Microencapsulation of Phenolic Compounds Extracted from Okra (Abelmoschus esculentus L.) Leaves, Fruits and Seeds
Microencapsulation de composés phénoliques extraits de feuilles, de fruits et de graines d'okra (Abelmoschus esculentus L.)
Résumé
Several plants rich in phenolic compounds have many uses in the food and pharmaceutical fields. However, after extraction, these active biomolecules are susceptible to degradation. Microencapsulation is a possible solution to prevent this rapid degradation. In this study, phenolic compounds from the okra Abelmoschus esculentus L’s leaves, fruits and seeds were extracted using microwave-assisted extraction and then microencapsulated via the spray drying technique using maltodextrin combined with pectin (in a ratio of 10:1) as an encapsulation material. The total phenolic content, DPPH scavenging and antimicrobial activities of okra extracts and encapsulated samples were evaluated to verify the encapsulation efficiency. Particle size distribution determination and scanning electron microscopy of the microcapsules were also carried-out. The ethanolic leaf extract showed higher significant levels of total phenolic compounds (162.46 ± 4.48 mg GAE/g DW), and anti-oxidant (75.65%) and antibacterial activities compared to those of other aqueous and ethanolic extracts from fruits and seeds. Furthermore, the spray-dried ethanolic leaf extract had the highest total phenolic content. However, the encapsulated ethanolic fruit extract had the highest percentage of DPPH scavenging activity (30.36% ± 1.49). In addition, antibacterial activity measurements showed that the addition of ethanolic and aqueous seed microcapsules provided a significant zone of inhibition against the bacterium Brochotrix thermosphacta (38 mm and 30 mm, respectively). Okra aqueous leaf microcapsules showed the smallest Sauter mean diameter values (7.98 ± 0.12 µm). These data are applicable for expanding the use of okra leaves, fruits and seeds as food additives and/or preservatives in the food industry.
Plusieurs plantes riches en composés phénoliques ont de nombreuses utilisations dans les domaines alimentaire et pharmaceutique. Cependant, après extraction, ces biomolécules actives sont susceptibles de se dégrader. La microencapsulation est une solution possible pour empêcher cette dégradation rapide. Dans cette étude, les composés phénoliques des feuilles, fruits et graines du gombo Abelmoschus esculentus L ont été extraits par extraction assistée par micro-ondes, puis microencapsulés par la technique de séchage par atomisation en utilisant de la maltodextrine combinée à de la pectine (dans un rapport de 10:1) comme matériau d'encapsulation. La teneur phénolique totale, l'activité de piégeage du DPPH et les activités antimicrobiennes des extraits de gombo et des échantillons encapsulés ont été évaluées pour vérifier l'efficacité de l'encapsulation. La détermination de la distribution de la taille des particules et la microscopie électronique à balayage des microcapsules ont également été effectuées. L'extrait éthanolique de feuilles a montré des niveaux significatifs plus élevés de composés phénoliques totaux (162,46 ± 4,48 mg GAE/g DW), et des activités antioxydantes (75,65%) et antibactériennes comparées à celles d'autres extraits aqueux et éthanoliques de fruits et de graines. En outre, l'extrait éthanolique de feuilles séché par pulvérisation présentait la teneur phénolique totale la plus élevée. Cependant, l'extrait éthanolique de fruit encapsulé avait le pourcentage le plus élevé d'activité de piégeage de DPPH (30,36 % ± 1,49). En outre, les mesures de l'activité antibactérienne ont montré que l'ajout de microcapsules de graines éthanoliques et aqueuses fournissait une zone d'inhibition significative contre la bactérie Brochotrix thermosphacta (38 mm et 30 mm, respectivement). Les microcapsules aqueuses de feuilles d'okra ont montré les plus petites valeurs de diamètre moyen de Sauter (7,98 ± 0,12 µm). Ces données permettent d'élargir l'utilisation des feuilles, des fruits et des graines de gombo en tant qu'additifs alimentaires et/ou conservateurs dans l'industrie alimentaire.
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