Origine et propriétés du Curcuma longa L.

Le curcuma est une plante de la famille des Zingiberaceae utilisée depuis des siècles dans toute l’Asie. Grâce à ses propriétés antioxydantes, le curcuma a longtemps été utilisé en tant que conservateur alimentaire naturel. Dans l’usage traditionnel, c’est le rhizome qui est utilisé, découpé en petits morceaux, chauffé et séché avant d’être réduit en poudre. Dans ce cadre, il est utilisé pour favoriser la production et la sécrétion de bile, en cas de digestion difficile ainsi que pour stimuler l’appétit. Des recherches plus récentes montrent qu’il peut être utilisé pour faire baisser le taux de cholestérol dans le sang ainsi qu’en tant qu’anti-inflammatoire dans des maladies chroniques comme la polyarthrite rhumatoïde, l’arthrose ou les colites inflammatoires.

Sa principale substance active : la curcumine

Les substances principalement responsables de ces activités sont les curcuminoïdes et notamment la curcumine, substance hautement majoritaire qui confère par ailleurs cette couleur jaune intense au rhizome. La curcumine peut être synthétisée relativement facilement. Deux méthodes sont principalement décrites dont la synthèse chimique selon Pabon (en plusieurs étapes avec différentes étapes de lavages) et celle selon Pavolini qui se fait en 1 seule étape, avec un rendement de 10% pour un temps de réaction de 30 minutes seulement. Cette réaction met en jeu un équivalent d’acetylacétone pour 2 équivalents de vanilline, le tout en présence de trioxyde de Bore.

Etude du Curcuma longa L.

Les falsifications du Curcuma longa L. par enrichissement de curcumine de synthèse

Etant donné que la substance majoritaire d’intérêt peut être synthétisée chimiquement relativement facilement, il est facile de penser que les falsifications vont proliférer sur les produits du marché. En 2019, les autorités sanitaires italiennes ont associé 27 cas d’atteintes hépatiques à la consommation de compléments alimentaires à base de curcuma en gélules (contenant de l’extrait sec de Curcuma). La cause précise n’a pas été déterminée. Cependant, nous savons que les extraits de curcuma vendus sur le marché sont souvent très concentrés en actifs (>95% en dérivés curcuminoïdes) et que le curcuma peut se révéler être en réalité uniquement de la curcumine de synthèse.
Il est donc important de pouvoir faire la distinction entre un extrait sec de Curcuma obtenu uniquement à l’aide de rhizomes de Curcuma longa L., d’un extrait sec enrichi en curcumine synthèse ou bien d’un échantillon ne contenant que de la curcumine de synthèse.

Comment détecter la présence de curcumine de synthèse

Il existe une monographie de la pharmacopée européenne (01/2015:2543) qui semble permettre la séparation des curcuminoïdes (voir figure 2) mais l’interprétation décrite celle-ci (voir ci-dessous) reste plus que sommaire et ne mentionne en aucun cas la possibilité d’être en présence de curcumine de synthèse et donc ne permet pas de le vérifier.

Interprétation de la plaque CCM / HPTLC selon la monographie 01/2015:2543 : les chromatogrammes obtenus avec la solution témoin (standard de curcuminoïdes) et la solution à examiner.

Par ailleurs, d’autres bandes de faible intensité peuvent être présentes dans le chromatogramme obtenu avec la solution à examiner.

Analyse d’échantillons client

L’ajout de curcumine de synthèse uniquement peut être mis en évidence par HPTLC (Figure 3) ou bien par HPLC (Figure 4 et 5)

En revanche, lorsqu’une quantité de curcumine de synthèse est ajoutée à l’extrait sec, la mise en évidence de la fraude est bien plus délicate par HPTLC (car la vérification est uniquement visuelle) que par HPLC (où les rapports entre les trois curcuminoïdes peuvent être précis et comparés à des bases de données).

Prouver la qualité du Curcuma longa L. par l’analyse HPLC de BotaniCERT

De plus, l’inconvénient de la méthode HPTLC est que l’analyse ne détectera que les dérivés curcuminoïdes. Si d’autres composés sont présents dans l’extrait sec, ils ne seront pas détectés. La contamination par une autre espèce ne pourra ainsi pas être détectée par ce biais contrairement à l’analyse HPLC qui permettra de le faire, à condition qu’une base de données soit bien établie.

Réaliser un contrôle adapté est important pour vos produits à base de plantes sachant que les fraudes sont souvent fines et difficilement détectables.

Comment s’assurer de la qualité de vos échantillons de Curcuma ?

En prouvant la présence de curcuma, l’absence d’autres espèces végétales, l’absence d’enrichissement par de la curcumine de synthèse et en vérifiant les quantités d’actifs revendiqués.

Contactez-nous pour en savoir plus

Plante originaire de l’Amazonie, le Guarana est surtout connu pour la quantité de caféine qu’il renferme. Ses graines contiennent l’un des plus hauts taux existants de caféine. Cette caractéristique rend cette espèce particulièrement intéressante dans le monde entier, ayant d’abord été utilisée traditionnellement sous forme de boissons.

Propriétés du guarana

Aujourd’hui, on reconnait des activités stimulantes au Guarana, notamment grâce à son fort apport en caféine, mais également des effets sur la concentration et la mémoire, sans oublier des activités antibactériennes et fongicides. Ces dernières sont liées à la présence de tanins condensés et de certains monomères connus comme la catéchine et l’épicatéchine.

Enrichissement en caféine frauduleux

Cependant, comme toujours lorsque l’utilisation commerciale est très importante et qu’il existe un enjeu financier significatif, des fraudes voient le jour. C’est le cas pour cette espèce dont les extraits secs issus de la graine sont très régulièrement enrichis en caféine (de synthèse ou naturelle) sans que cela ne soit mentionné.

Composition chimique de l’extrait sec de Guarana enrichi

Les extraits secs de Guarana sont très souvent significativement enrichis en caféine donnant ainsi une composition chimique où l’on retrouve uniquement cette dernière (Figure 1). La graine de Guarana n’est pourtant pas uniquement constituée de caféine. Il est donc évident qu’un extrait sec de Guarana enrichi en caféine n’aura pas l’activité traditionnelle que l’on associe au Guarana. Les bénéfices apportés seront donc exclusivement reliés à la présence de caféine. On ne devrait plus alors parler d’extrait sec de Guarana mais plutôt de caféine sur support de type maltodextrine.

Impossibilité à différencier un extrait sec de guarana et de la caféine sur support par les analyses traditionnelles

De plus, pour réaliser les contrôles sur les extraits secs, les laboratoires se basent souvent sur la présence de caféine au travers d’une analyse CCM ou HPTLC (Figure 2). L’analyse ne se focalisant que sur la détection de la caféine, il est alors aisé d’imaginer que ces tests ne pourront jamais différencier un extrait sec de qualité d’un échantillon ne contenant que de la caféine sur support car les composés autres que la caféine ne seront pas détectés.

Détecter l’enrichissement en caféine du Guarana

Mais quels sont les moyens pour détecter un enrichissement en caféine ?

La spectométrie de masse à ratio isotopique : une technique limitée

Une technique connue pour ce type de problématique est l’IRMS qui est la spectrométrie de masse à ratio isotopique où l’on va mesurer l’abondance relative des différents isotopes d’un élément chimique donné au sein d’un échantillon (13C). Les ratios isotopiques sont différents pour une molécule obtenue synthétiquement et pour une molécule naturelle. L’inconvénient de cette technique est que la fraude d’un échantillon qui ne contient que de la caféine synthétique pourra être détectée mais dans le cas où une quantité moins significative de caféine de synthèse est ajoutée, les ratios seront bien plus complexes à interpréter. Et si de la caféine naturelle a été rajoutée, la complexité est encore plus importante.

Le contrôle exhaustif de BotaniCERT : prouver la qualité et l’authenticité du Guarana

Chez BotaniCERT, nous considérons que si de la caféine (naturelle ou synthétique) a été rajoutée, le ratio entre la caféine et les composés minoritaires va changer. Ainsi, une base de données est nécessaire pour savoir à partir de quand on peut considérer sans ambiguïté qu’il y a enrichissement.

Les analyses d’échantillons client : comment prouver la conformité du Guarana

Sur 58 échantillons analysés au cours d’une campagne, 36 échantillons ont été identifiés comme étant formellement significativement enrichis en caféine soit 62% de non-conformité (Echantillon A).

Il serait facile de se dire que les extraits secs très concentrés en caféine voient la concentration des composés minoritaires diminuer en faveur de la caféine mais pourtant, de nombreux extraits sec titrés à 10% existent et présentent une composition chimique tout à fait attendue (Echantillon B). Donc les échantillons de qualité existent bel et bien.

Réaliser un contrôle non adapté (en ne se basant que sur quelques critères comme ici la caféine) peut se révéler être bien plus pénalisant que de ne pas faire de contrôle, sachant que les fraudes sont souvent fines et difficilement détectables.

Comment s’assurer de la qualité de vos échantillons de Guarana ?

En prouvant sa présence, l’absence d’autres espèces végétales, l’absence d’enrichissement du guarana et en vérifiant les quantités d’actifs revendiqués.

Contactez-nous pour en savoir plus

Comment détecter la falsification du Ginkgo biloba L. grâce à d’autres sources de flavonoïdes

Le Ginkgo est un arbre qui existait il y a 200 millions d’années. On dit aujourd’hui qu’il est l’arbre le plus ancien du monde.

Composition et propriétés du Ginkgo biloba L.

Ses feuilles contiennent des teneurs très importantes en flavonoïdes avec notamment des hétérosides de la quercétine, du kaempférol et de l’isorhamnétine qui possèdent des propriétés antioxydantes particulièrement actives au niveau de la rétine et du cerveau. Les feuilles contiennent également des lactones sesquiterpéniques (bilobalide) et diterpéniques (ginkgolides A, B, C, J) qui sont des inhibiteurs de la PAF (platelet activating factor). Cette propriété anti-PAF et celles des flavonoïdes pourraient expliquer les nombreuses propriétés du Ginkgo notamment en tant que vasorégulateur. En effet, le Ginkgo est connu pour améliorer la perméabilité capillaire et la circulation périphérique. Comme toutes les plantes d’intérêt commercialisées, le Ginkgo est une proie de choix pour les fraudeurs qui vont se révéler très ingénieux pour contrefaire plus particulièrement les extraits secs.

Pourquoi la falsification du Ginkgo biloba L. est possible

Les flavonoïdes que l’on retrouve dans le Ginkgo sont tous des dérivés de la quercétine, du kaempférol et de l’isorhamnétine. Ces aglycones se retrouvent fréquemment dans le règne végétal. Aussi, si le contrôle de l’identité de l’extrait sec de Ginkgo se fait exclusivement sur le profil polyphénolique, la fraude pourrait souvent ne pas être détectée. Le test HPTLC/CCM de la Pharmacopée Européenne justement se base uniquement sur les substances polyphénoliques en utilisant l’acide chlorogénique et la rutine en tant que substances de référence. Cela signifie donc que si un fraudeur décide d’ajouter une autre source de flavonoïdes à un échantillon de Ginkgo, la falsification passera inaperçue par ce type de contrôle.

Exemples de falsifications du Ginkgo biloba L. à travers une analyse d’échantillons clients

Tous les échantillons de Ginkgo présentent la même proportion en dérivés hétérosidiques des trois aglycones cités plus haut (et cités sur le chromatogramme ci-contre) ce qui signifie que si une hydrolyse acide totale est réalisée sur un extrait sec de Ginkgo, on ne verra plus que les 3 aglycones (tous les hétérosides auront alors perdu leurs sucres et se retrouvent donc sous la forme de leurs génines respectives).

Si un ajout d’une autre source de flavonoïdes a été réalisé, soit d’autres aglycones peuvent être détectés, soit le ratio entre les 3 aglycones est significativement différent du ratio de 1/1/0.1 pour Q/K/I.

Falsification du Ginkgo pour l’échantillon A : dilution et ajout

Nous retrouvons bien seulement les 3 aglycones mais la quercétine est présente en plus grande quantité par rapport aux deux autres aglycones. Le ratio est ici plutôt de 4/1/0.1. Il y a bien du Ginkgo mais il a été ici dilué par 2 au minimum avec ajout d’une source de quercétine qui provient très probablement d’un enrichissement par un extrait de boutons floraux de Sophora (Styphnolobium japonicum L.) Schott.

Falsification du Ginkgo pour l’échantillon B : absence ou autre espèce + ajout

Ici le profil des flavonoïdes est très différent. Il n’est pas possible de dire en l’état que l’échantillon contient bien du Ginkgo. En effet, d’autres flavonoïdes sont retrouvés et le ratio entre le kaempferol et l’isorhamnétine est significativement différent de ce qui est attendu montrant qu’il s’agit sûrement d’une autre espèce. En revanche, la quercétine est présente en très grande quantité ce qui pourrait laisser penser que l’extrait a, en plus, été enrichi par un extrait de boutons floraux de Styphnolobium japonicum L. Schott.

Prouver la non falsification du Ginkgo avec les contrôles de BotaniCERT

Réaliser un contrôle non adapté (en ne se basant que sur quelques critères) peut se révéler être bien plus pénalisant que de ne pas faire de contrôle. Comment s’assurer de la qualité de vos échantillons de Ginkgo ? En prouvant la présence de Ginkgo, l’absence d’une autre espèce végétale, l’absence de tous types d’enrichissements et en vérifiant les quantités d’actifs.

Contactez-nous pour en savoir plus