In this study, phenolic compounds from an aqueous protein by-product from rapeseed meal (RSM) were identified by HPLC-DAD and HPLC-ESI-MS, including sinapine, sinapic acid, sinapoyl glucose, and 1,2-di-sinapoyl gentibiose. The main phenolic compound in this by-product was sinapine. We also performed acid hydrolysis to convert sinapine, and sinapic acid derivatives present in the permeate, to sinapic acid. The adsorption of phenolic compounds was investigated using five macroporous resins, including XAD4, XAD7, XAD16, XAD1180, and HP20. Among them, XAD16 showed the highest total phenolic contents adsorption capacities. The adsorption behavior of phenolic compounds was described by pseudo-second-order and Langmuir models. Moreover, thermodynamics tests demonstrated that the adsorption process of phenolic compounds was exothermic and spontaneous. The highest desorption ratio was obtained with 30% (v/v) and 70% (v/v) ethanol for sinapine and sinapic acid, respectively, with a desorption ratio of 63.19 ± 0.03% and 94.68 ± 0.013%. DPPH and ABTS tests revealed that the antioxidant activity of the hydrolyzed fraction was higher than the non-hydrolyzed fraction and higher than the one of vitamin C. Antioxidant tests demonstrated that these phenolic compounds could be used as natural antioxidants, which can be applied in the food industry.

The aim of this study was to valorize liquid effluent from the sunflower protein isolate process by extracting phenolic compounds it contains. To do so, XAD7 resin was used. A multicriteria optimization methodology based on design of experiments showed the optimal conditions were adsorption flow rate of 15 BV/h at pH 2.7, a desorption flow rate at 120 BV/h with ethanol/water 50% (v/v). The best trade-off between purity and recovery yields resulted in the production of a fraction containing 76.05% of chlorogenic acid (CGA) whose biological properties were evaluated. DPPH and ABTS tests showed that this fraction had a higher radical scavenging capacity than vitamin C. In vitro assays have shown that this fraction, when used at a concentration corresponding to 50 or 100 µM of CGA, does not present any cytotoxicity on human THP-1 cells differentiated into macrophages. In addition, this fraction when added prior to the inflammatory stimulus (LPS) can reduce tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) production by 22%, thereby highlighting its protective properties against future inflammation.

Human bioastronautic programs have grown during the last 50 years. Medical and physiological findings from these missions have demonstrated that spaceflight impacts almost all physiological systems, including bone demineralization and reduced immunological competence. These adaptive responses can affect crew health and performance. Indeed, about half of the astronauts encountered immune dysregulations during space travels. Developing efficient countermeasures to preserve the astronaut’s immune system is therefore a prerequisite before undertaking future long-duration space missions. In this chapter, we present promising pharmacological countermeasures to mitigate that risk.

Purification et propriétés anti-inflammatoires et anti-oxydantes des fractions phénoliques issues de coproduits de production d'isolats protéiques d'oleoproteagineux: Le colza et le tournesol sont les plantes oléagineuses les plus cultivées en Europe en général, et en France en particulier. Certains industriels se concentrent actuellement sur le développement de procédés industriels d'extraction/purification des protéines des tourteaux de ces deux végétaux. Ces procédés génèrent des coproduits qui sont des effluents aqueux salins riches en composés phénoliques tels que l'acide cholorgénique (CGA, pour le tournesol) et la sinapine (SP, pour le colza). La capture de ces composés phénoliques qui peuvent agir comme anti-oxydants naturels et/ou anti-inflammatoires en nutrition – santé constitue donc une voie de valorisation prometteuse. Les principaux objectifs de ce travail étaient les suivants 1) caractériser et identifier les composés phénoliques des sous-produits d'isolat de protéines à partir de la SFM et de la RSM ; 2) choisir les meilleures résines macroporeuses et étudier le mécanisme d'adsorption des composés phénoliques; 3) optimiser les conditions dans la colonne d’adsorption des composés phénoliques; et 4) évaluer les activités biologiques des fractions phénoliques obtenues, notamment les propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires. Par différentes méthodes analytiques, nous avons déterminé que les effluents liquides étaient constitués de composés phénoliques, d'acides aminés, d'hydrates de carbone et de sel, qui ont un poids moléculaire faible et qui peuvent facilement passer à travers une membrane UF/DF. Tous les composés phénoliques ont été identifiés par analyse HPLC et HPLC-ESI-MS, en comparaison avec des standards. Le CGA est le principal composé phénolique des effluents tournesol. Le principal composé phénolique des effluents colza est la SP. Contrairement au tournesol, ils contiennent aussi de nombreux autres composés mineurs. L'adsorption/désorption des composés phénoliques de tournesol et de colza a été évaluée à l'aide de différentes résines macroporeuses, notamment XAD4, XAD7, XAD16, XAD1180 et HP20. Nous avons constaté que tous les composés phénoliques s'adsorbaient facilement sur les résines. Les résines XAD7 et XAD16 ont montré les meilleures propriétés d'adsorption/désorption dans les effluents liquides de tournesol et de colza, respectivement. Les résultats ont montré que l'adsorption de tous les composés phénoliques suit un modèle. Les isothermes d’adsorption suivent un modèle de Langmuir. Selon les paramètres thermodynamiques déterminés, le processus d'adsorption, est dans tous les cas physique et est exothermique. La condition optimale pour l'adsorption sur colonne a été déterminée sur les résines sélectionnées par planification expérimentale et optimisation multicritère. Une méthodologie d'optimisation multicritères basée sur des plans d'expériences a montré que les conditions optimales étaient un débit d'adsorption de 15 BV/h à un pH de 2,7 pour le CGA de la SFM. De l’autre côté, un débit d'adsorption de 13,3 BV/h et un pH compris entre 2 et 5 étaient les conditions optimales pour la sinapine du RSM. Des solutions d’éthanol (50% (v/v) pour l'acide chlorogénique, 70% (v/v) pour la sinapine ont été utilisées pour la desorption. Ces approches ont permis de produire avec succès les fractions phénoliques pour des activités biologiques telles que l'antioxydation et l'anti-inflammation. La fraction phénolique a montré une capacité antioxydante plus élevée que la vitamine C dans le test ABTS (IC50/fractions phénoliques < IC50 vitamine C, p < 0,05). Il a en outre été discuté si les fractions phénoliques obtenues dans le cadre de ce projet présentaient également un effet inflammatoire. La fraction tournesol (CGA) a efficacement inhibé la production de TNF-α, qui est un marqueur pro-inflammatoire lorsqu'un échantillon est traité avec du LPS. Cependant, les fractions colza n'étaient pas efficaces contre les médiateurs pro-inflammatoires. Aucune des fractions n’a montré de cytotoxicité.