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L'extrait de Quillaia est un métabolite secondaire qui facilite la pénétration des protéines à travers la membrane cellulaire.
Des études indiquent que les saponines sont des glycosides amphipathiques, qui peuvent agir comme agents hémolytiques.
Des recherches indiquent que l'extrait de Quillaia présente des activités antinociceptives, anti-inflammatoires et antipyrétiques, qui pourraient être dues à sa fraction non glycosidique, la sapogénine.
CAS : 8047-15-2
Formule mathématique : C27H42O3
Masse moléculaire : 0
EINECS : 232-462-6
Synonymes : Saponine, sapogénine 20-35 % ; saponine BR, 10-25 % ; saponine, teneur en sapogénine 10-20 %, extraite de Camellia sinensis (L.)O.Kuntze ; saponine de Quillaja sp. ; glycosides de sapogénines ; saponine ; saponine hémolytique ; saponine Q
L’extrait de Quillaja peut également être utilisé en recherche environnementale pour récupérer le chrome et d’autres métaux présents dans les boues.
Des études complémentaires indiquent que l’extrait de Quillaja est utile dans les immunoessais, car il stimule la réponse immunitaire Th1 et la production de lymphocytes T cytotoxiques en réponse à des antigènes exogènes.
Il s’agit d’un type de glycoside toxique formant une solution colloïdale mousseuse par agitation avec de l’eau. L'extrait de quillaia est présent dans de nombreuses plantes (comme le marronnier d'Inde).
Il détruit les globules rouges et a été utilisé pour empoisonner les poissons.
Par hydrolyse, il libère divers sucres.
La quillaia désigne l'écorce interne broyée ou les petites tiges et branches du saponaire (Quillaja saponaria).
On l'appelle aussi extrait d'écorce de murillo, extrait d'écorce de Panama, extrait de quillaia, extrait d'écorce de quillay, extrait d'écorce de savon ou encore écorce de quillaja.
La quillaia contient de fortes concentrations de saponines, dont la concentration peut être encore augmentée par transformation.
Les saponines hautement purifiées de l'écorce de quillaia sont utilisées comme adjuvants pour renforcer l'efficacité des vaccins.
L'extrait brut contient également des tanins, d'autres polyphénols et de l'oxalate de calcium.
L'extrait de quillaia est utilisé dans la fabrication d'additifs alimentaires. L'extrait est également utilisé comme humectant dans les produits de boulangerie, les produits laitiers glacés et les crèmes desserts, ainsi que comme agent moussant dans les boissons gazeuses.
L'extrait de quillaia est utilisé en agriculture pour certaines formulations d'adjuvants de pulvérisation « naturels ».
La saponine de la plante de quillaia est un extrait naturel caractérisé par une teneur significative en sapogénines (25 à 30 %).
L'extrait de quillaia est issu de l'écorce du Quillaja saponaria, un arbre originaire du Chili.
Le principal mode d'action de ces saponines repose sur leur interaction avec les membranes cellulaires, grâce à leurs propriétés tensioactives, ce qui peut entraîner une perméabilisation membranaire et des réponses cellulaires subséquentes.
L'extrait de quillaia est largement utilisé dans divers domaines scientifiques.
En biochimie, il sert d'adjuvant pour les formulations vaccinales en raison de sa capacité à renforcer la réponse immunitaire.
En pharmacie, les propriétés de l'extrait de quillaia sont exploitées pour leurs effets anti-inflammatoires et hypocholestérolémiants potentiels. De plus, en agronomie, ils sont utilisés comme pesticides naturels ou stimulateurs de croissance.
Leur nature amphiphile les rend également utiles comme émulsifiants dans les formulations alimentaires et cosmétiques.
Les diverses applications de l'extrait de Quillaia proviennent de sa capacité unique à moduler les membranes biologiques, ce qui en fait un outil précieux dans de nombreux contextes de recherche expérimentale et appliquée.
L'extrait de Quillaia est un groupe diversifié de glycosides présents naturellement dans plusieurs espèces végétales, caractérisés par leur capacité à former des mousses stables en solution aqueuse.
Le numéro CAS 8047-15-2 désigne spécifiquement un mélange d'extrait de Quillaia issu du sapindus (Quillaja saponaria), couramment utilisé dans les applications alimentaires et pharmaceutiques.
Les saponines sont généralement constituées d'un aglycone hydrophobe (sapogénine) lié à un ou plusieurs groupements glucidiques hydrophiles, ce qui leur confère des propriétés tensioactives. L'extrait de Quillaia présente diverses activités biologiques, notamment des effets antimicrobiens, antifongiques et anti-inflammatoires, ce qui le rend intéressant tant en médecine traditionnelle qu'en thérapeutique moderne.
De plus, l'extrait de Quillaia peut améliorer l'absorption de certains médicaments et nutriments, ce qui permet son utilisation comme adjuvant dans les formulations vaccinales.
Cependant, il peut également présenter une toxicité à fortes concentrations, ce qui exige une attention particulière quant à son dosage et son application.
De manière générale, l'extrait de Quillaia est apprécié pour ses propriétés multifonctionnelles dans diverses industries, notamment les cosmétiques, l'agroalimentaire et la pharmacie.
Propriétés chimiques de l'extrait de Quillaia
Point de fusion : 158 °C
Point d'ébullition : 101,9 °C [à 101 325 Pa]
Densité : 1,015-1,020 g/mL à 20 °C (5 % dans l'eau) (littérature)
Pression de vapeur : 0,009 Pa à 105 °C
Température de conservation : À température ambiante. Solubilité dans l'eau : soluble
Forme : solide beige
Couleur : cristallin jaune
Odeur : inodore
Source biologique : plante (Quillaya)
Solubilité dans l'eau : soluble dans l'eau froide.
Merck : 14 8365
Stabilité : stable. Incompatible avec les agents oxydants puissants.
Ingrédient cosmétique - Fonctions : tensioactif - émulsifiant
Nettoyant
Tensioactif - nettoyant
InChIKey : AXNVHPCVMSNXNP-ZELRDNAQSA-N
LogP : -0,24 à 20 °C
Système d'enregistrement des substances de l'EPA : extrait de Quillaia (8047-15-2)
Structure et liaisons hydrogène
Les portions aglycones (sans glycosides) des saponines sont appelées sapogénines.
Le nombre de chaînes saccharidiques attachées au noyau sapogénine/aglycone peut varier, ce qui introduit une autre dimension de la nomenclature (monodesmosidiques, bidesmosidiques, etc.), de même que la longueur de chaque chaîne.
Une compilation quelque peu ancienne indique que les chaînes saccharidiques peuvent avoir de 1 à 11 chaînes, les longueurs de 2 à 5 étant les plus fréquentes, et que des saccharides à chaînes linéaires et ramifiées sont représentés.
Les monosaccharides alimentaires tels que le D-glucose et le D-galactose figurent parmi les composants les plus courants des chaînes attachées.
L'aglycone lipophile peut être l'une des nombreuses structures organiques polycycliques résultant de l'addition en série d'unités terpéniques à 10 carbones (C10) pour former un squelette triterpénique C30, souvent avec une modification ultérieure pour produire un squelette stéroïdien C27. Le sous-ensemble des saponines stéroïdiennes est appelé saraponines.
Les dérivés d'aglycone peuvent également incorporer de l'azote ; ainsi, certains extraits de Quillaia présentent aussi des caractéristiques chimiques et pharmacologiques de produits naturels alcaloïdes.
La figure ci-dessus à droite présente la structure de la solanine, une phytotoxine alcaloïde, saponine stéroïdienne monodesmosidique à structure saccharidique ramifiée.
(La structure stéroïdienne lipophile est constituée d'une série de cycles à six et cinq chaînons connectés à droite de la structure, tandis que les trois cycles de sucre riches en oxygène se trouvent à gauche et en dessous.
Remarquez l'atome d'azote inséré dans le squelette stéroïdien à droite.)
Utilisations
L'extrait de Quillaia est un glycoside stéroïdien ou triterpénoïde présent dans les plantes sauvages ou cultivées, les animaux marins inférieurs et certaines bactéries.
Il est à noter que l'extrait de Quillaia peut également activer le système immunitaire des mammifères, ce qui a suscité un vif intérêt pour son potentiel en tant qu'adjuvant vaccinal. Leur capacité unique à stimuler à la fois la réponse immunitaire Th1 et la production de lymphocytes T cytotoxiques (CTL) contre des antigènes exogènes les rend idéaux pour une utilisation dans les vaccins sous-unitaires et les vaccins dirigés contre les pathogènes intracellulaires, ainsi que pour les vaccins thérapeutiques contre le cancer.
L'extrait de Quillaia est utilisé pour la perméabilisation des membranes cellulaires et la séparation des contaminants de faible poids moléculaire, ainsi que comme adjuvant dans le développement de vaccins.
Glycoside largement répandu dans les plantes.
Tensioactif non ionique formant des émulsions huile-dans-eau et agissant comme colloïde protecteur.
Utilisé pour le dosage direct des métaux dans le lait par spectrophotométrie d'absorption atomique à flamme.
Également utilisé pour la perméabilisation des membranes cellulaires et la séparation des contaminants de faible poids moléculaire, ainsi que comme adjuvant dans le développement de vaccins.
La saponine est un glycoside amphipathique et un tensioactif.
Les saponines de l'extrait de Quillaia sont utilisées dans plusieurs vaccins vétérinaires homologués (par exemple, les vaccins contre la fièvre aphteuse). Au départ, une préparation brute était utilisée, mais des produits purifiés ont été mis au point plus récemment.
Deux d'entre eux (Quil A et Matrix-M) se sont révélés plus efficaces et moins irritants pour la peau.
Quil A est un mélange de plus de 25 molécules de saponines différentes.
L'une d'elles, la saponine QS21, a été étudiée comme adjuvant pour les vaccins humains.
Novavax utilise un extrait de quillaja hautement purifié comme adjuvant dans ses vaccins vétérinaires et humains.
L'adjuvant, Matrix-M, est fabriqué en Suède et au Danemark.
Bienfaits pour la santé
L'extrait de quillaja présente de nombreux bienfaits pour la santé. Des études ont démontré ses effets bénéfiques sur le taux de cholestérol sanguin, le cancer, la santé osseuse et la stimulation du système immunitaire.
La plupart des études scientifiques portent sur l'effet des saponines provenant de sources végétales spécifiques et leurs résultats ne sont pas généralisables à d'autres saponines.
Réduction du cholestérol
L'extrait de quillaja se lie aux sels biliaires et au cholestérol dans le tube digestif. Les sels biliaires forment de petites micelles avec le cholestérol, facilitant ainsi son absorption.
Les saponines entraînent une réduction du cholestérol sanguin en empêchant sa réabsorption.
Réduction du risque de cancer
Des études ont démontré que les saponines possèdent des propriétés antitumorales et antimutagènes et peuvent réduire le risque de cancers chez l'humain en inhibant la croissance des cellules cancéreuses.
L'extrait de Quillaia semble interagir avec les membranes riches en cholestérol des cellules cancéreuses, limitant ainsi leur croissance et leur viabilité.
Renforcement du système immunitaire
Les plantes produisent des saponines pour lutter contre les infections parasitaires.
Ingéré par l'humain, l'extrait de Quillaia semble également renforcer le système immunitaire et protéger contre les virus et les bactéries.
Réduction de la perte osseuse
Des études menées sur des rates ovariectomisées ont montré que certains extraits de Quillaia, comme les saponines stéroïdiennes d'Anemarrhena asphodeloides, une plante médicinale chinoise, exercent un effet protecteur contre la perte osseuse.
Antioxydant
La fraction non sucrée de l'extrait de Quillaia possède également une activité antioxydante directe, ce qui peut entraîner d'autres bienfaits tels qu'une réduction du risque de cancer et de maladies cardiaques.
Actions biochimiques/physiologiques
L'extrait de Quillaja solubilise la fraction LDL (lipoprotéines de basse densité) du cholestérol dans les micelles, réduisant ainsi sa concentration.
La saponine extraite de l'écorce de Quillaja est utilisée comme agent aromatisant dans les aliments et les boissons.
Il a été démontré que cette saponine stimule la prolifération des cellules immunitaires in vitro.
Synthèse
Procédé de production propre de saponine à partir de gingembre, comprenant les étapes suivantes :
(1) Prétraitement de la matière première : nettoyage du gingembre, broyage, puis concassage en pulpe à l'aide d'un broyeur, jusqu'à obtention d'une granulométrie de 30 mesh et d'une concentration massique de 30 %.
(2) Extraction de la pulpe d'extrait de Quillaja : séparation de l'amidon et de la saponine par centrifugation à spirale horizontale à vitesse différentielle et fréquence variable.
(3) Fermentation naturelle de la pulpe d'extrait de Quillaja à température ambiante pendant 36 heures.
(4) Hydrolyse acide : la pulpe de saponine fermentée est introduite dans la cuve d'hydrolyse. L'hydrolyse est réalisée à l'aide d'acide sulfurique, sous une pression contrôlée de 0,2 MPa.
(5) Lavage acide et déshydratation : les scories sont lavées et déshydratées par filtration sous pression. Les eaux usées sont également traitées.
(6) Séchage : les scories sont placées dans un séchoir sous vide à vapeur et placées dans un bac sandwich. Leur teneur en eau est contrôlée entre 3 et 5 %.
(7) Introduction des scories séchées dans la cuve d'extraction. Un mélange d'essence n° 120, de pulpe d'extrait de Quillaia et d'essence (rapport massique 5:6) est ajouté. Le mélange est chauffé à 90 °C pendant 2 heures afin d'obtenir une suspension de saponine après hydrolyse.
Après 2 heures d'extraction, on obtient un mélange de saponine et d'essence. Les fibres restent non dissoutes et peuvent être séparées.
(8) Après concentration et cristallisation du mélange essence-saponine, on obtient le produit fini.
(9) Les eaux usées issues de l'étape (5) sont acheminées vers le bassin de neutralisation pour neutralisation à la chaux et réaction, puis vers l'électrolyseur pour électrolyse, suivi d'un bassin d'hydrolyse anaérobie pour traitement biologique anaérobie, puis vers un bassin d'aération à flux continu à trois niveaux pour traitement biologique, et enfin vers le bassin de sédimentation pour précipitation. Une fois l'eau traitée conforme aux normes, elle est recyclée selon les étapes (1) et (5).
