La technologie de fermentation innovante révèle des variations surprenantes des polyphénols dans le sirop de datte, soulignant son potentiel bioactif. Ces découvertes pourraient transformer notre compréhension des boissons fonctionnelles à base de produits locaux, avec des implications significatives pour la santé et l’industrie alimentaire.
Variation de la teneur en polyphénols totaux
Variation des polyphénols totaux dans les huit échantillons
Les composés phénoliques ou les polyphénols sont des métabolites secondaires largement répandues dans le règne végétal. Ils sont synthétisés par l’ensemble des végétaux et ils participent aux réactions de défense face aux différents stress biotiques (agents pathogènes, blessures, symbiose) ou abiotiques (lumière, rayonnements UV, faible température, carences) [44].
Au cours du premier jour d’expérimentation (J=0), les composés phénoliques étaient 270,15 ±12 mgEAG/100g dans l’échantillon un (LS-f), et 265,71 ±14 mgEAG/100g dans l’échantillon deux (LS). Ces résultats étaient très loin à ceux trouvés par M’hir et al dans l’échantillon 11, utilisant 10% de sirop de datte, 2,5% de lactosérum et 3,5% des grains de Kéfir, à savoir 2500 ± 0,01 mgEAG/100g [15]. Cette grande différence pouvait être expliquer par la différence de la composition de l’échantillon.
Les polyphénols dans l’échantillon trois (L-f) et quatre (L) étaient très faibles, respectivement de 88,02 ±2,02 mgEAG/100g et 87 ±2,28 mgEAG/100g. Ce résultat est expliqué par le fait que le lait ne contient pas des polyphénols puisqu’il n’est pas issu du règne végétal.
Les polyphénols de l’échantillon cinq (S-f) et six (S) trouvaient dans cette étude étaient respectivement de 572,40 ±15 mgEAG/100g et 570,39 ±17 mgEAG/100g. Ces résultats étaient très proches de ceux trouvés par Wu et al, qui ont trouvé la teneur des polyphénols de sirop de datte à base de la variété Deglet Noor et Medjoul, respectivement 661 et 572 mgEAG/100 g [45].
De même, Dhaouadi et al ont rapporté que la teneur en polyphénol égale à 548 ±55mgEAG/100g [46]. Aussi, nos résultats étaient en coordination avec ceux trouvés par Abbes et al 529,29 mgEAG/100g [47]. En revanche, Al-Farsi et al ont trouvé une teneur plus basse que la nôtre, à savoir 162 ±10,4 mgEAG/100 g [48].
La différence entre ces résultats, pouvait être due suite à la différence de la variété des dattes, du stade de maturité des dattes, des conditions de culture, de l’origine géographique, des conditions de stockage de celles-ci, ainsi que du solvant de quantification des polyphénols [49].
Finalement pour les deux derniers échantillons (E7 : Sacch-f et E8 : Eau-Kéfir), les polyphénols étaient presque nuls.
Variation des polyphénols totaux dans chaque échantillon, pendant 14 jours
Concernant l’échantillon E1(LS-f), on observait une augmentation de la valeur de taux des polyphénols totaux de 270,15 ±12 mgAEG/100g pendant J=0 jusqu’à 800,19 ±52 mgAEG/100g durant J= 6, avec une différence significative entre tous ces jours. Alors que les polyphénols de l’échantillon E2 (LS), restaient presque constant cette période.
Pour l’échantillon E5 (S-f), de même on observait une augmentation des valeurs des polyphénols, elles s’étalaient entre 572,40 ±15 mgAEG/100g, pendant J=0, à 1428,95 ±20 mgAEG/100g durant J+6, avec une différence significative entre tous ces jours. Alors que les polyphénols de l’échantillon E6 (S), restaient presque constant durant cette période.
Enfin pour les échantillons E3(L-f), E4(L), E7 (Sacch-f) et E8(Eau-Kéfir), les polyphénols étaient presque constants durant toute la période de suivi, avec une différence non significative entre tous les jours.
En résumant, la teneur des polyphénols dans les échantillons E1(LS-f) et E5 (S-f) augmentait durant les six premiers jours de suivi, par rapport à leurs contrôles : E2(LS) et E6(S).
Cette même variation des produits fermentés E1 (LS-f) et E5 (S-f) a été trouvée dans le travail de M’hir et al en étudiant, l’effet de la fermentation de sirop de datte additionné au lactosérum par les grains de kéfir [15]. Aussi nos résultats étaient similaires à ceux trouvés par M’hir et al.
En effet ils ont trouvé que la fermentation par les grains de Kéfir augmentait la teneur des polyphénols de la farine de caroube et d’avoine additionnée au lactosérum [50]. Cette augmentation, pouvait être expliquée par le fait que les activités métaboliques des micro-organismes contenant dans ces échantillons, pouvaient modifier certaines composantes bioactives.
En effet, Pendant la fermentation des végétaux, les bactéries lactiques étaient capables d’hydrolyser les composés phénoliques présents sous forme de polymères, libérant ainsi des molécules bioactives en augmentant leur biodisponibilité. Plusieurs enzymes impliquées dans ces mécanismes d’hydrolyses ont été caractérisées, notamment la B- glycosidase et l’acide phénolique décarboxylase [51].
Cependant, depuis J+8 jusqu’à J=14, la teneur des polyphénols présentes dans E1 (LS-f), commençait à diminuer de 650 ±37 mgAEG/100g à 344,37 ±21 mgAEG/100g, ayant une différence significative durant toute cette période. Aussi, les polyphénols totaux dans E2 (LS), diminuait de 246 ±18 mgEAG/100g à 150 ±7 mgEAG/100g, avec une différence significative entre J+8/J+11 et J+11/J+14.
De même, pour l’échantillon E5 (S-f), les composés phénoliques passaient de 1118,45 ±61,66 mgAEG/100g à 760 ±42 mgAEG/100g, et la différence était significative. Ainsi, les composés phénoliques de E6(S) diminuaient de 480 ±31 mgEAG/100g à 400 ±18 mgEAG/100g pendant J+14. Mais la différence était significative seulement entre J+6/j+8, J+8/J+11 et J+11/J+14 (p=0).
La diminution des polyphénols dans les produits fermentés E1(LS-f) et E5(S-f), était étudiée par Patil et al, à travers la valorisation de la pulpe de café pour le développement d’une boisson probiotique à base de Kéfir [35].
Aussi, dans un cadre d’une recherche doctorale Gbogbri, rapportait qu’au cours de la fermentation du cacao la teneur en polyphénol a diminué de 15533±316 µgEAG/g de cacao à 5727 ± 101 µgEAG /g [52].
De plus, la baisse des polyphénols dans l’échantillon E2 (LS), a aussi été illustré dans le travail de Ben Abdallah et al où ils ont prouvé que les polyphénols d’extrait de grenade ont diminué de, 26,45% and 6,74% respectivement après une incubation dans l’ovalbumine et la caséine du lait.
Aussi la réduction du taux des polyphénols dans l’échantillon E6 (S) était similaire d’une étude réalisée sur le pouvoir réducteur des enzymes de dégradation des polysaccharides, sur les pro-anthocyanes absorbées par la paroi cellulaire [53].
En résumant, pendant la fermentation, les composés phénoliques subissent des changements biochimiques qui conduisent à une dégradation et réduction de la teneur en polyphénols. Ces derniers subissent une oxydation pour devenir des composés macromoléculaires condensés [54]. Ce processus implique à la fois des réactions enzymatiques et non enzymatiques catalysées par la polyphénol oxydase [55]. Cette enzyme est fortement inactivée au cours des premiers jours de la fermentation [56,52]. De plus, de ces mécanismes, la dégradation des polyphénols pouvait être due suite au phénomène de complexation des composés phénoliques par les protéines du lait d’une part, et par les polysaccharides d’autre part, ce qui prouve, d’ailleurs la légère diminution des polyphénols dans E2 (LS) et E6(S) [22,57,53].
Variation de la teneur en flavonoïdes totaux
- Variation des flavonoïdes totaux dans les huit échantillons
Les flavonoïdes constituent la plus vaste classe des composés phénoliques.
Les principales classes des flavonoïdes sont : les flavonols les flavones, les flavanones, les flavan-3-ols, les isoflavones et les anthocyanes [58].
Au cours du premier jour d’expérimentation (J=0), la valeur des flavonoïdes totaux était 20,32 ± 0,17 mgEQ/100g dans l’échantillon un (LS-f), et 20,24 ± 0,2 mgEQ/100g dans l’échantillon deux (LS). Nous n’avons pas pu comparer ces résultats à la littérature vue l’absence d’une étude illustrant ce sujet.
Les flavonoïdes étaient dans l’échantillon trois (L-f) et quatre(L) très faibles et constants tout au long de la période d’expérimentation : 3,4 ±0,03 mgEQ/100g et 2,96 ±0,11 mgEQ/100g.
Ceux de l’échantillon cinq (S-f) et six (S) trouvés dans cette étude, étaient respectivement 105,13 ±8,71 mgEQ/100g et 107 ± 9 mgEQ/100g. Ces valeurs étaient proches de celles trouvées par Abbes et al. Cependant ils ont trouvé la valeur des flavonoïdes de sirop de datte tunisienne égale à 92,2 mgEC/100g (variété Allig) et 194,5 mgEC/100g (variété Deglet Nour) [46]. Alors que Al-Mamary et al, indiquait une valeur supérieure de la nôtre : 310 à 554 mg EQ/100g [59].
Finalement les flavonoïdes étaient presque nuls et constants dans les deux derniers échantillons (E7 : Sacch-f et E8 : Eau-Kéfir), à savoir 2,1 ±0,05 mgEQ/100g et 1,42 ±0,02 mgEQ/100g.
Variation des flavonoïdes totaux dans chaque échantillon pendant 14 jours
Concernant l’échantillon E1 (LS-f), on observait une hausse de la valeur de taux des flavonoïdes totaux de 20,32 ±0,17 mgEQ/100g pendant J=0 pour atteindre la valeur de 82,79 ±3,43 mgEQ/100g pendant J=6, avec une différence significative entre tous ces jours. Alors que les flavonoïdes de l’échantillon E2 (LS), restaient presque constant durant cette période.
En observant l’échantillon E5 (S-f), les flavonoïdes totaux viraient de 105,13 ±8,71 mgEQ/100g à 187,01 ±12 mgEQ/100g, pendant respectivement J=0 et J+6, avec une différence significative entre tous ces jours. Tandis que les flavonoïdes de l’échantillon E6 (S), restaient presque constant durant cette période.
Enfin pour les échantillons E3(L-f), E4(L), E7 (Sacch-f), et E8 (Eau-Kéfir) les flavonoïdes étaient presque constants durant toute la période de suivi.
En résumant, la teneur des flavonoïdes dans les échantillons E1(LS-f) et E5(S-f) augmentait durant les six premiers jours de suivi, par rapport à leurs contrôles : E2(LS) et E6(S).
Cette variation des flavonoïdes était aussi illustrée par Lopusiewicz et al, lorsqu’ils ont travaillé sur le développement de nouvelles boissons non laitières à base de graines de cumin noir (Nigella sativa L.), fermentées avec des grains de kéfir. En effet, dans cette étude le taux des flavonoïdes totaux virait de 0.35 ±0,07mgEQ/mL à 0,53 ±0,06 mgEQ/mL [60].
Aussi, Lopusiewicz et al ont abouti au même résultat que le nôtre. Cependant, ils rapportaient l’augmentation du taux des flavonoïdes d’une boisson de bleu Lupin fermentée par les grains de Kéfir, de 13,75 ±0,07 mgQE/mL à 23,92 ±0,04 mgQE/mL [61]. Cette augmentation était due, non seulement, suite à l’augmentation des composés phénoliques, mais aussi suite, à l’activité enzymatique déclenchée au cours de la fermentation.
Mais, dès le 8éme jour jusqu’au 14eme jour, la teneur des flavonoïdes présents dans l’échantillon E1(LS-f), commençait à diminuer progressivement de 71,83 ±3,13 mgEQ/100g à 33,82 ±2,34 mgEQ/100g. Aussi, les flavonoïdes totaux dans E2 (LS), diminuait 18 ±0,1 mgEQ/100g à 7±0,01 mgEQ/100g, avec une différence significative entre J+8/J11.
De même, pour l’échantillon E5(S-f), les flavonoïdes passaient de 141 ±7 mgEQ/100g à 120 ±9 mgEQ/100g, et la différence était significative. Ainsi, les flavonoïdes de E6(S) diminuaient de passaient de 109 ±3 mgEQ/100g à 80 ±2,2 mgEQ/100g pendant J+14, ayant une différence significative durant cette période.
La diminution des taux de flavonoïdes pendant le processus de fermentation, a été aussi illustré dans l’étude de la fermentation des pulpes de café par les grains de Kéfir citée ci-dessus. En effet, le taux des flavonoïdes baissait de 71,4 ±2,2 mgCE/g à 65,3±1,9 mgCE/g [35]. Aussi, la diminution trouvée dans E2 (LS), été illustrée aussi dans le travail de Ben abdallah et al [22].
En effet, ils ont trouvé que l’incorporation de β-caséine dans la solution étudiée conduit à une baisse des pro anthocyanes de peau de grenade et de kaki, respectivement de 35,09% et 42,21%. De même, la baisse des flavonoïdes dans l’échantillon E6 (S), a été aussi illustrée dans le travail de Ben abdallâh et al, lorsqu’ils ont rapporté que l’ajout des enzymes, dégradant les polysaccharides, a diminué les pro-anthocyanes de 36,4% à 27,5% [53].
Pour résumer, depuis J=8 jusqu’à J+14, la teneur des flavonoïdes dans les échantillons E1(LS-f), E2(LS), E5(S-f) et E6(S) diminuaient au cours du temps. Cette variation, pouvait être causée non seulement par la diminution des composés phénoliques totaux dans ces échantillons, durant les 8 derniers jours, mais aussi par l’action enzymatique expliquée ci-dessus, la capacité des flavonoïdes à interagir avec les protéines du lait ainsi que les polysaccharides, ce qui engendre le phénomène des complexations [22,57,53].
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15 M’hir et al, étude sur l’effet de la fermentation de sirop de datte additionné au lactosérum par les grains de kéfir. ↑
22 Ben Abdallah et al, étude sur les polyphénols d’extrait de grenade. ↑
35 Patil et al, étude sur la valorisation de la pulpe de café pour le développement d’une boisson probiotique à base de Kéfir. ↑
46 Abbes et al, étude sur les flavonoïdes de sirop de datte tunisienne. ↑
47 Abbes et al, étude sur les polyphénols. ↑
48 Al-Farsi et al, étude sur la teneur en polyphénols. ↑
49 Étude sur les facteurs influençant la teneur en polyphénols. ↑
50 M’hir et al, étude sur la fermentation par les grains de Kéfir. ↑
51 Étude sur les enzymes impliquées dans l’hydrolyse des composés phénoliques. ↑
52 Gbogbri, recherche doctorale sur la fermentation du cacao. ↑
53 Étude sur les pro-anthocyanes absorbées par la paroi cellulaire. ↑
54 Étude sur l’oxydation des polyphénols. ↑
55 Étude sur la polyphénol oxydase. ↑
56 Étude sur l’inactivation de la polyphénol oxydase. ↑
57 Étude sur la complexation des composés phénoliques. ↑
58 Étude sur les classes des flavonoïdes. ↑
59 Al-Mamary et al, étude sur les flavonoïdes. ↑
60 Lopusiewicz et al, étude sur le développement de nouvelles boissons non laitières. ↑
61 Lopusiewicz et al, étude sur l’augmentation du taux des flavonoïdes. ↑
Questions Fréquemment Posées
Quels sont les effets de la fermentation par les grains de Kéfir sur les polyphénols du sirop de datte ?
La fermentation par les grains de Kéfir augmente la teneur en polyphénols, comme observé dans les échantillons E1 (LS-f) et E5 (S-f), où les polyphénols ont augmenté respectivement de 270,15 ±12 mgEAG/100g à 800,19 ±52 mgEAG/100g et de 572,40 ±15 mgEAG/100g à 1428,95 ±20 mgEAG/100g durant les six premiers jours.
Comment la composition des échantillons influence-t-elle la teneur en polyphénols ?
La différence de la teneur en polyphénols peut être due à la variété des dattes, au stade de maturité, aux conditions de culture, à l’origine géographique, aux conditions de stockage, ainsi qu’au solvant utilisé pour quantifier les polyphénols.
Quelles variations de polyphénols ont été observées pendant la fermentation ?
Les polyphénols dans les échantillons E1 (LS-f) et E5 (S-f) ont montré une augmentation significative durant les six premiers jours, tandis que les échantillons E3 (L-f), E4 (L), E7 (Sacch-f) et E8 (Eau-Kéfir) sont restés presque constants.