Exploration des exsudats et extraits racinaires comme source de molécules bioactives à visée cosmétique

[Article paru dans le magazine Expression Cosmétique N°80 – Mars/avril 2023]

Pour répondre à la demande des consomma-teurs en termes de qualité, de naturalité et de traçabilité, l’industrie cosmétique est à la recherche de nouvelles molécules végétales s’inscrivant dans une démarche de biosour-cing local, durable et écoresponsable.

C’est dans ce contexte que l’équipe Signalisation Cellulaire du LBLGC (UPRES EA 1207/USC INRAE 1328, Université d’Orléans) a choisi de s’intéresser, au compartiment racinaire des arbres, au travers du projet collaboratif, démarré en 2021 et financé par la Région Centre Val de Loire dans le cadre du programme Cosmétosciences.
Ce projet prospectif vise à explorer, en vue d’une application cosmétique, les potentialités conservatrices (antimicrobiennes, antioxydantes) et de préservation du microbiote cutané des exsudats et extraits racinaires de peuplier noir (Populus nigra), une espèce emblématique du Val de Loire.

Les exsudats racinaires comme source de molécules bioactives

Les plantes sécrètent dans le sol des muci-lages produits par un réseau de cellules frontières se détachant régulièrement de la coiffe racinaire, l’ensemble constituant le Root Extracellular Trap (RET). Les exsudats quant à eux rassemblent plus largement les molécules sécrétées par l’ensemble du système racinaire. Ils jouent des rôles importants dans les interactions plantes-microorganismes, soit en tant qu’antimicrobiens pour la défense contre les pathogènes du sol, soit comme composés prébiotiques participant au recrutement de champignons mycorhiziens ou de rhizobactéries bénéfiques à la croissance racinaire.
Les mucilages et exsudats racinaires sont donc la source d’une grande variété de composés potentiellement utilisables à des fins cosmétiques en tant que conservateurs ou protecteurs du microbiote cutané. Les études préliminaires au LBLGC ont montré que le peuplier noir, par sa richesse en cellules frontières et mucilages, sa croissance rapide et sa facilité de culture en laboratoire était un bon candidat à des fins de sourcing. La collaboration avec le laboratoire GlycoMEV (UR 4358) de l’Université de Rouen Normandie, ayant une grande expertise dans la caractérisation des glycomolécules (polysaccharides, glycoprotéines) de matrices végétales, a permis de caractériser au moyen de méthodes immunocytochimiques les principales glycomolécules présentes dans les mucilages et les cellules frontières du peuplier noir.

Une démarche de sourcing végétal biotechnologique

Différentes méthodes innovantes de culture en environnement contrôlé permettent dorénavant de collecter, de façon reproduc-tible et en quantité, les exsudats racinaires afin d’en étudier la nature et les propriétés. Ces procédés de culture ont ainsi été mis en œuvre et optimisés au sein du LBLGC durant le projet :

  • Culture en hydro- et aéroponie de bou-tures ligneuses de peuplier noir. Cette technologie permet la culture de plantes sans substrat solide, dans une solution minérale adaptée, facilitant la collecte des exsudats. Les résidus secs obtenus après lyophilisation peuvent faire l’objet d’analyses.
  • Culture alternative in vitro de chevelus racinaires (hairy roots) de peuplier, obtenus après transformation par Agrobacterium rhizogenes (les extraits racinaires sont l’objet de tests d’activités biologiques).

Vers une valorisation cosmétique

La caractérisation phytochimique des extraits racinaires issus de hairy roots ainsi que des exsudats issus de culture hydro- ou aéro- ponique est en cours, en collaboration avec l’ICOA (Équipe Stratégies Analytiques, Affinités et Bioactifs, Plateforme de Techniques d’Analyse). Les premières analyses des extraits de hairy roots ont révélé la présence de composés présentant des activités biologiques antioxydantes, anti-inflammatoires et antimicrobiennes. Des tests colorimétriques ont été réalisés afin d’attester de l’activité antioxydante (DPPH, FRAP) ainsi que des contenus en composés phénoliques et fl avonoïdes.
Les travaux permettront d’objectiver le potentiel conservateur des exsudats et des extraits racinaires de peuplier en étudiant, au moyen de la technologie du microchallenge test, leurs propriétés bactéricides, bactériostatiques et antifongiques. Ces résultats préliminaires prometteurs laissent donc entrevoir l’utilisation des cultures racinaires de peuplier comme source de molécules bioactives dans le cadre de la valorisation de composés à des fins cosmétiques.

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