FR3061657A1 - PREPARATION OF A ROTARY EXTRACT OF FILIPENDULA ULMARIA AND COSMETIC USES - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un extrait racinaire de Filipendula ulmaria ainsi qu'un extrait racinaire directement obtenu par un tel procédé ainsi qu'une composition cosmétique comprenant en tant qu'agent actif au moins un extrait racinaire obtenu par un procédé selon l'invention. La composition cosmétique selon l'invention peut être utilisée dans des méthodes de soins énergisants ou défatiguants de la peau.The subject of the present invention is a process for preparing a root extract of Filipendula ulmaria and a root extract directly obtained by such a process, as well as a cosmetic composition comprising as active agent at least one root extract obtained by a method according to the invention. The cosmetic composition according to the invention can be used in energizing or defatting skin care methods.
Description
Titulaire(s) : PLANT ADVANCED TECHNOLOGIES PAT Société anonyme.Holder (s): PLANT ADVANCED TECHNOLOGIES PAT Limited company.
Demande(s) d’extensionExtension request (s)
Mandataire(s) : PLANT ADVANCED TECHNOLOGIES PAT.Agent (s): PLANT ADVANCED TECHNOLOGIES PAT.
PREPARATION D'UN EXTRAIT RACINAIRE DE FILIPENDULA ULMARIA ET UTILISATIONS COSMETIQUES.PREPARATION OF A ROOT EXTRACT OF FILIPENDULA ULMARIA AND COSMETIC USES.
f5y) La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un extrait racinaire de Filipendula ulmaria ainsi qu'un extrait racinaire directement obtenu par un tel procédé ainsi qu'une composition cosmétique comprenant en tant qu'agent actif au moins un extrait racinaire obtenu par un procédé selon l'invention. La composition cosmétique selon l'invention peut être utilisée dans des méthodes de soins énergisants ou défatiguants de la peau.f5y) The subject of the present invention is a process for preparing a root extract of Filipendula ulmaria as well as a root extract directly obtained by such a process as well as a cosmetic composition comprising as active agent at least one root extract obtained by a process according to the invention. The cosmetic composition according to the invention can be used in energizing or restoring skin care methods.
FR 3 061 657 - A1FR 3,061,657 - A1
PREPARATION D'UN EXTRAIT RACINAIRE DE FILIPENDULA ULMARIAPREPARATION OF A ROOT EXTRACT FROM FILIPENDULA ULMARIA
ET UTILISATIONS COSMETIQUESAND COSMETIC USES
DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un extrait racinaire de Filipendula ulmaria ainsi qu'un extrait racinaire directement obtenu par un tel procédé. La présente invention concerne également une composition cosmétique comprenant en tant qu'agent actif au moins un extrait racinaire de Filipendula ulmaria selon l'invention et avantageusement un excipient cosmétiquement acceptable et son application pour activer les voies métaboliques apportant de l'énergie aux cellules de la peau.The present invention relates to a process for the preparation of a root extract of Filipendula ulmaria as well as a root extract directly obtained by such a process. The present invention also relates to a cosmetic composition comprising as active agent at least one root extract of Filipendula ulmaria according to the invention and advantageously a cosmetically acceptable excipient and its application for activating the metabolic pathways providing energy to the cells of the skin.
ART ANTERIEURPRIOR ART
Filipendula ulmaria (synonyme : Spiraea ulmaria L.), également appelé reine-des-prés, est une plante herbacée de la famille des Rosaceae, selon la classification classique. L’espèce est originaire d'Europe. Filipendula ulmaria est une plante connue pour ses nombreuses propriétés biologiques bénéfiques pour la santé. Les fleurs dont notamment les propriétés anti-inflammatoire, diurétique et sudorifique sont largement reconnues par les herboristes et les consommateurs, sont utilisées dans la fabrication de remèdes maisons (par exemple des infusions « bien -être » sont réalisées à base de fleur séchées).Filipendula ulmaria (synonym: Spiraea ulmaria L.), also called meadowsweet, is a herbaceous plant in the Rosaceae family, according to the classic classification. The species is native to Europe. Filipendula ulmaria is a plant known for its many biological properties beneficial for health. Flowers whose anti-inflammatory, diuretic and sudorific properties are widely recognized by herbalists and consumers, are used in the manufacture of home remedies (for example “well-being” infusions are made from dried flowers).
Les inflorescences de Filipendula ulmaria sont riche en composé antioxydants (comme les composés phénoliques, les flavonoides, l'acide ascorbique) et présente une forte activité antioxydante (Lillian Barros, Luis Cabrita, Miguel Vilas Boas, Ana Maria Carvalho, Isabel C.F.R. Ferreira, Chemical, biochemical and electrochemical assays to evaluate phytochemicals and antioxidant activity of wild plants, Food Chemistry 2011, 127, 1600-1608). Cette plante en tant que source d'antioxydant naturel, a été intégré dans des compositions cosmétiques. La demande US2003/0190300 divulgue une composition pour prévenir les effets du vieillissement de la peau et des cheveux comprenant un extrait de feuilles, fleurs, graines, tiges, ou rameau de la plante Filipendula ulmaria. La demande EP1029531 divulgue aussi une composition cosmétique pour prévenir les effets du vieillissement de la peau comprenant un extrait de graines, de pétales, ou d'un mélange de racine, de feuille et de tige de la plante Filipendula ulmaria.The inflorescences of Filipendula ulmaria are rich in antioxidant compounds (such as phenolic compounds, flavonoids, ascorbic acid) and have a strong antioxidant activity (Lillian Barros, Luis Cabrita, Miguel Vilas Boas, Ana Maria Carvalho, Isabel CFR Ferreira, Chemical , biochemical and electrochemical assays to evaluate phytochemicals and antioxidant activity of wild plants, Food Chemistry 2011, 127, 1600-1608). This plant as a source of natural antioxidant, has been incorporated into cosmetic compositions. Application US2003 / 0190300 discloses a composition for preventing the effects of aging of the skin and hair, comprising an extract of leaves, flowers, seeds, stems, or twigs of the Filipendula ulmaria plant. Application EP1029531 also discloses a cosmetic composition for preventing the effects of aging of the skin comprising an extract of seeds, petals, or a mixture of root, leaf and stem of the Filipendula ulmaria plant.
La peau est la première barrière du corps humain. Elle protège les organes des différences de température, d'humidité, et des agressions de l'environnement extérieur, comme les rayons UV ou les agents polluants. Cependant, des stimulations chimiques et physiques excessives (exposition au soleil, à la lumière ou aux UV ; stress et malnutrition) détériorent les fonctions normales de la peau et induisent son vieillissement. Ainsi il est important d'entretenir le renouvellement et la réparation de la peau en stimulant le métabolisme des cellules qui la constitue et notamment le métabolisme énergétique cellulaire. En effet, dans les cellules, l'énergie est utilisée entre autres pour fabriquer de nouvelles protéines, fournir des nutriments et expulser les déchets cellulaires, réparer les lésions de l’ADN.The skin is the first barrier of the human body. It protects organs from differences in temperature, humidity, and aggressions from the external environment, such as UV rays or pollutants. However, excessive chemical and physical stimulation (exposure to the sun, light or UV; stress and malnutrition) deteriorate the normal functions of the skin and induce its aging. Thus it is important to maintain the renewal and repair of the skin by stimulating the metabolism of the cells which constitute it and in particular the cellular energy metabolism. In fact, in cells, energy is used, among other things, to make new proteins, provide nutrients and expel cell waste, repair DNA damage.
L'énergie dans la cellule est produite à partir de molécules basiques (par exemple le glucose) transformées à travers trois cycles de production d’ATPénergie entrelacés. Le premier cycle est celui de la glycolyse qui a pour but de produire de l’énergie sous forme d'ATP. Elle consiste en l’oxydation progressive d’une molécule de glucose à 6 carbones en deux molécules de pyruvate à 3 carbones. Le bilan énergétique est le suivant :The energy in the cell is produced from basic molecules (for example glucose) transformed through three production cycles of intertwined ATPenergy. The first cycle is that of glycolysis which aims to produce energy in the form of ATP. It consists of the progressive oxidation of a 6-carbon glucose molecule into two 3-carbon pyruvate molecules. The energy balance is as follows:
Glucose + 2ADP + 2NAD+ + 2Pi -> 2 Pyruvate + 2ATP + 2NADH + 2H + +2H2OGlucose + 2ADP + 2NAD + + 2Pi -> 2 Pyruvate + 2ATP + 2NADH + 2H + + 2H2O
En synthèse, 2 molécules de pyruvate, 2 molécules d'ATP et 2 NADH sont produits pour 1 molécule de glucose. L'oxydation du NADH produira également de l'ATP par phosphorylation oxydative.In synthesis, 2 molecules of pyruvate, 2 molecules of ATP and 2 NADH are produced for 1 molecule of glucose. Oxidation of NADH will also produce ATP by oxidative phosphorylation.
Pour énergiser, tonifier, revitaliser ou encore détoxifier la peau, en particulier la peau stressée et fatiguée, il est donc important d'augmenter la production d'ATP.To energize, tone, revitalize or even detoxify the skin, especially stressed and tired skin, it is therefore important to increase the production of ATP.
Dans le but de répondre à cet objectif, la Demanderesse a développé un procédé permettant de préparer un extrait de Filipendula ulmaria uniquement à partir des racines, ces dernières ayant été stimulées avant l'étape d'extraction. L'extrait racinaire de Filipendula ulmaria obtenu par le procédé selon l'invention, présente de manière inattendue, un effet bénéfique sur le métabolisme énergétique des cellules de la peau et permet ainsi de lutter contre les signes de stress et de fatigue de la peau induisant son vieillissement. En effet, les tests réalisés par la Demanderesse ont montré l'effet de l'extrait racinaire deIn order to meet this objective, the Applicant has developed a process making it possible to prepare an extract of Filipendula ulmaria solely from the roots, the latter having been stimulated before the extraction step. The root extract of Filipendula ulmaria obtained by the process according to the invention unexpectedly has a beneficial effect on the energy metabolism of the skin cells and thus makes it possible to combat the signs of stress and fatigue of the skin inducing its aging. Indeed, the tests carried out by the Applicant have shown the effect of the root extract of
Filipendula uimaria sur l'expression des gènes impliqués dans la glycolyse au niveau de fibroblastes humains en culture.Filipendula uimaria on the expression of genes involved in glycolysis in human fibroblasts in culture.
Le procédé d'extraction selon l'invention a aussi pour avantage de permettre la réalisation d'extractions successives à partir des racines stimulées de la plante sans la détruire, ni altérer sa survie, tout en maximisant l'extraction des molécules d'intérêt dans le solvant.The extraction method according to the invention also has the advantage of allowing successive extracts to be carried out from the stimulated roots of the plant without destroying it or altering its survival, while maximizing the extraction of the molecules of interest in the solvent.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Dans un premier aspect, la présente invention concerne donc un procédé de préparation d'un extrait racinaire de Filipendula uimaria comprenant les étapes successives suivantes :In a first aspect, the present invention therefore relates to a process for the preparation of a root extract of Filipendula uimaria comprising the following successive steps:
a) une étape de culture de Filipendula uimaria en conditions hors sol, et particulièrement en aéroponie,a) a stage of culture of Filipendula uimaria in above-ground conditions, and particularly in aeroponics,
b) une étape de stimulation des racines des plantes,b) a step of stimulating the roots of the plants,
c) une étape d'extraction solide/liquide par macération racinaire des racines stimulées lors de l'étape b),c) a solid / liquid extraction step by root maceration of the roots stimulated during step b),
d) la récupération de l'extrait obtenu lors de l'étape c), etd) recovering the extract obtained during step c), and
e) optionnellement une étape de concentration et/ou de clarification de l'extrait récupéré à l'étape d) par filtrations successives, en particulier par nanofiltration et/ou filtration clarifiante et/ou filtration stérilisante.e) optionally a stage of concentration and / or clarification of the extract recovered in stage d) by successive filtrations, in particular by nanofiltration and / or clarifying filtration and / or sterilizing filtration.
Dans le cadre de l'invention, on entend par « culture de Filipendula uimaria en conditions hors sol », tout mode de culture dans lequel les racines de la plante ne sont pas dans de la terre. Plus précisément, la culture hors sol est une culture dans laquelle les racines des plantes reposent dans un milieu reconstitué, détaché du sol. Ce milieu de culture est irrigué de façon régulière par des solutions nutritives appropriées à la plante cultivée.In the context of the invention, the term “culture of Filipendula uimaria in above-ground conditions” means any mode of cultivation in which the roots of the plant are not in the ground. More precisely, the culture above ground is a culture in which the roots of plants rest in a reconstituted medium, detached from the soil. This culture medium is regularly irrigated with nutritive solutions appropriate to the cultivated plant.
Il existe différentes techniques de culture hors sol tels que les systèmes sans substrat qui nécessitent une solution nutritive enrichie en oxygène, et les systèmes avec substrat. Parmi les systèmes sans substrat, on peut citer l'aquiculture pour laquelle la solution nutritive est non circulante et est contenue dans un bac de culture, la Nutrient Film Technique (N.F.T.) pour laquelle la solution nutritive s'enrichit en oxygène dissous au cours de son déplacement par échange avec l'air, et l'aéroponie pour laquelle les racines des plantes ne sont en contact ni avec un milieu solide, ni même avec un milieu liquide : elles sont alimentées par un brouillard nutritif obtenu par brumisation (via un brumisateur) de la solution nutritive dans un milieu fermé. Parmi les systèmes avec substrat, on retrouve la subirrigation dans laquelle la solution nutritive pénètre dans le substrat au niveau de sa partie inférieure et la percolation dans laquelle la solution nutritive est distribuée par irrigation discontinue à la surface supérieure du système puis percole vers le bas du substrat. Le substrat, minéral ou organique, est neutre et inerte comme du sable, de l’argile ou de la laine de roche par exemple. Ce substrat peut être également d’origine industrielle.There are different soilless cultivation techniques such as substrateless systems that require a nutrient solution enriched with oxygen, and substrate systems. Among the systems without substrate, one can quote aquaculture for which the nutritive solution is not circulating and is contained in a culture tank, Nutrient Film Technique (NFT) for which the nutritive solution is enriched in dissolved oxygen during its displacement by exchange with air, and aeroponics for which the roots of plants are not in contact with either a solid medium, or even with a liquid medium: they are fed by a nutritive mist obtained by misting (via a mister ) nutrient solution in a closed environment. Among the systems with substrate, we find the subirrigation in which the nutritive solution penetrates in the substrate at the level of its lower part and the percolation in which the nutritive solution is distributed by discontinuous irrigation on the upper surface of the system then percolates downwards. substrate. The substrate, mineral or organic, is neutral and inert like sand, clay or rock wool for example. This substrate can also be of industrial origin.
On entend par « culture des plantes en aéroponie » un mode de culture hors sol pour lequel les racines des plantes ne sont en contact ni avec un milieu solide, ni même avec un milieu liquide. Selon un mode de réalisation particulier, les plantes sont alimentées par un brouillard nutritif obtenu par brumisation, via un brumisateur, de la solution nutritive dans un milieu fermé.The term “cultivation of plants in aeroponics” means an above-ground cultivation method for which the roots of the plants are not in contact with either a solid medium or even with a liquid medium. According to a particular embodiment, the plants are supplied with a nutritive mist obtained by misting, via a mister, of the nutritive solution in a closed medium.
Typiquement, dans un procédé selon l'invention, on peut disposer des plantes sur des plateaux avec la partie aérienne de la plante au-dessus du plateau et la partie racinaire en-dessous, on dispose les plateaux sur des tables formant zone de rétention pour collecter l'excédent d'un liquide diffusé vers les plantes, et on transfère les plateaux sur les tables à différents postes.Typically, in a method according to the invention, the plants can be placed on trays with the aerial part of the plant above the tray and the root part below, the trays are placed on tables forming a retention zone for collect the excess of a liquid diffused towards the plants, and the trays are transferred to the tables at different stations.
Lors de l'étape a), les plantes cultivées en aéroponie sont alimentées par pulvérisation racinaire d'une solution nutritive de sels minéraux essentiels (Azote - N, Phosphore - P, Potassium - K), afin d'obtenir un développement racinaire maximum et une concentration maximum en molécules d'intérêt, sans altérer la survie de la plante. L'homme du métier, à l'aide de ses connaissances générales, sait comment adapter les proportions et concentrations des différents sels minéraux pour optimiser le développement racinaire et la concentration des molécules d'intérêt. Les concentrations en sels minéraux des solutions nutritives sont dans ce cas comprises dans une gamme d'électroconductivité faible s'étendant avantageusement entre 0,4 à 1,6 mS/cm, de préférence entre 0,6 à 0,8 mS/cm, afin de favoriser une plus grande diversité de molécules dans les extraits.During stage a), the plants cultivated in aeroponics are fed by root spraying with a nutritive solution of essential mineral salts (Nitrogen - N, Phosphorus - P, Potassium - K), in order to obtain maximum root development and a maximum concentration of molecules of interest, without altering the survival of the plant. Those skilled in the art, using their general knowledge, know how to adapt the proportions and concentrations of the different mineral salts to optimize the root development and the concentration of the molecules of interest. The mineral salt concentrations of the nutrient solutions are in this case included in a low electroconductive range advantageously extending between 0.4 to 1.6 mS / cm, preferably between 0.6 to 0.8 mS / cm, in order to favor a greater diversity of molecules in the extracts.
L'étape b) de stimulation des racines des plantes comprend :Step b) of stimulating plant roots includes:
• une étape d'élicitation dans laquelle les racines sont mises en présence d'une solution comprenant au moins un agent choisi parmi : un sel, un tensioactif, un solvant, un éliciteur d'origine fongique ou bactérienne, un dérivé de l'acide jasmonique, en particulier le méthyl jasmonate, l'acide salicylique, un générateur d'éthylène, une chitine, des chitosans et/ou leur mélange, et/ou • une étape de mise en présence des racines avec une solution carencée en azote, c'est-à-dire une solution comprenant une proportion d'azote inférieure à la proportion d'azote habituellement considérée comme optimale pour le développement de la plante et en particulier des racines, avantageusement moins de 15% d'azote, et avantageusement ne comprenant pas d'azote, lesdites étapes étant séquentielles ou simultanées.• an elicitation step in which the roots are placed in the presence of a solution comprising at least one agent chosen from: a salt, a surfactant, a solvent, an elicitor of fungal or bacterial origin, an acid derivative jasmonic, in particular methyl jasmonate, salicylic acid, an ethylene generator, a chitin, chitosans and / or their mixture, and / or • a step of bringing the roots into contact with a solution deficient in nitrogen, c '' is to say a solution comprising a proportion of nitrogen lower than the proportion of nitrogen usually considered as optimal for the development of the plant and in particular of the roots, advantageously less than 15% of nitrogen, and advantageously comprising no nitrogen, said steps being sequential or simultaneous.
Les racines peuvent également être stimulées par la mise en présence des plantes avec une solution nutritive carencée en azote. La mise en présence des plantes avec une solution nutritive carencée en azote provoque un « stress azoté » responsable de la stimulation. Selon un aspect particulier, une solution carencée en azote selon la présente invention est une solution comprenant moins de 15% d'azote, de préférence moins de 10% d'azote, avantageusement moins de 8%, plus avantageusement moins de 6%, moins de 5%, moins de 4%, moins de 3%, moins de 2%, moins de 1% d'azote et encore plus avantageusement 0% d'azote.The roots can also be stimulated by bringing the plants together with a nutrient solution deficient in nitrogen. Placing plants in the presence of a nutrient solution deficient in nitrogen causes “nitrogen stress” responsible for stimulation. According to a particular aspect, a solution deficient in nitrogen according to the present invention is a solution comprising less than 15% of nitrogen, preferably less than 10% of nitrogen, advantageously less than 8%, more advantageously less than 6%, less 5%, less than 4%, less than 3%, less than 2%, less than 1% nitrogen and even more advantageously 0% nitrogen.
L'étape b) de stimulation des racines permet d'augmenter de manière significative la teneur en métabolites secondaires dans les racines et favoriser ainsi le flux des métabolites sortant des racines vers le solvant choisi pour l'extraction et ce, sans perte totale de la viabilité de la plante afin qu'elle puisse être remise en culture puis réutilisée. En d'autres termes, l'étape de stimulation de la plante permet de favoriser la production et la sécrétion des molécules d'intérêt.Step b) of stimulation of the roots makes it possible to significantly increase the content of secondary metabolites in the roots and thus promote the flow of metabolites leaving the roots towards the solvent chosen for the extraction, without total loss of the viability of the plant so that it can be re-cultivated and then reused. In other words, the plant's stimulation stage makes it possible to promote the production and secretion of the molecules of interest.
Avantageusement, l'étape b) de stimulation des racines est réalisée par pulvérisation ou macération de la plante avec une solution d'éliciteurs choisie parmi les dérivés d'acide jasmonique comme par exemple le méthyl jasmonate, l'acide salicylique et les chitosans ou par l'alimentation de la plante avec une solution nutritive N/P/K carencée en azote vaporisée ou brumisée sur les racines.Advantageously, step b) of stimulating the roots is carried out by spraying or maceration of the plant with a solution of elicitors chosen from jasmonic acid derivatives such as for example methyl jasmonate, salicylic acid and chitosans or by feeding the plant with a N / P / K nutrient solution deficient in vaporized or misted nitrogen on the roots.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, l'étape b) est mise en œuvre par pulvérisation ou macération de la plante avec une solution choisie parmi :According to a particular embodiment of the invention, step b) is implemented by spraying or maceration of the plant with a solution chosen from:
• une solution de méthyl jasmonate à une concentration comprise entre 0,01 μΜ et 1 mM, avantageusement entre 0,1 et 200 μΜ, • une solution d'acide salicylique à une concentration comprise entre 1 pM et 1 mM, avantageusement entre 10 et 500 pM, • une solution de chitosans à une concentration de 0,002 à 1 g/L, avantageusement de 0,05 à 0,1 g/L, et • une solution nutritive N/P/K comprenant moins de 6% d'azote, ladite solution étant de préférence vaporisée ou brumisée sur les racines.• a solution of methyl jasmonate at a concentration of between 0.01 μΜ and 1 mM, advantageously between 0.1 and 200 μΜ, • a solution of salicylic acid at a concentration of between 1 pM and 1 mM, advantageously between 10 and 500 pM, • a solution of chitosans at a concentration of 0.002 to 1 g / L, advantageously from 0.05 to 0.1 g / L, and • a nutritive solution N / P / K comprising less than 6% of nitrogen , said solution preferably being sprayed or misted on the roots.
En outre, l'étape b) de stimulation des racines avec une solution d'éliciteurs est avantageusement effectuée pendant une durée comprise entre 1 jour et 21 jours, de préférence entre 1 et 7 jours.In addition, step b) of stimulating the roots with a solution of elicitors is advantageously carried out for a period of between 1 day and 21 days, preferably between 1 and 7 days.
Selon un aspect particulier, l'étape b) de stimulation des racines par l'alimentation de la plante avec une solution nutritive N/P/K carencée en azote vaporisée sur les racines est avantageusement effectuée pendant une durée comprise entre 10 jours et 8 semaines, de préférence 3 semaines.According to a particular aspect, step b) of stimulating the roots by feeding the plant with a N / P / K nutrient solution deficient in nitrogen vaporized on the roots is advantageously carried out for a period of between 10 days and 8 weeks. , preferably 3 weeks.
Lors de l'étape b), les concentrations en sels minéraux des solutions nutritives sont comprises dans une gamme d'électroconductivité faible s'étendant avantageusement entre 0,4 à 1,6 mS/cm, de préférence entre 0,6 à 0,8mS/cm, afin de favoriser une plus grande diversité de molécules dans les extraits.During step b), the mineral salt concentrations of the nutrient solutions are included in a low electroconductive range advantageously extending between 0.4 to 1.6 mS / cm, preferably between 0.6 to 0, 8mS / cm, in order to favor a greater diversity of molecules in the extracts.
Selon un aspect particulier d'un procédé selon l'invention, l'étape b) est réalisée après l'étape a). Selon un autre aspect particulier d'un procédé selon l'invention, l'étape b) et l'étape a) sont effectuées de manière simultanée, la solution de stimulation est alors incorporée à la solution nutritive ou administrée par tout autre mode d'administration connu de l'homme du métier.According to a particular aspect of a method according to the invention, step b) is carried out after step a). According to another particular aspect of a method according to the invention, step b) and step a) are carried out simultaneously, the stimulation solution is then incorporated into the nutritive solution or administered by any other method of administration known to those skilled in the art.
Les plantes ainsi cultivées et stimulées sont ensuite soumises à une étape c) d'extraction solide/liquide par macération racinaire dans des conditions déterminées en termes de solvant, de pH et de durée d'extraction, afin d'obtenir un extrait riche en molécules d'intérêt. L'extraction solide/liquide » est une technique d'extraction par solvant qui consiste à extraire une ou plusieurs espèces chimiques se trouvant dans un solide et étant solubles dans ledit solvant. L'extraction conduit à la récupération dans un solvant approprié, des métabolites contenus dans les racines, au moyen d'une mise en contact dudit solvant avec les racines, pendant une durée appropriée. Ensuite ledit solvant contenant les molécules d'intérêt libérées par les racines est récupéré.The plants thus cultivated and stimulated are then subjected to a step c) of solid / liquid extraction by root maceration under conditions determined in terms of solvent, pH and extraction time, in order to obtain an extract rich in molecules. of interest. Solid / liquid extraction ”is a solvent extraction technique which consists in extracting one or more chemical species which are found in a solid and which are soluble in said solvent. The extraction leads to the recovery in a suitable solvent, of the metabolites contained in the roots, by bringing said solvent into contact with the roots, for an appropriate period. Then said solvent containing the molecules of interest released by the roots is recovered.
L'étape c) d'extraction solide/liquide des racines stimulées lors de l'étape b) par macération racinaire consiste en une étape de coupe dans laquelle la partie racinaire des plantes est partiellement coupée pour récolter la partie coupée, suivie d'une étape de « trempage », pendant laquelle on met les racines coupées dans un bac de trempage contenant le solvant à un pH prédéterminé, pendant une durée prédéterminée. Puis le solvant contenu dans le bac de trempage est collecté.Step c) of solid / liquid extraction of the stimulated roots during step b) by root maceration consists of a cutting step in which the root part of the plants is partially cut to harvest the cut part, followed by a “soaking” stage, during which the cut roots are placed in a soaking tank containing the solvent at a predetermined pH, for a predetermined duration. Then the solvent contained in the soaking tank is collected.
Selon un perfectionnement, l'étape c) d'extraction solide/liquide des racines stimulées lors de l'étape b) par macération racinaire est précédée d'une étape supplémentaire de lavage dans laquelle le solvant diffusé vers les plantes est de l'eau claire. On limite ainsi l'apport dans le solvant d'extraction des éléments contenus dans la solution nutritive ou dans la solution de stimulation lors de l'étape de « trempage » dans le solvant.According to an improvement, step c) of solid / liquid extraction of the roots stimulated during step b) by root maceration is preceded by an additional washing step in which the solvent diffused towards the plants is water. Claire. This limits the intake in the extraction solvent of the elements contained in the nutrient solution or in the stimulation solution during the "soaking" step in the solvent.
Selon un autre aspect préféré, la macération racinaire est réalisée sur des racines fraîchement coupées, c'est-à-dire coupées depuis moins de 24 heures, et de préférence le plus tôt possible après coupage, idéalement juste après coupage. En particulier, la macération racinaire peut être effectuée grâce à une étape de macération des racines fraîchement coupées dans un solvant approprié, à un pH approprié, et pendant une durée appropriée. Selon un autre aspect préféré, la macération racinaire est réalisée sur des racines coupées et éventuellement séchées. Selon un autre aspect plus particulier, la macération racinaire est réalisée sur des racines coupées, puis séchées et éventuellement broyées. Le séchage des racines peut être réalisé par la mise en œuvre de tout procédé de séchage adapté, connu de l'homme du métier, et notamment en plaçant les racines à une température comprise entre 30°C et 60°C pendant 4 heures à 48 heures, de préférence dans un environnement sec. Le séchage des racines peut notamment être réalisé dans une étuve ventilée. Le broyage des racines peut être réalisé par la mise en œuvre de tout procédé de broyage adapté, connu de l'homme du métier, et notamment en plaçant les racines dans un broyeur à billes ou un broyeur à couteaux.According to another preferred aspect, the root maceration is carried out on freshly cut roots, that is to say cut for less than 24 hours, and preferably as soon as possible after cutting, ideally just after cutting. In particular, the root maceration can be carried out by a step of maceration of the roots freshly cut in an appropriate solvent, at an appropriate pH, and for an appropriate duration. According to another preferred aspect, the root maceration is carried out on cut and possibly dried roots. According to another more particular aspect, the root maceration is carried out on cut roots, then dried and possibly crushed. The drying of the roots can be carried out by the implementation of any suitable drying process known to those skilled in the art, and in particular by placing the roots at a temperature between 30 ° C and 60 ° C for 4 hours at 48 hours, preferably in a dry environment. The drying of the roots can in particular be carried out in a ventilated oven. Root grinding can be carried out by implementing any suitable grinding process known to those skilled in the art, and in particular by placing the roots in a ball mill or a knife mill.
Selon un autre aspect particulier, un procédé selon l'invention comprend une étape de coupe des racines puis de séchage des racines coupées, préalablement à l'étape de macération desdites racines, la macération étant réalisée par la mise en présence des racines séchées avec un solvant.According to another particular aspect, a method according to the invention comprises a step of cutting the roots and then drying the cut roots, prior to the step of macerating said roots, the maceration being carried out by bringing the dried roots into contact with a solvent.
Selon un perfectionnement, l'étape c) d'un procédé selon l'invention comprend la mise en contact des racines avec un solvant choisi parmi les glycols. Plus particulièrement, ledit glycol est choisi parmi le dipropylène glycol, le propane 1,3 diol, et notamment du propane 1,3 diol biosourcé, le propane 1,2 diol et le butylène glycol, et est utilisé pur ou sous la forme d'une solution aqueuse de glycol, celle-ci comprenant de 10% à 99,9% de glycol, plus particulièrement entre 40% et 90%, et encore plus particulièrement entre 60% et 85%.According to an improvement, step c) of a process according to the invention comprises bringing the roots into contact with a solvent chosen from glycols. More particularly, said glycol is chosen from dipropylene glycol, propane 1,3 diol, and in particular biobased propane 1,3 diol, propane 1,2 diol and butylene glycol, and is used pure or in the form of an aqueous glycol solution, the latter comprising from 10% to 99.9% of glycol, more particularly between 40% and 90%, and even more particularly between 60% and 85%.
De façon encore plus particulière, dans un procédé selon l'invention, l'étape c) d'extraction solide/liquide comprend la mise en contact des racines avec du propane 1,2 diol ou avec du propane 1,3 diol, et notamment du propane 1,3 diol biosourcé.Even more particularly, in a process according to the invention, step c) of solid / liquid extraction comprises bringing the roots into contact with propane 1,2 diol or with propane 1,3 diol, and in particular bio-sourced 1,3 diol propane.
Le propane 1,3 diol, ou triméthylène glycol, répond à la formule (I) suivante :Propane 1,3 diol, or trimethylene glycol, corresponds to the following formula (I):
HOHO
OH (I)OH (I)
Ledit propane 1,3 diol, ou triméthylène glycol peut être préparé par synthèse chimique selon des techniques connues de l'homme du métier et décrites dans la littérature, il est aussi disponible commercialement. Ledit propane 1,3 diol peut également être produit par la mise en œuvre d'un procédé de fermentation en conditions adaptées d'un organisme vivant, notamment une souche génétiquement modifiée d'Escherichia coli. Le propane 1,3 diol ainsi obtenu est désigné par le terme de « propane 1,3 diol biosourcé », un tel produit est produit puis purifié comme décrit notamment dans la demande internationale WO 2004/101479 et commercialisé sous la marque Zéméa®.Said propane 1,3 diol, or trimethylene glycol can be prepared by chemical synthesis according to techniques known to those skilled in the art and described in the literature, it is also commercially available. Said propane 1,3 diol can also be produced by the implementation of a fermentation process under suitable conditions of a living organism, in particular a genetically modified strain of Escherichia coli. The propane 1,3 diol thus obtained is designated by the term "bio-based propane 1,3 diol", such a product is produced and then purified as described in particular in international application WO 2004/101479 and marketed under the brand Zéméa®.
Le « propane 1,2 diol », ou propylène glycol, répond à la formule (II) suivante :"Propane 1,2 diol", or propylene glycol, corresponds to the following formula (II):
OHOH
OH (II)OH (II)
Selon un aspect particulier de l'invention, le glycol est caractérisé par un pH acide, notamment lorsqu'il est utilisé lors de l'étape d'extraction solide/liquide. Selon un aspect particulier, ledit glycol utilisé lors d'une étape d'extraction solide/liquide est caractérisé par un pH compris entre 2 et 5, de préférence entre 2,5 et 4,5 plus préférentiellement entre 3 et 4. Selon un autre aspect particulier, un extrait végétal selon l'invention est caractérisé par un pH compris entre 2,5 et 5, de préférence entre 3,5 et 4,5 et plus avantageusement entre 3,9 et 4,1. L'utilisation d'un glycol à pH acide favorise la solubilisation des composés d'intérêt dans ledit glycol et limite la dégradation chimique ou enzymatique des métabolites secondaires lors de l'extraction. Les acides utilisés pour l'ajustement du pH du glycol ou de l'extrait sont de préférence l'acide phosphorique, l'acide citrique ou l'acide chlorhydrique.According to a particular aspect of the invention, the glycol is characterized by an acidic pH, in particular when it is used during the solid / liquid extraction step. According to a particular aspect, said glycol used during a solid / liquid extraction step is characterized by a pH of between 2 and 5, preferably between 2.5 and 4.5 more preferably between 3 and 4. According to another particular aspect, a plant extract according to the invention is characterized by a pH of between 2.5 and 5, preferably between 3.5 and 4.5 and more advantageously between 3.9 and 4.1. The use of a glycol at acidic pH promotes the solubilization of the compounds of interest in said glycol and limits the chemical or enzymatic degradation of the secondary metabolites during the extraction. The acids used for adjusting the pH of the glycol or of the extract are preferably phosphoric acid, citric acid or hydrochloric acid.
Selon un autre aspect particulier, l'étape c) d'un procédé selon l'invention comprend la mise en contact des racines avec le glycol pendant une durée comprise entre 12 heures et 72 heures, notamment entre 24 heures et 72 heures, plus particulièrement entre 24 heures et 48 heures.According to another particular aspect, step c) of a process according to the invention comprises bringing the roots into contact with the glycol for a period of between 12 hours and 72 hours, in particular between 24 hours and 72 hours, more particularly between 24 hours and 48 hours.
Les durées de macération racinaire sont choisies de manière à favoriser l'extraction d'une forte quantité en composés d'intérêt tout en n'altérant pas la survie de la plante et sans mener à l'épuisement des ressources. Ainsi les plantes, après l'étape de coupes des racines, sont remises en culture en aéroponie selon les étapes a) et b) afin de recommencer leur développement racinaire et favoriser la production par les racines de métabolites secondaires.The durations of root maceration are chosen so as to favor the extraction of a large quantity of compounds of interest while not altering the survival of the plant and without leading to the exhaustion of resources. Thus the plants, after the step of cutting the roots, are returned to culture in aeroponics according to steps a) and b) in order to recommence their root development and to favor the production by the roots of secondary metabolites.
Selon un mode de réalisation préféré, l'invention a également pour objet un procédé de préparation d'un extrait racinaire de Filipendula ulmaria comprenant les étapes successives suivantes :According to a preferred embodiment, the invention also relates to a process for the preparation of a root extract of Filipendula ulmaria comprising the following successive steps:
a) une étape de culture de Filipendula ulmaria en aéroponie,a) a stage of culture of Filipendula ulmaria in aeroponics,
b) une étape de stimulation des racines des plantes,b) a step of stimulating the roots of the plants,
c) une étape d'extraction solide/liquide par macération racinaire dans du glycol, des racines stimulées lors de l'étape b), fraîchement coupées et éventuellement séchées,c) a solid / liquid extraction step by root maceration in glycol, roots stimulated during step b), freshly cut and possibly dried,
d) la récupération de l'extrait obtenu lors de l'étape c),d) recovering the extract obtained during step c),
e) optionnellement une étape de concentration et/ou de clarification de l'extrait récupéré à l'étape d) par filtrations successives, en particulier par nanofiltration et/ou filtration clarifiante et/ou filtration stérilisante.e) optionally a stage of concentration and / or clarification of the extract recovered in stage d) by successive filtrations, in particular by nanofiltration and / or clarifying filtration and / or sterilizing filtration.
Dans le cadre de l'invention, par « macération racinaire dans du glycol», on entend une macération racinaire telle que définie ci-dessus pour laquelle le solvant mis en contact avec les racines est un glycol choisi parmi le dipropylène glycol, le propane 1,3 diol, le propane 1, 2 diol et le butylène glycol.In the context of the invention, by “root maceration in glycol”, is meant a root maceration as defined above for which the solvent brought into contact with the roots is a glycol chosen from dipropylene glycol, propane 1 , 3 diol, propane 1, 2 diol and butylene glycol.
Selon un mode de réalisation encore plus préféré, l'invention a également pour objet un procédé de préparation d'un extrait d'un extrait racinaire de Filipendula ulmaria comprenant les étapes successives suivantesAccording to an even more preferred embodiment, the invention also relates to a process for the preparation of an extract of a root extract of Filipendula ulmaria comprising the following successive steps
a) une étape de culture de Filipendula ulmaria en aéroponie,a) a stage of culture of Filipendula ulmaria in aeroponics,
b) une étape de stimulation des racines des plantes,b) a step of stimulating the roots of the plants,
c) une étape d'extraction solide/liquide par macération racinaire dans propane 1,3 diol, en particulier du propane 1,3 diol biosourcé, des racines stimulées lors de l'étape b), et fraîchement coupées,c) a solid / liquid extraction step by root maceration in propane 1,3 diol, in particular bio-based propane 1,3 diol, roots stimulated during step b), and freshly cut,
d) la récupération de l'extrait obtenu lors de l'étape c),d) recovering the extract obtained during step c),
e) optionnellement une étape de concentration et/ou de clarification de l'extrait récupéré à l'étape d) par filtrations successives, en particulier par nanofiltration et/ou filtration clarifiante et/ou filtration stérilisante.e) optionally a stage of concentration and / or clarification of the extract recovered in stage d) by successive filtrations, in particular by nanofiltration and / or clarifying filtration and / or sterilizing filtration.
Un procédé selon l'invention comprend avantageusement une étape supplémentaire f) de réajustement de la teneur en solvant de l'extrait, pour obtenir une teneur avantageuse d'au moins 60%, et/ou un ajustement du pH de l'extrait, pour obtenir un pH compris entre 2,5 et 5, avantageusement compris entre 3,5 et 4,5, de préférence entre 3,9 et 4,1, en vue de la conservation de l'extrait.A method according to the invention advantageously comprises an additional step f) of readjusting the solvent content of the extract, to obtain an advantageous content of at least 60%, and / or an adjustment of the pH of the extract, to obtain a pH between 2.5 and 5, advantageously between 3.5 and 4.5, preferably between 3.9 and 4.1, for the purpose of preserving the extract.
Selon un autre aspect particulier, un extrait végétal selon l'invention est caractérisé par un pH compris entre 2,5 et 5, de préférence entre 3,5 et 4,5 et plus avantageusement entre 3,9 et 4,1.According to another particular aspect, a plant extract according to the invention is characterized by a pH of between 2.5 and 5, preferably between 3.5 and 4.5 and more advantageously between 3.9 and 4.1.
De préférence l'extrait est réajusté à un pH de 4 par ajout d'acide citrique et la teneur en propane 1,3 diol, en particulier du propane 1,3 diol biosourcé, est ajustée avec du propane 1,3 diol 100% en particulier du propane 1,3 diol biosourcé 100%, jusqu'à un pourcentage v/v de 70 ± 5 %. L'étape de réajustement du pH et de la teneur en solvant peut se faire avant ou après l'étape de concentration et de clarification.Preferably the extract is readjusted to a pH of 4 by adding citric acid and the content of propane 1,3 diol, in particular propane 1,3 diol biosourced, is adjusted with propane 1,3 diol 100% by particularly propane 1,3 diol 100% biobased, up to a v / v percentage of 70 ± 5%. The step of readjusting the pH and the solvent content can be carried out before or after the step of concentration and clarification.
Un procédé selon l'invention comprend avantageusement au moins une étape supplémentaire de traitement de l'extrait végétal, une telle étape est notamment choisie parmi :A method according to the invention advantageously comprises at least one additional step for treating the plant extract, such a step is in particular chosen from:
au moins une filtration, en particulier une nanofiltration et/ou une filtration clarifiante et/ou une filtration stérilisante, une extraction liquide/solide, une purification, une concentration et une décoloration de l'extrait racinaire, de telles méthodes de traitement sont bien connues de l'homme du métier.at least one filtration, in particular nanofiltration and / or clarifying filtration and / or sterilizing filtration, liquid / solid extraction, purification, concentration and discoloration of the root extract, such treatment methods are well known of the skilled person.
Cette étape permet d'obtenir l'extrait final de Filipendula ulmaria.This step provides the final extract of Filipendula ulmaria.
Dans un second aspect, la présente invention a également pour objet un extrait racinaire de Filipendula ulmaria susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'invention, décrit ci-dessus.In a second aspect, the present invention also relates to a root extract of Filipendula ulmaria capable of being obtained by a process according to the invention, described above.
L'extrait racinaire de Filipendula ulmaria obtenu par le procédé selon l'invention présente une quantité de matière sèche comprise entre 4 à 12 g d'extrait sec par litre d'extrait.The root extract of Filipendula ulmaria obtained by the process according to the invention has an amount of dry matter of between 4 to 12 g of dry extract per liter of extract.
La présente invention a pour troisième objet une composition cosmétique comprenant, en tant qu'agent actif, au moins un extrait racinaire de Filipendula ulmaria obtenu par un procédé selon l'invention, et au moins un excipient cosmétiquement acceptable.A third subject of the present invention is a cosmetic composition comprising, as active agent, at least one root extract of Filipendula ulmaria obtained by a process according to the invention, and at least one cosmetically acceptable excipient.
Les modes d'administration, les posologies et les formes galéniques optimales d'une composition cosmétique selon l'invention peuvent être déterminés selon les critères généralement pris en compte dans l'établissement d'un traitement cosmétique adapté à un sujet comme par exemple le type de peau.The modes of administration, the dosages and the optimal dosage forms of a cosmetic composition according to the invention can be determined according to the criteria generally taken into account in the establishment of a cosmetic treatment adapted to a subject such as for example the type of skin.
La composition cosmétique selon l'invention est avantageusement destinée à une application topique. Elle peut notamment se présenter sous la forme d'une crème, d'un lait, d'une lotion, d'un gel, d'un sérum, d'un spray, d'une mousse, d'une solution, d'une pommade, d'une émulsion, d'un patch ou d'un masque.The cosmetic composition according to the invention is advantageously intended for topical application. It can in particular be in the form of a cream, a milk, a lotion, a gel, a serum, a spray, a foam, a solution, an ointment, an emulsion, a patch or a mask.
Une composition cosmétique selon l'invention comprend au moins un excipient cosmétiquement acceptable choisi en fonction du type d'administration souhaitée. Une composition cosmétique selon la présente invention peut en outre comprendre au moins un adjuvant connu de l'homme du métier, choisi parmi les épaississants, les conservateurs, les parfums, les colorants, des filtres chimiques ou minéraux, les agents hydratants, les eaux thermales, etc.A cosmetic composition according to the invention comprises at least one cosmetically acceptable excipient chosen according to the type of administration desired. A cosmetic composition according to the present invention can also comprise at least one adjuvant known to those skilled in the art, chosen from thickeners, preservatives, perfumes, dyes, chemical or mineral filters, hydrating agents, thermal waters. , etc.
L'excipient cosmétiquement acceptable peut être choisi parmi les polymères, les composés siliconés, les agents tensioactifs, les agents de rhéologie, les agents humectants, les agents de pénétration, les composants huileux, les cires, les émulsifiants, les agents filmogènes, les parfums, les électrolytes, les ajusteurs de pH, les agents antioxydants, les conservateurs, les colorants, les nacres, les pigments et leurs mélanges.The cosmetically acceptable excipient can be chosen from polymers, silicone compounds, surfactants, rheology agents, humectants, penetrating agents, oily components, waxes, emulsifiers, film-forming agents, perfumes , electrolytes, pH adjusters, antioxidants, preservatives, dyes, nacres, pigments and their mixtures.
Une composition cosmétique selon l'invention peut en outre comprendre au moins un autre agent cosmétiquement actif, tels qu'un autre agent anti-âge, un agent hydratant, un agent ayant une activité calmante, apaisante ou relaxante, un agent stimulant la microcirculation cutanée, un agent sébo-régulateur pour le soin des peaux grasses, un agent nettoyant ou purifiant, un agent antiradicalaire, un agent anti-inflammatoire, un filtre solaire chimique ou minéral, etc.A cosmetic composition according to the invention may also comprise at least one other cosmetically active agent, such as another anti-aging agent, a moisturizing agent, an agent having a calming, soothing or relaxing activity, an agent stimulating the cutaneous microcirculation. , a sebum-regulating agent for the care of oily skin, a cleansing or purifying agent, an anti-free radical agent, an anti-inflammatory agent, a chemical or mineral sunscreen, etc.
Avantageusement, une composition cosmétique comprend au moins un extrait racinaire de Filipendula ulmaria obtenu par un procédé selon l'invention en une quantité comprise entre 0,01 et 10%, en particulier entre 0,05 et 5%, plus particulièrement entre 0,1 et 2%, en poids par rapport au poids total de la composition.Advantageously, a cosmetic composition comprises at least one root extract of Filipendula ulmaria obtained by a process according to the invention in an amount between 0.01 and 10%, in particular between 0.05 and 5%, more particularly between 0.1 and 2%, by weight relative to the total weight of the composition.
La présente invention a pour quatrième objet un extrait racinaire de Filipendula ulmaria obtenu par un procédé selon l'invention, ou une composition cosmétique selon l'invention pour activer les voies métaboliques apportant de l'énergie aux cellules de la peau, pour énergiser, pour tonifier, pour revitaliser ou encore pour détoxifier la peau.A fourth object of the present invention is a root extract of Filipendula ulmaria obtained by a process according to the invention, or a cosmetic composition according to the invention for activating the metabolic pathways providing energy to the skin cells, for energizing, for tone, revitalize or detoxify the skin.
En entend par cellule de la peau, les kératinocytes, les fibroblastes et les mélanocytes, de préférence il s'agit des fibroblastes. La voie métabolique apportant de l'énergie aux cellules de la peau est de préférence la glycolyse.By skin cell, keratinocytes, fibroblasts and melanocytes, preferably these are fibroblasts. The metabolic pathway providing energy to skin cells is preferably glycolysis.
Dans un autre aspect particulier, l'invention concerne un extrait racinaire de Filipendula ulmaria obtenu par un procédé selon l'invention, ou une composition cosmétique selon l'invention pour énergiser, pour tonifier, pour revitaliser ou encore pour détoxifier la peau stressée ou fatiguée.In another particular aspect, the invention relates to a root extract of Filipendula ulmaria obtained by a process according to the invention, or a cosmetic composition according to the invention for energizing, for toning, for revitalizing or even for detoxifying stressed or tired skin .
La composition cosmétique selon l'invention peut être utilisée dans des méthodes de soins énergisants de la peau (pour augmenter la synthèse d'ATP et réguler ainsi le processus énergétique au niveau de la peau) ou défatiguants de la peau.The cosmetic composition according to the invention can be used in energizing skin care methods (to increase the synthesis of ATP and thus regulate the energy process in the skin) or skin fatigue.
Ainsi, la présente invention a également pour objet une méthode de soin cosmétique de la peau visant à activer les voies métaboliques apportant de l'énergie aux cellules de la peau, à énergiser, à tonifier, à revitaliser ou encore à détoxifier la peau, ladite méthode étant caractérisée en ce qu'elle comprend l'application, sur au moins une partie de la peau du corps ou du visage, d'une composition cosmétique selon l'invention.Thus, the present invention also relates to a cosmetic skin care method aiming to activate the metabolic pathways providing energy to the skin cells, to energize, to tone, to revitalize or to detoxify the skin, said method being characterized in that it comprises the application, on at least part of the skin of the body or of the face, of a cosmetic composition according to the invention.
Les exemples qui suivent visent à illustrer la présente invention, sans toutefois en limiter la portée.The examples which follow are intended to illustrate the present invention, without however limiting its scope.
EXEMPLESEXAMPLES
Exemple 1 : Préparation d'un extrait racinaire de Filipendula ulmaria à l'aide du procédé selon l'invention et caractérisation de l'extrait ainsi obtenuEXAMPLE 1 Preparation of a Root Extract of Filipendula ulmaria Using the Process According to the Invention and Characterization of the Extract Thus Obtained
Un extrait racinaire de Filipendula ulmaria est préparé à partir de plantes issues de graines originaires de l'Allemagne. Le fournisseur est la société « Jelitto Staudensamen GmbH ».A root extract of Filipendula ulmaria is prepared from plants derived from seeds originating in Germany. The supplier is the company "Jelitto Staudensamen GmbH".
Un extrait racinaire de Filipendula ulmaria est obtenu selon le procédé suivant :A root extract of Filipendula ulmaria is obtained according to the following process:
a) Culture de Filipendula ulmaria en aéroponie avec une solution nutritive définie de composition N/P/K correspondant à 15/10/30 et à une électroconductivité comprise entre 0,4 et 1,6 mS/cm) pendant une durée comprise entre 1 semaine et 6 semaines,a) Culture of Filipendula ulmaria in aeroponics with a defined nutritive solution of composition N / P / K corresponding to 10/15/30 and an electroconductivity between 0.4 and 1.6 mS / cm) for a period of between 1 week and 6 weeks,
b) Stimulation de la plante pendant une durée comprise entre 2 et 6 semaines par un stress azoté par l'utilisation d'une solution nutritive de composition N/P/K comprenant : moins de 6% d'azote, 15% de phosphore et 40% de potassium, et d'une électroconductivité de 0,6 à 0,8 mS/cm, b’) Rinçage avec de l'eau claire puis égouttage des racines stimulées lors de l'étape b),b) Stimulation of the plant for a period of between 2 and 6 weeks by nitrogen stress by the use of a nutritive solution of composition N / P / K comprising: less than 6% nitrogen, 15% phosphorus and 40% potassium, and with an electroconductivity of 0.6 to 0.8 mS / cm, b ') Rinsing with clear water then draining of the roots stimulated during step b),
c) Extraction solide/liquide par macération des racines de Filipendula ulmaria fraîchement coupées dans une solution de propane 1,3 diol biosourcé / eau selon un ratio v/v compris entre 85/15 et 70/30, pendant une durée de 48 à 72 heures, à température ambiante et à un pH de 4.c) Solid / liquid extraction by maceration of the roots of Filipendula ulmaria freshly cut in a bio-based propane 1,3 diol / water solution according to a v / v ratio between 85/15 and 70/30, for a period of 48 to 72 hours, at room temperature and at a pH of 4.
d) La récupération de l'extrait obtenu lors de l'étape c),d) recovery of the extract obtained during step c),
e) L'extrait récupéré à l'étape d) est clarifié par filtration clarifiante, ete) The extract recovered in step d) is clarified by clarifying filtration, and
f) Réajustement de la teneur en propane 1,3 diol biosourcé de l'extrait à 70 ± 5% par ajout de propane 1,3 diol biosourcé 100%, ainsi que du pH (approximativement 4) de l'extrait par ajout d'acide citrique, en vue de sa conservation.f) Readjustment of the biosourced propane 1,3 diol content of the extract to 70 ± 5% by adding 100% biosourced propane 1,3 diol, as well as the pH (approximately 4) of the extract by adding citric acid, for its preservation.
L'extrait racinaire de Filipendula ulmaria ainsi obtenu présente les caractéristiques suivantes :The root extract of Filipendula ulmaria thus obtained has the following characteristics:
• Extrait sec : 10 ± 2 g d'extrait sec par litre d'extrait • Teneur en solvant: propane 1,3 diol biosourcé ajusté à 70 ± 5% • pH : 4 ± 1• Dry extract: 10 ± 2 g of dry extract per liter of extract • Solvent content: bio-based propane 1,3 diol adjusted to 70 ± 5% • pH: 4 ± 1
Exemple 2 : Effet d'un extrait racinaire de Filipendula ulmaria préparé dans du propane 1,3 diol biosourcé sur le transcriptome de fibroblastes humains - Etude en puces à ADNExample 2 Effect of a Root Extract of Filipendula ulmaria Prepared in Biosourced Propane 1,3 Diol on the Transcriptome of Human Fibroblasts - Study in DNA Chips
Afin d'analyser la possibilité qu'un extrait racinaire de Filipendula ulmaria selon l'invention possède une action bénéfique cutanée, une étude transcriptomique sur puce à ADN a été réalisée à partir de fibroblastes humains traités durant 24 heures par un extrait racinaire de Filipendula ulmaria préparé selon l'invention. Les variations d'expression des gènes ont été contextualisées et interprétées biologiquement au travers de la base de données « StratiCELL Skin Knowledge database ».In order to analyze the possibility that a root extract of Filipendula ulmaria according to the invention has a beneficial cutaneous action, a transcriptomic study on a DNA chip was carried out using human fibroblasts treated for 24 hours with a root extract of Filipendula ulmaria prepared according to the invention. Variations in gene expression have been contextualized and interpreted biologically through the StratiCELL Skin Knowledge database.
Matériels et méthodesMaterials and methods
ExtraitExtract
Un extrait racinaire de Fiiipenduia uimaria, a été préparé, selon l'exemple 1, par macération racinaire dans du propane 1,3 diol biosourcé, de racines fraîchement coupées de plantes de Fiiipenduia uimaria cultivées en aéroponie. Le teneur en solvant (propane 1,3 diol biosourcé) en pourcentage v/v est de 70 ± 5%. Le pH de l'extrait est 4,0 ± 0,1. Le teneur en extrait sec est de 10 ± 2 d'extrait sec par litre d'extrait.A root extract of Fiiipenduia uimaria was prepared, according to Example 1, by root maceration in bio-sourced 1,3 diol propane, from freshly cut roots of plants of Fiiipenduia uimaria cultivated in aeroponics. The content of solvent (propane 1,3 diol biosourced) in percentage v / v is 70 ± 5%. The pH of the extract is 4.0 ± 0.1. The dry extract content is 10 ± 2 dry extract per liter of extract.
Culture CellulaireCellular culture
L'étude a été réalisée sur des fibroblastes de derme humains NHDFs (Normal Human Dermal Fibroblasts, origine : prépuce) à environ 40% de leur potentiel prolifératif in vitro. Ces cellules ont été cultivées en monocouche en milieu DMEM (Invitrogen, 31885-049) additionné d'antibiotiques (pénicilline/streptomycine, Invitrogen, 15140-122). Ces cellules ont été maintenues dans une atmosphère humide à 37°C contenant 5% de CO2.The study was carried out on human dermal fibroblasts NHDFs (Normal Human Dermal Fibroblasts, origin: foreskin) at approximately 40% of their proliferative potential in vitro. These cells were cultured in a monolayer in DMEM medium (Invitrogen, 31885-049) supplemented with antibiotics (penicillin / streptomycin, Invitrogen, 15140-122). These cells were kept in a humid atmosphere at 37 ° C containing 5% CO2.
Détermination de ia gamme de concentrations d'étude de l'extrait racinaire deDetermination of the range of study concentrations of the root extract of
Fiiipenduia uimaria par une étude préliminaire de cytotoxicitéFiiipenduia uimaria by a preliminary cytotoxicity study
Afin de déterminer la concentration d'analyse optimale pour l'extrait, une expérience préliminaire a été réalisée sur fibroblastes NHDFs. L'effet du solvant utilisé pour la préparation de l'extrait a été étudié en parallèle.In order to determine the optimal analysis concentration for the extract, a preliminary experiment was carried out on NHDF fibroblasts. The effect of the solvent used for the preparation of the extract was studied in parallel.
Les fibroblastes NHDFs ont été ensemencés en plaques 24 puits 24 heures avant l'application de l'extrait et du solvant (solution de propane 1,3 diol biosourcé / eau selon le ratio v/v de 70/30, pH = 4) à tester.The NHDF fibroblasts were seeded in 24-well plates 24 hours before the application of the extract and the solvent (propane 1,3 biosourced diol solution / water according to the v / v ratio of 70/30, pH = 4) at test.
Cette étude a consisté à évaluer la viabilité des cellules au MTS (3-(4,5dimethythiazol-2-yl)-5-(3-carboxy-methoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2Htetrazolium) (Promega,G3581), 24 heures après l'ajout de l'extrait et du solvant et ce, à 5 concentrations et 3 répétions (n=3) pour les fibroblastes NHDFs.This study consisted in evaluating the viability of cells with MTS (3- (4,5dimethythiazol-2-yl) -5- (3-carboxy-methoxyphenyl) -2- (4-sulfophenyl) -2Htetrazolium) (Promega, G3581) , 24 hours after adding the extract and the solvent, at 5 concentrations and 3 repetitions (n = 3) for the NHDF fibroblasts.
Le SDS (sodium dodécyl sulfate) est toxique pour les cellules et a été utilisé en tant que contrôle positif de cytotoxicité afin de valider l'expérience.SDS (sodium dodecyl sulfate) is toxic to cells and was used as a positive cytotoxicity control to validate the experiment.
Au terme de cette expérience, une concentration non cytotoxique a été définie afin de procéder à l'analyse transcriptomique.At the end of this experiment, a non-cytotoxic concentration was defined in order to carry out the transcriptomic analysis.
Les cinq concentrations suivantes, en pourcentage v/v, ont été testées : 3%,The following five concentrations, as a percentage v / v, were tested: 3%,
1%, 0,3%, 0,1%, 0,03%.1%, 0.3%, 0.1%, 0.03%.
Traitement des cellulesCell processing
L'extrait et solvant ont été appliqués à une concentration choisie, dans le milieu de culture des fibroblastes NHDFs. Des quadruples de culture ont été réalisés pour chaque condition (n=4). Après 24 heures de culture des fibroblastes NHDFs, les populations d'ARNs totaux ont été extraites. Les ARNs ont été quantifiés par spectrophotométrie (n=4) et leur intégrité a été analysée par électrophorèse capillaire (pour des triples de chaque condition ; n=3).The extract and solvent were applied at a selected concentration in the culture medium of NHDF fibroblasts. Culture quadruples were performed for each condition (n = 4). After 24 hours of culturing the NHDF fibroblasts, the populations of total RNAs were extracted. The RNAs were quantified by spectrophotometry (n = 4) and their integrity was analyzed by capillary electrophoresis (for triples of each condition; n = 3).
Extraction de TARN totalTotal TARN extraction
L'extraction des ARNs totaux a été réalisée à l'aide du kit RNeasy (Qiagen). Les cellules ont été rincées avec du PBS et lysées dans du tampon ad hoc. L'extraction et la purification des ARNs ont été réalisées selon les instructions du fournisseur. Les ARNs totaux ont ensuite été conservés à -80°C en vue de l'analyse transcriptomique.The extraction of total RNAs was carried out using the RNeasy kit (Qiagen). The cells were rinsed with PBS and lysed in ad hoc buffer. The extraction and purification of the RNAs were carried out according to the supplier's instructions. The total RNAs were then stored at -80 ° C for transcriptomic analysis.
Qualification des ARNs par spectrophotométrie et électrophorèse capillaireQualification of RNAs by capillary spectrophotometry and electrophoresis
La concentration des ARNs totaux a été déterminée par mesure spectrophotométrique. La qualité et l'intégrité des ARNs ont ensuite été vérifiées par électrophorèse capillaire (plate-forme Agilent Bioanalyzer 2100 - Agilent RNA 6000Nano Kit, 5067-1511).The concentration of total RNAs was determined by spectrophotometric measurement. The quality and integrity of the RNAs were then verified by capillary electrophoresis (Agilent Bioanalyzer 2100 platform - Agilent RNA 6000Nano Kit, 5067-1511).
Quantification des ARN par mesure spectrophotométrique : un aliquot de chaque ARN a été dilué dans de l'eau RNAse-free et sa concentration a été déterminée à l'aide d'un spectrophotomètre Ultrospec 1100 Pro (Amersham).Quantification of the RNAs by spectrophotometric measurement: an aliquot of each RNA was diluted in RNAse-free water and its concentration was determined using an Ultrospec 1100 Pro spectrophotometer (Amersham).
Intégrité des ARN par électrophorèse capillaire sur Bioanalyseur Agilent : l’intégrité de l’ARN total a été évaluée par la visualisation des pics correspondant aux ARNs ribosomiaux. Pour les ARN totaux d’eucaryotes supérieurs, la taille des bandes ribosomales doit être de 1,9 kb pour l'ARN 18S et de 4,7 kb pour l'ARN 28S. L'intensité de la bande correspondant au 28S-ARN doit être supérieure à l'intensité de la bande correspondant au 18S-ARN. Des petites bandes diffuses représentant des ARNs de poids moléculaire plus faible (ARNt et l’ARN ribosomique 5S) peuvent être présentes. Lorsque l'ARN est dégradé, on observe un étalement des bandes de l'ARN ribosomal ainsi qu'un bruit de fond des ARNs de poids moléculaire plus élevé.Integrity of RNA by capillary electrophoresis on Agilent Bioanalyzer: the integrity of total RNA was evaluated by visualizing the peaks corresponding to ribosomal RNAs. For total higher eukaryotic RNAs, the size of the ribosomal bands must be 1.9 kb for 18S RNA and 4.7 kb for 28S RNA. The intensity of the band corresponding to 28S-RNA must be greater than the intensity of the band corresponding to 18S-RNA. Small diffuse bands representing lower molecular weight RNAs (tRNAs and 5S ribosomal RNA) may be present. When the RNA is degraded, we observe a spreading of the ribosomal RNA bands as well as a background noise of the RNAs of higher molecular weight.
Phase d'hybridation sur puces GeneChip Human Gene 2.0 ST (Affymetrix)Hybridization phase on GeneChip Human Gene 2.0 ST chips (Affymetrix)
Les ARNs ont ensuite été dilués à 50 ng/μΙ et 50 pl de chaque échantillon (n=3). La quatrième réplique sert de back-up.The RNAs were then diluted to 50 ng / μΙ and 50 μl of each sample (n = 3). The fourth replica serves as a back-up.
Les échantillons d'ARN (50ng) ont été amplifiés par l'utilisation de la technologie Ribo-SPIA, selon 3 étapes (Ovation Pico WTA System V2, NuGEN, 3302-12) et purifiés avec le kit Agencourt RNA Clean up XP Beads (Agencourt - Beckam Coulter Genomics, A29168). Pour chaque échantillon, 4,5 pg ont été fragmentés et marqués à la biotine, grâce au NuGEN Encore Biotin Module (NuGEN, 420012). L'hybridation a été effectuée sur des puces à ADN du modèle GeneChip Human Gene 2.0 ST (Affymetrix, 902112). Les étapes d'hybridation sur puce, de lavage et de fixation, ont été réalisées suivant le protocole défini par Affymetrix. La solution d'hybridation a été préparée par utilisation des kits Affymetrix Genechip Expression 3' Amplification Reagent Hybridization Controls (Affymetrix, 900454) et Hybridization Module for GeneChip Hybridization, Wash and Stain Kit (Affymetrix,900720), et mélangée avec l'ADN complémentaire (ADNc) amplifié dans les étapes précédentes. L'hybridation a été réalisée durant 18 heures dans le four GeneChip Hybridization Oven 640 (Affymetrix,800139). Le lavage et la révélation ont été réalisés à l'aide de la station fluidique GeneChip Fluidics Station 450 (Affymetrix, 00-0079) et les mesures d'intensité ont été scannées avec le GeneChip Scanner 3000 (Affymetrix).The RNA samples (50ng) were amplified using Ribo-SPIA technology, in 3 steps (Ovation Pico WTA System V2, NuGEN, 3302-12) and purified with the Agencourt RNA Clean up XP Beads kit ( Agencourt - Beckam Coulter Genomics, A29168). For each sample, 4.5 pg were fragmented and labeled with biotin, using the NuGEN Encore Biotin Module (NuGEN, 420012). The hybridization was carried out on DNA chips of the GeneChip Human Gene 2.0 ST model (Affymetrix, 902112). The on-chip hybridization, washing and fixing steps were carried out according to the protocol defined by Affymetrix. The hybridization solution was prepared using the Affymetrix Genechip Expression 3 'Amplification Reagent Hybridization Controls kits (Affymetrix, 900454) and Hybridization Module for GeneChip Hybridization, Wash and Stain Kit (Affymetrix, 900720), and mixed with complementary DNA (CDNA) amplified in the previous steps. The hybridization was carried out for 18 hours in the GeneChip Hybridization Oven 640 oven (Affymetrix, 800139). Washing and revelation were carried out using the GeneChip Fluidics Station 450 fluid station (Affymetrix, 00-0079) and the intensity measurements were scanned with the GeneChip Scanner 3000 (Affymetrix).
Prétraitement des données d'hybridationPreprocessing of hybridization data
Le traitement des données brutes a été réalisé avec les logiciels R (v3.2.3 ; Ihaka R and Gentleman T, A Language for Data Analysis and Graphics, Journal of Computational and Graphical Statistics 1996, 5 (3), 299-314.) et le package ’oligo' (vl.34.2 ; Benilton S Carvalho And Rafael A Irizarry, A framework for oligonucleotide microarray preprocessing, Bioinformatics 2010, 26:19, 2363-7) du projet BioConductor (v3.2 ; Gentleman R, Carey VJ, Bâtes DM, Bolstad B, Dettling M, Dudoit S, Ellis B, Gautier L, Ge Y, Bioconductor: Open software development for computational biology and bioinformatics Genome Biology 2004, 5, R80). La dernière version des librairies fournies par Affymetrix, construites sur la version 19 du génome humain (UCSC Human genome 19), et la méthode RMA, décrite par Irizarri et al. (Irizarry RA, Ooi SL, Wu Z, Boeke JD, Use of mixture models in a microarray-based screening procedure for detecting differentially represented yeast mutants. Stat Appl Genet Mol Biol. 2003a, 2, Epub. 2003 Mar 18 et Irizarry RA, Hobbs B, Collin F, Beazer-Barclay YD, Antonellis KJ, Scherf U, Speed TP. Exploration, normalization, and summaries of high density oligonucleotide array probe level data. Biostatistics, 2003, 4 (2), 249-64) ont été utilisées afin de guider et effectuer le prétraitement et l'annotation des séquences.The processing of raw data was carried out with R software (v3.2.3; Ihaka R and Gentleman T, A Language for Data Analysis and Graphics, Journal of Computational and Graphical Statistics 1996, 5 (3), 299-314.) And the 'oligo' package (vl.34.2; Benilton S Carvalho And Rafael A Irizarry, A framework for oligonucleotide microarray preprocessing, Bioinformatics 2010, 26:19, 2363-7) from the BioConductor project (v3.2; Gentleman R, Carey VJ, Bâtes DM, Bolstad B, Dettling M, Dudoit S, Ellis B, Gautier L, Ge Y, Bioconductor: Open software development for computational biology and bioinformatics Genome Biology 2004, 5, R80). The latest version of the libraries provided by Affymetrix, built on version 19 of the human genome (UCSC Human genome 19), and the RMA method, described by Irizarri et al. (Irizarry RA, Ooi SL, Wu Z, Boeke JD, Use of mixture models in a microarray-based screening procedure for detecting differentially represented yeast mutants. Stat Appl Genet Mol Biol. 2003a, 2, Epub. 2003 Mar 18 and Irizarry RA, Hobbs B, Collin F, Beazer-Barclay YD, Antonellis KJ, Scherf U, Speed TP. Exploration, normalization, and summaries of high density oligonucleotide array probe level data. Biostatistics, 2003, 4 (2), 249-64) were used to guide and perform preprocessing and sequence annotation.
Analyse des données, annotation et analyse thématiqueData analysis, annotation and thematic analysis
L'analyse statistique individuelle des gènes/transcrits a été réalisée avec les méthodes Moderated t et Moderated F implémentées dans le package R Limma 3.26.8 (Smyth GK. Linear models and empirical Bayes methods for assessing differential expression in microarray experiments, Statistical Applications In Genetics and Molecular Biology 2004, 3 (3)).The individual statistical analysis of the genes / transcripts was carried out with the Moderated t and Moderated F methods implemented in the R Limma 3.26.8 package (Smyth GK. Linear models and empirical Bayes methods for assessing differential expression in microarray experiments, Statistical Applications In Genetics and Molecular Biology 2004, 3 (3)).
L'annotation des gènes et la définition de groupes de gènes pour l'analyse de sur-représentation ont été réalisés au départ de la base de données interne « StratiCELL Skin Knowledge Database » (Salmon M & Berger F. De l'expression des gènes aux allégations. Expression Cosmétique 2014, 90, 91-94).The annotation of the genes and the definition of groups of genes for the analysis of over-representation were carried out starting from the internal database "StratiCELL Skin Knowledge Database" (Salmon M & Berger F. From gene expression to the claims Expression Cosmétique 2014, 90, 91-94).
L'analyse de sur-représentation a été réalisée avec la méthode du test hypergéométrique dans but de caractériser les facteurs thèmes/groupes d'intérêt dermo-cosmétique au départ de la proportion de leurs cibles détectées et différentiellement exprimées. L'analyse a été menée au départ de la liste des gènes détectés avec une p-value de 0,05 et une différence du niveau d'expression (Taux de variation ou fold-change ou FC) supérieur à 1,5 (bilatéral).The over-representation analysis was carried out with the hypergeometric test method in order to characterize the theme / group factors of dermo-cosmetic interest based on the proportion of their targets detected and differentially expressed. The analysis was carried out from the list of genes detected with a p-value of 0.05 and a difference in the level of expression (rate of change or fold-change or FC) greater than 1.5 (bilateral) .
RésultatsResults
Détermination de ia concentration d'analyse de l'extrait par une étude préliminaire de cytotoxicitéDetermination of the concentration of analysis of the extract by a preliminary cytotoxicity study
Une étude de la cytotoxicité a été réalisée sur des fibroblastes NHDFs sur la base de 5 concentrations. L'extrait et le solvant utilisé pour sa préparation, ont été appliqués dans le milieu de culture (n=3) et les fibroblastes NHDFs sont mis en culture pendant 24 heures. Le contrôle non traité (sans présence de l'extrait ou du solvant) a été arbitrairement fixé à 100% de viabilité et le seuil de cytotoxicité a été fixé par convention à 80% de viabilité. La condition SDS constitue le contrôle positif qui valide l'expérience.A cytotoxicity study was carried out on NHDF fibroblasts on the basis of 5 concentrations. The extract and the solvent used for its preparation were applied to the culture medium (n = 3) and the NHDF fibroblasts are cultured for 24 hours. The untreated control (without the presence of the extract or of the solvent) was arbitrarily set at 100% viability and the cytotoxicity threshold was fixed by convention at 80% viability. The SDS condition constitutes the positive control which validates the experience.
Sur la base des résultats de l'étude préliminaire de cytotoxicité (données non montrées), la concentration optimale (en pourcentage v/v) sélectionnée pour l'extrait et le solvant est de 3%.Based on the results of the preliminary cytotoxicity study (data not shown), the optimal concentration (in percentage v / v) selected for the extract and the solvent is 3%.
Quantification des ARNs par spectrophotométrieQuantification of RNAs by spectrophotometry
Le rapport de l’absorbance à 260nm et 280nm est utilisé pour évaluer la pureté de l'ARN. Un rapport proche de 2 permet de considérer l'échantillon comme étant pur et dépourvu de contamination par des protéines. Le rapport 260/230 est utilisé en tant que mesure secondaire de la pureté de l'échantillon. La valeur 260/230 est généralement plus élevée que le ratio 260/280 et est attendue aux environs de 2,2. Les ratios obtenus pour l'ensemble des échantillons de la présente étude sont donc satisfaisants (données non montrées) et ont été qualifiés ensuite par électrophorèse capillaire.The absorbance ratio at 260nm and 280nm is used to assess the purity of the RNA. A ratio close to 2 makes it possible to consider the sample as being pure and free from protein contamination. The 260/230 ratio is used as a secondary measure of sample purity. The value 260/230 is generally higher than the ratio 260/280 and is expected to be around 2.2. The ratios obtained for all of the samples in this study are therefore satisfactory (data not shown) and were then qualified by capillary electrophoresis.
Qualification des ARNs par électrophorèse capillaireQualification of RNAs by capillary electrophoresis
Les différentes populations d'ARN démontrent bien la présence de pics étroits, correspondant aux ARN ribosomiaux 18S et 28S. L'absence de pics intermédiaires et étalés, caractéristiques de produits de dégradation des ARNs témoigne de l'intégrité des différentes populations (données non montrées).The different RNA populations clearly demonstrate the presence of narrow peaks, corresponding to the 18S and 28S ribosomal RNAs. The absence of intermediate and spreading peaks, characteristic of degradation products of RNAs testifies to the integrity of the different populations (data not shown).
La qualité et l'intégrité des ARNs extraits étant démontrées, ceux-ci ont dès lors été utilisés pour la poursuite du protocole et engagés dans les réactions d'amplification, de purification, de marquage à la biotine puis d'hybridation sur puces à ADN.The quality and integrity of the extracted RNAs having been demonstrated, they were therefore used for the continuation of the protocol and engaged in amplification, purification, labeling with biotin then hybridization on DNA chips .
Analyse des modifications d'expression de gènes induites par l'extrait racinaire de Filipendula ulmariaAnalysis of the modifications of gene expression induced by the root extract of Filipendula ulmaria
L'extrait a été ajouté dans le milieu de culture des fibroblastes NHDFs (n=4) à une concentration v/v de 3%. Un contrôle traité seulement par le solvant véhicule de l'extrait (solution de propane 1,3 diol biosourcé / eau selon le ratio v/v de 70/30, pH = 4, concentration v/v de 3%, n=4) a également été analysé.The extract was added to the NHDF fibroblast culture medium (n = 4) at a v / v concentration of 3%. A control treated only with the solvent conveys the extract (propane 1,3 bio-based diol / water solution according to the v / v ratio of 70/30, pH = 4, v / v concentration of 3%, n = 4) was also analyzed.
Après 24 heures de culture des fibroblastes NHDFs, les différences d'expression géniques ont été analysées par hybridation sur puces à ADN.After 24 hours of culturing the NHDF fibroblasts, the differences in gene expression were analyzed by hybridization on DNA chips.
L'extrait racinaire de Filipendula ulmaria stimule de façon coordonnée 5 l'ensemble des gènes impliqués dans la transformation du glucose en pyruvate, ou glycolyse. L'analyse des groupes au travers de la base de données liée à la peau met en évidence le groupe de gènes liés au métabolisme du glucose, avec une p-value extrêmement faible (3,8 x 10-9).The root extract of Filipendula ulmaria stimulates in a coordinated manner all of the genes involved in the transformation of glucose into pyruvate, or glycolysis. Analysis of the groups through the skin-related database highlights the group of genes linked to glucose metabolism, with an extremely low p-value (3.8 x 10 -9 ).
Les résultats sont présentés de manière récapitulative sous la forme d'un 10 tableau (Tableau 1) ci-dessous :The results are summarized in the form of a table (Table 1) below:
Tableau 1 : Transporteur de glucose et gènes de la glycolyse variant de manière significative 24 heures après l'application de l'extrait racinaire (à 3%) sur des fibroblastes de derme humains NHDFs. La valeur p (p-value), la variation de l'expression (FC) par rapport au véhicule propane 1,3 diol biosourcé 70% (àTable 1: Glucose transporter and glycolysis genes varying significantly 24 hours after application of the root extract (3%) on human dermal fibroblasts NHDFs. The p-value (p-value), the variation of the expression (FC) compared to the propane 1,3 diol bio-based 70% vehicle (
3%) (FC > 1 : augmentation), le symbole des gènes et le nom des gènes sont présentés.3%) (HR> 1: increase), the symbol of the genes and the name of the genes are presented.
Toutes les enzymes impliquées dans la glycolyse sont surexprimées suite à la présence de l'extrait. En outre, le gène codant pour le transporteur majeur du glucose GLUT-1 est également fortement surexprimé (x 3,26). Le transporteur GLUT-1 facilite l'entrée du glucose au travers de la membrane plasmique. Il joue donc un rôle essentiel dans l'initiation de la réaction de glycolyse au travers de la disponibilité du substrat.All the enzymes involved in glycolysis are overexpressed due to the presence of the extract. In addition, the gene encoding the major glucose transporter GLUT-1 is also highly overexpressed (x 3.26). The GLUT-1 transporter facilitates the entry of glucose across the plasma membrane. It therefore plays an essential role in initiating the glycolysis reaction through the availability of the substrate.
La glycolyse se déroule en 10 étapes séquentielles, chacune d'elles étant catalysée par une enzyme spécifique. Trois d'entre elles ont une action irréversible et limitent donc l’avancement de la glycolyse.Glycolysis takes place in 10 sequential steps, each of which is catalyzed by a specific enzyme. Three of them have an irreversible action and therefore limit the progress of glycolysis.
Les différentes étapes sont détaillées ci-dessous, avec l'impact de l'extrait racinaire de Filipendula ulmaria sur le niveau d'expression de chaque enzyme impliquée.The different stages are detailed below, with the impact of the Filipendula ulmaria root extract on the level of expression of each enzyme involved.
• Activation du glucose• Glucose activation
A son entrée dans la cellule, le glucose est phosphorylé sur sa fonction alcool primaire en glucose-6-phosphate par une hexokinase HK1 (x 1,27) et HK2 (x 2,98), consommant un ATP. Cette étape est irréversible, donc limitante.When it enters the cell, glucose is phosphorylated on its primary alcohol function to glucose-6-phosphate by a hexokinase HK1 (x 1.27) and HK2 (x 2.98), consuming an ATP. This step is irreversible, therefore limiting.
• Isomérisation du glucose-6-phosphate• Isomerization of glucose-6-phosphate
Le glucose-6-phosphate est isomérisé en fructose-6-phosphate, par la glucose6-phosphate isomérase (GPI, x 1,62). Cette réaction réversible permet la génération d’un groupement phosphorylable sur le carbone 1.Glucose-6-phosphate is isomerized to fructose-6-phosphate by glucose6-phosphate isomerase (GPI, x 1.62). This reversible reaction allows the generation of a phosphorylatable group on carbon 1.
• Phosphorylation du fructose-6-phosphate• Phosphorylation of fructose-6-phosphate
La phosphofructokinase (PFKL, x 1,55), en consommant un ATP, ajoute un phosphate sur le carbone 1 du fructose-6-phosphate. Cette réaction irréversible limitante aboutit au fructose-l,6-bisphosphate.Phosphofructokinase (PFKL, x 1.55), by consuming an ATP, adds a phosphate on the carbon 1 of fructose-6-phosphate. This limiting irreversible reaction results in fructose-1,6-bisphosphate.
Ces 3 premières étapes ont donc « activé » une molécule d’hexose par phosphorylation sur deux fonctions alcools primaires, en consommant 2 ATP.These first 3 steps therefore "activated" a hexose molecule by phosphorylation on two primary alcohol functions, by consuming 2 ATP.
• Clivage du fructose-l,6-bisphosphate• Cleavage of fructose-l, 6-bisphosphate
L’aldolase (ALDOA, x 1,44 et ALDOC, x 2,61) clive donc le fructose-1,6bisphosphate en deux sucres à 3 carbones (ou trioses phosphates) activés : le glycéraldéhyde-3-phosphate et la dihydroxyacétone phosphate. Ces deux trioses sont inter-convertibles par l'action de la triose-phosphate isomérase (TPI1, x 2,76).Aldolase (ALDOA, x 1.44 and ALDOC, x 2.61) therefore cleaves fructose-1,6bisphosphate into two sugars with 3 activated carbons (or triose phosphates): glyceraldehyde-3-phosphate and dihydroxyacetone phosphate. These two trioses are inter-convertible by the action of the triose-phosphate isomerase (TPI1, x 2.76).
• Formation du 1,3-bisphosphoglycérate avec libération de NADH• Formation of 1,3-bisphosphoglycerate with release of NADH
Le glycéraldéhyde subit une étape essentielle (mais non régulatrice ou limitante) de la glycolyse. La glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH, x 1,37) permet la formation du premier composé riche en énergie, le 1,3bisphosphoglycérate, et la formation d'équivalents réduits sous forme de NADH.Glyceraldehyde undergoes an essential (but not regulatory or limiting) stage of glycolysis. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH, x 1.37) allows the formation of the first energy-rich compound, 1,3bisphosphoglycerate, and the formation of reduced equivalents in the form of NADH.
• Phosphorylation d'un ADP en ATP• Phosphorylation of an ADP to ATP
Le 1,3-bisphosphoglycérate transfère son groupement phosphate à un ADP, générant ainsi une molécule d'ATP. Cette réaction est catalysée par la phosphoglycérate kinase (PGK1, x 2,71), produisant le 3-phosphoglycérate.The 1,3-bisphosphoglycerate transfers its phosphate group to an ADP, thus generating an ATP molecule. This reaction is catalyzed by phosphoglycerate kinase (PGK1, x 2.71), producing 3-phosphoglycerate.
• Mutation du 3-phosphoglycérate en 2-phosphoglycérate• Mutation of 3-phosphoglycerate to 2-phosphoglycerate
Commence ensuite la synthèse d'un nouveau composé riche en énergie, le phosphoénolpyruvate. Le groupement phosphate du 3-phosphoglycérate est d'abord transféré sur le carbone 2 pour former le 2-phosphoglycérate, réaction catalysée par la phosphoglycérate mutase (PGAM1, x 2,77, PGAM2 x 1,4 et PGAM4, x 1,5).Then begins the synthesis of a new energy-rich compound, phosphoenolpyruvate. The phosphate group of 3-phosphoglycerate is first transferred to carbon 2 to form 2-phosphoglycerate, a reaction catalyzed by phosphoglycerate mutase (PGAM1, x 2.77, PGAM2 x 1.4 and PGAM4, x 1.5) .
• Déshydratation du 2-phosphoglycérate• Dehydration of 2-phosphoglycerate
Cette réaction est catalysée par l'énolase (ENO1, x 2,4 et ENO2, x 2,96), créant une nouvelle liaison riche en énergie et générant le phosphoénolpyruvate.This reaction is catalyzed by enolase (ENO1, x 2.4 and ENO2, x 2.96), creating a new energy-rich bond and generating phosphoenolpyruvate.
• Phosphorylation d'un ADP en ATP et synthèse du pyruvate• Phosphorylation of an ADP into ATP and synthesis of pyruvate
La pyruvate kinase (PKM, x 1,14) transfère de façon irréversible un groupement phosphate du phosphoénolpyruvate à un ADP formant le pyruvate, produit ultime de la glycolyse. Le pyruvate va ensuite entrer dans la mitochondrie pour suivre le cycle de Krebs, après sa transformation en acétyl-CoA.Pyruvate kinase (PKM, x 1.14) irreversibly transfers a phosphate group from phosphoenolpyruvate to an ADP forming pyruvate, the ultimate product of glycolysis. The pyruvate will then enter the mitochondrion to follow the Krebs cycle, after its transformation into acetyl-CoA.
Conclusion :Conclusion:
Il est remarquable de constater que l'extrait racinaire de Filipendula ulmaria stimule de façon coordonnée toutes les enzymes de la glycolyse, et en particulier les enzymes catalysant les réactions irréversibles, donc limitantes, telles que l'hexokinase, la phosphofructokinase et dans une moindre mesure la pyruvate kinase.It is remarkable to note that the root extract of Filipendula ulmaria stimulates in a coordinated way all the enzymes of glycolysis, and in particular the enzymes catalyzing irreversible reactions, therefore limiting, such as hexokinase, phosphofructokinase and to a lesser extent pyruvate kinase.
Ajoutons de surcroît que l'extrait racinaire de Filipendula ulmaria stimule fortement l'expression du gène codant pour le transporteur du glucose GLUT-1, facilitant son entrée dans la cellule.Let us also add that the root extract of Filipendula ulmaria strongly stimulates the expression of the gene coding for the glucose transporter GLUT-1, facilitating its entry into the cell.
La glycolyse permettant la production de 2 molécules de pyruvate, 2 molécules d'ATP et 2 NADH pour 1 molécule de glucose, ces données constituent donc un faisceau d'évidences en faveur d'un effet prononcé sur le métabolisme énergétique des cellules, avec une production accrue d'ATP et de NADH, et ainsi en faveur d'une allégation « énergisante » de l'extrait racinaire de Filipendula u i ma ri a.As glycolysis allows the production of 2 molecules of pyruvate, 2 molecules of ATP and 2 NADH for 1 molecule of glucose, these data therefore constitute a body of evidence in favor of a pronounced effect on the energy metabolism of cells, with a increased production of ATP and NADH, and thus in favor of an “energizing” claim of the root extract of Filipendula ui ma ri a.
Par conséquent, de par ses propriétés l'extrait racinaire de Filipendula ulmaria selon l'invention apparaît comme un actif cosmétique utile pour augmenter la glycolyse des cellules de la peau, en particulier des fibroblastes et ainsi pour réguler la synthèse d'ATP.Consequently, because of its properties, the root extract of Filipendula ulmaria according to the invention appears as a cosmetic active ingredient which is useful for increasing the glycolysis of skin cells, in particular fibroblasts and thus for regulating the synthesis of ATP.
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