FR3103826A1 - PREPARATION OF MICRO-ORGANISMS FOR THE FERMENTATION OF PLANTS, EXTRACTS OBTAINED AND THEIR USES - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une préparation de microorganismes comprenant, dans un milieu nutritif aqueux sucré, un consortium de microorganismes comprenant au moins une bactérie lactique, par exemple du genre lactobacillus ou pediococcus, au moins une levure, par exemple du genre Saccharomyces, Schyzosaccharomyces ou Torulaspora, et au moins une bactérie acétique, par exemple du genre acetobacter, gluconobacter, ou komagataeibacter. Elle concerne aussi un procédé de production d'un extrait végétal riche en composés actifs, par fermentation en présence dudit consortium d'un substrat qui peut être issu d'une plante entière, d'une partie de plante, ou d'un coproduit végétal. Est également revendiquée l'utilisation de ces extraits pour la fabrication de produits pharmaceutiques et cosmétiques, de parfums, de compléments alimentaires ou de produits de traitement des plantes.The invention relates to a preparation of microorganisms comprising, in a sweet aqueous nutrient medium, a consortium of microorganisms comprising at least one lactic acid bacterium, for example of the genus lactobacillus or pediococcus, at least one yeast, for example of the genus Saccharomyces, Schyzosaccharomyces or Torulaspora , and at least one acetic bacterium, for example of the genus acetobacter, gluconobacter, or komagataeibacter. It also relates to a process for the production of a plant extract rich in active compounds, by fermentation in the presence of said consortium of a substrate which may be obtained from a whole plant, from a part of a plant, or from a plant co-product. . Also claimed is the use of these extracts for the manufacture of pharmaceutical and cosmetic products, perfumes, food supplements or plant treatment products.
Description
présente invention appartient au domaine de l'extraction de composés actifs d'origine végétale et de leur valorisation. Elle concerne une composition de micro-organismes, un procédé de fermentation de végétaux à l'aide de cette composition et l'utilisation des extraits végétaux obtenus dans diverses applications.present invention belongs to the field of the extraction of active compounds of plant origin and their valorization. It relates to a composition of microorganisms, a process for the fermentation of plants using this composition and the use of the plant extracts obtained in various applications.
Les plantes sont utilisées depuis des millénaires pour leurs propriétés bénéfiques. Elles contiennent en effet de nombreux composés actifs comme des polysaccharides, des oligosaccharides, des protéines, des lipides, mais aussi des vitamines, des minéraux et beaucoup d'autres substances présentant des activités biologiques particulières. L'utilisation de ces substances suppose de les extraire des tissus végétaux les renfermant et de les rendre disponibles sous une forme adaptée à l'usage prévu, notamment dans les domaines de la santé, de la cosmétique, de la parfumerie, de l'alimentation, ou même pour la santé des plantes.Plants have been used for millennia for their beneficial properties. They indeed contain many active compounds such as polysaccharides, oligosaccharides, proteins, lipids, but also vitamins, minerals and many other substances with specific biological activities. The use of these substances implies extracting them from the plant tissues containing them and making them available in a form suitable for the intended use, in particular in the fields of health, cosmetics, perfumery, food , or even for plant health.
Parmi les méthodes classiques, on trouve les procédés d'extraction par solvant au cours desquels la matière végétale riche en composé d'intérêt est plongée dans un liquide ayant une affinité avec celui-ci. Les techniques d'extraction par solvant organique, longtemps prépondérantes, sont aujourd'hui décriées en raison de la pollution induite par ces solvants qui génèrent des déchets écotoxiques dont le recyclage est difficile et l'élimination peu respectueuse de l’environnement. De plus, ces procédés sont très énergivores et nécessitent souvent des conditions particulières de confinement (CO2supercritique, eau subcritique) rendant leur mise en œuvre complexe. Une alternative peut résider dans l'extraction en phase huileuse à l'aide de solvants d’origine naturelle, comme des huiles végétales. Cependant, cette technique ne permet d'extraire que des composés lipophiles. L’extraction en phase aqueuse a quant à elle des rendements faibles, à moins de mettre en œuvre des conditions de traitement particulières pour améliorer les taux d'extraction: température élevée, ajout de co-solvants ou d’additifs. Les extraits obtenus sont fragiles et sont sujets aux contaminations microbiennes qu'il est impératif de maîtriser pour assurer une conservation suffisante par un contrôle strict des conditions opératoires (notamment pH, force ionique, pression, température, stérilité).Among the conventional methods, there are solvent extraction processes during which the plant material rich in the compound of interest is immersed in a liquid having an affinity with the latter. The techniques of extraction by organic solvent, long preponderant, are criticized today because of the pollution induced by these solvents which generate ecotoxic waste whose recycling is difficult and disposal not very respectful of the environment. Moreover, these processes are very energy-intensive and often require specific confinement conditions (supercritical CO 2 , subcritical water) making their implementation complex. An alternative may be extraction in the oily phase using solvents of natural origin, such as vegetable oils. However, this technique only makes it possible to extract lipophilic compounds. The aqueous phase extraction has low yields, unless special processing conditions are implemented to improve the extraction rates: high temperature, addition of co-solvents or additives. The extracts obtained are fragile and are subject to microbial contamination which must be controlled to ensure sufficient preservation by strict control of the operating conditions (in particular pH, ionic strength, pressure, temperature, sterility).
Une autre approche consiste à utiliser les végétaux comme matière première de transformations orchestrées par des micro-organismes. De nombreux procédés faisant intervenir des micro-organismes sélectionnés ou modifiés sont décrits dans la littérature et sont utilisés en milieu industriel. Les plus répandus reposent sur la fermentation, connue depuis des millénaires comme procédé de conservation des aliments et définie comme la transformation des substrats carbonés en absence d’oxygène. La fermentation repose sur la microflore endogène du substrat ou sur des micro-organismes ajoutés, généralement choisis pour leurs capacités fermentaires ou de résistance aux conditions du milieu. Dans ces procédés, un type de micro-organismes transforme un substrat donné, pour un objectif unique déterminé. Par exemple, on peut citer les procédés de vinification (raisins – levures – production de vin) ou de brassage de bière (malt d'orge – levures – production de bière).Another approach consists in using plants as raw material for transformations orchestrated by micro-organisms. Many processes involving selected or modified microorganisms are described in the literature and are used in an industrial environment. The most widespread are based on fermentation, known for millennia as a food preservation process and defined as the transformation of carbonaceous substrates in the absence of oxygen. Fermentation is based on the endogenous microflora of the substrate or on added microorganisms, generally chosen for their fermentation capacities or resistance to environmental conditions. In these processes, a type of microorganism transforms a given substrate, for a unique determined objective. For example, we can cite winemaking processes (grapes – yeasts – wine production) or beer brewing (barley malt – yeasts – beer production).
Par ailleurs, des procédés biotechnologiques mettant en œuvre des micro-organismes sur des milieux nutritifs synthétiques adaptés sont utilisés pour produire des composés d’intérêt comme la vitamine B12, l’acide citrique, l’acide lactique ou même l’acide hyaluronique. Ces fermentations, ou plutôt transformations opérées par des micro-organismes sont exigeantes en termes de mise en œuvre: température, pH, force ionique, milieu nutritif spécifique, intrants de synthèse, atmosphère strictement contrôlée (gaz, pression), conditions d’asepsie (absence de contaminants). Elles sont suivies d’étapes de purification coûteuses, tant en énergie qu’en solvants de purification et en traitement des rejets. Dans tous les cas, ici encore, ces procédés concernent un triptyque substrat – micro-organisme – objectif unique.In addition, biotechnological processes using microorganisms on suitable synthetic nutrient media are used to produce compounds of interest such as vitamin B12, citric acid, lactic acid or even hyaluronic acid. These fermentations, or rather transformations carried out by micro-organisms, are demanding in terms of implementation: temperature, pH, ionic strength, specific nutrient medium, synthesis inputs, strictly controlled atmosphere (gas, pressure), aseptic conditions ( absence of contaminants). They are followed by costly purification steps, both in terms of energy and purification solvents and waste treatment. In all cases, here again, these processes concern a triptych of substrate – microorganism – single objective.
Or, on sait que dans la nature, les micro-organismes s'organisent au sein de communautés agissant en interaction, ce qui leur permet de réaliser la biodégradation de la matière organique, y compris dans des milieux peu propices. Ces communautés, appelées consortia (consortium au singulier), développent des comportements synergiques grâce à des couplages métaboliques étroits. Dès lors, il est apparu intéressant de concevoir des combinaisons de micro-organismes choisis de manière adéquate et de les utiliser à des fins agricoles. Le document WO2019/133923 décrit par exemple des compositions comprenant un consortium synthétique de plusieurs micro-organismes, et leur utilisation en application foliaire pour stimuler la croissance des plantes, ou lors des opérations d'ensilage. Une autre voie prometteuse est la production d'hydrogène par dégradation de la biomasse. Des travaux menés en vue d'optimiser la production de bio-hydrogène ont mis en évidence l'existence d'une interaction physique et d'échanges de molécules cytoplasmiques entre les cellules microbiennes d'un consortium sélectionné à partir d'un consortium naturel du sol.However, we know that in nature, micro-organisms organize themselves within communities acting in interaction, which allows them to carry out the biodegradation of organic matter, including in unfavorable environments. These communities, called consortia (consortium in the singular), develop synergistic behaviors thanks to close metabolic couplings. Therefore, it appeared interesting to design combinations of micro-organisms chosen in an adequate way and to use them for agricultural purposes. Document WO2019/133923 describes, for example, compositions comprising a synthetic consortium of several microorganisms, and their use in foliar application to stimulate plant growth, or during ensilage operations. Another promising way is the production of hydrogen by degradation of biomass. Work carried out with a view to optimizing the production of bio-hydrogen has highlighted the existence of a physical interaction and exchanges of cytoplasmic molecules between the microbial cells of a consortium selected from a natural consortium of the floor.
La présente invention a pour objectif de mettre à profit ces facultés de coopération entre micro-organismes, pour extraire différents types de composés à partir de végétaux. Un procédé de fermentation utilisant un tel consortium doit permettre de dégrader la biomasse et d'extraire ou de rendre disponibles des composés présents dans un substrat végétal, sans recourir à des intrants de synthèse et sans rejet de déchets polluants. Ces conditions opératoires, qui sont en outre économes en énergie, répondent à un objectif de développer des technologies dites écoresponsables.The present invention aims to take advantage of these faculties of cooperation between microorganisms, to extract different types of compounds from plants. A fermentation process using such a consortium must make it possible to degrade the biomass and to extract or make available compounds present in a plant substrate, without resorting to synthetic inputs and without rejecting polluting waste. These operating conditions, which are also energy efficient, meet an objective of developing so-called eco-responsible technologies.
Un but de la présente invention est ainsi de proposer un consortium de micro-organismes, défini et stable, apte à réagir avec un substrat végétal, en milieu aqueux. Un autre objectif de l'invention est de proposer un consortium apte à fermenter et à transformer toute sorte de substrats végétaux, pour extraire et rendre accessibles les composés qu'ils renferment. Encore un autre objectif de l'invention est de réaliser une extraction efficace des composés actifs de différentes plantes, y compris de composés peu accessibles par d'autres techniques, avec un haut rendement. Encore un objectif de l'invention est d'obtenir des extraits riches en composés actifs variés, utilisables en tant que tels, ou pour la préparation ultérieure de produits à destination pharmaceutique, cosmétique, alimentaire, phytosanitaire, ou autre.An object of the present invention is thus to propose a consortium of microorganisms, defined and stable, capable of reacting with a plant substrate, in an aqueous medium. Another objective of the invention is to propose a consortium capable of fermenting and transforming all kinds of plant substrates, in order to extract and make accessible the compounds which they contain. Yet another object of the invention is to achieve efficient extraction of the active compounds from various plants, including compounds that are not easily accessible by other techniques, with a high yield. Another objective of the invention is to obtain extracts rich in various active compounds, which can be used as such, or for the subsequent preparation of products for pharmaceutical, cosmetic, food, phytosanitary or other purposes.
La présente invention repose sur une démarche inédite, selon laquelle un consortium microbien unique fonctionne avec une grande variété de plantes et avec tout type de substrat végétal ou d’origine végétale, liquide ou solide, pour en extraire de nombreux composés disponibles sous la forme d'extraits aqueux ou de poudre, faciles à conserver et à utiliser dans toutes sortes d'applications.The present invention is based on an unprecedented approach, according to which a unique microbial consortium works with a wide variety of plants and with any type of plant substrate or of plant origin, liquid or solid, to extract therefrom numerous compounds available in the form of aqueous or powder extracts, easy to store and use in all kinds of applications.
Un premier objet de l'invention concerne ainsi une préparation de micro-organismes comprenant un consortium de micro-organismes dans un milieu nutritif aqueux sucré, ledit consortium comprenant i) au moins un micro-organisme appartenant au groupe des bactéries lactiques, ii) au moins un micro-organisme appartenant au groupe des levures et iii) au moins un micro-organisme appartenant au groupe des bactéries acétiques.A first object of the invention thus relates to a preparation of microorganisms comprising a consortium of microorganisms in a sugary aqueous nutrient medium, said consortium comprising i) at least one microorganism belonging to the group of lactic acid bacteria, ii) at least one microorganism belonging to the group of yeasts and iii) at least one microorganism belonging to the group of acetic acid bacteria.
Les micro-organismes composant le consortium artificiel ainsi créé selon l'invention sont choisis dans trois groupes présents dans la nature, du fait de leurs activités complémentaires. Ce sont de préférence des micro-organismes non-modifiés génétiquement.The microorganisms making up the artificial consortium thus created according to the invention are chosen from three groups present in nature, because of their complementary activities. They are preferably non-genetically modified microorganisms.
Les levures sont des cellules eucaryotes aérobie-anaérobie qu'on peut qualifier de multi-réacteurs biologiques. Elles utilisent les substrats carbonés comme sources de carbone et d'énergie. Elles sont capables de métaboliser de nombreux sucres, à l'exception des polysaccharides. Elles produisent en particulier du CO2et de l’alcool, ainsi que de nombreuses molécules aromatiques.Yeasts are aerobic-anaerobic eukaryotic cells that can be described as biological multi-reactors. They use carbonaceous substrates as sources of carbon and energy. They are able to metabolize many sugars, with the exception of polysaccharides. In particular, they produce CO 2 and alcohol, as well as numerous aromatic molecules.
Les bactéries acétiques consomment les sucres simples pour produire entre autres des acides organiques tels que l’acide gluconique et des vitamines. Elles consomment également l’alcool provenant du métabolisme des levures et des bactéries lactiques en le transformant en acide acétique. En outre, elles sont capables de synthétiser un biofilm, qui jouera un rôle important dans la stabilité du consortium, comme nous le verrons plus loin.Acetic acid bacteria consume simple sugars to produce, among other things, organic acids such as gluconic acid and vitamins. They also consume alcohol from the metabolism of yeasts and lactic acid bacteria by transforming it into acetic acid. In addition, they are able to synthesize a biofilm, which will play an important role in the stability of the consortium, as we will see later.
Les bactéries lactiques, lorsqu'elles sont dans un milieu adéquat, induisent une acidification rapide du milieu, avec synthèse concomitante de bactériocines qui assurent ainsi leur protection contre les pathogènes et autres micro-organismes Gram+, tels que les Bacillus ou autres. Cependant elles sont exigeantes en ce qui concerne leurs conditions de développement et sont peu résistantes à l’acidification du milieu sous formes libres. On sait que la présence de levures contribue à leur croissance.Lactic acid bacteria, when they are in a suitable medium, induce rapid acidification of the medium, with concomitant synthesis of bacteriocins which thus ensure their protection against pathogens and other Gram+ microorganisms, such as Bacillus or others. However, they are demanding with regard to their development conditions and are not very resistant to the acidification of the medium in free forms. It is known that the presence of yeast contributes to their growth.
Il est rare que dans des conditions naturelles, ces trois groupes trouvent des conditions favorables à leur croissance au même moment et au même endroit. Le consortium microbien est par conséquent un assemblage artificiel de micro-organismes, qui doivent pouvoir coexister et collaborer pour former un consortium équilibré, stable et reproductible. Cet assemblage est en outre conçu de manière à associer des activités complémentaires. Dans la composition en présence, des genres de micro-organismes ont été privilégiés, à l'intérieur desquels des espèces particulières ont été retenues comme plus favorables à ces multiples exigences.It is rare that under natural conditions, these three groups find favorable conditions for their growth at the same time and in the same place. The microbial consortium is therefore an artificial assembly of microorganisms, which must be able to coexist and collaborate to form a balanced, stable and reproducible consortium. This assembly is also designed to combine complementary activities. In the composition present, genera of microorganisms have been favored, within which particular species have been retained as more favorable to these multiple requirements.
Pour les bactéries lactiques, sont utilisés avantageusement des micro-organismes de l’ordre deslactobacillalesde la famille deslactobacillaceaedu groupe 1, notamment ceux appartenant aux genreslactobacillusetpediococcus. Par exemple, peuvent être employées deux souches alimentaires commeLactobacillus plantarumetLactobacillus acidophilus, avec une préférence pourLactobacillus plantarumcar il est couramment trouvé sur les végétaux.For the lactic acid bacteria, microorganisms of the order Lactobacillales of the Lactobacillaceae family of group 1 are advantageously used, in particular those belonging to the lactobacillus and pediococcus genera. For example, two food strains such as Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus can be used, with a preference for Lactobacillus plantarum because it is commonly found on plants.
Les levures de l’ordre dessaccharomycetalesde la famille dessaccharomycetaceaeou de l’ordre desschyzosaccharomycetalesde la famille desschyzosaccharomycetaceaepeuvent être avantageusement utilisées, notamment celles des genresSaccharomyces, Schyzosaccharomyces ou Torulaspora. Par exemple, des levures de boulangerieSaccharomyces cerevisiae, etTorulaspora delbrueckii, des levures de bièreSaccharomyces boulardiietSchyzosaccharomyces pombepeuvent être choisies, seules ou en association.Yeasts of the order Saccharomycetales of the family Saccharomycetaceae or of the order Schyzosaccharomycetales of the family Schyzosaccharomycetaceae can be advantageously used, in particular those of the genera Saccharomyces, Schyzosaccharomyces or Torulaspora . For example, baker's yeasts Saccharomyces cerevisiae and Torulaspora delbrueckii , beer yeasts Saccharomyces boulardii and Schyzosaccharomyces pombe can be chosen, alone or in combination.
Pour les bactéries acétiques, des bactéries de l’ordre desrhodospirillalesde la famille desacetobacteraceaesont utilisées de préférence, avec en particulier les genresacetobacter, gluconobacter et komagataeibacter ( gluconacetobacter ). Ces bactéries acétiques peuvent être originaires d'un vinaigre de cidre ou de vin non pasteurisé ayant un taux d'acidité de 4% à 5%, avantageusement d'un vinaigre de cidre du commerce, labélisés "Agriculture biologique" selon la définition de l'Union Européenne. L'inoculation se fait donc par ajout direct d'un aliquot de vinaigre dans la composition. Il existe dans les vinaigres, à côté des bactéries acétiques dominantes, une flore indigène naturelle complexe dont une partie va pouvoir cohabiter avec les micro-organismes ajoutés. Une autre partie va péricliter lors de l'établissement du consortium, de la même manière que le développement en symbiose de l’ensemble des micro-organismes formant le consortium empêche le développement des espèces indésirables, parmi lesquelles espèces pathogènes.For the acetic acid bacteria, bacteria of the order of the rhodospirillales of the family of the acetobacteraceae are preferably used, with in particular the genera acetobacter, gluconobacter and komagataeibacter ( gluconacetobacter ) . These acetic bacteria may originate from cider vinegar or unpasteurized wine with an acidity level of 4% to 5%, advantageously from commercial cider vinegar, labeled "organic farming" according to the definition of the 'European Union. The inoculation is therefore carried out by direct addition of an aliquot of vinegar to the composition. In vinegars, alongside the dominant acetic bacteria, there is a complex natural indigenous flora, part of which will be able to cohabit with the added micro-organisms. Another part will collapse during the establishment of the consortium, in the same way that the development in symbiosis of all the micro-organisms forming the consortium prevents the development of undesirable species, including pathogenic species.
C'est pourquoi, selon une caractéristique préférée, la préparation de micro-organismes selon l'invention comprend :
- au moins une bactérie lactique appartenant au genrelactobacillusoupediococcus,
- au moins une levure appartenant au genreSaccharomyces, SchyzosaccharomycesouTorulaspora,
- au moins une bactérie acétique appartenant au genreacetobacter, gluconobacter,oukomagataeibacter.This is why, according to a preferred characteristic, the preparation of microorganisms according to the invention comprises:
- at least one lactic acid bacterium belonging to the lactobacillus or pediococcus genus,
- at least one yeast belonging to the genus Saccharomyces, Schyzosaccharomyces or Torulaspora,
- at least one acetic bacterium belonging to the genus acetobacter, gluconobacter, or komagataeibacter .
Selon une caractéristique particulièrement préférée de la préparation de micro-organismes objet de l'invention, celle-ci comprend :
- au moins une bactérie lactique choisie parmiLactobacillus plantarumetLactobacillus acidophilus,
- au moins une levure choisie parmiSaccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii,Schyzosaccharomyces pombeet Torulaspora delbrueckii,
- au moins une bactérie acétique provenant d'un vinaigre de cidre ou d'un vinaigre de vin.According to a particularly preferred characteristic of the preparation of microorganisms which is the subject of the invention, the latter comprises:
- at least one lactic acid bacterium chosen from Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus ,
- at least one yeast chosen from Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii , Schyzosaccharomyces pombe and Torulaspora delbrueckii,
- at least one acetic bacterium from cider vinegar or wine vinegar.
Le milieu de culture joue également un rôle important. Dans la composition selon l'invention, le milieu est un milieu nutritif sucré, c'est-à-dire riche en sucres assimilables par les micro-organismes en présence. Ces glucides, généralement des mono- ou des disaccharides, peuvent provenir de diverses sources. Il peut s'agir d'un sucre pur, généralement du saccharose, du glucose ou du fructose, ou bien d'un produit transformé ou coproduit, tel que de la mélasse. Des sources mixtes sont envisageables bien que plus complexes à gérer. À noter que le saccharose étant assimilable par de nombreux micro-organismes, et en particulier par ceux du consortium selon l'invention, il aura la préférence.The culture medium also plays an important role. In the composition according to the invention, the medium is a sugary nutrient medium, that is to say rich in sugars that can be assimilated by the microorganisms present. These carbohydrates, usually mono- or disaccharides, can come from a variety of sources. It can be a pure sugar, usually sucrose, glucose or fructose, or a processed or co-produced product, such as molasses. Mixed sources are possible although more complex to manage. It should be noted that sucrose being assimilable by many microorganisms, and in particular by those of the consortium according to the invention, it will be preferred.
De manière originale, la phase aqueuse du milieu nutritif n'est pas de l'eau pure, mais un extrait végétal. Il peut s'agir d'une infusion, d'une décoction ou d'une macération ou encore d’un jus (fraction liquide crue obtenue par pressage) d'une plante ou d'une partie de plante, par exemple de feuilles de thé, de grains de café, de cabosses de cacao, ou autre. Une infusion présente l'avantage que le végétal est soumis brièvement à des températures élevées, assurant une réhydratation convenable sans dégrader les composés extraits. Une infusion de thé (Camellia sinensis) s'est avérée convenir particulièrement, avec en plus l'avantage d'une grande facilité de mise en œuvre. À noter que le thé possède naturellement une flore indigène complexe, qui va disparaître en présence du consortium, ou cohabiter dans la composition sans conséquence néfaste pour son activité.Originally, the aqueous phase of the nutrient medium is not pure water, but a plant extract. It may be an infusion, a decoction or a maceration or even a juice (raw liquid fraction obtained by pressing) of a plant or part of a plant, for example leaves of tea, coffee beans, cocoa pods, etc. An infusion has the advantage that the plant is briefly subjected to high temperatures, ensuring suitable rehydration without degrading the extracted compounds. An infusion of tea ( Camellia sinensis ) has proven to be particularly suitable, with the additional advantage of being very easy to use. Note that tea naturally has a complex indigenous flora, which will disappear in the presence of the consortium, or coexist in the composition without harmful consequences for its activity.
Ainsi, selon une caractéristique originale préférée de l'invention, le milieu nutritif comprend un extrait aqueux de thé et une source de sucres assimilables choisie parmi le saccharose, le glucose, le fructose, la mélasse, ou un mélange de ceux-ci. Typiquement, le milieu nutritif peut être une infusion de thé noir préparée avec 2 g/l à 50 g/l de feuilles de thé, additionnée de saccharose à une concentration comprise entre 20 g/l et 100 g/l. De préférence, le thé est préparé avec 5 g/l à 10 g/l de feuilles de thé, et sucré avec 50 g/l à 95 g/l de saccharose. Ce dernier peut être remplacé par un mélange de glucose et fructose.Thus, according to a preferred original characteristic of the invention, the nutrient medium comprises an aqueous extract of tea and a source of assimilable sugars chosen from sucrose, glucose, fructose, molasses, or a mixture thereof. Typically, the nutrient medium can be an infusion of black tea prepared with 2 g/l to 50 g/l of tea leaves, supplemented with sucrose at a concentration of between 20 g/l and 100 g/l. Preferably, the tea is prepared with 5 g/l to 10 g/l of tea leaves, and sweetened with 50 g/l to 95 g/l of sucrose. The latter can be replaced by a mixture of glucose and fructose.
Ce milieu, totalement végétal et sans intrant de synthèse, permet d’assurer le confort vital de chacun des micro-organismes. Il offre à chacun d'eux la possibilité de satisfaire ses besoins énergétiques en phase de croissance dans des conditions de culture en batch (culture discontinue) bien définies en aérobie ou anaérobie. Les micro-organismes sont introduits sous forme sèche ou humide dans le milieu nutritif sucré, avec un taux d'inoculation communément compris entre 103CFU/g et 105CFU/g de milieu. La suspension microbienne obtenue est incubée entre 12°C et 45°C, de préférence entre 25°C et 30°C, pendant 6 à 21 jours, aux termes desquels on obtient une composition de micro-organismes avec une flore totale comprise entre 105CFU/g et 107CFU/g. Un dénombrement microbiologique des flores viables indique qu'un équilibre des flores s’est créé dans le milieu. Le consortium est visualisé par la présence d'un biofilm en surface. On entretient la composition aussi longtemps que désiré par repiquage sur milieu nutritif neuf. On peut également conserver la composition en la réfrigérant à 4°C ou par congélation, en vue d'une utilisation ultérieure.This medium, completely vegetable and without synthetic input, ensures the vital comfort of each of the micro-organisms. It offers each of them the possibility of satisfying their energy needs in the growth phase under well-defined batch culture conditions (discontinuous culture) in aerobic or anaerobic conditions. The microorganisms are introduced in dry or wet form into the sweet nutrient medium, with an inoculation rate commonly comprised between 10 3 CFU/g and 10 5 CFU/g of medium. The microbial suspension obtained is incubated between 12°C and 45°C, preferably between 25°C and 30°C, for 6 to 21 days, after which a composition of microorganisms with a total flora of between 10 5 CFU/g and 10 7 CFU/g. A microbiological count of viable flora indicates that a balance of flora has been created in the medium. The consortium is visualized by the presence of a biofilm on the surface. The composition is maintained for as long as desired by subculturing on new nutrient medium. It is also possible to preserve the composition by refrigerating it at 4° C. or by freezing, with a view to subsequent use.
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré de la préparation de micro-organismes objet de la présente invention, celle-ci est obtenue par un procédé comprenant :
- l'introduction desdits micro-organismes dans ledit milieu nutritif pour obtenir une suspension microbienne, et
- l'incubation de la suspension microbienne dans un réacteur ouvert, à une température comprise entre 12°C et 45°C durant 6 à 21 jours, pour obtenir un consortium stable desdits micro-organismes sous la forme d'un biofilm, comprenant une flore totale de 105CFU/g à 107CFU/g.Thus, according to a preferred embodiment of the preparation of microorganisms which is the subject of the present invention, the latter is obtained by a process comprising:
- introducing said microorganisms into said nutrient medium to obtain a microbial suspension, and
- incubation of the microbial suspension in an open reactor, at a temperature between 12°C and 45°C for 6 to 21 days, to obtain a stable consortium of said microorganisms in the form of a biofilm, comprising a total flora from 10 5 CFU/g to 10 7 CFU/g.
Il a été observé que dans les conditions de culture susmentionnées, les micro-organismes sont capables de se développer ensemble et de former un consortium équilibré, stable et reproductible. Il est remarquable que la culture se déroule dans un réacteur ouvert, sans qu'il soit nécessaire de prendre des mesures particulières pour assurer son asepsie vis-à-vis de contaminants exogènes, contrairement aux méthodes de culture discontinues classiques. On peut faire l'hypothèse que le choix de micro-organismes ayant des besoins variés et spécifiques en oxygène favorise le développement de chaque population lors d'une culture dans les conditions susmentionnées. En effet, une répartition se crée dans le réacteur qui est dépendante entre autres du gradient en O2du milieu et de son potentiel redox, et aussi de l’apparition d'un biofilm fabriqué par les micro-organismes à l’interface eau-air. Ce biofilm permet de manière avantageuse de protéger le milieu des contaminants de l’environnement, chimiques ou biologiques. Il matérialise la coopération des trois groupes de micro-organismes et participe à la robustesse du processus.It has been observed that under the aforementioned culture conditions, the microorganisms are able to grow together and form a balanced, stable and reproducible consortium. It is remarkable that the culture takes place in an open reactor, without it being necessary to take special measures to ensure its asepsis vis-à-vis exogenous contaminants, unlike conventional discontinuous culture methods. It can be hypothesized that the choice of microorganisms with varied and specific oxygen requirements favors the development of each population during culture under the aforementioned conditions. Indeed, a distribution is created in the reactor which is dependent among other things on the O 2 gradient of the medium and its redox potential, and also on the appearance of a biofilm produced by the micro-organisms at the water-water interface. air. This biofilm advantageously makes it possible to protect the environment from environmental, chemical or biological contaminants. It materializes the cooperation of the three groups of micro-organisms and contributes to the robustness of the process.
Le consortium de la préparation de micro-organismes selon l'invention est apte à réagir avec un substrat végétal, en milieu aqueux. Il est capable de diriger la fermentation extractive de toute sorte de végétaux, pour rendre accessible, et éventuellement transformer, une grande diversité des composés qu'ils renferment.The consortium of the preparation of microorganisms according to the invention is capable of reacting with a plant substrate, in an aqueous medium. It is capable of directing the extractive fermentation of all kinds of plants, to make accessible, and possibly transform, a great diversity of the compounds they contain.
Ainsi un deuxième objet de la présente invention concerne un procédé de production d'un extrait végétal, comprenant les étapes consistant à :
a) - préparer un milieu fermentaire contenant un substrat végétal en phase aqueuse,
b) - inoculer ledit milieu fermentaire avec une préparation de micro-organismes décrite précédemment en quantité telle que le taux d'inoculation est compris entre 102CFU/g et 104CFU/g de milieu fermentaire,
c) - incuber dans un réacteur ouvert, à une température comprise entre 12°C et 45°C, durant 2 à 20 jours,
d) - récupérer le surnageant, avec ou sans la biomasse résiduelle, pour obtenir un extrait dudit végétal riche en composés actifs.Thus a second object of the present invention relates to a process for the production of a plant extract, comprising the steps consisting in:
a) - prepare a fermentation medium containing a plant substrate in aqueous phase,
b) - inoculating said fermentation medium with a preparation of microorganisms described above in an amount such that the inoculation rate is between 10 2 CFU/g and 10 4 CFU/g of fermentation medium,
c) - incubate in an open reactor, at a temperature between 12°C and 45°C, for 2 to 20 days,
d) - recovering the supernatant, with or without the residual biomass, to obtain an extract of said plant rich in active compounds.
L'extrait obtenu peut donc être constitué du surnageant liquide seul ou de bien l'ensemble du milieu de culture qui peut être récolté avec la biomasse et éventuellement subir un séchage.The extract obtained can therefore consist of the liquid supernatant alone or of the whole of the culture medium which can be harvested with the biomass and optionally undergo drying.
Dans un mode de réalisation préféré du procédé de production d'un extrait végétal selon l'invention, à l'étape b), le milieu fermentaire est inoculé avec une quantité de la préparation de micro-organismes comprise entre 0,5% et 5%, en masse rapportée à la masse de milieu fermentaire, et incubé à une température comprise entre 25°C et 30°C, durant 10 à 15 jours. De préférence, le taux d'inoculation se situe entre 0,8% et 3%.In a preferred embodiment of the method for producing a plant extract according to the invention, in step b), the fermentation medium is inoculated with an amount of the preparation of microorganisms of between 0.5% and 5 %, by mass relative to the mass of fermentation medium, and incubated at a temperature between 25° C. and 30° C., for 10 to 15 days. Preferably, the inoculation rate is between 0.8% and 3%.
Comme on le voit, même inoculé à des taux relativement faibles (soit entre 102CFU/g et 104CFU/g), le consortium colonise rapidement le milieu pour induire la fermentation. Le procédé se déroule en présence de la plante qui devient une source continue de nutriments sous l’action des outils biochimiques des différents micro-organismes. Cela permet de la maintenir dans le milieu de culture pendant plusieurs jours, voire quelques semaines, sans intervention humaine. Bien qu'une fermentation se déroule en principe en anaérobie, le processus est conduit ici en milieu ouvert pour des échanges de gaz avec l'atmosphère, et sans contrainte particulière pour assurer la stérilité. Il est fait l'hypothèse que les conditions induites et tolérées par le consortium dans le réacteur empêchent le développement de la flore pathogène présente sur le substrat et dans l’environnement, même en conditions non-aseptiques.As can be seen, even inoculated at relatively low rates (ie between 10 2 CFU/g and 10 4 CFU/g), the consortium rapidly colonizes the medium to induce fermentation. The process takes place in the presence of the plant which becomes a continuous source of nutrients under the action of the biochemical tools of the various micro-organisms. This allows it to be kept in the culture medium for several days, even a few weeks, without human intervention. Although fermentation takes place in principle in anaerobic conditions, the process is carried out here in an open environment for gas exchanges with the atmosphere, and without any particular constraint to ensure sterility. It is assumed that the conditions induced and tolerated by the consortium in the reactor prevent the development of pathogenic flora present on the substrate and in the environment, even under non-aseptic conditions.
La composition de micro-organismes inoculée est capable de diriger la fermentation extractive de toute sorte de végétaux. Le substrat peut être choisi au sein des végétaux supérieurs de tout type, qu'il s'agisse de plantes à fleur, de plantes aromatiques, de céréales, de plantes fourragères, de protéagineux, d'oléagineux, ou autres, représentant une grande diversité de composés susceptibles d'être utilisés et valorisés. Il peut aussi appartenir aux végétaux inférieurs, parmi lesquels on trouve les fougères, les mousses, les champignons, les lichens et les algues. Il peut encore être choisi parmi les organismes se trouvant dans le phytoplancton, c’est-à-dire l’ensemble des organismes végétaux vivant en suspension dans l’eau, autotrophes vis-à-vis du carbone, ce qui inclut notamment les microalgues et des bactéries telles que les cyanobactéries (anciennement "algues bleu-vert"). C'est pourquoi, selon une caractéristique du procédé selon l'invention, le substrat végétal est choisi parmi les végétaux supérieurs, les végétaux inférieurs ou les organismes du phytoplancton.The composition of inoculated microorganisms is capable of directing the extractive fermentation of all kinds of plants. The substrate can be chosen from higher plants of any type, whether flowering plants, aromatic plants, cereals, fodder plants, protein crops, oilseeds, or others, representing a great diversity of compounds likely to be used and recovered. It can also belong to the lower plants, among which we find ferns, mosses, fungi, lichens and algae. It can also be chosen from the organisms found in phytoplankton, that is to say all the plant organisms living in suspension in water, autotrophic with respect to carbon, which includes in particular microalgae and bacteria such as cyanobacteria (formerly "blue-green algae"). This is why, according to a characteristic of the method according to the invention, the plant substrate is chosen from higher plants, lower plants or phytoplankton organisms.
On le voit, le procédé de fermentation objet de l'invention est d'une grande polyvalence et revêt un caractère général, voire universel. De manière remarquable, le consortium est à même de s’adapter à différents types de substrats sensibles à la putréfaction(céréales, plantes fourragères, algues, plantes riches en protéines, …), riches en minéraux ou en composés aromatiques (romarin, lavande, camomille, gingembre, curcuma, café, thé, cacao …), ainsi qu'à des organismes unicellulaires comme par exemple la spiruline. Quel que soit le substrat, on aura recours autant que possible à des sources d'approvisionnement respectant les normes de l'agriculture biologique qui refuse l'emploi de produits chimiques de synthèse.As can be seen, the fermentation process which is the subject of the invention is highly versatile and has a general, even universal character. Remarkably, the consortium is able to adapt to different types of substrates sensitive to putrefaction (cereals, fodder plants, algae, protein-rich plants, etc.), rich in minerals or aromatic compounds (rosemary, lavender, chamomile, ginger, turmeric, coffee, tea, cocoa, etc.), as well as unicellular organisms such as spirulina. Whatever the substrate, we will use as much as possible sources of supply respecting the standards of organic farming which refuses the use of synthetic chemicals.
Selon des modes de réalisation particuliers de l'invention, le substrat végétal peut être l'ortie (Urtica dioica), le pastel (Isatis tinctoria), la rose de Damas (Rosa damascena), le Jujubier (Ziziphus zizyphus), leGinkgo biloba, le romarin (Rosmarinus officinalis), la lavande (Lavandula), la camomille (camomille romaineChamaemelum nobileou camomille sauvage, allemande, matricaire …), la bruyère (notamment l'espèce Calluna vulgaris), le gingembre (Zingiber officinale), le curcuma (Curcuma longa), le café (Rubiaceae coffea), le thé (Camellia sinensis), le cacao (Theobroma cacao), ou encore la spiruline (Spirulina).According to particular embodiments of the invention, the plant substrate may be nettle ( Urtica dioica ), pastel ( Isatis tinctoria ), Damask rose ( Rosa damascena ), Jujube ( Ziziphus zizyphus ), Ginkgo biloba , rosemary ( Rosmarinus officinalis ), lavender ( Lavandula ), chamomile (Roman chamomile Chamaemelum nobile or wild chamomile, German chamomile, chamomile…), heather (especially the species Calluna vulgaris ), ginger ( Zingiber officinale ), turmeric ( Curcuma longa ), coffee ( Rubiaceae coffea ), tea ( Camellia sinensis ), cocoa ( Theobroma cacao ), or even spirulina ( Spirulina ).
Le substrat végétal peut inclure une plante entière ou une partie de plante. Il peut en outre être frais ou séché, natif ou transformé. La partie de la plante choisie peut être celle qui est connue dans l’état de l'art comme contenant des composés d'intérêt ou possédant des propriétés particulières, comme la racine de curcuma, le fruit du Jujubier, la fleur de lavande, etc. On peut aussi choisir d'autres parties du végétal, qui pourront révéler leur teneur en composés actifs négligés, voire ignorés jusqu'à aujourd'hui, mais qu'il est possible d'extraire et de valoriser grâce à l'action synergique du consortium microbien selon l'invention. Des coproduits végétaux peuvent aussi être utilisés : les feuilles de pastel restant après extraction des pigments par décoction sont un substrat prometteur comme source de composés intéressants pour d'autres applications. En outre, le substrat végétal peut se présenter sous une forme solide ou sous une forme ayant une composante liquide prépondérante. Leur mise en œuvre sera adaptée en conséquence.The plant substrate can include a whole plant or a part of a plant. It can also be fresh or dried, native or processed. The part of the plant chosen can be that which is known in the state of the art as containing compounds of interest or possessing particular properties, such as turmeric root, Jujube fruit, lavender flower, etc. . We can also choose other parts of the plant, which will be able to reveal their content of active compounds neglected, even ignored until today, but which it is possible to extract and valorize thanks to the synergistic action of the consortium. microbial according to the invention. Plant by-products can also be used: the leaves of pastel remaining after extraction of the pigments by decoction are a promising substrate as a source of interesting compounds for other applications. In addition, the plant substrate may be in a solid form or in a form having a preponderant liquid component. Their implementation will be adapted accordingly.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le substrat végétal peut être obtenu sous une forme solide, c'est-à-dire sous la forme de fragments, de broyat ou de poudre, à partir d'une plante entière ou d'une partie de plante, ou un coproduit solide issu d'un traitement dudit végétal pour d'autres buts et dans d'autres procédés.According to a first embodiment of the invention, the plant substrate can be obtained in a solid form, that is to say in the form of fragments, ground material or powder, from a whole plant or from a plant part, or a solid co-product resulting from a treatment of said plant for other purposes and in other processes.
Conformément à l'invention, pour la production d'un extrait végétal adaptée à un substrat sous forme solide, à l'étape a), ledit substrat est mélangé à de l'eau puis porté à une température comprise entre 25°C et 90°C, et si nécessaire un ajout de sucre est effectué, avant ou après mise à température, pour amener le milieu fermentaire à un degré Brix compris entre 2 et 10. L'apport de sucre peut aller jusqu'à 100 g/l de milieu fermentaire, ou être inutile quand le substrat est en lui-même suffisamment sucré.In accordance with the invention, for the production of a plant extract suitable for a substrate in solid form, in step a), said substrate is mixed with water and then brought to a temperature of between 25° C. and 90 °C, and if necessary sugar is added, before or after bringing it to temperature, to bring the fermentation medium to a Brix degree of between 2 and 10. The sugar supply can be up to 100 g/l of fermentation medium, or be useless when the substrate itself is sufficiently sweet.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le substrat végétal peut être sous une forme liquide ou essentiellement liquide, obtenu notamment sous la forme d'un jus, d'une infusion, d'une décoction ou d'une macération, à partir d'une plante ou d'une partie de plante fraiche ou sèche, ou en tant que coproduit liquide issu d'un traitement dudit végétal. Sont concernés ici des jus de fruits frais, le nectar de fleurs, ainsi que toutes les plantes en phase aqueuse avec ou sans chauffage. Des fragments peuvent rester dispersés dans la phase liquide, comme de la pulpe de fruits, les feuilles d'une infusion, ou des cellules de spiruline. La phase liquide issue de l’extraction du pastel après précipitation et décantation du pigment de pastel est un coproduit qui doit être mentionné parmi d'autres également intéressants.According to a second embodiment of the invention, the plant substrate can be in a liquid or essentially liquid form, obtained in particular in the form of a juice, an infusion, a decoction or a maceration, from a fresh or dried plant or part of a plant, or as a liquid co-product resulting from a treatment of said plant. This concerns fresh fruit juices, flower nectar, as well as all plants in the aqueous phase with or without heating. Fragments may remain dispersed in the liquid phase, such as fruit pulp, the leaves of an infusion, or spirulina cells. The liquid phase resulting from the extraction of the pastel after precipitation and decantation of the pastel pigment is a co-product which must be mentioned among other equally interesting ones.
Selon un mode de production d'un extrait végétal adapté à un substrat sous forme essentiellement liquide, conformément à l'invention, à l'étape a), le substrat végétal est chauffé à une température comprise entre 25°C et 85°C, et si nécessaire un ajout de sucre est effectué avant ou après mise à température, pour amener le milieu fermentaire à un degré Brix compris entre 2 et 10. L'apport de sucre peut aller jusqu'à 100 g/l de milieu fermentaire si besoin. Par exemple, le substrat liquide additionné de 50 g/l de saccharose est chauffé à une température de l'ordre de 70°C, pendant 5 mn à 10 mn. Une fraction d'eau déchlorée peut être ajoutée pour diluer les jus dans certains cas que l'homme du métier saura identifier.According to a mode of production of a plant extract suitable for a substrate in essentially liquid form, in accordance with the invention, in step a), the plant substrate is heated to a temperature between 25° C. and 85° C., and if necessary, sugar is added before or after bringing to temperature, to bring the fermentation medium to a Brix degree of between 2 and 10. The sugar supply can go up to 100 g/l of fermentation medium if necessary . For example, the liquid substrate added with 50 g/l of sucrose is heated to a temperature of the order of 70° C., for 5 min to 10 min. A fraction of dechlorinated water can be added to dilute the juices in certain cases that those skilled in the art will be able to identify.
Dans les cas où à l'étape a), l'ajout de sucre est requis pour amener le milieu fermentaire au taux souhaité, il est possible de procéder de différentes manières, et notamment, le milieu fermentaire peut être sucré par addition d'une source de sucres assimilables choisie parmi le saccharose, le glucose, le fructose, la mélasse, le miel, ou un mélange de ceux-ci. À noter que le miel peut apporter sa propre contribution aux propriétés de l'extrait obtenu. Par exemple, certains miels particulièrement riches en minéraux et en polyphénols, comme le miel de bruyère ou de châtaigner, peuvent exprimer leur pouvoir antiseptique ou d'autres effets bénéfiques renforçant ceux conférés par les actifs provenant du substrat végétal.In the cases where in step a), the addition of sugar is required to bring the fermentation medium to the desired rate, it is possible to proceed in different ways, and in particular, the fermentation medium can be sweetened by adding a source of assimilable sugars chosen from sucrose, glucose, fructose, molasses, honey, or a mixture thereof. Note that honey can make its own contribution to the properties of the extract obtained. For example, certain honeys particularly rich in minerals and polyphenols, such as heather or chestnut honey, can express their antiseptic power or other beneficial effects reinforcing those conferred by the active ingredients originating from the plant substrate.
L'extrait végétal obtenu est stable. Il est remarquable qu'aucun phénomène de putréfaction ne soit observé durant le processus d’extraction-fermentation, alors que les substrats végétaux sont généralement chargés d'une flore microbienne provoquant leur dégradation, comme l'est singulièrement l'ortie. Il peut être utilisé immédiatement ou conservé par une technique connue. Quoi qu'il en soit, il peut subir différentes opérations avant d'être utilisé ou stocké, de préférence entre 4°C et 18°C.The plant extract obtained is stable. It is remarkable that no phenomenon of putrefaction is observed during the extraction-fermentation process, whereas the plant substrates are generally loaded with a microbial flora causing their degradation, as is particularly the nettle. It can be used immediately or preserved by a known technique. Anyway, it can undergo different operations before being used or stored, preferably between 4°C and 18°C.
À l'issue du processus d’extraction-fermentation, on peut porter son intérêt sur le surnageant dans lequel des composés extraits sont dissous, auquel cas le procédé de production d'un extrait végétal selon l'invention peut comprendre :
- une étape de filtration de l'extrait fermenté pour éliminer les résidus végétaux,
- une étape de filtration stérilisante pour éliminer la flore microbienne, communément effectuée sur filtre de 0,2 µm.At the end of the extraction-fermentation process, one can focus on the supernatant in which the extracted compounds are dissolved, in which case the process for producing a plant extract according to the invention can comprise:
- a stage of filtration of the fermented extract to eliminate plant residues,
- a sterilizing filtration step to eliminate the microbial flora, commonly carried out on a 0.2 µm filter.
Ces filtrations seront omises si la biomasse est conservée comme c'est le cas quand on cherche à récupérer des actifs restés dans la biomasse, mais rendus bio-disponibles par la fermentation et l'action de l'équipement enzymatique des micro-organismes du consortium. Il est précisé que dans la présente description, l'expression "extrait végétal" désigne le produit issu du processus d’extraction par la fermentation, avec ou sans filtration, et aussi bien avec que sans la biomasse végétale et microbienne du milieu fermentaire.These filtrations will be omitted if the biomass is kept, as is the case when seeking to recover active ingredients that have remained in the biomass, but have been made bio-available by fermentation and the action of the enzymatic equipment of the consortium's micro-organisms . It is specified that in this description, the expression "plant extract" refers to the product resulting from the process of extraction by fermentation, with or without filtration, and both with and without the plant and microbial biomass of the fermentation medium.
Que l'extrait végétal soit un soluté ou une masse, on fera en sorte de stopper la fermentation et d'autres processus indésirables, afin de stabiliser le produit obtenu. On pourra recourir à tout moyen connu, par exemple la pasteurisation ou la stérilisation par chauffage, la décontamination microbiologique par une technique employée dans le domaine alimentaire (rayons gamma, pression hydrostatique, …). On pourra lyophiliser les extraits aqueux, sécher les extraits solides, par exemple par un passage en étuve entre 30°C et 45°C, et les broyer plus ou moins finement selon l'usage envisagé.Whether the plant extract is a solute or a mass, we will make sure to stop the fermentation and other undesirable processes, in order to stabilize the product obtained. Any known means may be used, for example pasteurization or sterilization by heating, microbiological decontamination by a technique used in the food industry (gamma rays, hydrostatic pressure, etc.). It is possible to freeze-dry the aqueous extracts, dry the solid extracts, for example by passing them through an oven between 30° C. and 45° C., and grind them more or less finely depending on the intended use.
Le procédé selon l'invention peut ainsi comprendre après l'étape d), une ou plusieurs des opérations suivantes : une filtration de l'extrait fermenté pour éliminer les résidus végétaux, une filtration stérilisante pour éliminer la flore microbienne, une décontamination microbiologique, une lyophilisation, un séchage en étuve, un broyage. La personne du métier saura choisir les techniques appropriées en fonction de l'état initial de l'extrait et de la forme souhaitée en vue de sa conservation et de son utilisation ultérieure.The process according to the invention may thus comprise, after step d), one or more of the following operations: filtration of the fermented extract to eliminate plant residues, sterilizing filtration to eliminate the microbial flora, microbiological decontamination, freeze-drying, drying in an oven, grinding. The person skilled in the art will know how to choose the appropriate techniques depending on the initial state of the extract and the desired form with a view to its conservation and subsequent use.
Le procédé qui vient d'être décrit constitue un gain de temps important et réduit les opérations faisant intervenir des opérateurs. Il répond aux exigences actuelles en termes d’éco-responsabilité: pas d’intrant de synthèse, conditions de culture en système ouvert peu énergivores et sans asepsie, autonomie de fonctionnement durant le processus. Il est industrialisable et rentable économiquement. On souligne qu'il permet d'accéder à des composés qui sont rarement extraits par des méthodes classiques par solvant ou même par des méthodes enzymatiques ciblées. On attribue cette faculté au fait que le consortium à l'œuvre offre une grande diversité d’outils biochimiques, dont certains sont capables de casser des structures supramoléculaires de la plante, de simplifier des macro-composés pour les rendre solubles et ainsi les libérer. Dès lors, le procédé peut être qualifié de procédé d’extraction-fermentation-transformation (tout en un).The method which has just been described constitutes a significant saving in time and reduces the operations involving operators. It meets current requirements in terms of eco-responsibility: no synthetic input, culture conditions in an open system low in energy and without asepsis, operating autonomy during the process. It is industrializable and economically profitable. It is emphasized that it allows access to compounds that are rarely extracted by classical solvent methods or even by targeted enzymatic methods. This ability is attributed to the fact that the consortium at work offers a wide variety of biochemical tools, some of which are capable of breaking supramolecular structures of the plant, of simplifying macro-compounds to make them soluble and thus release them. Therefore, the process can be described as an extraction-fermentation-transformation process (all in one).
Un extrait végétal contenant des composés actifs, obtenu par un procédé tel que décrit ci-dessus est également objet de la présente invention. Comme exposé plus haut, cet extrait peut être produit à partir d'une multitude de végétaux, le végétal pouvant être choisi parmi les végétaux supérieurs, les végétaux inférieurs ou les organismes du phytoplancton. Peut être notamment concerné un extrait végétal produit à partir d'un substrat choisi parmi les plantes à fleur, les plantes aromatiques, les céréales, les plantes fourragères, les protéagineux, les oléagineux, et en particulier l'ortie, le pastel, la rose de Damas, le jujubier, le ginkgo biloba, le romarin, la lavande, la camomille, la bruyère, le gingembre, le curcuma, le café, le thé, le cacao, la spiruline.A plant extract containing active compounds, obtained by a method as described above is also a subject of the present invention. As explained above, this extract can be produced from a multitude of plants, the plant possibly being chosen from higher plants, lower plants or phytoplankton organisms. May be concerned in particular a plant extract produced from a substrate chosen from flowering plants, aromatic plants, cereals, fodder plants, protein crops, oilseeds, and in particular nettle, pastel, rose damask, jujube, ginkgo biloba, rosemary, lavender, chamomile, heather, ginger, turmeric, coffee, tea, cocoa, spirulina.
Comme exposé plus haut, les extraits végétaux obtenus à l'aide de la composition de micro-organismes par le procédé d'extraction selon l'invention sont caractérisés par une grande diversité de composés obtenus, et de manière corollaire une grande variété d'activités biologiques, de propriétés physico-chimiques et de propriétés organoleptiques, notamment olfactives, avec dans certains cas, des synergies intéressantes. Ils sont donc particulièrement indiqués pour être utilisés dans des compositions élaborées en vue de la mise en œuvre de ces activités. Ils peuvent en particulier être formulés dans des compositions, qui font également l'objet de la présente invention, telles que des crèmes, des lotions, des gels ou d'autres formes, destinés à diverses utilisations. C'est le cas d'une composition comprenant un extrait végétal fermenté selon l'invention, ou susceptible d'être obtenue par un procédé selon l'invention, et au moins un composé choisi parmi : un excipient, un additif naturel, un additif de synthèse, un épaississant, un stabilisant, un émulsifiant, un adjuvant, ou un mélange de ceux-ci.As explained above, the plant extracts obtained using the composition of microorganisms by the extraction process according to the invention are characterized by a great diversity of compounds obtained, and as a corollary a great variety of activities biological properties, physico-chemical properties and organoleptic properties, in particular olfactory, with in certain cases, interesting synergies. They are therefore particularly suitable for use in compositions developed for the implementation of these activities. They can in particular be formulated in compositions, which are also the subject of the present invention, such as creams, lotions, gels or other forms, intended for various uses. This is the case of a composition comprising a fermented plant extract according to the invention, or capable of being obtained by a process according to the invention, and at least one compound chosen from: an excipient, a natural additive, an additive synthetic, a thickener, a stabilizer, an emulsifier, an adjuvant, or a mixture thereof.
Quelle qu'en soit la formulation spécifique, les extraits végétaux selon l'invention sont des ingrédients qui peuvent être utilisés dans des applications nombreuses et variées, notamment pour la fabrication d'un produit pharmaceutique, notamment dermatologique, d'un produit cosmétique, d'un parfum, d'un complément alimentaire ou d'un produit de traitement des plantes.Whatever the specific formulation, the plant extracts according to the invention are ingredients which can be used in many and varied applications, in particular for the manufacture of a pharmaceutical product, in particular dermatological product, of a cosmetic product, of a perfume, food supplement or plant treatment product.
Selon un mode de réalisation, un extrait végétal objet de l'invention peut être utilisé pour la fabrication d'un produit à visée cosmétique ou thérapeutique pour une application cutanée, notamment une crème. Cette crème peut par exemple comprendre un ou plusieurs extraits végétaux fermentés tels qu'un extrait d'ortie, un extrait de ginkgo biloba, un extrait de pastel, ou autres.According to one embodiment, a plant extract which is the subject of the invention can be used for the manufacture of a product for cosmetic or therapeutic purposes for skin application, in particular a cream. This cream can for example comprise one or more fermented plant extracts such as a nettle extract, an extract of ginkgo biloba, an extract of pastel, or others.
Un extrait végétal selon l'invention peut également être utilisé pour la fabrication d'un parfum comprenant un ou plusieurs extraits végétaux fermentés, par exemple un extrait de jujube, un extrait de thé, ou tout autre extrait odorant que l'expert imaginera d'assembler.A plant extract according to the invention can also be used for the manufacture of a perfume comprising one or more fermented plant extracts, for example a jujube extract, a tea extract, or any other fragrant extract that the expert will imagine. to assemble.
Selon un autre mode de réalisation, un extrait végétal selon l'invention peut être utilisé pour la fabrication d'un complément alimentaire, par exemple comprenant un extrait de spiruline fermenté riche en phycocyanine libre, obtenu après filtration du milieu fermentaire, ou obtenu par déshydratation et broyage en présence du milieu fermentaire.According to another embodiment, a plant extract according to the invention can be used for the manufacture of a food supplement, for example comprising a fermented spirulina extract rich in free phycocyanin, obtained after filtration of the fermentation medium, or obtained by dehydration and grinding in the presence of the fermentation medium.
Selon encore un autre mode de réalisation, un extrait végétal selon l'invention peut être utilisé pour la fabrication d'un produit à usage phytosanitaire. Par exemple, un extrait d'ortie et/ou un extrait de thé, destiné à une application telle que la prévention ou le traitement des lésions foliaires, la régulation hydrique, ou la stimulation de la croissance du végétal.According to yet another embodiment, a plant extract according to the invention can be used for the manufacture of a product for phytosanitary use. For example, a nettle extract and/or a tea extract, intended for an application such as the prevention or treatment of leaf lesions, water regulation, or stimulation of plant growth.
La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant apparaîtront, à la lumière de la description qui va être faite de différentes variantes de réalisation, en relation avec les figures annexées, dans lesquelles:The present invention will be better understood, and relevant details will appear, in the light of the description which will be made of different embodiments, in relation to the appended figures, in which:
EXEMPLE 1 : Élaboration d'une composition de micro-organismes
EXAMPLE 1: Elaboration of a composition of microorganisms
Les micro-organismes choisis sont introduits sous forme sèche ou humide dans du thé noir sucré constituant le milieu nutritif. Le thé est préparé à partir de 2 g/l à 50 g/l de feuilles sèches infusées dans de l'eau à une température de 70°C à 90°C durant 10 mn à 60 mn. Communément, on utilise 5 g/l à 10 g/l de feuilles de thé infusées 15 mn à 80°C. L'infusion peut être utilisée en l'état avec les feuilles, ou de manière plus commode la phase aqueuse est filtrée. Le saccharose est ensuite dissous dans la phase aqueuse à une concentration, comprise entre 20 g/l et 100 g/l, en général de 50 g/l. Le saccharose peut être remplacé par un mélange de glucose et fructose. Le taux d’inoculation est compris entre 103CFU/g et 106CFU/g de milieu selon les groupes de microorganismes. Les bactéries acétiques sont apportées par une quantité de vinaigre non pasteurisé telle que le pH du milieu nutritif reste dans un intervalle de 4 à 5. Les microorganismes se développent facilement dans les conditions définies. La suspension microbienne est incubée entre 25°C et 30°C pendant 6 à 21 jours, en conditions non-aseptiques dans un réacteur ouvert, avantageusement de forme cylindrique, de sorte que le système est dynamique et qu'une autorégulation s'opère. Après une quinzaine de jours, un biofilm se forme indiquant la création du consortium. Le consortium est entretenu dans le milieu nutritif en respectant un rapport massique consortium/milieu allant de 50/50 à 20/80. Au bout d'environ 3 semaines, le pH et le degré Brix ont diminué indiquant que les sucres sont consommés. Un repiquage sur milieu nutritif frais est alors réalisé selon les techniques conventionnelles connues dans l'état de l'art.The selected micro-organisms are introduced in dry or wet form into sweetened black tea constituting the nutrient medium. The tea is prepared from 2 g/l to 50 g/l of dry leaves infused in water at a temperature of 70°C to 90°C for 10 min to 60 min. Commonly, 5 g/l to 10 g/l of tea leaves infused for 15 min at 80°C are used. The infusion can be used as is with the leaves, or more conveniently the aqueous phase is filtered. The sucrose is then dissolved in the aqueous phase at a concentration of between 20 g/l and 100 g/l, generally 50 g/l. Sucrose can be replaced by a mixture of glucose and fructose. The inoculation rate is between 10 3 CFU/g and 10 6 CFU/g of medium depending on the groups of microorganisms. The acetic acid bacteria are brought by an amount of unpasteurized vinegar such that the pH of the nutrient medium remains in an interval of 4 to 5. The microorganisms grow easily under the defined conditions. The microbial suspension is incubated between 25° C. and 30° C. for 6 to 21 days, under non-aseptic conditions in an open reactor, advantageously of cylindrical shape, so that the system is dynamic and self-regulation takes place. After a fortnight, a biofilm forms indicating the creation of the consortium. The consortium is maintained in the nutrient medium while respecting a consortium/medium mass ratio ranging from 50/50 to 20/80. After about 3 weeks, the pH and the Brix degree have decreased indicating that the sugars are consumed. Subculturing on fresh nutrient medium is then carried out according to the conventional techniques known in the state of the art.
Des compositions de micro-organismes ont été élaborées selon cette procédure.Compositions of microorganisms were developed according to this procedure.
Composition C1: La composition C1 est élaborée selon l’exemple 1 en utilisant deux souches alimentaires de bactéries lactiques,Lactobacillus plantarumetLactobacillus acidophilus, deux souches de levures de boulangerie,Saccharomyces cerevisiaeet Torulaspora delbrueckii et du vinaigre de vin non pasteurisé à 5% d'acidité, dans une infusion de thé noir préparée avec 8 g/l de feuilles infusées 15 mn à 85°C puis filtrée, et additionnée de 50 g/l de saccharose. Le biofilm du consortium se forme à partir de 15 jours. Composition C1 : Composition C1 is prepared according to Example 1 using two food strains of lactic acid bacteria, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus , two strains of baker's yeast, Saccharomyces cerevisiae and Torulaspora delbrueckii and 5% unpasteurized wine vinegar of acidity, in an infusion of black tea prepared with 8 g/l of leaves infused for 15 min at 85°C then filtered, and added with 50 g/l of sucrose. The biofilm of the consortium is formed from 15 days.
Composition C2: La composition C2 est élaborée selon l’exemple 1 en utilisant deux souches alimentaires de bactéries lactiques,Lactobacillus plantarumetLactobacillus acidophilus, deux souches de levures de boulangerie,Saccharomyces cerevisiaeet Torulaspora delbrueckii et du vinaigre de cidre non pasteurisé à 5% d'acidité. Les ferments sont introduits dans une infusion préparée avec 10 g/l de feuilles de thé infusées 20 mn à 80°C puis filtrée, et additionnée de 70 g/l de saccharose. Le biofilm du consortium se forme à partir de 15 jours, bien qu'un peu moins important que dans la composition C1. Composition C2 : Composition C2 is prepared according to Example 1 using two food strains of lactic acid bacteria, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus , two strains of baker's yeast, Saccharomyces cerevisiae and Torulaspora delbrueckii and 5% unpasteurized cider vinegar of acidity. The ferments are introduced into an infusion prepared with 10 g/l of tea leaves infused for 20 min at 80° C. then filtered, and added with 70 g/l of sucrose. The biofilm of the consortium is formed from 15 days, although a little less important than in composition C1.
Formation du consortium: Un dénombrement microbiologique des flores viables a été effectué après 5 jours de culture. Il indique la présence d'une flore totale comprise entre 106CFU/g et 107CFU/g, avec une représentation similaire de chaque groupe microbien. À titre de comparaison, chaque micro-organisme de la composition C1 a été mis en culture individuellement dans les mêmes conditions: milieu de culture de thé sucré, un taux d’inoculation voisin de 106CFU/g, réacteurs en conditions non-aseptiques, température de 25°C à 30°C. Au bout de 5 jours, les lactobacilles n’ont pas survécu et les levures ont été contaminées. L’essai avec le vinaigre seul n’a fait apparaitre aucune évolution: ni contamination, ni croissance des bactéries acétiques. Par ailleurs, du thé noir sucré identique au milieu nutritif de la composition C1 a été incubé dans les mêmes conditions. Il a présenté une contamination par des moisissures au bout de 5 jours. Aucun des essais n’a montré la formation de biofilm. Formation of the consortium : A microbiological count of the viable flora was carried out after 5 days of culture. It indicates the presence of a total flora between 10 6 CFU/g and 10 7 CFU/g, with a similar representation of each microbial group. For comparison, each microorganism of composition C1 was cultured individually under the same conditions: sweet tea culture medium, an inoculation rate close to 10 6 CFU/g, reactors under non-aseptic conditions , temperature from 25°C to 30°C. After 5 days, the lactobacilli did not survive and the yeasts were contaminated. The test with vinegar alone did not show any change: neither contamination nor growth of acetic bacteria. Furthermore, sweetened black tea identical to the nutrient medium of composition C1 was incubated under the same conditions. It showed mold contamination after 5 days. None of the trials showed biofilm formation.
EXEMPLE 2 : Élaboration d'extraits végétauxEXAMPLE 2: Preparation of plant extracts
Extrait E1
Une poudre d’ortie (Urtica dioïca) est mélangée à de l’eau déchlorée chauffée à 80°C à hauteur de 50 g/kg de milieu. Du saccharose est ensuite ajouté à hauteur de 50 g/kg de milieu et laissé à refroidir. La composition C2 préparée selon l’exemple 1 est ajoutée à raison de 1% et le tout est incubé à 28°C pendant 11 jours. On obtient l'extrait d'ortie E1, avec le résidu de poudre d'ortie. Les fractions solide et liquide peuvent ensuite être séparées par filtration, centrifugation ou autre technique connue en soi, selon les applications envisagées. Extract E1
A powder of nettle ( Urtica dioica ) is mixed with dechlorinated water heated to 80° C. in the amount of 50 g/kg of medium. Sucrose is then added up to 50 g/kg of medium and left to cool. Composition C2 prepared according to Example 1 is added at a rate of 1% and the whole is incubated at 28° C. for 11 days. The nettle extract E1 is obtained, with the nettle powder residue. The solid and liquid fractions can then be separated by filtration, centrifugation or another technique known per se, depending on the applications envisaged.
Extrait E2
Une poudre d’ortie (Urtica dioïca) est mélangée à de l’eau déchlorée chauffée à 80°C à hauteur de 50 g/kg de milieu. Le milieu est ensuite sucré à hauteur de 50 g/kg de milieu et laissé à refroidir. La composition C2 préparée selon l’exemple 1 est ajoutée dans les proportions de 2% à la suspension aqueuse d’ortie non filtrée. Le mélange d’ortie avec le résidu de poudre est incubé pendant 11 jours. Le surnageant de l’essai est prélevé puis soumis à une première filtration pour éliminer les résidus de plantes et à une seconde filtration stérilisante sur 0,2 µm pour éliminer les ferments. On obtient l'extrait E2. Extract E2
A nettle powder (Urtica dioica) is mixed with dechlorinated water heated to 80°C at 50 g/kg of medium. The medium is then sweetened to the tune of 50 g/kg of medium and left to cool. Composition C2 prepared according to Example 1 is added in the proportions of 2% to the aqueous suspension of unfiltered nettle. The nettle mixture with the powder residue is incubated for 11 days. The test supernatant is removed and then subjected to a first filtration to eliminate plant residues and a second sterilizing filtration on 0.2 µm to eliminate ferments. The extract E2 is obtained.
Des extraits de romarin (Rosmarinus officinalis), de rose de Damas (Rosa damascena) et de feuilles de jujubier (Ziziphus zizyphus) ont été préparés selon un protocole identique.Extracts of rosemary ( Rosmarinus officinalis ), damask rose ( Rosa damascena ) and jujube leaves ( Ziziphus zizyphus ) were prepared according to an identical protocol.
Extrait E3
DuGinkgo bilobasous forme de 50 g/kg de poudre de feuilles est mis dans de l’eau déchlorée chauffée à 80°C. Du saccharose est ajouté à hauteur de 50 g/kg. La composition C2 préparée selon l’exemple 1 est ajoutée à la suspension aqueuse de Ginkgo à hauteur de 2%. Le tout est incubé pendant 13 jours à 28°C. Le surnageant de l’essai est prélevé puis filtré pour éliminer les résidus de plantes et stérilement pour éliminer les ferments. Extract E3
Ginkgo biloba in the form of 50 g/kg of leaf powder is put in dechlorinated water heated to 80°C. Sucrose is added at 50 g/kg. Composition C2 prepared according to Example 1 is added to the aqueous suspension of Ginkgo at 2%. The whole is incubated for 13 days at 28°C. The supernatant of the test is removed then filtered to eliminate the plant residues and sterile to eliminate the ferments.
Extrait E4
Le Curcuma (Curcuma longa, poudre de racines) est mis à 200 g/kg dans l’eau sucrée à 50 g/kg chauffée à 80°C pendant 15 min. Le milieu est brassé et mis à refroidir avant l’ajout des ferments de la composition C2 préparée selon l’exemple 1, à 2%. L’essai est incubé pendant 15 jours à 28°C. À la fin de l’extraction/fermentation, la poudre fermentée est récupérée et séchée. Un échantillon est prélevé et repris dans de l’eau à 200 g/kg pour le caractériser. Il est comparé à de la poudre de Curcuma non-fermentée et reprise dans de l’eau à hauteur de 200 g/kg. Extract E4
Turmeric ( Curcuma longa , root powder) is put at 200 g/kg in sugar water at 50 g/kg heated to 80° C. for 15 min. The medium is stirred and allowed to cool before adding the ferments of composition C2 prepared according to Example 1, at 2%. The test is incubated for 15 days at 28°C. At the end of the extraction/fermentation, the fermented powder is collected and dried. A sample is taken and taken up in water at 200 g/kg to characterize it. It is compared to unfermented turmeric powder and taken up in water at 200 g/kg.
L’observation visuelle des deux échantillons montre une différence nette de comportement: le surnageant de l’extrait fermenté de Curcuma est de couleur jaune et trouble, indiquant la solubilisation de composés tels que la curcumine ou autres molécules colorées, alors que le Curcuma dans l’eau est translucide avec un dépôt important après décantation, indiquant très peu de composés solubilisés.Visual observation of the two samples shows a clear difference in behavior: the supernatant of the fermented extract of Turmeric is yellow and cloudy, indicating the solubilization of compounds such as curcumin or other colored molecules, whereas the Turmeric in the The water is translucent with a significant deposit after settling, indicating very few solubilized compounds.
Extrait E5
Un extrait fermenté de thé noir (Camellia sinensis) a été préparé en infusant 8 g/l de feuilles dans de l’eau à 80°C, puis du saccharose a été ajouté à hauteur de 50 g/l. Après refroidissement à température ambiante, la composition C1 préparée à l'exemple 1 est ajoutée à hauteur de 2%. L’ensemble est mis à incuber à 25°C pendant 14 jours. La phase liquide acidifiée à hauteur de 2% (acidité totale en équivalent acide acétique) est prélevée puis filtrée sur filtre 0,2 µm. Extract E5
A fermented extract of black tea ( Camellia sinensis ) was prepared by infusing 8 g/l of leaves in water at 80° C., then sucrose was added up to 50 g/l. After cooling to room temperature, composition C1 prepared in Example 1 is added at 2%. The whole is incubated at 25° C. for 14 days. The liquid phase acidified to 2% (total acidity in acetic acid equivalent) is sampled and then filtered through a 0.2 μm filter.
Extrait E6
L’extraction du pigment bleu pastel tiré de la plante du même nom (Isatis tinctoria) demande de traiter une grande quantité de feuilles en décoction dans l’eau. Le rendement en pigment est faible puisqu’avec 1 tonne de feuilles fraiches, on extrait 1 kg de pigment. Le procédé d’extraction ciblé sur le pastel génère donc des coproduits en grande quantité, qui peuvent contenir des composés intéressants pour d’autres applications. L’obtention du pigment met en œuvre des outils enzymatiques issus de la flore endogène de la plante, indiquant son caractère fermentescible. Cependant, la fermentation des feuilles d’Isatis sans contrôle donne lieu au développement de flores putrides dégageant des odeurs pestilentielles lors de l’épandage ou du stockage de ces déchets. Nous nous sommes intéressés à trois coproduits, à savoir les feuilles fraîches après décoction dans l’eau (extrait E6), la phase liquide issue de l’extraction du pastel obtenue après précipitation et décantation du pigment de pastel (extrait E7) et le jus issu de la décoction des feuilles fraîches (extrait E8). Extract E6
The extraction of the pastel blue pigment taken from the plant of the same name ( Isatis tinctoria ) requires processing a large quantity of leaves in a decoction in water. The pigment yield is low since with 1 ton of fresh leaves, 1 kg of pigment is extracted. The pastel-targeted extraction process therefore generates co-products in large quantities, which may contain compounds of interest for other applications. Obtaining the pigment uses enzymatic tools from the endogenous flora of the plant, indicating its fermentable nature. However, the fermentation of Isatis leaves without control gives rise to the development of putrid flora giving off pestilential odors during the spreading or storage of this waste. We were interested in three co-products, namely the fresh leaves after decoction in water (E6 extract), the liquid phase resulting from the extraction of the pastel obtained after precipitation and decantation of the pastel pigment (E7 extract) and the juice from the decoction of fresh leaves (E8 extract).
Des feuilles d’Isatis ayant subi une première extraction par décoction ont servi à préparer l'extrait fermenté E6. Pour ce faire, 8,5 kg de feuilles entières humides (contenant environ 15% de matière sèche) sont d'abord soumises à une décoction dans 20 kg d’eau sucrée à 50 g/kg à 60°C. Puis, 30 kg d’eau froide déchlorée sont ajoutés pour compléter et refroidir la préparation. Lorsque celle-ci atteint 30°C, on ajoute la composition C2 préparée selon l’exemple 1, à hauteur de 2%. Le tout est incubé pendant 10 jours à 28°C. Le surnageant de fermentation est prélevé puis filtré pour éliminer les résidus de plantes, puis stérilement sur 0,2 µm pour éliminer les ferments.Isatis leaves having undergone a first extraction by decoction were used to prepare the fermented extract E6. To do this, 8.5 kg of wet whole leaves (containing about 15% dry matter) are first subjected to a decoction in 20 kg of sugar water at 50 g/kg at 60°C. Then, 30 kg of cold dechlorinated water are added to complete and cool the preparation. When the latter reaches 30° C., composition C2 prepared according to Example 1 is added at 2%. The whole is incubated for 10 days at 28°C. The fermentation supernatant is removed and then filtered to remove plant residues, then sterile over 0.2 µm to remove ferments.
L’extrait obtenu a une odeur fraiche et végétale, caractéristique de l’Isatis, alors que la charge microbienne initiale des feuilles humides était élevée puisqu’elle était supérieure à 3.107CFU/g. La fermentation contrôlée et orchestrée par le consortium de micro-organismes de la composition C2 a donc permis de surmonter la flore endogène des feuilles d’Isatis. Les minéraux libérés lors de la fermentation ont été dosés par spectrométrie à plasma à couplage inductif (ICP-OES) ou par spectrométrie de masse à couplage inductif (ICP-MS). Le taux de calcium libéré est de 218,0 mg/kg, celui de magnésium de 31,4 mg/kg et celui de fer de 9,15 mg/kg. Ces concentrations en minéraux sont significatives et démontrent l’intérêt de fermenter les feuilles humides issus de la décoction pour leur décomplexation et leur libération.The extract obtained has a fresh and vegetable smell, characteristic of Isatis, whereas the initial microbial load of the wet leaves was high since it was greater than 3.10 7 CFU/g. The fermentation controlled and orchestrated by the consortium of microorganisms of the C2 composition therefore made it possible to overcome the endogenous flora of the leaves of Isatis. The minerals released during the fermentation were determined by inductively coupled plasma spectrometry (ICP-OES) or by inductively coupled mass spectrometry (ICP-MS). The rate of calcium released is 218.0 mg/kg, that of magnesium 31.4 mg/kg and that of iron 9.15 mg/kg. These mineral concentrations are significant and demonstrate the interest of fermenting the wet leaves resulting from the decoction for their decomplexation and their release.
Extrait E7
Un extrait fermenté d'un jus restant après précipitation et décantation du pigment de pastel a été préparé. L'objectif est de valoriser ce coproduit qui est actuellement jeté, en le traitant par fermentation. Le jus a été chauffé à 80°C et, à cette température, du saccharose est ajouté à hauteur de 50 g/l et maintenu à cette température pendant 15 mn afin de diminuer la charge microbienne endogène qui s'élève à 5.107CFU/g. Lorsque le milieu est refroidi, la composition C2 est ajoutée à hauteur de 2% au milieu et le tout est incubé à 28°C pendant 10 jours. Le pH initial du milieu est de 5,6 ce qui est propice au développement du consortium. Au bout de 10 jours, la fermentation est arrêtée par filtration stérilisante. L’extrait obtenu est de couleur brune avec une plaisante odeur végétale caractéristique. Extract E7
A fermented extract of a juice remaining after precipitation and decantation of the pastel pigment was prepared. The objective is to valorize this co-product which is currently thrown away, by treating it by fermentation. The juice was heated to 80°C and, at this temperature, sucrose is added at 50 g/l and maintained at this temperature for 15 min in order to reduce the endogenous microbial load which amounts to 5.10 7 CFU/ g. When the medium is cooled, composition C2 is added at 2% to the medium and the whole is incubated at 28° C. for 10 days. The initial pH of the medium is 5.6 which is conducive to the development of the consortium. After 10 days, the fermentation is stopped by sterilizing filtration. The extract obtained is brown in color with a pleasant characteristic vegetable odor.
Extrait E8
Le jus obtenu par décoction des feuilles natives d’Isatis à 200 g/l dans de l’eau à 70°C avant précipitation et décantation du pigment de pastel a été fermenté. Pour ce faire, le jus est chauffé pendant 15 mn à 80°C, puis du saccharose est ajouté à hauteur de 50 g/l. Le jus sucré est maintenu à cette température pendant 15 mn. Après refroidissement, la composition C2 est ajoutée à hauteur de 2% au milieu et le tout est incubé à 28°C pendant 10 jours. Le pH initial du milieu est de 4,5 ce qui est propice au développement du consortium. Au bout de 10 jours, la fermentation est arrêtée par filtration stérilisante. Extract E8
The juice obtained by decoction of the native leaves of Isatis at 200 g/l in water at 70°C before precipitation and decantation of the pastel pigment was fermented. To do this, the juice is heated for 15 min at 80°C, then sucrose is added at 50 g/l. The sugar juice is maintained at this temperature for 15 minutes. After cooling, composition C2 is added at 2% to the medium and the whole is incubated at 28° C. for 10 days. The initial pH of the medium is 4.5 which is conducive to the development of the consortium. After 10 days, the fermentation is stopped by sterilizing filtration.
L’extrait obtenu est de couleur brun-vert avec une odeur végétale caractéristique, et moussant. Les minéraux libérés durant la fermentation ont été dosés par spectrométrie à plasma à couplage inductif (ICP-OES) ou par spectrométrie de masse à couplage inductif (ICP-MS). Le taux de calcium libéré est de 321,0 mg/kg, celui de magnésium de 63,0 mg/kg et celui de fer de 15,2 mg/kg. Ces concentrations en minéraux sont significatives et intéressantes pour des applications cosmétiques. Le pouvoir moussant de l’extrait E8 peut être exploité pour des produits nettoyants doux. On remarque en outre que l'extrait E6 obtenu à partir de feuilles issues de la production du pastel a permis d'accéder à des quantités de minéraux allant de 50% à 70% de celles tirées des feuilles natives (extrait E8). Le procédé selon l'invention montre qu'une valorisation des coproduits du pastel est à considérer.The extract obtained is brown-green in color with a characteristic vegetable smell, and foaming. The minerals released during the fermentation were determined by inductively coupled plasma spectrometry (ICP-OES) or by inductively coupled mass spectrometry (ICP-MS). The rate of calcium released is 321.0 mg/kg, that of magnesium 63.0 mg/kg and that of iron 15.2 mg/kg. These mineral concentrations are significant and interesting for cosmetic applications. The foaming power of the E8 extract can be exploited for mild cleansing products. It is also noted that the E6 extract obtained from leaves resulting from the production of pastel made it possible to access quantities of minerals ranging from 50% to 70% of those obtained from native leaves (E8 extract). The process according to the invention shows that a valorization of the co-products of the pastel is to be considered.
Extrait 9
La spiruline est une cyanobactérie utilisée pour la santé humaine du fait de sa richesse en micronutriments (minéraux, vitamines, acides aminés, pigments, acides gras essentiels). Elle est aussi connue pour sa teneur en phycocyanine, pigment bleu aux nombreuses propriétés biologiques (antioxydantes, anti-inflammatoires, hépatoprotectrices, …). L’extraction de celle-ci nécessite actuellement des procédés complexes faisant appel à des étapes multiples, des solvants ou des adjuvants de synthèse ou à des procédés énergivores (ultra-sons, micro-ondes, vortex, congélation / décongélation). Une extraction-fermentation de spiruline a été réalisée pour libérer la phycocyanine et accroître sa durée de conservation sous forme humide. Excerpt 9
Spirulina is a cyanobacterium used for human health because of its richness in micronutrients (minerals, vitamins, amino acids, pigments, essential fatty acids). It is also known for its phycocyanin content, a blue pigment with many biological properties (antioxidant, anti-inflammatory, hepatoprotective, etc.). Its extraction currently requires complex processes involving multiple steps, solvents or synthesis adjuvants or energy-intensive processes (ultrasound, microwave, vortex, freezing/thawing). Spirulina extraction-fermentation was performed to release the phycocyanin and increase its shelf life in wet form.
La spiruline sous forme de poudre sèche à 20 g/l est mise dans de l’eau déchlorée chauffée à 80°C. Le saccharose est ajouté à hauteur de 50 g/kg. La composition C1 préparée selon l’exemple 1 est ajoutée à la suspension aqueuse de spiruline à hauteur de 2%. L’essai est incubé pendant 6 jours à 28°C.Spirulina in the form of a dry powder at 20 g/l is put in dechlorinated water heated to 80°C. Sucrose is added at 50 g/kg. Composition C1 prepared according to Example 1 is added to the aqueous suspension of spirulina at 2%. The test is incubated for 6 days at 28°C.
Extrait E10
La callune ou bruyère commune est connue pour ses propriétés calmante, antiseptique et antioxydante liées à la présence de tanins et de polyphénols tels que la quercétine. Les préparations commerciales sont des extraits alcooliques susceptibles d’engendrer des effets secondaires sur la santé et lors de la préparation, sur l’environnement. L’extraction par fermentation en milieu totalement aqueux offre une solution à ce problème. Il est en outre proposé de sucrer le milieu fermentaire par du miel, bien que l’acidité de la bruyère et du miel, conjuguée à leurs propriétés antiseptiques créent des conditions de fermentation défavorables à la réussite de cette extraction. Extract E10
Calluna or common heather is known for its calming, antiseptic and antioxidant properties linked to the presence of tannins and polyphenols such as quercetin. Commercial preparations are alcoholic extracts likely to cause side effects on health and during preparation, on the environment. Extraction by fermentation in a totally aqueous medium offers a solution to this problem. It is also proposed to sweeten the fermentation medium with honey, although the acidity of heather and honey, combined with their antiseptic properties create fermentation conditions unfavorable to the success of this extraction.
La fermentation de fleurs de bruyère(calluna vulgaris) a été réalisée en présence de miel de châtaigner. Les fleurs en boutons sont introduites à 10 g/l dans de l’eau et infusées pendant 30 mn à 80°C-90°C. L’infusion est filtrée et lorsque sa température est inférieure à 45°C, le miel de châtaigner est ajouté à hauteur de 70 g/l. Quand la température est inférieure à 30°C, le milieu est ensemencé avec 20% de composition C2. Au bout de 12 jours de fermentation à 26°C, les sucres sont consommés et le taux d’acide formé voisin de 2,5%, ce qui indique avec la présence d’un biofilm, que le consortium s’est développé. Le surnageant est filtré sur 0,2 µm pour assurer sa stabilisation microbiologique. On constate que le consortium selon l'invention a parfaitement assuré la fermentation extractive, malgré des conditions difficiles.
EXEMPLE 3 : Extraction du fer d'un extrait d'ortie The fermentation of heather flowers (calluna vulgaris ) was carried out in the presence of chestnut honey. The flower buds are introduced at 10 g/l in water and infused for 30 min at 80°C-90°C. The infusion is filtered and when its temperature is below 45°C, chestnut honey is added up to 70 g/l. When the temperature is below 30° C., the medium is inoculated with 20% of composition C2. After 12 days of fermentation at 26°C, the sugars are consumed and the acid level formed is close to 2.5%, which indicates, with the presence of a biofilm, that the consortium has developed. The supernatant is filtered through 0.2 µm to ensure its microbiological stabilization. It can be seen that the consortium according to the invention performed the extractive fermentation perfectly, despite the difficult conditions.
EXAMPLE 3: Extraction of iron from a nettle extract
L'ortie étant riche en fer, des tests ont été réalisés concernant son extraction par le procédé objet de l'invention. Le milieu de fermentation avec résidu (noté ORT-AR) conduisant à l'extrait d'ortie E1 a été comparé avec deux autres milieux préparés comme suit :
- Une fermentation est réalisée de manière similaire à celle de E1, mais une filtration du milieu est effectuée avant l'ajout de la composition C2 pour éliminer les résidus d’ortie (le milieu fermentaire est noté ORT-AR).
- Une fermentation témoin sans inoculation de ferment est réalisée en remplaçant la composition C2 par de l’eau (le milieu fermentaire est noté ORT-SSF).The nettle being rich in iron, tests have been carried out concerning its extraction by the process which is the subject of the invention. The fermentation medium with residue (denoted ORT-AR) leading to the nettle extract E1 was compared with two other media prepared as follows:
- A fermentation is carried out in a manner similar to that of E1, but a filtration of the medium is carried out before the addition of the composition C2 to eliminate the nettle residues (the fermentation medium is denoted ORT-AR).
- A control fermentation without inoculation of ferment is carried out by replacing composition C2 with water (the fermentation medium is denoted ORT-SSF).
Des échantillons du surnageant des trois milieux sont prélevés au cours de la fermentation à J0, J3, J6 et J12 et le fer est dosé par colorimétrie avec du permanganate de potassium. Les résultats obtenus sont présentés à la Figure 1. Les échantillons avec résidus ORT-AR présentent un taux de fer extrait croissant au cours du temps, alors que ce taux n'évolue pas dans le milieu sans poudre d'ortie ORT-SR. Ceci atteste de l’extraction en continu du fer à partir des résidus de la plante au cours de la fermentation, le taux d’extraction maximal étant atteint dès le 6èmejour par l’action des ferments ajoutés. En effet, une extraction de fer est visible aussi dans les échantillons sans ferment ORT-SSF, mais elle est plus lente puisqu'elle n'atteint son maximum qu'au bout de 12 jours. D’autre part, les échantillons ORT-SSF présentent une prolifération importante de la flore indigène de l’ortie, entraînant le développement d’une odeur forte, désagréable, ainsi qu’un noircissement du produit, signes de sa dégradation. Au contraire, les échantillons ORT-AR sont vert foncé avec une odeur végétale puissante. L’acidité totale a également été mesurée, par dosage colorimétrique par la soude en présence de phénolphtaléine. Elle est exprimée en % d’équivalents acide acétique, comme présenté à la Figure 2. Le taux de sucre en degrés Brix a été relevé à J0 et J6.Samples of the supernatant of the three media are taken during the fermentation on D0, D3, D6 and D12 and the iron is assayed by colorimetry with potassium permanganate. The results obtained are presented in FIG. 1. The samples with ORT-AR residues show a level of extracted iron that increases over time, whereas this level does not change in the medium without ORT-SR nettle powder. This attests to the continuous extraction of iron from plant residues during fermentation, the maximum extraction rate being reached from the 6th day by the action of added ferments. Indeed, iron extraction is also visible in the samples without ORT-SSF ferment, but it is slower since it only reaches its maximum after 12 days. On the other hand, the ORT-SSF samples show a significant proliferation of the native flora of the nettle, resulting in the development of a strong, unpleasant odor, as well as a blackening of the product, signs of its degradation. On the contrary, ORT-AR samples are dark green with a strong vegetable smell. The total acidity was also measured, by colorimetric assay with sodium hydroxide in the presence of phenolphthalein. It is expressed in % of acetic acid equivalents, as shown in Figure 2. The sugar level in degrees Brix was recorded on D0 and D6.
La différence d'acidité entre les trois milieux est marquée dès le 6èmejour et se poursuit jusqu’au 11èmejour. Dans l’essai ORT-SSF, l'acidité se stabilise à partir du 8èmejour ce qui indique que la production d’acide est arrêtée, signant ainsi l’absence de fermentation à proprement parler, alors que les sucres ne sont pas complétement consommés (à J6, le sucre est dosé à 4,6 °Bx pour une valeur initiale de 4,9). Par contre, en présence de la composition C2, l'acidité augmente régulièrement, avec consommation concomitante du sucre (pour les échantillons ORT-AR, le sucre est à 2,9 °Bx à J6, contre 5,3 à J0 ; pour les échantillons ORT-SR, le sucre est à 2,7 °Bx à J6, contre 5,1 à J0). La production d'acide avec consommation du sucre au cours des fermentations est caractéristique de la mise en place du consortium de la composition C2 dans les milieux fermentaires.The difference in acidity between the three media is marked from the 6th day and continues until the 11th day. In the ORT-SSF test, the acidity stabilizes from the 8th day, which indicates that the production of acid has stopped, thus indicating the absence of fermentation strictly speaking, whereas the sugars are not completely consumed (on D6, the sugar is dosed at 4.6°Bx for an initial value of 4.9). On the other hand, in the presence of composition C2, the acidity increases regularly, with concomitant consumption of sugar (for the ORT-AR samples, the sugar is at 2.9°Bx at D6, against 5.3 at D0; for the ORT-SR samples, the sugar is at 2.7°Bx at D6, against 5.1 at D0). The production of acid with consumption of sugar during the fermentations is characteristic of the establishment of the consortium of the C2 composition in the fermentation media.
Ces résultats montrent que le traitement par extraction/fermentation selon l'invention a permis simultanément de libérer rapidement le fer contenu dans l’ortie et d’empêcher le développement microbien sauvage, protégeant tant l'extrait liquide que la biomasse résiduelle de la plante ainsi traitée.
EXEMPLE 4 : Propriétés biologiques d'un extrait d'ortie These results show that the extraction/fermentation treatment according to the invention simultaneously made it possible to rapidly release the iron contained in the nettle and to prevent the wild microbial development, protecting both the liquid extract and the residual biomass of the plant as well treated.
EXAMPLE 4: Biological properties of a nettle extract
Cytotoxicité
L’extrait d'ortie E2 obtenu à l'exemple 2 a été testé au regard de sa cytotoxicitéin vitrosur deux types cellulaires : les kératinocytes épidermiques humains normaux, représentatifs de l’épiderme, et les fibroblastes dermiques humains normaux, représentatifs du derme. Pour ce faire, l'extrait est préalablement dilué en cascade dans un milieu de culture adapté à chaque type de cellules dans des concentrations comprises entre 0,01% et 10%. Les extraits dilués sont mis en contact avec les cellules pendant 24 heures. Durant les 3 dernières heures, le réactif coloré WST1 (Roche) est introduit dans le milieu. La densité optique à 450 nm (coloration jaune) est proportionnelle au nombre de cellules vivantes. Les résultats donnés à la Figure 3 (fibroblastes) et à la Figure 4 (kératinocytes), montrent que l’extrait E2 ne manifeste aucune cytotoxicité par rapport au témoin sans extrait, sur les deux types cellulaires, lorsqu'il est présent à une teneur comprise entre 0,01% et 1%in vitro, ce qui est compatible avec des applications cutanées. Cytotoxicity
The E2 nettle extract obtained in Example 2 was tested with regard to its in vitro cytotoxicity on two cell types: normal human epidermal keratinocytes, representative of the epidermis, and normal human dermal fibroblasts, representative of the dermis . To do this, the extract is previously diluted in cascade in a culture medium suitable for each type of cell in concentrations of between 0.01% and 10%. The diluted extracts are brought into contact with the cells for 24 hours. During the last 3 hours, the colored reagent WST1 (Roche) is introduced into the medium. The optical density at 450 nm (yellow coloration) is proportional to the number of living cells. The results given in Figure 3 (fibroblasts) and Figure 4 (keratinocytes), show that the E2 extract does not show any cytotoxicity compared to the control without extract, on the two cell types, when it is present at a content between 0.01% and 1% in vitro , which is compatible with cutaneous applications.
Activités cellulaires
L'extrait E2 a ensuite été testé sur puce génomique pour identifier les activités stimulées. L’extrait est préalablement dilué dans du milieu de culture, à la concentration non-toxique de 0,01%, puis incubé avec des kératinocytes épidermiques humains normaux pendant 24 heures. Les ARN messagers (ARNm) sont extraits puis analysés par RT-qPCR (Real Time quantitative Polymerase Chain Reaction). Les résultats sont présentés à la Figure 5. Ils sont exprimés en %, positif en cas de surexpression et négatif en cas d’inhibition par rapport à l’expression du gène dans des cellules cultivées dans des conditions normales. Cell activities
The E2 extract was then tested on a genome chip to identify the stimulated activities. The extract is diluted beforehand in culture medium, at a non-toxic concentration of 0.01%, then incubated with normal human epidermal keratinocytes for 24 hours. The messenger RNAs (mRNA) are extracted then analyzed by RT-qPCR (Real Time quantitative Polymerase Chain Reaction). The results are presented in Figure 5. They are expressed in %, positive in the event of overexpression and negative in the event of inhibition with respect to the expression of the gene in cells cultured under normal conditions.
On observe une surexpression de 60% à plus de 150% des gènes correspondant aux des activités suivantes : fibrillines 1 et 2, collagène VII, occludine, syndécan, aquaporine, facteur de croissance HBEGF (Heparin-Binding EGF-like Growth Factor), sirtuine, catalase et propiomellanocortine. La surexpression de ces gènes est intéressante pour des applications cosmétiques de type "anti-âge".
EXEMPLE 5 : Propriétés biologiques d'un extrait de Ginkgo biloba An overexpression of 60% to more than 150% of the genes corresponding to the following activities is observed: fibrillins 1 and 2, collagen VII, occludin, syndecan, aquaporin, growth factor HBEGF (Heparin-Binding EGF-like Growth Factor), sirtuin , catalase and propiomellanocortin. The overexpression of these genes is of interest for cosmetic applications of the "anti-aging" type.
EXAMPLE 5: Biological properties of an extract of Ginkgo biloba
Cytotoxicité
L’extrait deGinkgo bilobaE3 obtenu à l'exemple 2 a été testé au regard de sa cytotoxicitéin vitrosur deux types cellulaires humains normaux : les kératinocytes et les fibroblastes, selon la procédure identique à l'exemple 4. Les résultats donnés à la Figure 6 (fibroblastes) et à la Figure 7 (kératinocytes), montrent que l’extrait E3 ne manifeste aucune cytotoxicité par rapport au témoin sans extrait lorsqu'il est présent à une teneur comprise de 0,01% à 1%in vitro, ce qui est compatible avec des applications cutanées. Cytotoxicity
The Ginkgo biloba E3 extract obtained in Example 2 was tested with regard to its in vitro cytotoxicity on two normal human cell types: keratinocytes and fibroblasts, according to the procedure identical to Example 4. The results given in Figure 6 (fibroblasts) and Figure 7 (keratinocytes), show that the E3 extract does not show any cytotoxicity compared to the control without extract when it is present at a content of 0.01% to 1% in vitro , which is compatible with cutaneous applications.
Activités cellulaires
L'extrait E3 a ensuite été testé sur puce génomique pour identifier les activités stimulées, après dilution dans du milieu de culture, à la concentration non-toxique de 0,01%, puis incubation avec des kératinocytes épidermiques humains normaux pendant 24 heures. Les ARN messagers (ARNm) sont extraits puis analysés comme ci-dessus. Les résultats sont présentés à la Figure 8. Cell activities
The E3 extract was then tested on a gene chip to identify the stimulated activities, after dilution in culture medium, at the non-toxic concentration of 0.01%, then incubation with normal human epidermal keratinocytes for 24 hours. Messenger RNAs (mRNAs) are extracted and then analyzed as above. The results are shown in Figure 8.
On observe une surexpression de 60% à plus de 100% des gènes correspondant aux des activités aquaporine, filaggrine, involucrine et transglutaminase 1 et jusqu'à 320% pour l'inhibiteur de peptidase-3. Par contre, l'activité de la métalloprotéase est inhibée. Les modifications d’expression de ces gènes sont intéressantes pour des applications cosmétiques visant à renforcer la fonction barrière de la peau.
EXEMPLE 6 : Extraction de la curcumine et dérivés d'un extrait de Curcuma longa An overexpression of 60% to more than 100% of the genes corresponding to the aquaporin, filaggrin, involucrin and transglutaminase 1 activities and up to 320% for the peptidase-3 inhibitor is observed. On the other hand, the activity of the metalloprotease is inhibited. The expression modifications of these genes are of interest for cosmetic applications aimed at reinforcing the barrier function of the skin.
EXAMPLE 6: Extraction of curcumin and derivatives from an extract of Curcuma longa
On sait que le curcuma est naturellement riche en curcuminoïdes, majoritairement de la curcumine. L'extrait E4 préparé à l'exemple 2 dont l'observation visuelle laisse présumer la solubilisation de composés colorés, a été analysé. Pour ce faire, à la fin du processus d’extraction/fermentation, le surnageant de fermentation est séparé de la poudre résiduelle de curcuma, laquelle est séchée à l’étuve à 45°C. La phase liquide (curcuma-F-jus) et la phase solide séchée (curcuma-F-poudre) sont analysées par spectrophotométrie et comparées au curcuma natif non fermenté repris dans l’eau (curcuma-H2O). À cette fin, les poudres de curcuma, fermentée et native, sont reprises à 100 mg/ml et des dilutions au ¼ sont effectuées pour pouvoir comparer les échantillons. Les échantillons sont centrifugés et le surnageant est analysé en spectrophotométrie visible. Les spectres obtenus sont présentés à la Figure 9.We know that turmeric is naturally rich in curcuminoids, mainly curcumin. The E4 extract prepared in Example 2, the visual observation of which suggests the solubilization of colored compounds, was analyzed. To do this, at the end of the extraction/fermentation process, the fermentation supernatant is separated from the residual turmeric powder, which is dried in an oven at 45°C. The liquid phase (turmeric-F-juice) and the dried solid phase (turmeric-F-powder) are analyzed by spectrophotometry and compared to the unfermented native turmeric taken up in water (turmeric-H 2 O). To this end, the turmeric powders, fermented and native, are taken at 100 mg/ml and ¼ dilutions are made to be able to compare the samples. The samples are centrifuged and the supernatant is analyzed by visible spectrophotometry. The spectra obtained are shown in Figure 9.
Les spectres des trois échantillons font apparaitre la présence de curcumine (absorbant entre 400 nm et 430 nm) et d’autres composés issus du procédé (absorbant entre 450 nm et 500 nm). La teneur en curcumine semble être équivalente dans le surnageant de curcuma fermenté (Curcuma-F-jus) et le curcuma natif (Curcuma-H2O) montrant que la fermentation n’a pas dégradé ce composé. De plus, la poudre fermentée de curcuma (Curcuma-F-poudre) présente des pics en curcumine et des composés de métabolisation très marqués, environ quatre fois plus importants que ceux du curcuma natif. Le procédé d’extraction-fermentation a permis de libérer 4 fois plus de curcumine qu’une simple extraction à l’eau et donc rend la curcumine plus accessible. Ces résultats montrent que la curcumine n’est pas dégradée par la fermentation et que la poudre fermentée séchée est enrichie en une forme de curcumine biodisponible et extractible à l’eau.
EXEMPLE 7 : Propriétés biologiques d'extraits de pastel et de coproduits de pastel The spectra of the three samples show the presence of curcumin (absorbing between 400 nm and 430 nm) and other compounds resulting from the process (absorbing between 450 nm and 500 nm). Curcumin content appears to be equivalent in fermented turmeric supernatant (Curcuma-F-jus) and native turmeric (Curcuma-H2O) showing that fermentation did not degrade this compound. In addition, fermented turmeric powder (Curcuma-F-powder) has very marked curcumin peaks and metabolizing compounds, about four times greater than those of native turmeric. The extraction-fermentation process has released 4 times more curcumin than a simple water extraction and therefore makes curcumin more accessible. These results show that curcumin is not degraded by fermentation and that the dried fermented powder is enriched in a bioavailable, water-extractable form of curcumin.
EXAMPLE 7 Biological Properties of Pastel Extracts and Pastel Co-Products
Isatis tinctoria,connue pour la production de pastel, contient d’autres composés qui peuvent présenter des propriétés intéressantes pour le domaine cosmétique. Des tests ont été réalisés sur les trois extraits E6, E7 et E8 de l’exemple 2, après chauffage à 80°C pendant 30 mn et filtration stérilisante. Isatis tinctoria, known for the production of pastel, contains other compounds which may have interesting properties for the cosmetic field. Tests were carried out on the three extracts E6, E7 and E8 of example 2, after heating at 80° C. for 30 min and sterilizing filtration.
Cytotoxicité
Les extraits E6, E7 et E8 ont été testés au regard de leur cytotoxicitéin vitrosur kératinocytes et fibroblastes humains, selon la procédure décrite à l'exemple 4, avec des concentrations en extraits comprises entre 0,01% et 5%. Les résultats relatifs à l'extrait E6 (feuilles d'Isatis fermentées, noté FISAF) sont donnés à la Figure 10 (fibroblastes) et à la Figure 11 (kératinocytes). Les résultats relatifs à l'extrait E7 (jus d'Isatis fermentées, noté JISAF) sont donnés à la Figure 12 (fibroblastes) et à la Figure 13 (kératinocytes). Les résultats relatifs à l'extrait E8 (feuilles non-traitées, noté DECISA) sont donnés en Figure 14 (fibroblastes) et en Figure 15 (kératinocytes). Ils montrent que l’extrait E6 ne manifeste aucune cytotoxicité par rapport au témoin lorsqu'il est présent à une teneur comprise de 0,01% à 2,5%in vitro, les extraits E7 et E8 étant dépourvus de toxicité à une teneur comprise de 0,01% à 0,5%. Des applications cutanées peuvent donc être envisagées. Cytotoxicity
The E6, E7 and E8 extracts were tested with regard to their in vitro cytotoxicity on human keratinocytes and fibroblasts, according to the procedure described in Example 4, with concentrations of extracts comprised between 0.01% and 5%. The results relating to the E6 extract (fermented Isatis leaves, noted FISAF) are given in FIG. 10 (fibroblasts) and in FIG. 11 (keratinocytes). The results relating to the E7 extract (fermented Isatis juice, denoted JISAF) are given in FIG. 12 (fibroblasts) and in FIG. 13 (keratinocytes). The results relating to the E8 extract (untreated leaves, denoted DECISA) are given in FIG. 14 (fibroblasts) and in FIG. 15 (keratinocytes). They show that the E6 extract shows no cytotoxicity compared to the control when it is present at a content of 0.01% to 2.5% in vitro , the E7 and E8 extracts being devoid of toxicity at a content of from 0.01% to 0.5%. Cutaneous applications can therefore be envisaged.
Activités cellulaires
Les extraits E6, E7 et E8 ont ensuite été testés sur puce génomique pour identifier les activités stimulées. Les extraits ont été dilués dans du milieu de culture adapté aux kératinocytes, à une concentration non-cytotoxique de l’extrait, puis incubés avec des kératinocytes épidermiques humains normaux pendant 24 heures. Les ARN messagers (ARNm) sont extraits puis analysés comme à l'exemple 4. Les résultats sont présentés aux Figures 16, 17 et 18 respectivement pour les extraits E6, E7 et E8. Cell activities
The E6, E7 and E8 extracts were then tested on a genome chip to identify the stimulated activities. The extracts were diluted in culture medium suitable for keratinocytes, at a non-cytotoxic concentration of the extract, then incubated with normal human epidermal keratinocytes for 24 hours. The messenger RNAs (mRNA) are extracted and then analyzed as in example 4. The results are presented in Figures 16, 17 and 18 respectively for the extracts E6, E7 and E8.
L'extrait E6 fait apparaitre une surexpression marquée des gènes correspondant à l'aquaporine 3 et à l'involucrine, et une surexpression particulièrement élevée des gènes de l'inhibiteur de peptidase 3 (environ 350%). Concernant l'extrait E7, plusieurs gènes sont surexprimés entre 50% et 180% (aquaporine 3, Heparin-Binding EGF-like Growth Factor ou HBEGF, involucrine, occludine, Serine Protease INhibitor Kazal-type 5 ou SPINK5). La surexpression du gène correspondant à l'inhibiteur de peptidase-3 est particulièrement élevée à un niveau d'environ 450%. Concernant l’extrait E8, plusieurs gènes sont surexprimés entre 80% et 180%. La surexpression des gènes de la décorine et de l'involucrine autour de 250% est particulièrement élevée.The E6 extract shows a marked overexpression of the genes corresponding to aquaporin 3 and to involucrin, and a particularly high overexpression of the genes of the peptidase 3 inhibitor (approximately 350%). Concerning the E7 extract, several genes are overexpressed between 50% and 180% (aquaporin 3, Heparin-Binding EGF-like Growth Factor or HBEGF, involucrin, occludin, Serine Protease INhibitor Kazal-type 5 or SPINK5). The overexpression of the gene corresponding to the peptidase-3 inhibitor is particularly high at a level of approximately 450%. Concerning the E8 extract, several genes are overexpressed between 80% and 180%. The overexpression of the decorin and involucrin genes around 250% is particularly high.
On peut affirmer que les activités détectées sur les trois extraits à base d’Isatis sont intéressantes pour des applications cosmétiques. On observe en outre que les activités détectées sont différentes pour chacun des extraits.
EXEMPLE 8 : Extraction des pigments d'un extrait de spiruline It can be affirmed that the activities detected on the three extracts based on Isatis are of interest for cosmetic applications. It is further observed that the activities detected are different for each of the extracts.
EXAMPLE 8: Extraction of pigments from a spirulina extract
L'extrait E9 préparé à l'exemple 2 a été analysé. Aux jours J0, J3 et J6, un aliquot de spiruline est prélevé et centrifugé pour analyse en spectrophotométrie. Le spectre obtenu est présenté à la Figure 16. Le spectre à J6 indique une absorption plus importante de 400 nm à 700 nm par rapport à J0 et présente les deux pics caractéristiques de la spiruline, autour de 460 nm pour les caroténoïdes et autour de 600 nm pour la phycocyanine. Le biofilm contient aussi de la phycocyanine.The E9 extract prepared in Example 2 was analyzed. On days D0, D3 and D6, an aliquot of spirulina is removed and centrifuged for spectrophotometric analysis. The spectrum obtained is presented in Figure 16. The spectrum at D6 indicates a greater absorption from 400 nm to 700 nm compared to D0 and presents the two characteristic peaks of spirulina, around 460 nm for carotenoids and around 600 nm. nm for phycocyanin. Biofilm also contains phycocyanin.
D’autre part, on sait que la spiruline est sensible à la contamination microbienne en milieu aqueux du fait de sa riche composition en nutriments et de son pH basique. Elle dégage une odeur marine caractéristique qui peut parfois gêner le consommateur. Un échantillon témoin de spiruline a été incubé dans de l’eau sans ferments dans les mêmes conditions que ci-dessus. Après 1 jour, le milieu fermentaire présente une contamination sauvage, identifiée par l’odeur nauséabonde de putréfaction. Au contraire, dans l'essai réalisé avec la composition C1, l'odeur marine désagréable a disparu. On constate donc que le procédé selon l'invention a permis d’éviter la fermentation sauvage du milieu.On the other hand, it is known that spirulina is sensitive to microbial contamination in aqueous medium due to its rich composition of nutrients and its basic pH. It gives off a characteristic marine odor which can sometimes bother the consumer. A control sample of spirulina was incubated in water without ferments under the same conditions as above. After 1 day, the fermentation medium presents a wild contamination, identified by the nauseating odor of putrefaction. On the contrary, in the test carried out with composition C1, the unpleasant marine odor disappeared. It is therefore found that the process according to the invention has made it possible to avoid wild fermentation of the medium.
Ainsi, l’extraction/fermentation permet d’extraire des composés d’intérêt de la spiruline et permet aussi d’hygiéniser la spiruline en phase aqueuse. Dès lors, il est possible de la conserver sans ajout de conservateur. Elle peut être utilisée comme source d'actifs, ou bien. Ces opérations peuvent être réalisées sans inconvénient en présence de la biomasse du consortium de micro-organismes.
EXEMPLE 9 : Crème de soin comprenant un extrait d'ortie Thus, the extraction/fermentation makes it possible to extract compounds of interest from the spirulina and also makes it possible to sanitize the spirulina in the aqueous phase. Therefore, it is possible to preserve it without adding preservatives. It can be used as a source of assets, or else. These operations can be carried out without inconvenience in the presence of the biomass of the consortium of microorganisms.
EXAMPLE 9 Care cream comprising a nettle extract
L’ortie est généralement utilisée pour ses propriétés apaisantes sur la peau. Les activités présentes dans l'extrait E2 mises en évidence à l'exemple 3 sont intéressantes pour être utilisées dans une crème de soin à effet restructurant, raffermissant, hydratant. Une formulation de crème de soin à l’extrait d’ortie fermentée a été réalisée et a montré qu’il est possible de l’incorporer facilement.Nettle is generally used for its soothing properties on the skin. The activities present in the E2 extract demonstrated in Example 3 are advantageous for use in a care cream with a restructuring, firming and moisturizing effect. A care cream formulation with fermented nettle extract has been produced and has shown that it is possible to incorporate it easily.
Dans 35 g d’eau déminéralisée, 0,5 g de gomme xanthane est dissous sous forte agitation. Puis, la base émulsionnante (0,75 g de copolymère d'hydroxyéthyl acrylate et de sodium acryloyldiméthyl taurate) est ajoutée sous agitation. De 1 g à 5 g de l’extrait E2 d’ortie fermentée (1% à 10% de la formule finale) sont ajoutés au mélange précédent, ce qui constitue la phase aqueuse. La phase huileuse est préparée en mélangeant du coco caprylate (0,75 g), du beurre de coco (0,5 g) et de l’huile de jojoba (3,75 g). Sous forte agitation à la pale défloculeuse. La phase huileuse est ajoutée doucement à la phase aqueuse et l’émulsion obtenue est agitée doucement pendant quelques minutes. Un système de conservation est ajouté, par exemple un mélange d’alcool benzylique, d’acide salicylique et d’acide sorbique. L’émulsion ainsi obtenue est ajustée à un pH compris entre 5 et 5,5 avec de la soude 1N et à une masse de 50 g avec de l’eau déminéralisée.In 35 g of demineralized water, 0.5 g of xanthan gum is dissolved with vigorous stirring. Then, the emulsifying base (0.75 g of copolymer of hydroxyethyl acrylate and sodium acryloyldimethyl taurate) is added with stirring. From 1 g to 5 g of fermented nettle E2 extract (1% to 10% of the final formula) are added to the previous mixture, which constitutes the aqueous phase. The oily phase is prepared by mixing coco caprylate (0.75 g), coconut butter (0.5 g) and jojoba oil (3.75 g). Under strong agitation with the deflocculating blade. The oily phase is slowly added to the aqueous phase and the resulting emulsion is stirred gently for a few minutes. A preservative system is added, for example a mixture of benzyl alcohol, salicylic acid and sorbic acid. The emulsion thus obtained is adjusted to a pH between 5 and 5.5 with 1N soda and to a mass of 50 g with demineralized water.
La crème obtenue est lisse, légèrement brillante et modérément compacte. La composition comprenant de 10% d’extrait E2 est d’un blanc très légèrement cassé avec une légère odeur caractéristique de l’ortie. Elle s’étale aisément sur la peau, pénètre facilement et laisse un toucher soyeux et confortable.
EXEMPLE 10 : Crème de soin et gel comprenant un extrait de Ginkgo biloba The cream obtained is smooth, slightly shiny and moderately compact. The composition comprising 10% E2 extract is very slightly off-white with a slight characteristic odor of nettle. It spreads easily on the skin, penetrates easily and leaves a silky and comfortable touch.
EXAMPLE 10 Care cream and gel comprising an extract of Ginkgo biloba
Le Ginkgo biloba est généralement utilisé pour ses effets sur la microcirculation sanguine. Les activités présentes dans l'extrait E3 mises en évidence à l'exemple 4 sont intéressantes pour être utilisées sur la peau. L'extrait E3 a été incorporé sans difficulté dans une crème de soin et dans un gel.Ginkgo biloba is generally used for its effects on blood microcirculation. The activities present in the E3 extract demonstrated in Example 4 are advantageous for use on the skin. The E3 extract was easily incorporated into a care cream and into a gel.
Crème de soin comprenant un extrait de Ginkgo biloba
Dans 35 g d’eau déminéralisée, 0,5 g de gomme xanthane est dissous sous forte agitation, puis la base émulsionnante (0,75 g de copolymère d'hydroxyéthyl acrylate et de sodium acryloyldiméthyl taurate) est ajoutée sous agitation. De 0,5 g à 5 g d’extrait E3 deGinkgo bilobafermenté (1% à 10% de la formule finale) sont ajoutés au mélange précédent, ce qui constitue la phase aqueuse. La phase huileuse préparée comme à l'exemple précédent est ajoutée doucement à la phase aqueuse, ainsi qu'un système de conservation. L’émulsion ainsi obtenue est ajustée à un pH compris entre 5 et 5,5 avec de la soude 1N et à une masse de 50 g avec de l’eau déminéralisée. Care cream with Ginkgo biloba extract
In 35 g of demineralized water, 0.5 g of xanthan gum is dissolved with vigorous stirring, then the emulsifying base (0.75 g of copolymer of hydroxyethyl acrylate and sodium acryloyldimethyl taurate) is added with stirring. From 0.5 g to 5 g of fermented Ginkgo biloba E3 extract (1% to 10% of the final formula) are added to the previous mixture, which constitutes the aqueous phase. The oily phase prepared as in the previous example is added slowly to the aqueous phase, together with a preservation system. The emulsion thus obtained is adjusted to a pH of between 5 and 5.5 with 1N sodium hydroxide and to a mass of 50 g with demineralised water.
La crème obtenue comprenant de 10% d’extrait E3, est assez compacte, blanc brillant. Elle n'exhale pas l'odeur typique de la plante. Elle s’étale facilement et pénètre en laissant un toucher soyeux et une peau bien hydratée et plus claire.The cream obtained, comprising 10% of E3 extract, is quite compact, shiny white. It does not exhale the typical smell of the plant. It spreads easily and penetrates leaving a silky touch and a well hydrated and clearer skin.
Gel aqueux comprenant un extrait de Ginkgo biloba
Dans 45 g d’eau déminéralisée, 0,5 g de gomme xanthane est ajouté. Le mélange est agité fortement jusqu’à solubilisation complète de la gomme et épaississement. De 0,5 g à 5 g d’extrait E3 deGinkgo bilobafermenté (1% à 10% de la formule finale) est ajouté sous agitation moyenne. Un système de conservation, par exemple de l’acide déhydroacétique et de l’alcool benzylique, est ajouté. Le mélange obtenu est ajusté à un pH de 5 à 5,5 si nécessaire, et en masse à 50 g avec de l’eau déminéralisée. Aqueous gel comprising an extract of Ginkgo biloba
In 45 g of demineralized water, 0.5 g of xanthan gum is added. The mixture is stirred vigorously until the gum has completely dissolved and thickened. From 0.5 g to 5 g of fermented Ginkgo biloba E3 extract (1% to 10% of the final formula) is added with medium stirring. A preservative, for example dehydroacetic acid and benzyl alcohol, is added. The mixture obtained is adjusted to a pH of 5 to 5.5 if necessary, and in mass to 50 g with demineralised water.
Le gel obtenu possède une texture très gélifiée qui s’étale bien sur la peau.The gel obtained has a very gelled texture which spreads well on the skin.
EXEMPLE 11 : Lotion anti-démangeaisonEXAMPLE 11: Anti-itch lotion
L'extrait E10 à base de bruyère et de miel a été testé pour ses effets sur les piqures d’insectes et en particulier de moustiques-tigres. Quelques gouttes d'extrait pur ont été appliquées par léger massage sur la peau de patients présentant en plusieurs endroits du corps des boutons, indices d'une réaction inflammatoire suite à des piqures de moustique. Les patients ont affirmé ne plus ressentir de démangeaison seulement 3 mn à 5 mn après l'application. Au bout de 24h, les boutons avaient tous nettement régressé, voire totalement disparu. Ce résultat montre que l'extrait E10 possède des propriétés antiallergiques et apaisantes marquées, qu'on pourra mettre à profit dans une lotion aqueuse.The E10 extract based on heather and honey has been tested for its effects on insect bites and in particular tiger mosquitoes. A few drops of pure extract were applied by light massage to the skin of patients presenting with pimples in several places on the body, signs of an inflammatory reaction following mosquito bites. Patients said they no longer felt itching only 3 min to 5 min after application. After 24 hours, the pimples had all clearly regressed, or even completely disappeared. This result shows that the E10 extract has marked antiallergic and soothing properties, which can be used in an aqueous lotion.
EXEMPLE 12 : Création de parfumsEXAMPLE 12: Creation of perfumes
Les parfums en général sont constitués d’une partie alcoolique et d’une partie aqueuse dans des proportions variables. Des extraits végétaux obtenus selon l'invention peuvent avantageusement remplacer la partie aqueuse des parfums, ce qui permet de rehausser les notes odorantes mais aussi d'apporter une touche de soin au produit fini. L’eau et l’alcool (éthanol) étant miscibles, les parfums ainsi composés seront plutôt légers et frais. De plus, l’ajout de plantes fermentées dans des solutions parfumantes présente un potentiel antioxydant très intéressant, permettant d'envisager leur utilisation dans des formulations d’eau de soin parfumées. Le mélange des senteurs et la création seront l’œuvre de l’expert.Perfumes in general are made up of an alcoholic part and an aqueous part in varying proportions. Plant extracts obtained according to the invention can advantageously replace the aqueous part of the perfumes, which makes it possible to enhance the odorous notes but also to bring a touch of care to the finished product. Water and alcohol (ethanol) being miscible, the perfumes thus composed will be rather light and fresh. In addition, the addition of fermented plants in perfuming solutions has a very interesting antioxidant potential, making it possible to consider their use in perfumed skincare formulations. The mixture of scents and the creation will be the work of the expert.
Différentes compositions ont été réalisées en mélangeant des extraits fermentés avec de l’éthanol (EtOH). Les extraits d'ortie, de romarin, de rose de Damas et de feuilles de jujubier ont été fermentés selon le protocole utilisé pour l’extrait E2 de l’exemple 2. L'extrait de thé noir E5 préparé selon l'exemple 2 est également employé.Different compositions have been made by mixing fermented extracts with ethanol (EtOH). The nettle, rosemary, Damask rose and jujube leaf extracts were fermented according to the protocol used for the E2 extract of Example 2. The E5 black tea extract prepared according to Example 2 is also employed.
Composition parfumante A
Une composition parfumante A a été réalisée en mélangeant les extraits fermentés de romarin (5%), rose de Damas (54%), ortie (27%) et feuilles de jujubier (14%). La note de tête dominante est celle évoquant la rose soutenue par le romarin que l’on perçoit dans un second temps. Pour adoucir l’ensemble des notes plus subtiles sont apportées par les autres extraits. Perfume composition A
A perfuming composition A was produced by mixing fermented extracts of rosemary (5%), Damascus rose (54%), nettle (27%) and jujube leaves (14%). The dominant top note is that evoking the rose supported by the rosemary that we perceive in a second time. To soften the whole, more subtle notes are brought by the other extracts.
Compositions parfumantes B1 et B2
Deux compositions ont été réalisées à partir d’une eau de toilette du commerce au parfum de pêche très sucré et lourd. Dans la composition B1, a été ajouté l'extrait de romarin (très odorant) à hauteur de 20%. Dans la composition B2, 20% de thé fermenté (peu odorant mais acétique) a été ajouté. La note de tête est différente dans les compositions, mais suggère la pêche de façon plus légère et fraiche que dans l'eau de toilette initiale. Les nouveaux parfums B1 et B2 obtenus sont vivifiés par la présence des extraits fermentés et l’acidité apporte de la volatilité aux arômes, les rendant ainsi plus légers et frais.
EXEMPLE 13 : Traitement de lésions sur des végétaux Perfuming compositions B1 and B2
Two compositions were made from a commercial eau de toilette with a very sweet and heavy peach scent. In composition B1, was added rosemary extract (very fragrant) up to 20%. In composition B2, 20% fermented tea (low odor but acetic) was added. The top note is different in the compositions, but suggests peach in a lighter and fresher way than in the initial eau de toilette. The new B1 and B2 flavors obtained are enlivened by the presence of fermented extracts and the acidity brings volatility to the aromas, thus making them lighter and fresher.
EXAMPLE 13: Treatment of lesions on plants
Les effets d'un extrait de thé fermenté sont montrés dans une expérience sur des feuilles de vigne. La feuille de vigne est lésée à deux endroits avec un scalpel (1 et 2). Sur la lésion 1, une goutte de l'extrait de thé noir E5 décrit à l'exemple 2 a été déposée, la lésion 2 est laissée telle quelle. Un témoin est constitué par le dépôt d'une goutte de l'extrait E5 sur une partie de la feuille saine et sans lésion. Après 2 jours, on constate une évolution très nette du tissu végétal de la zone lésée traitée par l'extrait E5 sur laquelle la zone de la lésion est délimitée par diffusion du produit E5 et où les différentes lésions ne sont plus visibles. Au contraire, elles restent ouvertes et susceptibles au développement de maladies sur la partie non traitée. La partie saine de la feuille ne fait apparaitre aucune réaction visible des cellules de la feuille, attestant de l’innocuité de l'extrait E5. On peut faire l'hypothèse d'une interaction des polyphénols de l'extrait E5 avec les polysaccharides de structure de la feuille de vigne induisant un effet barrière.The effects of a fermented tea extract are shown in an experiment on grape leaves. The vine leaf is damaged in two places with a scalpel (1 and 2). On lesion 1, a drop of the E5 black tea extract described in Example 2 was deposited, lesion 2 is left as it is. A control is constituted by depositing a drop of the E5 extract on a part of the healthy leaf without lesion. After 2 days, there is a very clear change in the plant tissue of the injured area treated with the E5 extract on which the area of the lesion is delimited by diffusion of the E5 product and where the various lesions are no longer visible. On the contrary, they remain open and susceptible to the development of diseases on the untreated part. The healthy part of the leaf does not show any visible reaction of the leaf cells, attesting to the safety of the E5 extract. We can hypothesize an interaction of the polyphenols of the E5 extract with the structural polysaccharides of the vine leaf, inducing a barrier effect.
EXEMPLE 14 : Action sur les stomates des végétauxEXAMPLE 14: Action on the stomata of plants
D’autres effets d'un extrait de thé selon l'invention ont été observés sur des cellules végétales et plus particulièrement sur les stomates, véritables organes récepteurs sensoriels responsables des échanges de la plante avec son environnement.Other effects of a tea extract according to the invention have been observed on plant cells and more particularly on the stomata, real sensory receptor organs responsible for the plant's exchanges with its environment.
Quelques gouttes de l'extrait de thé E5 ont été appliquées sur les feuilles de diverses plantes : iris (Iris germanica), ciboulette (Allium schoenoprasum), plante porcelaine (Graptopetalum paraguayense). Les cellules observées au microscope optique (grossissement x 600) présentent des stomates largement ouverts. Ainsi, l’application de l’extrait de thé fermenté induit une réponse mécanique des cellules végétales et facilite les échanges cellulaires avec leur environnement, comme le ferait une lumière bleue sur un végétal, accélérant ainsi la croissance des cellules. Cet extrait E5 favorise la réceptivité du tissu tout en maintenant un terrain sain.
EXEMPLE 15 : Action sur l'hydratation des cellules végétales A few drops of the E5 tea extract were applied to the leaves of various plants: iris ( Iris germanica ), chives ( Allium schoenoprasum ), porcelain plant ( Graptopetalum paraguayense ). The cells observed under an optical microscope (magnification x 600) show widely open stomata. Thus, the application of the fermented tea extract induces a mechanical response of plant cells and facilitates cellular exchanges with their environment, as would blue light on a plant, thus accelerating cell growth. This E5 extract promotes tissue receptivity while maintaining healthy ground.
EXAMPLE 15: Action on the hydration of plant cells
On sait que l’action de l’eau salée sur un tissu animal ou végétal entraîne une déshydratation des cellules due à la différence de pression osmotique entre l’extérieur et l’intérieur des cellules du tissu. L'action de deux extraits fermentés a été observée, à savoir l'extrait d'ortie E2 et l'extrait de thé E5 préparés comme décrit à l'exemple 2.It is known that the action of salt water on an animal or plant tissue causes dehydration of the cells due to the difference in osmotic pressure between the outside and the inside of the cells of the tissue. The action of two fermented extracts was observed, namely the nettle extract E2 and the tea extract E5 prepared as described in example 2.
Une solution d'eau salée (NaCl 0,9%) a été additionnée d'une part de 1% d'extrait d'ortie E2, et d'autre part de 1% d'extrait de thé E5. Quelques gouttes de chacune des préparations ont été déposées sur une feuille de plante porcelaine (Graptopetalum paraguayense). La réaction de la plante à la solution d'eau salée est prise comme témoin. Les effets sont illustrés à la Figure 17. On observe une action très nette sur la paroi cellulaire : l’extrait d’ortie E2 protège de la déshydratation (cliché A), l’extrait de thé E5 favorise l’hydratation (cliché B), alors que l’eau salée entraîne un amincissement des parois marquant ainsi son effet déshydratant (cliché C). Au niveau cellulaire, les deux extraits fermentés inhibent l’effet déshydratant de l’eau salée avec une action plus prononcée pour l’extrait de thé fermenté.A salt water solution (NaCl 0.9%) was added on the one hand with 1% of nettle extract E2, and on the other hand with 1% of tea extract E5. A few drops of each of the preparations were placed on a porcelain plant leaf ( Graptopetalum paraguayense ). The reaction of the plant to the salt water solution is taken as a control. The effects are illustrated in Figure 17. A very clear action is observed on the cell wall: nettle extract E2 protects against dehydration (photo A), tea extract E5 promotes hydration (photo B) , while salt water leads to a thinning of the walls, thus marking its dehydrating effect (photograph C). At the cellular level, the two fermented extracts inhibit the dehydrating effect of salt water with a more pronounced action for the fermented tea extract.
EXEMPLE 16 : Action sur la germinationEXAMPLE 16: Action on germination
Les deux extraits d'ortie E2 et de thé E5 ont été testés sur un tubercule d’Oca du Pérou (Oxalis tuberosa) qui a la faculté de germer et pousser facilement hors sol dans une ambiance humide. Trois tubercules germés sont placés dans des tubes contenant de l’eau salée additionnée ou non d'extraits fermentés E2 ou E5. Ils sont incubés à la lumière naturelle entre 20°C et 25°C à environ 40% d’humidité avec 5 ml de liquide au fond du tube, à savoir respectivement: eau salée NaCl 0,9% (tube ES), extrait de thé fermenté E5 1% dans l'eau salée NaCl 0,9% (tube Thé-F-1%) et extrait d’ortie fermentée E2 1% dans l'eau salée NaCl 0,9% (tube Ort-F-1%). Au cours du temps, seule de l’eau douce est ajoutée pour que le tubercule ne se déshydrate pas. On observe au bout de 30 jours que le tubercule du tube Ort-F-1% présente une croissance de l'ordre de 2,5 cm en longueur avec apparition de feuillage, alors que les tiges foliaires des tubes Thé-F-1% et ES se sont très peu allongées. On note en outre que le tubercule du tube ES présente des moisissures, ce qui n'est pas le cas de celui des tubes Ort-F-1% et Thé-F-1%. Toutefois, dans ce dernier tube, le tubercule n’a pas montré de croissance du feuillage.The two extracts of nettle E2 and tea E5 were tested on an Oca tuber from Peru ( Oxalis tuberosa ) which has the ability to germinate and grow easily above ground in a humid environment. Three germinated tubers are placed in tubes containing salt water with or without added fermented extracts E2 or E5. They are incubated in natural light between 20°C and 25°C at approximately 40% humidity with 5 ml of liquid at the bottom of the tube, namely respectively: salt water NaCl 0.9% (ES tube), extract of 1% E5 fermented tea in 0.9% NaCl salt water (Tea-F-1% tube) and 1% E2 fermented nettle extract in 0.9% NaCl salt water (Ort-F-1 tube %). Over time, only fresh water is added so that the tuber does not become dehydrated. It is observed after 30 days that the tuber of the Ort-F-1% tube shows a growth of the order of 2.5 cm in length with the appearance of foliage, whereas the leaf stems of the Thé-F-1% tubes and ES elongated very little. It is also noted that the tuber of the ES tube shows mould, which is not the case for that of the Ort-F-1% and Thé-F-1% tubes. However, in this last tube, the tuber showed no leaf growth.
Le contact du tubercule avec l’extrait d'ortie E2 a donc été très stimulant et protecteur. L’extrait d'ortie fermentée selon l'invention présente un grand intérêt pour la protection des cellules végétales et l’induction de leur croissance. L’extrait de thé fermenté quant à lui, s'il contribue à prévenir la déshydratation des cellules, n’induit pas de croissance.The contact of the tuber with the E2 nettle extract was therefore very stimulating and protective. The fermented nettle extract according to the invention is of great interest for the protection of plant cells and the induction of their growth. Fermented tea extract, on the other hand, while it helps prevent cell dehydration, does not induce growth.
Claims (20)
- au moins une bactérie lactique appartenant au genrelactobacillusoupediococcus,
- au moins une levure appartenant au genreSaccharomyces, SchyzosaccharomycesouTorulaspora,
- au moins une bactérie acétique appartenant au genreacetobacter, gluconobacteroukomagataeibacter.Preparation of microorganisms according to claim 1, characterized in that it comprises:
- at least one lactic acid bacterium belonging to the lactobacillus or pediococcus genus,
- at least one yeast belonging to the genus Saccharomyces, Schyzosaccharomyces or Torulaspora,
- at least one acetic bacterium belonging to the genus acetobacter, gluconobacter or komagataeibacter .
- au moins une bactérie lactique choisie parmiLactobacillus plantarumetLactobacillus acidophilus,
- au moins une levure choisie parmiSaccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii,Schyzosaccharomyces pombeet Torulaspora delbrueckii,
- au moins une bactérie acétique provenant d'un vinaigre de cidre ou d'un vinaigre de vin.Preparation of microorganisms according to the preceding claim, characterized in that it comprises:
- at least one lactic acid bacterium chosen from Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus ,
- at least one yeast chosen from Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii , Schyzosaccharomyces pombe and Torulaspora delbrueckii,
- at least one acetic bacterium from cider vinegar or wine vinegar.
- l'introduction desdits microorganismes dans ledit milieu nutritif pour obtenir une suspension microbienne, et
- l'incubation de la suspension microbienne dans un réacteur ouvert, à une température comprise entre 12°C et 45°C durant 6 à 21 jours, pour obtenir un consortium desdits microorganismes, comprenant une flore totale de 105CFU/g à 107CFU/g.Preparation according to one of the preceding claims, obtained by a process comprising:
- introducing said microorganisms into said nutrient medium to obtain a microbial suspension, and
- incubation of the microbial suspension in an open reactor, at a temperature between 12°C and 45°C for 6 to 21 days, to obtain a consortium of said microorganisms, comprising a total flora of 10 5 CFU/g to 10 7 CFU/g.
a) - préparer un milieu fermentaire contenant un substrat végétal en phase aqueuse,
b) - inoculer ledit milieu fermentaire avec une préparation de microorganismes selon l'une des revendications précédentes à un taux d'inoculation compris entre 102CFU/g et 104CFU/g de milieu fermentaire,
c) - incuber dans un réacteur ouvert, à une température comprise entre 12°C et 45°C, durant 2 à 20 jours,
d) - récupérer le surnageant, avec ou sans la biomasse résiduelle, pour obtenir un extrait dudit végétal riche en composés actifs.Process for the production of a plant extract, characterized in that it comprises the steps consisting in:
a) - prepare a fermentation medium containing a plant substrate in aqueous phase,
b) - inoculating said fermentation medium with a preparation of microorganisms according to one of the preceding claims at an inoculation rate of between 10 2 CFU/g and 10 4 CFU/g of fermentation medium,
c) - incubate in an open reactor, at a temperature between 12°C and 45°C, for 2 to 20 days,
d) - recovering the supernatant, with or without the residual biomass, to obtain an extract of said plant rich in active compounds.
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