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诺丽酵素：27 种活性成分解锁抗氧化与健康新潜能 —— 基于浙江工业大学专项研究成果

诺丽酵素：27 种活性成分解锁抗氧化与健康新潜能 —— 基于浙江工业大学专项研究成果

导语

随着消费者对天然、功能性保健产品的需求持续攀升，诺丽酵素因宣称的多种保健功能成为市场热销品。然而，长期以来，诺丽酵素的核心化学成分组成不明确、不同发酵方式对其活性的影响缺乏科学数据支撑，导致市场产品质量参差不齐，消费者难以精准选择。为破解这一行业痛点，浙江工业大学药学院陆雨团队在王平教授指导下，开展了 “诺丽酵素的化学成分及生物活性研究”，系统解析诺丽酵素的活性成分、发酵工艺与健康价值的关联，为诺丽酵素的标准化生产与健康应用提供了权威科学依据。

一、文献引用

论文基本信息

  • 题目：诺丽酵素的化学成分及生物活性研究（STUDY ON THE CHEMICAL CONSTITUENTS AND BIOLOGICAL ACTIVITIES OF NONI ENZYME）

  • 作者：陆雨（指导教师：王平教授）

  • 单位：浙江工业大学药学院

  • 学科专业：药学（全日制学术研究生）

  • 日期：2018 年

  • 出处：浙江工业大学硕士学位论文

摘要

诺丽酵素由自然成熟的诺丽鲜果发酵而成，具有多种保健功能，是市场上热销的产品之一，但目前关于诺丽酵素化学成分的研究还较少，发酵方式对其化学成分含量和药理活性的影响研究也相对薄弱。针对上述问题，本论文主要对诺丽酵素的化学成分和发酵方式进行了研究，具体内容如下：

  1. 通过多种色谱技术从诺丽酵素中鉴定得到 27 个化合物，分别为 xylogranatinin (1)、天竺葵酸 (2)、1,5,15-Tri-O-methylmorindol (3)、1,5,7 - 三羟基 - 6 - 甲氧基 - 2 - 甲氧基蒽醌 (4)、Sesquipinsapol B (5)、(+)- 丁香脂素 (6)、松脂素 (7)、3 - 苯甲酸 - 6 - 异丁基 - 哌嗪 - 2,5 - 二酮 (8)、Bungein A (9)、3 - 甲基 - 吡咯并哌嗪 - 1,4 - 二酮 (10)、2 (S)-3′hydroxybutan-2′-yl-2-hydroxypropanoate (11)、3 - 羟基 - 3 - 甲基 - 2 - 羟基丁基丙酸酯 (12)、3 - 异丁基 - 6 - 甲基哌嗪 - 2,5 - 二酮 (13)、3 - 异丁基吡咯并哌嗪 - 1,4 - 二酮 (14)、吐叶醇 (15)、Cyclo-(Ala-Val)(16)、乳酸 (17)、东莨菪亭 (18)、3-(2 - 羟基 - 4,5 - 二甲氧基苯基) 丙酸 (19)、2 - 呋喃甲酸 (20)、2,4,5 - 三羟基苯丙酸甲酯 (21)、对羟基苯甲酸 (22)、3 - 甲氧基 - 4 - 羟基苯甲酸 (23)、龙胆酸 (24)、medioresinol (25)、hydroxychavicol (26)、3′-hydroxybutan-2′-yl-2-hydroxypropanoate (27)。除化合物 18、22、24 外，其余化合物均为首次从诺丽酵素中发现。实验研究了化合物 1~8、10~15、17~27 对人胃癌细胞 MGC-803 的抑制作用，结果显示其抑制作用较弱。

  2. 采用自然发酵及添加酵母菌、黑曲霉菌、乳酸菌、酵红素等菌种发酵制备五种诺丽酵素。通过成分分析发现，自然发酵的诺丽酵素中东莨菪亭、龙胆酸、咖啡酸、芥子酸、槲皮素、总多酚（10.03mg/mL）和总多糖（44.57mg/mL）含量均高于其它四种酵素；五种酵素中对香豆酸（5.16~5.63μg/mL）、阿魏酸（3.31~5.72μg/mL）、可溶性蛋白及总黄酮含量差异较小，pH 均在 3.50~4.0 之间。

  3. 抗氧化活性研究表明，自然发酵的诺丽酵素总还原能力及 DPPH 自由基清除率（稀释 50 倍时超 90%）高于其它四种酵素；五种酵素羟自由基与超氧阴离子自由基清除能力差异较小。SPSS 分析显示，抗氧化主要物质来源为多糖及酚类化合物，其中东莨菪亭、槲皮素、龙胆酸及咖啡酸起关键作用。此外，诺丽酵素具有一定酪氨酸酶抑制活性（黑曲霉菌发酵组抑制能力较强）及抑制细胞迁移能力（自然发酵组对 HCT116 细胞迁移率仅 3.86%±1.81%，对照组 29.51%±3.79%），且该活性与抗氧化活性无相关性。

关键词

诺丽，酵素，化学成分，发酵方式，生物活性

二、研究成果深度解析

本研究从 “化学成分鉴定 - 发酵工艺影响 - 生物活性验证” 三个维度，为诺丽酵素的科学认知提供了核心数据支撑，核心成果可分为三大方向：

（一）27 种活性成分精准鉴定，24 种为首次发现

研究团队采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20 凝胶柱色谱、半制备高效液相色谱等多种技术，从诺丽酵素石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯萃取部位分离纯化出 27 种化合物，涵盖蒽醌类、苯丙素类、木脂素类、环二肽类、有机酸类等多个类别，其中 24 种为首次从诺丽酵素中分离鉴定，极大丰富了诺丽酵素的成分数据库：

  1. 关键活性化合物及含量特征：

    • 东莨菪亭（化合物 18）：自然发酵组含量最高，达 100.00μg/mL，酵母菌发酵组仅 42.89μg/mL，是抗氧化核心成分之一；

    • 龙胆酸（化合物 24）：自然发酵组 19.29μg/mL，酵母菌发酵组未检出，对总还原能力贡献显著（相关系数 R=0.973，P<0.01）；

    • 咖啡酸（化合物组关键成分）：自然发酵组 5.01μg/mL，是酚类化合物中抗氧化活性的重要载体（与 DPPH 自由基清除率相关系数 R=0.893，P<0.05）；

    • 槲皮素（化合物组关键成分）：自然发酵组 11.81μg/mL，酵母菌发酵组 6.18μg/mL，与 DPPH 自由基清除率呈极显著相关（R=0.984，P<0.01）。

  2. 细胞抑制活性数据：
    对分离出的 25 种化合物（除化合物 9、16 外）进行人胃癌细胞 MGC-803 抑制作用测试，结果显示：阳性对照（顺铂）抑制率达 71.85%±0.80，而诺丽酵素化合物最高抑制率仅为 39.64%±0.68（1,5,15-Tri-O-methylmorindol），且仅 3 种化合物抑制率超 30%，8 种化合物无抑制作用，表明诺丽酵素对胃癌细胞的直接抑制作用较弱，其健康价值更多体现在抗氧化、抗炎等基础防护功能。

（二）发酵方式决定成分差异，自然发酵优势显著

研究对比了 “自然发酵（NJ1）、酵母菌发酵（NJ2）、黑曲霉菌发酵（NJ3）、乳酸菌发酵（NJ4）、酵红素发酵（NJ5）” 五种工艺，明确了不同发酵方式对核心成分的影响规律：

  1. 优势成分富集工艺：

    • 抗氧化相关成分：自然发酵组总多酚 10.03mg/mL，是酵母菌发酵组（约 5.2mg/mL）的 1.9 倍；总多糖 44.57mg/mL，是酵母菌发酵组（18.21mg/mL）的 2.5 倍，差异源于酵母菌无氧发酵会分解糖类生成酒精，导致多糖流失；

    • 特定活性成分：芥子酸（自然发酵 2.78μg/mL vs 酵母菌 0.26μg/mL）、咖啡酸（自然发酵 5.01μg/mL vs 酵母菌 0.94μg/mL）均在自然发酵中富集，而酵母菌发酵会显著降低此类酚酸含量。

  2. 成分稳定性特征：
    五种发酵方式下，对香豆酸（5.16~5.63μg/mL）、阿魏酸（3.31~5.72μg/mL）含量波动较小，可溶性蛋白含量均较低（因发酵酸性增强导致蛋白水解为多肽 / 氨基酸），pH 均低于诺丽鲜果（鲜果 pH4.38），表明发酵过程中有机酸（如乳酸、天竺葵酸）生成稳定，可保证产品保质期与口感一致性。

（三）生物活性多维度验证，健康价值有数据支撑

研究通过体外实验验证了诺丽酵素的三大核心生物活性，且各活性均有明确数据佐证：

  1. 抗氧化活性：

    • DPPH 自由基清除率：自然发酵组稀释 50 倍时达 90% 以上，菌种发酵组仅 50% 左右，稀释倍数增大后差异更显著；

    • 总还原能力：自然发酵组吸光度（700nm）是酵母菌发酵组的 1.6 倍，与总多酚、总多糖含量呈极显著相关（R 分别为 0.986、0.995，P<0.01）；

    • 羟自由基 / 超氧阴离子自由基清除率：五种发酵组差异较小，稀释 25 倍时清除率均维持在 60%~70%，表明诺丽酵素对这类自由基的清除具有普适性。

  2. 美白活性（酪氨酸酶抑制）：
    黑曲霉菌发酵组酪氨酸酶抑制率最高（相对空白组降低 35%），自然发酵、酵母菌及酵红素发酵组抑制率相近（约 28%~30%），乳酸菌发酵组最弱（约 22%），但均低于阳性对照熊果苷（同浓度下抑制率 45%），为诺丽酵素在护肤品领域的应用提供了方向。

  3. 抑制细胞迁移活性：
    划痕实验显示，自然发酵组对 HCT116 结肠癌细胞与 MCF7 乳腺癌细胞迁移抑制能力最强：

    • HCT116 细胞：自然发酵组迁移率 3.86%±1.81%，黑曲霉菌发酵组 25.13%±4.45%（与对照组无显著差异）；

    • MCF7 细胞：自然发酵组迁移率 2.14%±1.41%，乳酸菌发酵组 22.30%±1.25%（与对照组无显著差异），表明自然发酵可增强诺丽酵素对特定癌细胞迁移的抑制作用，且该作用具有细胞选择性。

三、市场价值和应用前景

基于研究中明确的成分 - 活性关联数据，诺丽酵素在保健产品、功能性食品、护肤品三大领域具有清晰的市场价值与应用场景，其核心优势在于 “天然成分 + 明确健康益处”：

（一）保健产品领域：抗氧化与基础健康防护

  1. 核心价值点：自然发酵诺丽酵素富含多糖（44.57mg/mL）与酚类化合物（总多酚 10.03mg/mL），可通过清除自由基减少氧化应激对细胞的损伤，适合以下人群：

    • 久坐办公、作息不规律导致的 “亚健康氧化状态” 人群：每日摄入自然发酵诺丽酵素，可辅助提升机体抗氧化能力（DPPH 清除率超 90% 的数据支撑）；

    • 中老年人：东莨菪亭、槲皮素等成分可辅助维护细胞健康，研究显示此类酚类成分能减少自由基对血管、皮肤的老化影响。

  2. 产品开发方向：可开发 “高多酚诺丽酵素原液”（主打自然发酵工艺），标注核心成分含量（如东莨菪亭≥80μg/mL、总多酚≥8mg/mL），通过数据化标签建立市场信任。

（二）功能性食品领域：肠道健康与代谢辅助

  1. 核心价值点：

    • 发酵过程生成的乳酸（化合物 17）、有机酸类成分可调节肠道 pH（产品 pH3.50~4.0），辅助抑制有害菌生长；

    • 可溶性蛋白水解生成的多肽与氨基酸，可作为肠道易吸收的营养补充，且五种发酵方式下蛋白含量稳定，适合开发标准化产品。

  2. 产品开发方向：推出 “诺丽酵素益生菌复合饮品”，复配乳酸菌（研究中乳酸菌发酵组总黄酮含量稳定），同时标注 pH 值与有机酸含量，针对肠道功能较弱人群提供精准营养支持。

（三）护肤品领域：天然美白与肌肤防护

  1. 核心价值点：诺丽酵素具有酪氨酸酶抑制活性（黑曲霉菌发酵组最优），且含 2 - 呋喃甲酸（化合物 20）、对羟基苯甲酸（化合物 22）等具有抗炎、舒缓作用的成分，可减少黑色素生成同时保护肌肤屏障，避免化学美白成分的刺激。

  2. 产品开发方向：开发 “诺丽酵素美白精华液”，选用黑曲霉菌发酵原料（酪氨酸酶抑制率最高），复配龙胆酸（抗炎辅助），通过 “抑制黑色素 + 抗氧化 + 抗炎” 三重机制，满足敏感肌美白需求，且可标注 “无化学防腐剂”（产品自身酸性环境可抑制微生物生长）。

（四）市场差异化优势：发酵工艺成为品质标杆

研究明确 “自然发酵” 是诺丽酵素核心活性成分（多酚、多糖、东莨菪亭等）的最优工艺，可帮助企业建立市场差异化：

  • 消费者端：通过 “自然发酵 1 年”“东莨菪亭含量≥90μg/mL” 等数据标签，区分普通菌种发酵产品，解决市场 “概念炒作” 问题；

  • 产业端：为诺丽酵素制定 “成分含量标准” 提供依据，如建议将自然发酵产品的总多酚≥8mg/mL、总多糖≥40mg/mL 作为优质产品指标，推动行业规范化发展。

四、结语

浙江工业大学陆雨团队的 “诺丽酵素化学成分及生物活性研究”，不仅首次系统鉴定出 27 种活性成分（24 种为新发现），更通过五种发酵工艺对比，明确了 “自然发酵” 在成分富集与活性提升上的显著优势，为诺丽酵素从 “市场热销品” 向 “科学健康品” 转型提供了核心数据支撑。

从市场应用来看，诺丽酵素的多糖、酚类化合物等成分在抗氧化、肠道健康领域的价值，以及酪氨酸酶抑制活性在护肤品领域的潜力，均有明确实验数据佐证，可满足消费者对 “天然、有效、可溯源” 健康产品的需求。未来，随着对其成分 - 活性机制的进一步研究，诺丽酵素有望在精准保健、功能护肤等细分领域实现更广泛应用，为天然产物的产业化发展提供 “成分明确、数据支撑、应用精准” 的新范式。

参考文献

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