ont pasaffecté lesniveauxde cholestérol (HDLouLDL) sériques (Larmoet al., 2009).Dansuneétudepréalablesurdeshumainsensanté,laréductiond’unmarqueurdel’inflammationsériqueavaitétéobservée(Larmoetal.,2008).Parailleurs,desratsalimentésavec700mgdepoudredefruitséché/kgdemassecorporelleonteudifférents indicateursd’hypertensionsanguineà labaisse(Koyamaetal.,2009).Unextraitdeflavonesdufruitdel’argousieralimitélathromboseinduitedans l’artère fémorale de souris (300 µg/kg administré par intraveineuse) et inhibé in vitrol’agrégationdesplaquettes(3µg/mL)(Chengetal.,2003).

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7nticancer : Une fraction éthanolique riche en composés phénoliques a inhibé la prolifération in vitrodecellulesmodèlesducancerduseinetducancerducolonà2%(v/v)d’application,maismoins efficacement que la fraction d’acétate d’éthyle (Grey et al., 2010). Par ailleurs, d’autrescellules modèles de ces deux types de cancer ont eu une croissance limitée par un extraitéthanolique du fruit de l’argousier (Olsson et al., 2004). Comparativement à des fractions dumême type d’autres petits fruits, l’extrait d’argousier était assez pauvre en anthocyanes etphénolstotaux,maisricheencaroténoïdesetvitamineC.Parailleurs,lesflavonolsisolésdufruitont démontré pour certains une inhibition des cellules leucémiquesmodèles, et pour d’autresune induction de l’apoptose de ces cellules (Hibasami et al., 2005). Il a aussi étémontré quel’isorhamnétinepeut avoirun effet cytotoxique surdes cellules du carcinomehépatocellulaire,maisàconcentrationélevée(600mM)(Tengetal.,2006),etsurlescelluleshumainesducancerdu colon (Jamarillo et al., 2010). Un extrait éthanolique de la pulpe a réduit la carcinogénèse(papillomagénèse)dansdesmuqueusesdesouris(préestomacetpeau),eninduisantdifférentsmécanismesdedéfense(Padmavathietal.,2005).Leslignanesdurésidusdepulpe,présentesenmoins grande concentration mais en plus grande quantité que dans le résidus de graines,pourraientcontribueràuneffetanticancer.Parailleurs,l’isorhamnétineadémontréunecertaineactivitéanticancerinvitro(Maetal.,2007).Aumoinsunbrevetexistesurleseffetsanticancersd’unepréparationdefruitetdefeuillesd’argousier(Daoetal.,2005).

<onction immune :Un extrait éthanoliquede l’argousier riche en flavones a stimulé la productiond’interleukine‐6 et la sécrétion du TNF‐alpha des cellules mononuléaires du sang humain,suggérant une stimulation du système immunutaire contre des infections microbienneséventuelles(Mishraetal.,2008).

7ntimicrobien :Unextraitdefruitlyophiliséà10mg/mLacontrôlélacroissanceenmilieuliquidede Salmonella enterica et de Staphylococcus aureus, mais pas de Listeria monocytogenes ni deLactobacillus rhamnosus. L’extrait des phénols du fruit de l’argousier (1 mg/mL) a contrôléseulementS@ aureus et n’est pas dans les extraits de fruits les plus efficacesparmi ceux testésdansl’étude(Puupponen‐Pimiaetal.,2005).

Aadioprotection :Dessourisexposéesàuneirradiationgammaontsurvécuà82%après ingestionpréalablede30mg/kgd’unextraitéthanoliquedufruit(RH‐3)vs0%pourlesindividustémoins(Goel et al., 2002 ; Sharma et al, 2004). Cet extrait a protégé leurs mitochondries, limitél’oxydationassociéeàl’irradiation(Goeletal.,2005;AgrawalaetAdhikari,2009)etprévenulamort cellulaire des cellules du thymus irradiées (Goel et al., 2004). Certains auteurssouhaiteraientvaloriserceteffet(Aroraetal.,2005;Jagetia,2007).

Beurologi4ue:L’ingestionde4mgd’extraitdefruit/kgdemassecorporellependantdeuxsemainesauraitrétablipartiellementlesactivitésmotricesetlesniveauxdetryptophaneetdesérotoninedanslecerveauderatssoumisàuntraitementmimantl’agitationschizophrénique(Batooletal.,2009).

11

2.3.GRAINEChaque fruit est composé d’une graine qui représente de 5.9% (Yang et Kallio, 2001) à 9.7%(Arimboor et al., 2006) de la masse totale du fruit frais. La teneur en huile des graines est enmoyennede10%etpeutallerà15‐16%(YangetKallio,2002).Elleaétéretrouvéede11.3%pourla subs. rhamnoides (Yang et Kallio, 2001). Le reste constitue un résidus solide aprèspressage/extractiondel’huile.2.3.1GRAINE­HUILE2.3.1.1Compositiond’intérêt

• Acidesgras:L’huiledesgrainesestricheestacideα­linoléique(C18:2,n‐6)(30‐40%)etenacide linolénique (ALA,C18:3,n‐3) (20‐35%).On remarqueraque les teneurs en cesdeuxacidesgrassontplusélevéesquedanslefruitentier.Lesautresacidesgrassontl’acideoléique (C18:1, n‐9), l’acide palmitique (C16:0), et dans une moindre mesure l’acidestéarique(C18:0)etl’acidevaccénique(C18:1,n‐7).Contrairementauxautresparamètres,iln’yapasdegrandesdifférencesentrelesdifférentessous‐espècesquantàlacompositiondel’huiledegraine(YangetKallio,2001;YangetKallio,2002).

• Tocols: La teneur élevée (100‐300mg/kg graines) (Kallio et al, 2002) est constituée de

plusieurs composantes, avec prédominance des formesα et γ pour 30‐50% chacun,maisaussi de β‐tocotriénol (1‐8%) (Yang et Kallio, 2002). Rapportée sur une base d’huile, lateneur moyenne est de 1 000 à 1 700 mg de tocols/kg d’huile (Arimboor et al., 2006 ;Purushothanametal.,2008;Tingetal.,2011).L’huiledegraineestplusricheentocolsquel’huiledelapulpe(XuandGao,2009).

• Phytostérols:L’huiledegrainecontientdenombreuxphytostérols(12000à23000mg/kg

d’huile), principalement de β­sitostérol (68%) et isofucostérol (15%) dans la subs.rhamnoides(Yangetal.,2001).D’autresauteursmentionnentdesteneursdeprèsde17000mg/kgd’huile,dont 81%constituédeb‐sitostérol, le restede campéstérol et stigmastérol(Arimbooretal.,2006;Purushothanametal.,2008).

• Ilyaunpeudecaroténoïdes(120‐1000mgdeβ‐carotène/kghuile)(YangetKallio,2002;

Purushothanametal.,2008;Tingetal.,2011),quiseretrouventessentiellementdansl’huiledepulpe(XuandGao,2009).

2.3.1.2EffetsobservésSelonlalittératurechinoiseetrusserapportéeparderécentsauteurs,l’huiledegrainediminueraitles risques demaladies cardiovasculaire et cérébrovasculaire, régulerait la fonction immune, etatténuerait l’inflammation (Yang et Kallio, 2001). Par ailleurs les tocotriénols auraient des effetsbénéfiqueshypocholestérolémique,anticanceretdermoprotecteur(Kallioetal.,2002)L’huile de graine est recommandée nutritionnellement comme source importante d’acides grasessentielsn‐3etn‐6(Duboisetal.,2007).Plusspécifiquement,lalittératurerécenterelateleseffetssuivants:

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Protection cardiovasculaire :Deslapinsnormauxingérant1mLd’huiledegrainependant18joursont eu une baisse significative de l’indice athérogénique et du ratio LDL/HDL, alors que lesniveaux deHDL et de l’activité vasorelaxante de l’aorte étaient augmentés (Basu et al., 2007).Danscettemêmeétude,maischezdeslapinshypercholestérolémiquesrecevant1mLd’huiledegrainependant30 jours, lesniveauxdetriglycéridesetdeLDLsanguinsontétéabaissés,alorsqueleniveaudeHDLaaugmenté,indiquantunfortpotentielanti‐athérogéniquedel’huile.

7ctivit2 antioxydante : L’activité anti‐radicalaire de l’huile de graine,mesurée dans deuxmodèlesdifférents,aétéimportanteetaétélégèrementplusélevéequecellesdel’huiledepulpeoucellede l’huile globale, mais pas significativement (Xu and Gao, 2009). Mesurée dans différentssystèmes in vitro, cette activité antioxydante de l’huile de graine s’est avérée souvent élevéecomparativementàdesmoléculesderéférencebienquesonpouvoirréducteurnesoitpastrèsfort(Tingetal.,2011).Invivo, l’huiledegraineaprésentéuneffethépato‐protecteurchezdessourissoumisesàuntraitementnocif(CCl4)et ingérant0.26mgd’huile/kgpar jourpendant8semaines,notammentencontrôlantlesniveauxoxydatifs(Hsuetal.,2009).Cesmêmesauteursont retrouvé des niveaux élevés d’enzymes de défense antioxydantes dans le foie des sourisalimentées (Ting et al., 2011). Chez des rats placés en hypoxie, l’alimentation de 1.5 à 5.0mLd’huile/kgmassecorporelle12havantlamiseenhypoxieaprotégécontreleslésionsaucerveauet la production de radicaux libres en stabilisant les mécanismes de défenses antioxydantes(Purushothanametal.,2008).

1icatrisation : L’ingestion de 2.5 mL d’huile de graine/kg masse corporelle de rats blessés, oul’application de 200 µL sur les blessures, a accéléré la cicatrisation sans provoquer d’effetsecondaireindésirable(Upadhyayetal.,2009).

7nti-Dn:lammatoire :L’ingestionde5gd’huiledegraineparjouralégèrementaugmentélesteneursenALAetEPA,autreoméga‐3synthétisédanslecorpshumainàpartirdel’ALA,maisaeupeud’effetsur lacompositiondesphospholipidesde lapeaudans lecasdedermatites(Yangetal.,1999). La consommation de 2 g d’huile a protégé également des sujets humains contre lessymptômesassociésàlaconjonctivitesèchelorsdeshiversnordiques(Larmoetal.,2010).

2.3.2GRAINE­RÉSIDUS2.3.2.1Compositiond’intérêt

• Ilyapeudedocumentationsurlacompositionspécifiquedelamatièresolidedesgraines.• Il faut toutefois mentionner la présence de lignanes, soit 93‐355 µg de

sécoisolaricirésinol/100gMSet1‐13µgdematairésinol/100gMS(Yangetal.,2006),soitenunpeuplusgrandeconcentrationquedanslapulpe.

• L’extractionparmicro‐ondesdesphénols totaux de la graine a révélé une teneur élevée

(23.5mgéquivalentacidegallique/gM.S.),constituéeprincipalementdequercétine(91%),glycosylée ou libre (Sharma et al., 2008). Cela représentait une concentration 5 fois plusgrande que celle de la pulpe (4.8 mg équivalent acide gallique/g M.S.). L’activitéantioxydante observée avec cet extrait (cf. plus bas) a été expliquée par la présence dequercétine,maisaussidegallocatéchine(proanthocyanines).

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2.3.2.2EffetsobservésLes lignanes sont des phytoestrogènes reconnus pour avoir un effet sur la baisse d’incidence decancerhormonaux(sein,prostate),del’ostéoporose,d’inflammationsetdemaladiesvasculairesetd’augmenter les fonctions cognitives et immunes (selonYang et al., 2006). Il n’y a cependantpasd’étudesconcernantl’effetdeslignanesdel’argousier,surtoutrelativementàleurteneur,quiest3foismoindrequedans la canneberge, ou la fraise et beaucoupmoinsque les grandes sources delignanes(lin,400000µg/100gMS,théetquelqueslégumes,1000‐4000µg/100gMS)(Yangetal.,2006).7ctivit2 antioxydante et antibact2rienne :Unextraitméthanoliquedegrainessèchesadémontréuneactivité antioxydante et antibactérienne envers différentes espèces de EacillusF Listeria monocytogenes etGersinia enterolitica, comparativement à des extraits plus lipophiles (Negi etal., 2005). Un extrait aqueux de la graine a également présenté une activité antibactérienneenversG@ enterocoliticaetL@ monocytogenes (Chauhanetal.,2007).L’activitéantioxydanted’unextraitdegrainesobtenuparmicro‐ondesétaitde182à282mgd’équivalenttrolox/gM.S.selonlaméthodeantiradicalairedemesureutilisée,etétaitdixfoisplusfortequecelledel’extraitdelapulpeoudufruitentier(Sharmaetal.,2008).

1ontrHle glyc2mi4ue: Un extrait aqueux de graine a montré un effet hypoglycémique ethypolipidémique chez des souris normales et antihyperglycémique chez des rats diabétiquesalimentéspar400mgd’extrait/kgcorporelpendant4semaines(Zhangetal.,2010).Lesniveauxoxydatifsdanslesangdecesratsétaientégalementdiminués.

Protection cardiovasculaire :Unextraitdesflavonesdurésidusincorporésdansalimentationderatshypertendus a baissé et contrôlé leur pression artérielle systolique au même niveau qu’unmédicament témoin. Ceci a été expliqué comme probable conséquence de la régulation dumétabolismeduglucoseetdel’améliorationdelarésistanceàl’insuline.Réduitaussil’activitédel’angiotensineII(Pangetal.,2008)

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3.SynthèsedesinformationsLescaractéristiquesd’intérêtnutraceutiquedesdifférentespartiesdufruitde l’argousierpeuventêtrerésuméesdanslesdeuxtableauxsuivants:Tableau1:Comparaisondescompositionscaractéristiquesestiméesetdeseffetsconnusdeshuiles

depulpeetdegrainedufruitdel’argousier(ennoir,effetsdémontréssurl’humain,engriseffetspossibles).

Composé Huiledepulpe HuiledegraineAcidesgras C16:1(30%) C18:2(35%)etC18:3(25%)Tocols(vitamineE) 1410mg/kghuile 1000–1700mg/kghuilePhytostérols 4400mg/kghuile 17000mg/kghuileCaroténoïdes(vitamineA) 700‐5000mg/kghuile 200–1000mg/kghuileTerpènes(Acideursolique) Présencetrèsprobable ?Rendementsapproximatifs 50ghuile/kgfruit 10ghuile/kgfruitActivités/intérêtsbiologiques Cosmétique

DermatologiqueAnti‐inflammatoireAntioxydante

Cardiovasculaire

NutritionnelCardiovasculaireAntioxydante

Tableau2:Comparaisondescompositionscaractéristiquesestiméesetdeseffetsconnusdesjusde

pulpe et des résidus de pulpe et de graine du fruit de l’argousier (en noir, effetsdémontréssurl’humain,engriseffetspossibles).

Composé Jusdepulpe Résidudepulpe

(aprèspressagedujus)Résidudegraine

Acidesorganiques 48g/kgjus ? ‐Sucres 19–85g/kgjus ? ‐VitamineC 0.03‐2.5g/kgjus ? ‐Flavonols 400mg/kgjus 1600mg/kgrésidu 8000mg/kgrésiduProanthocyanidines 385mg/kgjus 12300mg/kgrésidu ?Lignanes ? 3400mg/kgrésidu 3700mg/kgrésiduRendementapproximatif

700gjus/kgfruit 200grésidu/kgfruit 40grésidu/kgfruit

Activités/intérêtsbiologiques

AntioxydanteCardiovasculaire

CardiovasculaireRadioprotectionAntioxydanteAnticancer

AntimicrobienNeurologique

CardiovasculaireAntimicrobienAntioxydanteAnticancer

Contrôleglycémique

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Il ne fait aucun doute que le fruit de l’argousier possède de nombreux effets bénéfiques pour lasantégrâceàdenombreuxcomposantes.Ilyaunintérêtévidentpourl’exploitationdeseffetssantédufruitdel’argousierétantdonnésacomposition.Plusieursbrevetsfontétatd’utilisationd’extraitsdefruitsd’argousier,seulsmaisplussouventencombinaisonavecd’autresextraitsvégétaux,pourélaborer des préparations qui visent à prévenir et lutter contre des cancers, des désordrescardiovasculaires ou neurologiques, ou des inflammations. Des extraits de fruits d’argousierinterviennentcommeingrédientsmédicinauxdansdesproduitsdesanténaturelleapprouvéspar Santé Canada, dont les allégations sont, comme ingrédients principaux, de procurer un bonéquilibre en acides gras bénéfiques et de maintenir la santé de la peau, et comme ingrédientsmineurs, de faciliter la métabolisation des sucres et des gras, de contribuer à une bonne santécardiovasculaire,oudeprocurerunebonnesourced’antioxydants.Les différentes composantes d’intérêt peuvent se retrouver toutefois dans différentes parties dufruitousousdifférentesformes,etilseraitdifficiledemettreenplacedesprocédésd’extractionetde valorisation spécifiques. De plus, lesmécanismes d’action des différents constituants bioactifssont souvent associés, additifs ou synergiques. Il faut également tenir compte des variationsimportantes dans les teneurs des différents constituants en fonction des variétés/sous‐espèces,conditions agronomiques, date de récolte. Il sera donc important à cet égard de caractériser sespropresproduits,afindedéterminerplusprécisémentleurpotentiel.Ilyaégalementunréeldéfitechnologiquepourétablirunprocédérentableetefficaceafind’obtenirles parties désirées. Plusieurs auteurs présentent ainsi des schémas d’obtention de différentesparties (Beveridge et al., 1999 ; Cenkowski et al., 2006; Chauhan et al., 2003; Utioh, 2009).Cependantl’utilisationtellequelledufruitdel’argousieràdesfinsalimentairesapparaît limité,etpour favoriser le développement pérenne d’une filière, il est essentiel de trouver unevalorisationàtouteslespartiesdufruit.Ainsi,ilapparaîtplusappropriédedévelopperdesingrédientsàvaleurnutraceutiqueoucosméceutiqueissusdufruitdel’argousier.Auregarddescomposantesdechacunedespartiesdufruitetdeleurpotentiel‘santé’,ilressortque:1) Le jusde fruitd’argousiercontientdenombreuxélémentsnutritifs etnutraceutiques,mais

son utilisation telle quelle est limitée par son acidité, et par des problématiquescaractéristiques de l’industrie des jus & boissons (ex. disponibilité annuelle). Ladéshydratationdujus,parlyophilisationparexemple,permettraitd’obtenirunepoudre(poudreAduschémaci‐dessous)contenanttousles ingrédientsactifsprésentsdanslejus (vitamines, minéraux, composés phénoliques mais aussi certains constituantslipophiles comme des caroténoïdes, tocols et phytostérols), mais en plus grandeconcentration.Cette transformationoffriraitunproduitàhautevaleurajoutéeaupotentield’utilisationalimentairebeaucouppluslarge(ex.industriesdelaboulangerie,dessnacks,delaconfiserie,desconcentrésdejusetboissons,…);

2) L’huiledepulped’argousierestvéritablementdecompositionuniquedont les effets

sont établis, et doit être un des produits de valorisation dans le domaine descosméceutiques;

3) Lerésiduobtenuaprèsséparationdujusetdel’huiledepulpe,auquelpourraits’ajouterla

graineenpoudreet sonhuile,doit êtreun co‐produit àvaloriserégalementsous formedepoudre (poudre B du schéma ci‐dessous), étant donné les concentrations élevéesnotammentdeproanthocyanidines, flavonolset lignanesque l’onpourrait y retrouver.Desextraitsdecertainsconstituantspourraientaussiêtreutilisésàdesfinsnutraceutiqueset/oumédicinales(ex.huiledegraine,pigments,flavonoïdes,…).

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Ainsi, en tenant compte de la problématique actuelle de l’APAQ, il serait possible d’envisager unprocédédefractionnementdufruitdel’argousiersuivant:

Fruitentiercongelé(100kg)

Graine (6kg)

Pulpe(94kg)

Pressage I :roid

Jusnonclarifié ‘Marc’ (70kg) (24kg)

J2shydratation Extraction huile Lex@ Lyophilisation Lex@ 1ON supercriti4ueO ou 7tomisationO PoudreA Huilede (1kg) Pulpe Résidus (4kg) (20kg)

S2chage

ou extraction Eroyage

PoudreB (15kg)

ouextraits Acides,Sucres Vitamines,Minéraux, C16:1 Proanthocyanidines, ComposésPhénoliques, Caroténoïdes,VitE, Flavonols,Lignanes, Caroténoïdes, Phytostérols Oméga‐3et‐6, VitE,Phytostérols PhytostérolsetvitE Ingrédientalimentaire Ingrédientcosméceutique Ingrédientnutraceutique etnutraceutique

Figure:Propositiondefractionnementdufruitdel’argousierendifférentsproduitsutilisablesdanslesdomainesalimentaires,produitsdesanténaturels(nutraceutiques)oucosméceutiques(rendements théoriques approximatifs basés sur la compositionmoyenne du fruit et netenantpascomptedespertesouajoutsdanslesprocédés).

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4.ConclusionsCerapportvisaitessentiellementàdéfinirlesorientationsàsuivrepouratteindreuneexploitationoptimale dupotentiel nutraceutique et cosméceutique du fruit de l’argousier. Suite à cette étude,l’APAQpourraitconsidérerlesrecommandationssuivantes:

1‐ Caractériser le fruit d’argousier produit au Québec, fruit qui servira de matièrepremière,pourendéterminerlacompositionmoyenneainsiquelesrendementspotentielsdes différentes fractions. Pour cela, des analyses phytochimiques seront nécessaires entenantcomptedespratiquesenvigueurdans l’industrie (ex.étenduedesdatesderécolte,régionsgéographiques,cultivars).

2‐ Valider la composition des ingrédients à valeur ajoutée produits à partir du fruit de

l’argousier du Québec, suite à des essais de transformation à l’échelle pilote etéventuellementadaptationdesprocédésauxcaractéristiquesduproduit.

3‐ Déterminerla faisabilitétechnico­économiqueduprocédésuggéré, soitdéterminersi

les coûts de production des différentes fractions permettront une rentabilité vs les prixofferts pour les trois ingrédients par différents clients‐partenaires ; du choix destechnologies utilisées peut dépendre la qualité et valeur nutraceutique du produit (ex.lyophilisationvsatomisation).

4‐ Déterminerlesapplicationscommercialesd’intérêtauprèsdepartenairesindustriels

ciblés(alimentaires,produitsdesanténaturels(nutraceutiques)etcosméceutiques),et réalisation d’une étude d’opportunité de marché auprès d’acheteurs potentielspermettant d’évaluer les prix et la qualité (spécifications produits), de même que lesvolumesd’affairesrecherchés.

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5.BilandesheurestravailléesTableau3:Bilandesheurestravaillées

Heuresprévues

Heurestravaillées

Solde

TOTAL: 60 69

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