Abstract :
[en] Konzo is a neurological toxico-nutritional disease associated with oxidative damage induced by cyanide poisoning through the ingestion of poorly processed bitter cassava. The global burden of the disease may therefore have been underestimated, which raises serious concerns for the public health of millions of people for whom cassava is the main subsistence crop. Konzo is a permanent and irreversible condition with no treatment available. Improved processing methods to remove cyanogens from cassava prior to human consumption and enhancement of human cyanide detoxification capabilities perhaps through dietary supplementation may be critical to the prevention of the disease. The promotion of traditional foods with potential health benefits may be useful in konzo-affected areas. The aim of this study was to identify traditional foods commonly consumed in the konzo affected area of Kahemba, to determine their chemical composition and to evaluate their antioxidant and their anti-inflammatory activities. Dietary uses and patterns were determined using food frequency questionnaires, structured interviews and direct observation in 30 consenting households (13 with at least one child affected by konzo). Phytochemical composition of extracts was investigated by thin layer chromatography, high performance liquid chromatography (HPLC-DAD) and unknown metabolites were identified with spectroscopic techniques. The antioxidant and anti-inflammatory properties were evaluated by using classical cell-free system assay (ABTS and DPPH) but also on cellular (HL-60 cells and equine neutrophils) and enzymatic (myeloperoxidase) models used to study inflammation. The diet of the population of Kahemba city is not varied and largely dependent on cassava (Manihot esculenta) products. Commonly consumed foodstuffs include herbal teas, mushrooms, spices, vegetables and yams. Phytochemical analysis revealed the dominance of flavonoids and phenolic acids in vegetables, while herbal teas, mushrooms and yams are rich in phenolic acids. Caffeoyl-hydroxycitric acid was found to be a major phenolic acid from Hibiscus acetosella and neochlorogenic acid the major phenolic acid from Hibiscus cannabinus and Hibiscus sabdariffa. Verbascoside is the main phenolic acid found in extracts of herbal teas and Sesamum angustifolium. All extracts at the concentration range of 0.25–20 µg/mL, displayed high cellular antioxidant activities using lucigenin on equine neutrophils, related to their phenolic content. The leaves of Manihot esculenta and Manihot glaziovii exhibited the highest antioxidant activity among vegetables. Lippia multiflora is the most active of the herbal teas, Auricularia delicata of mushrooms, and Dioscorea alata of yams. All plant extracts and isolated phenolic acids exhibited a dose-dependent inhibitory effect on MPO activity at the concentration range of 0.1–20 µg/mL. Dichloromethane extracts showed a stronger inhibition of MPO in comparison to methanolic extracts. Biodiversity of the flora of Kahemba constitutes an unexploited reservoir of traditional food resources which have considerable antioxidant and anti-inflammatory potentials. However, in vitro findings, such as the antioxidant activities we have measured, are of uncertain relevance to the in vivo situation in healthy humans. Further studies are needed to evaluate the in vivo activity of these traditional foods and particularly in their cooked forms. This could lead to the valorization of traditional foods as food supplements with high antioxidant capacity and high quality protein. This may provide benefits to protect the population of Kahemba against oxidative damage under different conditions, including konzo/Le konzo est une maladie neurologique toxico-nutritionnelle associée à des dommages oxydatifs induits par l'intoxication au cyanure suite à la consommation de manioc amer insuffisamment traité. Le fardeau mondial de la maladie peut donc avoir été sous-estimé, ce qui soulève de sérieuses inquiétudes pour la santé publique de millions de personnes pour lesquelles le manioc est la principale culture de subsistance. Le konzo est une affection permanente et irréversible sans traitement disponible jusqu’à ce jour. L’amélioration des méthodes de transformation pour éliminer les cyanogènes du manioc avant la consommation humaine ainsi que l’amélioration des capacités de détoxification du cyanure par l’organisme humain par le biais de supplémentations alimentaires sont donc dès lors essentielles pour prévenir le konzo. La promotion d'aliments traditionnels présentant des potentiels thérapeutiques pour la santé peut ainsi être utile dans les zones touchées par le konzo.Le but de cette étude était d'identifier les aliments traditionnels couramment consommés dans la zone de Kahemba qui est sévèrement affectée par le konzo, de déterminer leur composition chimique en polyphénols et d'évaluer leurs activités antioxydantes et anti-inflammatoires.Les habitudes et les régimes alimentaires ont été déterminés sur base des questionnaires de fréquence de consommation, d'entretiens structurés et d'observation directe dans 30 ménages consentants (13 avec au moins un enfant affecté par konzo). La composition phytochimique des extraits a été déterminée par chromatographie sur couche mince, chromatographie liquide haute performance (CLHP-DBD) et les métabolites inconnus ont été identifiés par des techniques spectroscopiques. Les propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires ont été évaluées par des tests chimiques in vitro (ABTS et DPPH), mais aussi sur des modèles cellulaires (HL-60 et neutrophiles équins) et enzymatiques (myéloperoxydase : MPO) utilisés pour étudier l'inflammation.L’alimentation de la population de Kahemba est peu variée et est largement dépendante du manioc (Manihot esculenta Crantz). Les autres aliments couramment consommés comprennent quelques légumes, des plantes à tisanes, des champignons, des épices et des ignames. L'analyse phytochimique a révélé la présence abondante de flavonoïdes et d’acides phénols dans les légumes, tandis que les plantes à tisanes, les champignons et les ignames se sont montrés riches en acides phénols uniquement. L’acide caffeoyl-hydroxycitrique a été trouvé comme étant l’acide phénol majoritaire d’Hibiscus acetosella et l'acide néochlorogénique, celui d’Hibiscus cannabinus et d’Hibiscus sabdariffa. Concernant les plantes à tisanes et le Sesamum angustifolium (légume), c’est le verbascoside qui est l'acide phénol majoritaire. Tous les extraits seléctionnés ont exhibé des activités antioxydantes cellulaires élevées dans une gamme de concentration allant de 0,25 à 20 μg / mL. Ces activités corrélaient avec leur teneur en composés phénoliques. Les feuilles de Manihot esculenta et Manihot glaziovii ont présenté les plus fortes activités antioxydantes parmi les légumes. Lippia multiflora était la plus active des plantes à tisanes ; Auricularia delicata des champignons et Dioscorea alata des ignames. Tous les extraits et les acides phénols isolés présentaient un effet inhibiteur dose- dépendant sur l'activité de la MPO dans une gamme de concentration allant de 0,1 à 20 μg / mL. Les extraits au dichlorométhane ont montré une inhibition plus forte de la MPO comparés aux extraits méthanoliques. La biodiversité de la flore de Kahemba constitue un réservoir inexploité d’aliments traditionnels aux potentiels antioxydants et anti-inflammatoires considérables. Cependant, les résultats in vitro, tels que les activités antioxydantes que nous avons évaluées, sont d'une pertinence incertaine pour la situation in vivo chez les humains en bonne santé. D'autres études sont nécessaires pour évaluer l'activité in vivo de ces aliments traditionnels et en particulier sous leurs formes cuites. Cela pourrait conduire à la valorisation des aliments traditionnels en tant que compléments alimentaires à haute capacité antioxydante et protéines de haute qualité. Les activités biologiques des différents aliments pourraient offrir des bénéfices thérapeutiques pour protéger la population de Kahemba contre les dommages oxydatifs dans différentes conditions, y compris le konzo.
