Les fruits et les extraits de plantes contiennent des composés bioactifs qui peuvent aider à traiter ou à prévenir les maladies. Pour caractériser et comprendre leur mécanisme d'action, des chercheurs des universités et des institutions de recherche au Brésil et en Allemagne ont mené des études indépendantes mais complémentaires.
Certains des résultats ont été présentés lors d'une session de conférence sur l'avenir de la recherche alimentaire et nutritionnelle le 25 mars pendant la semaine du FAPESP en Allemagne à l'Université gratuite de Berlin.
Selon Ulrich Dobrindt, professeur à l'Université de Munich en Allemagne, les plantes médicinales contiennent différents types de phytochimiques (substances chimiques naturelles) qui neutralisent les infections bactériennes de différentes manières, renforçant ainsi les défenses de l'hôte. Pour cette raison, il y a un intérêt croissant à utiliser des extraits de ces plantes pour traiter et prévenir les infections des voies urinaires, l'une des infections les plus courantes dans le monde, qui sont actuellement traitées avec des antibiotiques.
« Bien que leurs effets anti-inflammatoires, antipyrétiques et analgésiques soient bien connus, les composés actifs de ces plantes – tels que les flavonoïdes, les alcaloïdes et les terpénoïdes – et leurs mécanismes d'action sur les cellules pathogènes doivent encore être caractérisés. Certains sont antibactériens, mais beaucoup n'ont pas cet effet », a déclaré le chercheur.
Afin de poursuivre leur compréhension, les scientifiques allemands ont développé des modèles d'infection pour étudier les effets des extraits de plantes sur la réponse immunitaire innée et sur la régulation épigénétique de l'expression des gènes (processus biochimiques qui activent et désactivent les gènes). Dans les cellules de la vessie, par exemple, ils étudient l'effet des plantes traditionnelles avec une activité urologique, selon la pharmacopée allemande.
En collaboration avec des chercheurs de l'Université fédérale de Minas Gerais (UFMG) au Brésil, il a été constaté que certains extraits de plantes aqueux (d'espèces telles que Solidago Gigantea et Equiseti Herba) ont considérablement réduit l'adhésion et la survie d'Escherichia coli dans les cellules épithéliales de vessie humaine.
« Nous avons observé une réduction drastique de l'adhésion et de la prolifération de cette bactérie dans les cellules de la vessie », a déclaré Ulrich.
Fibres de fruits
Au Brésil, un groupe associé au Food Research Center (FORC) – l'un des centres de recherche, d'innovation et de diffusion de FAPESP (RIDCS) – s'est concentré sur la prospection technologique et l'évaluation des effets biologiques sur les humains de polysaccharides à eau non digestables (polysaccharides bioactifs), tels que les pectines.
Trouvées en papaye, aux fruits de la passion et aux agrumes, les pectines constituent une grande partie de la fibre dans ces fruits et ont été liées à une réduction des maladies chroniques non transmissibles.
Cependant, certains des défis de l'extraction de ces composés de fruits tels que la papaye sont qu'ils mûrissent très rapidement, entraînant un ramollissement de la pulpe et une modification chimique des structures de ses pectines, qui sont liées à des effets biologiques tels que la modulation du microbiote gut.
« Pendant la maturation des fruits, des enzymes sont exprimées pour modifier la structure des pectines, en réduisant leurs effets biologiques bénéfiques. Les fruits de la passion et les pectines d'agrumes, en revanche, doivent être modifiés chimiquement afin de présenter des activités bénéfiques dans l'intestin », João Paulo Fabi, professeur à l'École des sciences pharmaceutiques de l'Université de Séo Paulo (FCF-Usp) et de la COORDING dit à Agência FAPESP.
Pour ce faire, les chercheurs brésiliens ont développé des techniques pour extraire la pectine de l'albédo des oranges et des fruits de la passion – la partie blanche entre la peau et la pulpe qui est normalement jetée lorsque le fruit est transformé pour faire du jus et pour le modifier en laboratoire pour réduire sa complexité moléculaire afin d'augmenter son activité biologique.
Le développement a entraîné un brevet pour le processus d'extraction de la pectine de fruits charnus tels que la papaye et le chayote. Un deuxième brevet couvrant la modification de la pectine à partir de sous-produits de fruits de la passion est en train d'être déposé.
« Nous avons déjà un prototype pour extraire et modifier ces pectines à l'échelle de laboratoire. L'idée est d'obtenir un produit, comme une farine riche en pectine modifiée, qui pourrait être consommée en tant que complément ou ingrédient alimentaire », a déclaré Fabi.
En partenariat avec d'autres groupes, les chercheurs ont mené des études animales pour démontrer la corrélation entre les pectines modifiées et l'augmentation de l'activité biologique.
« Ces études précliniques peuvent servir de base au développement d'essais cliniques (avec des pectines modifiées) comme adjuvants au traitement de chimiothérapie du cancer du côlon ou même comme modulateurs bénéfiques du microbiote intestinal », a déclaré le chercheur.