Étude de l'activité antioxydante et de l'effet anti-âge de la racine de kudzu fermentée et de la racine de kudzu extraite de l'eau sur les nématodes
Pueraria lobata est la racine des légumineuses du genre Pueraria, largement répandues en Chine. En tant que plante médicinale traditionnelle chinoise, la racine de kudzu a pour effet de traiter les plaies, de soulager la fièvre et de produire de la salive. Elle figure dans le "Shennong Bencao Jing", le "Bencao Shi Yi" et la "Pharmacopée chinoise". Avec l'amélioration continue de la théorie de la médecine traditionnelle chinoise et la prise de conscience croissante de la recherche de la santé par les gens, de nombreuses plantes médicinales et comestibles ont été développées et transformées en boissons et en aliments de santé. Les recherches actuelles portent sur de nombreuses plantes ayant des effets antivieillissement, notamment le ginseng, la racine de kudzu, l'argousier, la baie de goji, etc. Les ingrédients actifs anti-âge de la racine de kudzu comprennent principalement les isoflavones de kudzu, la puérarine, les polysaccharides de kudzu et les alcaloïdes. Zhou et al. ont découvert que la puérarine peut améliorer de manière significative les troubles cognitifs chez les souris porteuses de la protéine précurseur de l'amyloïde/préséniline-1, réduire les niveaux de stress oxydatif dans les tissus cérébraux et augmenter l'activité des enzymes antioxydantes dans le sang et le foie des rats, tout en réduisant la teneur en malondialdéhyde. Shao et al. ont découvert que les polysaccharides de Pueraria lobata ont pour effet de prolonger la durée de vie des nématodes. Les recherches de Li et al. ont montré que les comprimés composés de Pueraria lobata ont pour effet de protéger les vaisseaux sanguins, de résister aux dommages causés par le stress oxydatif et de ralentir le vieillissement vasculaire.
Afin de mieux absorber et utiliser les principes actifs de la Pueraria lobata, il existe plusieurs méthodes d'extraction de la Pueraria lobata, telles que l'extraction par bain d'eau, l'extraction par ultrasons, l'extraction enzymatique, etc. En utilisant la technologie de la fermentation pour extraire la médecine traditionnelle chinoise, les métabolites secondaires produits par le métabolisme microbien peuvent renforcer de manière synergique l'efficacité des ingrédients végétaux. En outre, l'action des enzymes extracellulaires des micro-organismes facilite la libération des principes actifs de la médecine traditionnelle chinoise.
Les nématodes sont des organismes modèles typiques pour l'étude du vieillissement, avec des caractéristiques telles que la facilité de culture, un cycle de croissance court, une évolution hautement conservée et une grande homologie avec les gènes humains. C'est pourquoi les nématodes sont couramment utilisés pour cribler les produits naturels anti-âge. Cet article utilise des méthodes de fermentation et d'extraction par l'eau pour extraire les substances actives de Pueraria lobata, et explore les effets antioxydants et anti-âge du bouillon de fermentation de Pueraria lobata et de l'extrait d'eau de Pueraria lobata sur la capacité antioxydante, la durée de vie des nématodes, la ponte et le stress thermique.

En tant qu'herbe médicinale et comestible, la racine de kudzu a pour effet d'éliminer les radicaux libres, de réduire la fièvre, de favoriser la diurèse et de prévenir les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires. Parmi eux, les flavonoïdes et les isoflavones de la racine de kudzu sont ses principaux ingrédients actifs, qui ont de bonnes propriétés antioxydantes. Cet article a extrait les principes actifs de Pueraria lobata par des méthodes de fermentation et d'extraction à l'eau. Il a été constaté que la teneur en flavonoïdes de l'extrait fermenté était de 4,8 ± 0,32 mg/mL, significativement plus élevée que la teneur en flavonoïdes de 3,47 ± 0,23 mg/mL obtenue par extraction à l'eau (P<0,01). La teneur en puérarine obtenue par extraction par fermentation était légèrement plus élevée et la teneur totale en composés phénoliques était légèrement plus faible, mais il n'y avait pas de différence significative. Pour mieux évaluer les effets antioxydants et antivieillissement des deux extraits, trois modèles in vitro de piégeage des radicaux libres ont d'abord été utilisés pour tester la capacité antioxydante des extraits. Les résultats ont montré que la concentration en volume de 6,8% du bouillon de fermentation de Pueraria avait une capacité antioxydante totale, une capacité de piégeage du radical hydroxyle et de l'anion superoxyde plus importantes que celles de l'extrait d'eau de Pueraria, et que le bouillon de fermentation de Pueraria avait un meilleur effet antioxydant.
En tant qu'organisme modèle pour le vieillissement, les nématodes sont largement utilisés dans l'évaluation des extraits de médecine traditionnelle chinoise pour retarder le vieillissement. Le bouillon de fermentation et l'extrait de racine de Pueraria ont été appliqués séparément à Caenorhabditis elegans. Comparé au groupe témoin dans des conditions de culture normales, le bouillon de fermentation de racines de Pueraria a prolongé de manière significative la durée de vie des nématodes (P<0,05). Dans des conditions de stress thermique, le temps de tolérance à la chaleur des nématodes cultivés dans le bouillon de fermentation de racines de Pueraria était significativement plus élevé que celui du groupe témoin (P<0,05). L'expérience de ponte a montré que le liquide fermenté de Pueraria lobata prolongeait la durée de vie des nématodes sans sacrifier leur ponte, et que sa production d'œufs était supérieure à celle du groupe de l'extrait d'eau de Pueraria lobata. Les résultats des tests génétiques ont montré que le bouillon de fermentation de Pueraria lobata permettait d'obtenir une tolérance élevée à la température et une capacité antioxydante plus élevée en régulant à la baisse le gène anti-vieillissement daf-2, en régulant à la hausse l'expression du gène anti-vieillissement daf-16, du gène antioxydant sod-3 et du gène de stress thermique hsp-16.2, prolongeant ainsi la durée de vie des nématodes. Le mécanisme du bouillon de fermentation de Pueraria lobata dans la prolongation de la durée de vie des nématodes est illustré à la figure 7.
Zhang et al. ont augmenté de manière significative le taux de survie des nématodes nourris avec des flavonoïdes de kudzu par rapport au groupe témoin. Les recherches de Shao montrent que les polysaccharides extraits de l'eau de Pueraria lobata peuvent protéger les nématodes contre les dommages causés par le stress thermique, améliorer leur motilité et prolonger leur durée de vie. Les résultats des recherches de Jeon indiquent que la puérarine a des effets anti-inflammatoires et antioxydants sur les souris atteintes de colite. On peut en déduire que l'effet du bouillon de fermentation de Pueraria lobata pour retarder le vieillissement des nématodes est le résultat de l'action combinée de diverses substances telles que les flavonoïdes, les polysaccharides et la puérarine dans le bouillon de fermentation. D'après les résultats des recherches précédentes de notre groupe de recherche, la teneur en sucre total de l'extrait d'eau de Pueraria lobata (3,46 ± 0,18 mg/mL) est plus élevée que celle du bouillon de fermentation de Pueraria lobata (2,52 ± 0,5 mg/mL), mais l'effet de l'extrait d'eau de Pueraria lobata sur le retardement du vieillissement des nématodes n'est pas significatif. On en déduit que les flavonoïdes, le principal composant fonctionnel du bouillon de fermentation de Pueraria lobata, jouent un rôle clé dans le retardement du vieillissement des nématodes.
Notre groupe de recherche a testé les effets antioxydants et anti-âge de l'extrait d'eau de Pueraria lobata et du bouillon de fermentation de Pueraria lobata aux niveaux biochimique et cellulaire. Les résultats ont montré que le bouillon de fermentation de Pueraria lobata avait un bon effet sur le piégeage des radicaux libres DPPH au niveau biochimique, qu'il pouvait augmenter l'activité des enzymes antioxydantes dans les fibroblastes et promouvoir l'expression du collagène. Afin d'évaluer de manière exhaustive son efficacité antioxydante, cet article a complété les tests biochimiques des effets de piégeage de deux extraits de Pueraria lobata sur les radicaux hydroxyles et les anions superoxydes, ainsi que le niveau global de la capacité antioxydante. En raison des limites des expériences cellulaires, afin de mieux vérifier l'effet anti-âge du bouillon de fermentation de racines de kudzu, cet article utilise l'organisme modèle de vieillissement Caenorhabditis elegans comme objet de recherche et détecte l'effet et le mécanisme du bouillon de fermentation de racines de kudzu dans le retardement de la durée de vie des nématodes au niveau de l'animal. Il a donc une plus grande valeur de référence. Les résultats ont montré que le liquide fermenté de Pueraria lobata a de bons effets antioxydants et peut retarder le vieillissement des nématodes. Il exerce des effets antivieillissement en régulant l'expression de gènes clés dans la voie de signalisation de l'insuline (Insulin/IGF). Les résultats ci-dessus peuvent servir de référence pour le développement et l'application du bouillon de fermentation de la racine de kudzu dans les domaines des aliments et des cosmétiques anti-âge.