| Titre : | Quantification, caractérisation et propriétés antioxydantes des polyphénols dans la pomme de terre de la région d’El Oued |
| Auteurs : | Khaoula Benhaoua, Auteur ; Touhami LANEZ, Directeur de thèse |
| Type de document : | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2019 |
| Format : | 1 vol. (145 p.) / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Capacité antioxydante ; El-Oued ; Pomme de terre ; Flavonoïdes ; Polyphénols ; Voltamétrie cyclique |
| Résumé : |
Notre travail se base sur l'étude de la phytochimie et des activités antioxydantes de quatre variétés de Solanum tuberosum L (rouge et jaune), ces variétés sont cultivées dans différentes zones de la région d'El-Oued. Pour faire extraire une composante bioactive, on étudie l’effet de deux techniques d’extraction communément appliquées: Extraction Soxhlet (SE) et extraction ultrasonique assistée de macération combinée (UAE-M), avec deux ratios d'éthanol comme solvant (100% éthanol - 70/30 éthanol / eau). L’utilisation de UAE-M est prouvée d'être une procedure trés rapide et efficace comparée à l’extraction Soxhlet avec 100% d’éthanol. Screening phytochimique a démontré la présence d'alcaloïdes, coumarines, flavonoïdes, phytostérols. L'analyse qualitative de Solanum tuberosum L pour la tubercule par chromatographie en phase liquide à haute performance a démontré la présence d'acide gallique, d'acide ascorbique, de vanilline et d'acide chlorogénique dans la majorité des extraits analysés. Les méthodes utilisées pour quantifier les composés phytochimiques sont: Essai de Folin-Ciocalteu pour les polyphénols et dosage de l’aluminium tricholorur pour les flavonoïdes. La mesure des capacités antioxydantes est déterminée par deux techniques: la spectrophotométrie en utilisant DPPH, FRAP et la voltamétrie en utilisant l'anion radical superoxyde (O•2−). La corrélation entre l'activité antioxydante et la teneur en composés phénoliques et flavonoïdes a été prouvée. Les résultats de l'analyse montrent une corrélation positive entre les deux. Tous les résultats de ce travail ont une signification statistique et nous a permis d'assurer que les extraits de la variété Kondor étudiés possèdent une propriété antioxydante très élevée et démontre une forte richesse en contenu phytochimique. Généralement, l'extraits de tubercule de variété Kondor était plus active et montre que l'activité antioxydante est trés élevé que la pulpe de cette variétés. |
| Sommaire : |
Acknowledgment……………………...……………………………………………………….I Abstract ………………………………………………………………………...………..……II Table of content…………………………………………………………………………...….IV List of Figures……..……………….……………………………………………………….XIII List of Tables………………………………………………………………………………XVII List of Abbreviations……………..…………………………………………………………XX Bibliographic Part General introduction ...................................................................................................... 1 References .................................................................................................................... 3 Chapter I Free radical I) Free radical ................................................................................................................ 5 I.1) Generality ............................................................................................................... 5 I.2) Sources of Free Radicals ........................................................................................... 5 I.2.1) Endogenous source ................................................................................................ 5 I.2.2) Exogenous source ................................................................................................. 6 I.3) Major types of free radicals ....................................................................................... 7 I.3.1) Reactive Oxygen Species (ROS) ............................................................................. 7 I.3.1.1) Superoxide oxygen ( one electron): ............................................................ 7 I.3.1.2) Hydrogen Peroxide (H2O2) .................................................................................. 7 I.3.1.3) Hydroxyl Radical (•OH) ...................................................................................... 7 I.3.2) Reactive Nitrogen Spices (RNS) ............................................................................. 8 I.3.2.1) Nitric oxide (NO•) .............................................................................................. 8 I.3.2.2) Peroxynitrite Anion and Nitrogen dioxide ............................................................. 8 I.4) Free radicals reaction: .............................................................................................. 8 I.5) Oxidative Stress ....................................................................................................... 9 I.6) The Body’s Antioxidant Defense ............................................................................... 9 I.7) Classification of antioxidants .................................................................................. 10 I.7.1)Enzymatic (Endogenous): ..................................................................................... 10 I.7.2) Non-Enzymatic (Exogenous) ................................................................................ 10 I.7.2.1) Ascorbic acid ................................................................................................... 10 I.7.2.2) α-tocopherol .................................................................................................... 11 I.7.2.3) Carotenoids ...................................................................................................... 11 I.7.2.4) Phenolic Compounds ........................................................................................ 12 I.7.2.4.2) Flavonoids .................................................................................................... 13 I.7.2.4.3) Tannins ......................................................................................................... 15 I.7.2.5) Minerals .......................................................................................................... 16 I.7.2.5.2) Iron .............................................................................................................. 16 I.8) Synthetic antioxidants ............................................................................................ 16 I.9) Antioxidant mechanism .......................................................................................... 17 I.9.1) Preventive antioxidants ........................................................................................ 18 I.9.2) Chain-breaking antioxidants ................................................................................. 18 I.10) Antioxidants benefits ............................................................................................ 19 References .................................................................................................................. 20 Chapter II Potato Generality II) Potato (Solanum tuberosum L.) ................................................................................. 26 II.1) Generality ............................................................................................................ 26 II.2) Origin and history ................................................................................................. 26 II.2) Scientific classification .......................................................................................... 27 II.3) Botanic description ............................................................................................... 28 II.3.1)The above ground portion .................................................................................... 28 II.3.1.1) Flowers .......................................................................................................... 28 II.3.1.2) Leaflets .......................................................................................................... 29 II.3.1.3) Stem .............................................................................................................. 29 II.3.1.4) Fruits ............................................................................................................. 29 II.3.2) The below-ground portion ................................................................................... 30 II.3.2.1) Tubers ............................................................................................................ 30 II.3.2.2) Roots ............................................................................................................. 30 II.4) Varieties .............................................................................................................. 30 II.4.1) Russet (a) .......................................................................................................... 31 II.4.2) Yellow (b) ......................................................................................................... 31 II.4.3) White (c) ........................................................................................................... 32 II.4.4) Red (d) ............................................................................................................. 32 II.4.5) Fingerling (e) ..................................................................................................... 32 II.4.6) Purple and Blue (f) ............................................................................................. 33 II.4.7) Petites/Other (g) ................................................................................................. 33 II.5) Tuber Composition ............................................................................................... 33 II.6) Cultivation ........................................................................................................... 37 II.7) Production ........................................................................................................... 38 II.8) Non-Food Uses of Potato ....................................................................................... 38 II.9) Potatoes information ............................................................................................. 39 II.10) Materials references and goals .............................................................................. 40 References .................................................................................. 43 Chapter III Methods III.1) Introduction : ......................................... 49 III.1) Methods: III.1.1) Soxhlet: III.1.2) Maceration: III.1.3) Ultrasound-assisted extraction III.1.4) Several variables effect on extraction system ....................................................... 51 III.1.4.1) Solvent.......................................................................................................... 51 III.1.4.2) Solvent-to-feed-ratio ...................................................................................... 52 III.1.4.3) Temperature .................................................................................................. 52 III.1.4.4) Time ............................................................................................................. 53 III.1.4.5) Particle size ................................................................................................... 53 III.2) Estimation of the water weight percentage in potato roots ........................................ 53 III.3) Phytochemical investigation ................................................................................. 54 III.3.1) Screening chemistry .......................................................................................... 54 III.3.1.1) Detection of flavonoids: .................................................................................. 54 III.3.1.2) Detection of phytosterols : .............................................................................. 55 III.3.1.3) Detection of tannins: ...................................................................................... 55 III.3.1.4) Detection of carbohydrates: ............................................................................. 55 III.3.1.5) Detection of alkaloids: .................................................................................... 55 III.3.1.5) Detection of coumarins: .................................................................................. 55 III.3.2) Total flavonoids content (TFC) .......................................................................... 56 III.3.3) Total phenolics content (TPC): ........................................................................... 56 III.3.4) HPLC analysis: ................................................................................................. 57 III.3.4.1) Principe......................................................................................................... 57 III.3.4.2) HPLC system ................................................................................................ 57 III.3.4.3) Protocol III.4) Antioxidant activity ............................................................................................. 59 III.4.1) Spectrophotometers assay .................................................................................. 60 III.4.1.1) DPPH assay ................................................................................................... 60 III.4.1.2) Evaluation of total antioxidant capacity (TAC) by Phosphomolybdenum method .. 61 III.4.1.3) Ferric-reducing antioxidant power (FRAP) assay: .............................................. 61 III.4.1.4) Beta-carotene bleaching .................................................................................. 62 III.4.2) Electrochemical techniques ................................................................................ 63 III.4.2.1) Principle ........................................................................................................ 63 III.4.2.2) Protocol of antioxidant activity ........................................................................ 63 III.4.2.2) Protocol for scavenging activity of superoxide anion O•2− radicals ....................... 64 III.5) Calibration curve ................................................................................................. 64 III.5.1) Totale phenolic content ..................................................................................... 65 III.5.2) Total Flavonoid content ..................................................................................... 65 III.5.3) FRAP assay ................................................................................................. 66 III.5.4) Total antioxidant capacity ................................................................................. 67 III.5.5) HPLC calibration curve ..................................................................................... 67 III.6) Determination of IC50 value .................................................................................. 69 III.7) Statistic analysis ........................................................................................... 69 III.7.1) Linear regression analysis ................................................................................. 69 III.7.2) Main effect plot and interaction plot ...................................................................... 70 III.7.3) p-values and R-squared values. ............................................................................. 70 References .......................................................................................................... 71 Chapter IV Comparative study of extraction methods IV.1) Introduction .................................................................................................. 79 IV.2) Aim ........................................................................................................... 79 IV.3.2) Preparation of samples ...................................................................................... 79 IV.3.3) Ultrasonic extraction ........................................................................................79 IV.3.4) Soxhlet extraction ............................................................................................80 IV.3.5) Results and discussion ....................................................................................... 80 IV.3.5.1) the total flavonoids content ............................................................................. 80 IV.3.5.2) The total phenolic content ............................................................................. 81 IV.3.5.3) The antioxidant capacity ................................................................................ 82 IV.3.5.4) Statistic analysis ..................................................................................... 83 IV.3.5.4) HPLC analysis ......................................................................................... 86 IV.4) Discussion ................................................................................................ 89 Chapter V Phytochemical study of Solanum tubersum L. V.1) Introduction .................................................................................................... 91 V.2) Experiment One ................................................................................................... 91 V.2.1) Aim ............................................................................................................. 91 V.2.2) Estimation of the water weight percentage in potato roots ...................................... 92 V.2.3) Screening chemistry ( Chemical characterizations) ................................................ 92 V.2.4) Phytochemical contents : ............................................................................. 93 V.2.5) HPLC analysis ........................................................................................ 93 V.2.5.1) Chromatograms of Kondor sample .................................................................... 93 V.2.5.2) Chromatograms of Bartina sample .................................................................... 94 V.2.5.3) Chromatograms of Spunta sample ..................................................................... 95 V.2.5.4) Chromatograms of Kuroda sample .................................................................... 96 V.2.6) Antioxidant capacity .......................................................................................... 96 V.2.6.1) Spectrophotometers ......................................................................................... 97 V.2.6.1.1) FRAP assay ................................................................................................. 97 V.2.6.1.2) DPPH .......................................................................................................... 97 V.2.6.1.2.1) Calculation of radical inhibition .................................................................. 98 V.2.6.1.2.2) Calculation of the binding constant .............................................................. 99 V.2.6.2) Electrochemistry assay .................................................................................. 101 V.2.6.2.1) Electrochemistry behavior ........................................................................... 103 V.2.6.2.2) Electrochemistry assay radical scavenging activity .............................................. 104 V.2.6.2.3) Ratio of binding constants (Kox/Kred) ......................................................... 107 V.2.6.2.4) Thermodynamic properties ....................................................................... 110 V.2.6.2.5) Diffusion coefficients................................................................... 111 V.2.7) Discussion .................................................................................. V.3) Experiment Two: Kondor tuber analysis ............................................................... 115 V.3.1) Aim ............................................................................................... 115 V.3.2) Phytochemical contents : .................................................................................. 115 V.3.3) HPLC analysis ................................................................................................. 116 V.3.4) Spectrophotometers assays................................................................................ 117 V.3.4.1) FRAP assay .................................................................................................. 117 V.3.4.2) Total antioxidant capacity .............................................................................. 118 V.3.4.3) β-carotene bleaching assay ............................................................................. 118 V.3.4.3) DPPH .......................................................................................................... 120 V.3.4.3.1) Calculation of radical inhibition ................................................................... 120 V.3.4.3.2) Calculation of the binding constant ............................................................... 121 V.3.5) Electrochemistry assay ..................................................................................... 122 V.3.5.2) Electrochemistry assay radical scavenging activity ................................. 123 V.3.5.2.1) Ratio of binding constants (Kox/Kred) .......................................................... 124 V.3.5.2.2)Thermodynamic properties ........................................................................... 125 V.3.6) Discussion ............................................................................................ 126 V.4) Statistic analysis ....................................................................................... 127 V.4.1) Main effect plot ...................................................................................... 127 V.4.2) Linear regression ................................................................................... 129 V.4.2.1) Linear regression between total polyphenol content and antioxidant activity ....... 129 V.4.2.2) Linear regression between total flavonoids content and antioxidant activity ........ 131 V.4.2.3) Linear regression between different methods antioxidant activity ....................... 133 References ......................................................................................... 134 General conclusion ............................................................................. 136 Annexes |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/id/eprint/4296 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TCH/64 | Théses de doctorat | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
