Effect of green extraction techniques on phenolic recovery and bioactivities of onion peel extracts
Cette étude démontre que l'extraction assistée par ultrasons (EAU) est particulièrement efficace pour la récupération d'une teneur élevée en composés phénoliques et d'une activité antioxydante à partir de pelures d'oignons jaunes, tandis que la méthode d'extraction verte optimale pour l'activité antimicrobienne dépend à la fois de la variété d'oignon (rouge ou jaune) et du type de bactérie cible.
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Chaque année, le monde produit près de 48 millions de tonnes d'oignons, un aliment de base qui nourrit des milliards de personnes. Pourtant, pour chaque bulbe qui finit dans une cuisine ou sur un marché, une quantité significative de déchets est générée. Dans l'Union européenne à elle seule, environ 450 000 tonnes de peaux d'oignons sont jetées chaque année. Ces couches externes, généralement jetées à la poubelle, sont en réalité riches en puissants composés chimiques naturels appelés composés phénoliques. Ces substances sont célèbres pour leur capacité à lutter contre les dommages causés par l'oxydation dans le corps et à empêcher la croissance de bactéries nocives. Si la partie comestible de l'oignon est nutritive, la peau contient des concentrations encore plus élevées de ces composés protecteurs, particulièrement un type de flavonoïde appelé quercétine. Le défi pour les scientifiques a été de trouver la meilleure façon d'extraire ces substances précieuses de la peau dure et sèche sans utiliser de produits chimiques agressifs ni gaspiller d'énergie, transformant ainsi ce qui était autrefois un déchet en une ressource utile pour l'alimentation et la médecine.
Des chercheurs en Croatie se sont mis en quête de la solution à cette énigme en comparant deux méthodes modernes et respectueuses de l'environnement pour extraire ces composés des peaux d'oignons. Ils se sont concentrés sur deux variétés d'oignons distinctes : l'oignon jaune commun et une variété rouge locale. L'équipe a testé deux techniques spécifiques : l'une utilisant des ondes sonores à haute fréquence pour détacher les composés du matériel végétal, et une autre utilisant l'énergie des micro-ondes pour chauffer rapidement le mélange. Ils voulaient voir quelle méthode fonctionnait le mieux pour chaque type d'oignon et si le choix de la technique modifiait la composition chimique finale de l'extrait. En analysant les résultats, ils pouvaient déterminer non seulement quelle quantité de la « bonne chose » était récupérée, mais aussi l'efficacité du liquide résultant à neutraliser les radicaux libres nocifs et à tuer les bactéries communes liées à l'alimentation.
L'étude a débuté par la collecte de peaux fraîches d'oignons jaunes et rouges provenant d'une ferme locale. Après avoir séché et broyé les peaux en une poudre fine, les chercheurs les ont traitées avec un mélange d'eau et d'éthanol, un alcool sûr couramment utilisé dans la transformation alimentaire. Ils ont divisé les échantillons en deux, soumettant un lot au traitement par ondes sonores et l'autre au traitement par micro-ondes. Une fois l'extraction terminée, ils ont séché les liquides et ont procédé à une analyse chimique détaillée. Ils ont mesuré la quantité totale de composés phénoliques dans chaque échantillon et ont identifié les types spécifiques de molécules présentes, telles que la quercétine, la rutine et divers acides. Ils ont également soumis les extraits à une série de tests pour voir dans quelle mesure ils pouvaient agir comme antioxydants, qui sont des substances protégeant les cellules contre les dommages, et dans quelle mesure ils pouvaient stopper la croissance de bactéries comme Listeria, Salmonella et E. coli.
Les résultats ont révélé que la meilleure méthode dépendait entièrement du type d'oignon traité. Pour les oignons jaunes, la technique des ondes sonores s'est avérée supérieure. Elle a extrait la plus grande quantité de composés phénoliques totaux, atteignant près de 370 milligrammes par gramme d'extrait sec, et a produit l'activité antioxydante la plus forte. En revanche, la méthode des micro-ondes était moins efficace pour les oignons jaunes, produisant environ moitié moins de composés. Cependant, l'histoire était différente pour les oignons rouges. Pour cette variété, les deux méthodes ont obtenu des performances similaires, la technique des micro-ondes extrayant même légèrement plus de phénoliques totaux que les ondes sonores. Les chercheurs ont constaté que la quercétine était le composé le plus abondant dans tous les échantillons, confirmant son statut de principe actif principal des peaux d'oignon. Pourtant, le mélange spécifique d'autres composés, tels que l'acide protocatéchique et l'épicatéchine, variait considérablement selon la variété d'oignon et la méthode d'extraction utilisée.
Lorsque l'équipe a testé les extraits contre les bactéries, les différences de performance sont devenues encore plus nettes. Les extraits étaient généralement plus efficaces pour arrêter les bactéries Gram-positives, qui ne possèdent pas de membrane externe robuste, que les bactéries Gram-négatives, qui possèdent une couche protectrice supplémentaire plus difficile à pénétrer. La cible la plus sensible était Listeria monocytogenes, un agent pathogène alimentaire dangereux. Les extraits ont pu stopper sa croissance à de très faibles concentrations, dès 0,31 milligramme par millilitre. Curieusement, l'extrait de peau d'oignon jaune traité par micro-ondes était particulièrement puissant contre cette bactérie spécifique, tandis que l'extrait de peau d'oignon rouge traité par ondes sonores présentait les meilleurs résultats contre d'autres types de bactéries. L'étude a également montré que le pouvoir antimicrobien ne dépendait pas seulement de la quantité totale de phénoliques présents, mais plutôt de la combinaison spécifique de composés. Par exemple, la présence de certains flavonoïdes comme le kaempférol et la rutine semblait fortement corrélée à la capacité de combattre Listeria, suggérant que la qualité du mélange chimique importe plus que la simple quantité.
En fin de compte, cette recherche démontre qu'il n'existe pas de méthode unique « idéale » pour extraire de la valeur des déchets d'oignons. L'efficacité du processus est un partenariat entre la composition génétique de la plante et la technologie utilisée pour récolter ses substances chimiques. Pour les oignons jaunes, la méthode des ondes sonores libère le plus grand potentiel antioxydant, ce qui en fait le choix idéal pour la création de conservateurs naturels ou de compléments alimentaires. Pour les oignons rouges, la méthode des micro-ondes offre une alternative viable qui est particulièrement efficace pour cibler des bactéries spécifiques. Ces conclusions suggèrent qu'en adaptant soigneusement la technique d'extraction à la culture spécifique, les industries peuvent transformer une quantité massive de déchets agricoles en une source durable d'ingrédients naturels. Cette approche permet non seulement de réduire l'impact environnemental, mais fournit également un nouveau moyen écologique d'améliorer la sécurité alimentaire et de développer des produits de santé naturels.
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