Bioprospection et caractérisation phytochimique des bétalaïnes des bractées de Bougainvillea spectabilis : potentiel d'usage dans le domaine alimentaire

Abstract

Face à la demande croissante de l’industrie agroalimentaire pour des alternatives naturelles aux colorants de synthèse, cette étude explore le potentiel de sept variants chromatiques de Bougainvillea spectabilis en tant que source de bétalaïnes et de composés phénoliques. La démarche méthodologique a combiné l’extraction hydro-éthanolique acidifiée réalisée selon un rapport solide/solvant de 1:100 (0,2 g/20 mL) , la spectrophotométrie UV-Visible (quantification des pigments et des phénols totaux), l’évaluation de l’activité antioxydante (test DPPH) et l’analyse colorimétrique selon l’espace CIELAB. La stabilité des extraits a été suivie sur une période de cinq mois à 4°C, et la lyophilisation a été mise en œuvre pour la production de poudres pigmentaires pures. Les analyses statistiques ont révélé des différences hautement significatives entre les différentes couleurs de bractées pour les bétacyanines (Kruskal-Wallis, p = 0,003) et les bétaxanthines (ANOVA, p = 5,87 × 10⁻³²), confirmant une hétérogénéité métabolique marquée entre les chémotypes. Le variant Orange A présente la charge pigmentaire la plus élevée (98 322,67 µg/g), dominée par les bétaxanthines. À l'inverse, les bractées Rose Claire affichent la plus forte teneur en composés phénoliques (5360,42 µg GAE/g). Paradoxalement, l'extrait Blanc manifeste l’activité antioxydante la plus performante (80 % d'inhibition), suggérant une synergie avec des métabolites secondaires incolores. Sur le plan technologique, la lyophilisation optimise la saturation colorimétrique (Chroma), tandis que l'étude de stabilité montre une inertie acidobasique supérieure chez les variants oranges et jaunes, contrastant avec la dérive alcaline critique des variants roses. En conclusion, si B. spectabilis s'impose comme une source prometteuse de biomolécules multifonctionnelles (colorantes et antioxydantes) Toutefois, leur valorisation industrielle nécessitera des études complémentaires portant sur la sécurité, la toxicité, la stabilité technologique ainsi que sur les exigences réglementaires avant toute application alimentaire.

Faced with the increasing demand from the food industry for natural alternatives to synthetic colorants, this study explores the potential of seven chromatic variants of Bougainvillea spectabilis as a source of betalains and phenolic compounds. The methodological approach combined acidified hydro-ethanolic extraction, UV-Visible spectrophotometry (quantification of pigments and total phenolic content), evaluation of antioxidant activity (DPPH assay), and IV colorimetric analysis using the CIELAB space. Extract stability was monitored over a fivemonth period at 4°C, and freeze-drying (lyophilization) was implemented to produce pure pigment powders. The results reveal significant metabolic heterogeneity among the studied chemotypes. The Orange A variant exhibited the highest total pigment load (98,322.67 µg/g), primarily dominated by betaxanthins. Conversely, Light Pink bracts recorded the highest phenolic content (5,360.42 µg GAE/g). Interestingly, the White extract showed the most potent antioxidant performance (80% inhibition), suggesting a synergy with colorless secondary metabolites. From a technological perspective, freeze-drying optimized color saturation (Chroma), while the stability study demonstrated superior acid-base inertia in orange and yellow variants, contrasting with the critical alkaline drift observed in pink variants. In conclusion, while B. spectabilis emerges as a promising source of multifunctional biomolecules (colorants and antioxidants), its industrial exploitation as a "clean label" ingredient requires further research to validate its thermal stability and molecular interactions within complex food matrices. استجابةً للطلب المتزايد في الصناعات الغذائية على البدائل الطبيعية للأصباغ الاصطناعية، تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف سبعة أنواع لونية من قنابات نبات الجهنمية (Bougainvillea spectabilis) كمصدر للبيتالاينات والمركبات الفينولية. شملت المنهجية المتبعة الاستخلاص المائي الإيثانولي المحمض، والقياس الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية لتقدير الأصباغ والفينولات الكلية، وتقييم النشاط المضاد للأكسدة (اختبار DPPH)، والتحليل اللوني وفق فضاء (CIELAB). كما تمت متابعة استقرار المستخلصات لمدة خمسة أشهر عند 4 درجات مئوية، واستخدام تقنية التجفيف بالتجميد (Lyophilization) للحصول على مساحيق صبغية نقية. كشفت النتائج عن تباين استقلابي كبير بين النماذج الكيميائية المدروسة؛ حيث سجل المتغير "البرتقالي A" أعلى شحنة صبغية (98,322.67 ميكروغرام/غرام)، تهيمن عليه البيتكسانثينات. في المقابل، سجلت القنابات "الوردية الفاتحة" أعلى محتوى من المركبات الفينولية (5360.42 ميكروغرام GAE/غرام). ومن المثير للاهتمام أن المستخلص "الأبيض" أظهر أقوى نشاط مضاد للأكسدة (بنسبة تثبيط 80%)، مما يشير إلى وجود تآزر مع نواتج أيضية ثانوية عديمة اللون. تقنياً، ساهم التجفيف بالتجميد في تحسين تشبع اللون (Chroma)، بينما أظهرت دراسة الاستقرار ثباتاً حمضياً قاعدياً فائقاً في المتغيرات البرتقالية والصفراء، على عكس الانحراف القلوي الحرج الملاحظ في المتغيرات الوردية. في الختام، يُعد نبات الجهنمية مصدراً واعداً للجزيئات الحيوية الطبيعية متعددة الوظائف (ملونة ومضادة للأكسدة). ومع ذلك، فإن استغلاله صناعياً كمكون "تسمية نظيفة" (Clean Label) يتطلب دراسات إضافية للتحقق من استقراره الحراري وتفاعلاته داخل الأوساط الغذائية الحقيقية. الكلمات المفتاحية: نبات الجهنمية، البيتالاينات، المركبات الفينولية، النشاط المضاد للأكسدة، القياس اللوني، التجفيف بالتجميد.