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诺丽籽:从废弃副产物到健康新宠 —— 揭秘其多酚宝藏与抗氧化抑菌潜能

诺丽籽:从废弃副产物到健康新宠 —— 揭秘其多酚宝藏与抗氧化抑菌潜能

导语

在健康消费升级的浪潮下,天然植物成分凭借 “安全、高效” 的特性成为市场新宠。消费者对具有抗氧化、抑菌等功能的天然产物需求激增,推动科研界不断挖掘未被充分利用的植物资源。诺丽(Morinda citrifolia L.)作为一种拥有 2000 余年药用历史的植物,其果实早已以果汁、酵素等形式走进大众视野。然而,在诺丽果加工过程中,占果实质量 50% 以上的诺丽籽却长期被当作废弃物丢弃,不仅造成资源浪费,也错失了其潜在的健康价值。


近年来,科研人员发现诺丽籽中富含多酚、黄酮等生物活性物质,这些成分与抗氧化、抑菌等健康功效密切相关。为了破解诺丽籽的 “营养密码”,海南大学科研团队开展了 “不同溶剂对诺丽籽提取物中多酚构成谱和抗氧化能力、抑菌活性的影响” 研究,旨在探索高效提取诺丽籽中活性成分的方法,为其开发利用提供科学依据。这一研究不仅填补了诺丽籽研究的空白,更让这一 “被遗忘的宝藏” 有望成为食品、医药领域的新原料,满足市场对天然健康产品的迫切需求。

一、文献引用

题目:不同溶剂对诺丽籽提取物中多酚构成谱和抗氧化能力、抑菌活性的影响
作者:汪瑞敏<sup>1</sup>,李朝辉<sup>1</sup>,赵丰年<sup>1</sup>,柴娟<sup>1</sup>,刘四新<sup>1,2</sup>,李从发<sup>1*</sup>
单位:1. 海南大学食品科学与工程学院,海南 海口 570228;2. 海南大学理学院,海南 海口 570228
摘要:研究不同提取溶剂对诺丽籽提取物中植物化合物的含量、组成及抗氧化能力、抑菌活性的影响。结果表明:60% 丙酮提取液中多酚含量最高达 18.76 mg GAE/g DW;60% 甲醇提取液中总黄酮含量最高,为 10.68 mg RE/g DW;60% 丙酮提取液具有较好的抗氧化能力(DPPH=99.09 μmol TE/g DW,ABTS=69.01 μmol TE/g DW,FRAP=238.01 μmol/L Fe (Ⅱ)/g DW);以 80% 乙醇溶液为溶剂得到的诺丽籽提取液具有最强的抑菌活性。皮尔逊相关系数分析证实,体积分数、溶剂种类对诺丽籽植物化学成分、抗氧化活性、抑菌活性有显著影响。植物化学成分分析表明,对羟基苯甲酸、咖啡酸、芦丁、山奈酚 - 3-O - 葡萄糖苷和水杨酸是提高抗氧化活性的主要成分。该结果为有效提取诺丽籽中的酚类物质提供了宝贵的信息,为诺丽加工副产物诺丽籽的开发应用提供理论依据和技术参考。
关键词:诺丽籽;多酚;抗氧化活性;抑菌活性
日期:收稿日期:2021-06-10
出处:食品科技,2021, 46 (10): 169-176. DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2021.10.027.

二、研究成果

该研究以诺丽加工副产物 —— 诺丽籽为对象,系统探究了不同溶剂(水、乙酸乙酯、不同体积分数的甲醇、乙醇、丙酮)对其活性成分提取效率及生物活性的影响,揭示了诺丽籽的营养宝藏与功能潜力。

(一)多酚与总黄酮:诺丽籽的核心活性成分

多酚和黄酮是植物中重要的抗氧化物质,其含量直接关联提取物的功能活性。研究发现,溶剂种类和体积分数对诺丽籽中多酚、总黄酮的提取效率影响显著。


  • 总酚含量:不同溶剂提取物的总酚含量在 1.35~18.76 mg GAE/g DW(没食子酸当量 / 克干重)之间。其中,60% 丙酮溶液提取效果最佳,总酚含量高达 18.76 mg GAE/g DW;其次是 60% 甲醇(14.34 mg GAE/g DW)和 60% 乙醇(10.96 mg GAE/g DW)。纯乙酸乙酯和水的提取效率最低,分别仅为 1.35、6.23 mg GAE/g DW;纯有机溶剂(100% 甲醇、乙醇、丙酮)的提取效果也较差(6.61~7.35 mg GAE/g DW)。这一结果表明,含 60% 有机溶剂的水混合体系更适合诺丽籽多酚的提取,可能与多酚 “中等极性” 的特性相关 —— 水与有机溶剂的协同作用可增强对多酚的溶解能力。
  • 总黄酮含量:总黄酮含量范围为 0.64~10.68 mg RE/g DW(芦丁当量 / 克干重)。60% 甲醇表现最优,总黄酮含量达 10.68 mg RE/g DW;其次是 80% 甲醇(9.12 mg RE/g DW)和 80% 乙醇(7.79 mg RE/g DW)。纯乙酸乙酯提取效率最低(0.64 mg RE/g DW),水提物次之(1.67 mg RE/g DW)。研究还发现,甲醇对黄酮的提取整体优于乙醇和丙酮,尤其是 60%~80% 体积分数的甲醇,可高效富集黄酮类物质。

(二)多酚构成谱:5 种关键活性成分主导功能

通过高效液相色谱(HPLC)分析,研究在诺丽籽提取物中检测到 14 种酚类物质,包括 6 种酚酸(没食子酸、绿原酸、对羟基苯甲酸等)和 8 种黄酮(芦丁、槲皮素、山奈酚衍生物等)。其中,对羟基苯甲酸、咖啡酸、芦丁、山奈酚 - 3-O - 葡萄糖苷、水杨酸被证实是贡献抗氧化活性的核心成分。


  • 没食子酸:60% 丙酮提取物中含量最高,达 762.36 μg/g DW,是水提物的 6.4 倍(水提物为 118.82 μg/g DW),具有强抗氧化性。

  • 绿原酸:60% 甲醇提取物中含量达 1267.44 μg/g DW,是一种常见的抗氧化剂,对炎症反应有抑制作用。

  • 水杨酸:60% 丙酮提取物中含量高达 1433.09 μg/g DW,具有抗菌、抗炎特性。

  • 芦丁:80% 乙醇提取物中含量达 128.91 μg/g DW,可增强血管弹性,辅助抗氧化。

  • 山奈酚 - 3-O - 葡萄糖苷:80% 丙酮提取物中含量为 57.20 μg/g DW,属于黄酮醇类,具有显著的自由基清除能力。


不同溶剂对单体酚的提取具有 “选择性”:例如,60% 丙酮擅长提取没食子酸、水杨酸;60% 甲醇对绿原酸、DL - 儿茶素的提取效率更高;80% 乙醇则更易富集芦丁和异鼠李素 - 3-O - 芸香糖苷。这种 “选择性” 为针对性开发单一功能成分提供了依据。

(三)抗氧化活性:60% 丙酮提取物表现最优

抗氧化是诺丽籽活性成分的核心功能之一,研究通过 DPPH 自由基清除、ABTS 自由基清除、FRAP(铁离子还原能力)、CUPRAC(铜离子还原能力)4 种方法评估了不同提取物的抗氧化能力,结果如下:


  • DPPH 自由基清除能力:60% 丙酮提取物最强,达 99.09 μmol TE/g DW(Trolox 当量 / 克干重),显著高于其他溶剂(如 60% 甲醇为 83.73 μmol TE/g DW,80% 乙醇为 84.16 μmol TE/g DW)。DPPH 自由基是衡量物质抗氧化能力的经典指标,该数值越高,表明清除导致细胞老化、病变的自由基的能力越强。
  • ABTS 自由基清除能力:60% 丙酮提取物仍居首,达 69.01 μmol TE/g DW,是 60% 甲醇(60.41 μmol TE/g DW)的 1.14 倍,是水提物(21.31 μmol TE/g DW)的 3.24 倍。ABTS 法可反映物质对多种活性氧的清除能力,60% 丙酮提取物的高数值证实其抗氧化谱较广。
  • FRAP(铁离子还原能力):60% 丙酮提取物以 238.01 μmol Fe (Ⅱ)/g DW(二价铁当量 / 克干重)领先,远高于 60% 甲醇(211.45 μmol Fe (Ⅱ)/g DW)和 80% 乙醇(172.95 μmol Fe (Ⅱ)/g DW)。这一结果表明,该提取物可通过还原金属离子(如 Fe³⁺→Fe²⁺)阻断脂质过氧化反应,保护细胞免受氧化损伤。
  • CUPRAC(铜离子还原能力):80% 甲醇提取物表现最佳(87.84 μmol TE/g DW),40% 丙酮次之(77.02 μmol TE/g DW)。铜离子在体内过量会引发氧化应激,CUPRAC 值高意味着提取物可有效螯合铜离子,降低氧化风险。


整体来看,60% 丙酮提取物的综合抗氧化能力最强,这与其最高的总酚含量(18.76 mg GAE/g DW)直接相关 —— 皮尔逊相关性分析显示,总酚含量与 DPPH、ABTS、FRAP、CUPRAC 的相关系数分别为 0.769、0.889、0.889、0.746(P<0.01),证实多酚是诺丽籽抗氧化活性的核心贡献者。

(四)抑菌活性:80% 乙醇提取物 “抑菌力” 突出

研究选取 2 种革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、粪肠球菌)和 2 种革兰氏阴性菌(沙门氏菌、弗氏柠檬酸杆菌),通过最小抑菌浓度(MIC)评估了诺丽籽提取物的抑菌效果,结果显示:


  • 80% 乙醇提取物抑菌活性最强:对金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、沙门氏菌的 MIC 均为 0.19 mg/mL,对弗氏柠檬酸杆菌的 MIC 为 0.78 mg/mL。MIC 值越低,表明抑菌所需的提取物浓度越低,抑菌效果越强。例如,80% 乙醇提取物抑制金黄色葡萄球菌的浓度仅为水提物(12.5 mg/mL)的 1/65,是 60% 丙酮提取物(0.78 mg/mL)的 1/4。
  • 对革兰氏阳性菌的抑制优于阴性菌:如 80% 乙醇对金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性)的 MIC 为 0.19 mg/mL,而对弗氏柠檬酸杆菌(革兰氏阴性)为 0.78 mg/mL,差异达 4 倍。这与细菌结构相关 —— 革兰氏阴性菌细胞壁含脂多糖(LPS),可阻挡外界物质进入,而革兰氏阳性菌细胞壁结构较简单,更易被提取物中的活性成分破坏。
  • 溶剂体积分数影响显著:乙醇体系中,随着体积分数从 20% 升至 80%,抑菌活性逐渐增强(如 20% 乙醇对金黄色葡萄球菌的 MIC 为 3.125 mg/mL,80% 乙醇降至 0.19 mg/mL);超过 80% 后(100% 乙醇),活性略有下降(MIC 为 0.19 mg/mL,与 80% 乙醇持平,但对沙门氏菌的 MIC 从 0.19 升至 0.39 mg/mL)。这表明,80% 乙醇可平衡提取物中抑菌成分的溶解度与活性。

三、市场价值和应用前景

诺丽籽作为长期被废弃的加工副产物,其丰富的多酚、黄酮及显著的抗氧化、抑菌活性,使其在健康产业中具有不可忽视的市场价值和应用前景。

(一)营养成分对人体健康的核心益处

研究证实,诺丽籽中的活性成分对人体健康的积极作用主要体现在以下方面:


  • 抗氧化:延缓衰老,预防慢性疾病
    诺丽籽提取物中多酚(如对羟基苯甲酸、水杨酸)和黄酮(如芦丁、山奈酚 - 3-O - 葡萄糖苷)的协同作用,可高效清除体内自由基(DPPH、ABTS 等),阻断自由基对 DNA、蛋白质和脂质的损伤。这一过程能延缓皮肤老化(减少皱纹、色斑)、降低心血管疾病风险(抑制血管氧化硬化)、辅助改善代谢综合征(如糖尿病 —— 氧化应激是胰岛素抵抗的重要诱因)。60% 丙酮提取物 “DPPH 清除能力达 99.09 μmol TE/g DW” 的数据,意味着其抗氧化效率可与蓝莓(约 80 μmol TE/g DW)、葡萄籽(约 90 μmol TE/g DW)等公认的 “抗氧化明星” 媲美。
  • 抑菌:守护肠道健康,增强免疫力
    80% 乙醇提取物对金黄色葡萄球菌(可致皮肤感染、肺炎)、沙门氏菌(可致肠胃炎)等致病菌的强抑制作用(MIC 低至 0.19 mg/mL),使其具备成为天然抑菌剂的潜力。与化学防腐剂(如苯甲酸钠)相比,诺丽籽提取物具有 “安全无残留” 的优势,可用于调节肠道菌群平衡(抑制有害菌、保护有益菌),降低肠道感染风险;同时,其对革兰氏阳性菌的针对性抑制,还可辅助治疗痤疮(痤疮丙酸杆菌为革兰氏阳性菌)等皮肤问题。
  • 多元活性:拓展健康边界
    研究中检测到的绿原酸具有抗炎作用,可缓解关节炎等慢性炎症;芦丁能增强毛细血管韧性,预防出血性疾病;没食子酸则被证实具有一定的抗肿瘤活性。这些成分的协同作用,使诺丽籽提取物有望成为 “多功能健康原料”。

(二)资源再利用:降低成本,提升产业价值

诺丽果加工中,诺丽籽占果实质量的 50% 以上,长期被当作废弃物丢弃,不仅浪费资源,还可能造成环境负担。若将其开发为功能性原料,可实现 “变废为宝”:一方面,原料成本极低(源于加工副产物),能降低健康产品的生产成本;另一方面,可延伸诺丽产业链,从 “单一果汁加工” 升级为 “果汁 + 籽提取物” 的多元产品体系,提升产业附加值。据测算,若某诺丽加工企业年处理诺丽果 1000 吨,可回收诺丽籽约 500 吨,按 “每吨提取 5 kg 多酚” 计算,年可产多酚 2.5 吨,按市场价(约 10 万元 / 吨)计,可新增产值 25 万元,经济效益显著。

(三)应用场景:覆盖多领域的健康产品

基于其活性特点,诺丽籽提取物的应用场景可涵盖:


  • 保健食品:制成胶囊、片剂等,主打 “抗氧化、增强免疫力” 功能,针对中老年人、亚健康人群。

  • 功能食品 / 饮料:添加到酸奶、果汁中,既提升产品营养价值,又利用其抑菌性延长保质期(替代部分化学防腐剂)。

  • 美妆护肤:作为抗氧化、抑菌成分添加到面霜、精华中,用于抗衰、祛痘产品。

  • 医药中间体:提取高纯度单体酚(如绿原酸、芦丁),用于抗炎、抗菌类药物的研发。

四、结语

诺丽籽,这一曾被遗忘的诺丽加工副产物,经科研证实是富含多酚、黄酮等活性成分的 “营养宝藏”。研究表明,60% 丙酮可高效提取其多酚,60% 甲醇适合富集黄酮,而 80% 乙醇提取物的抑菌活性最强;这些成分通过抗氧化、抑菌等作用,对人体健康具有多重益处。


从市场角度看,诺丽籽的开发不仅响应了 “天然、安全、高效” 的健康消费需求,更实现了资源的循环利用,为诺丽产业注入新活力。未来,随着提取工艺的优化(如超声辅助、超临界萃取等)和临床研究的深入,诺丽籽有望从实验室走向产业化,成为食品、医药、美妆等领域的 “新宠”。


让我们期待这颗 “被忽略的种子”,在健康产业的土壤中绽放更多价值。

参考文献

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