脂质组学引导的超声辅助乙醇萃取鳄梨果肉及其生物活性评价：一种绿色可持续的营养脂质获取策略

本综述创新性地采用超声辅助乙醇萃取（UAE）技术从葡萄牙Hass鳄梨果肉中提取脂质，通过C18反相HPLC-MS/MS进行非靶向脂质组学分析，并与传统Folch法对比。研究表明，UAE法可获得约70%的高纯度脂质，其组成与传统方法相当，且提取物富含多不饱和脂肪酸（PUFA）的三酰甘油（TG），并表现出显著的抗氧化和抗炎活性（如抑制COX-2、降低NO水平）。该方法为食品、保健品和化妆品行业提供了绿色、高效且具生物活性的脂质提取解决方案，符合可持续发展和食品工业升级需求。

　　

摘要

鳄梨是一种富含脂质的珍贵水果，其提取物在食品、营养保健品和化妆品中具有广泛的应用潜力。传统的提取方法（如索氏提取法和机械压榨法）常使用有毒溶剂或高温处理，不仅可能破坏脂质组成，还对环境造成负担。因此，开发绿色、高效且能保持脂质完整性的提取技术成为产业迫切需求。本研究以葡萄牙Hass品种鳄梨果肉为对象，采用超声辅助乙醇萃取（UAE）技术，以乙醇为绿色溶剂，通过脂质组学方法系统分析其脂质组成，并与传统Folch法（二氯甲烷:甲醇=2:1，v/v）进行对比。非靶向脂质组学分析共鉴定出超过100种脂质物种，涵盖极性和中性脂质类别，其中三酰甘油（TG）富含必需多不饱和脂肪酸（PUFA）。UAE法提取的脂质纯度可达约70%，其组成与传统方法相当。尤为重要的是，绿色提取物展现出显著的生物活性：具有中等程度的抗氧化能力，以及强大的抗炎效果——在低浓度下即可抑制环氧合酶-2（COX-2）并降低一氧化氮（NO）水平。这些发现表明，超声辅助乙醇萃取是一种高效、可持续的策略，可用于从鳄梨果肉中获取具有生物活性的脂质成分，为高附加值产品或新配方开发提供了科学依据。

实际应用

本研究展示了一种环境友好的方法，利用超声辅助乙醇萃取技术从Hass鳄梨果肉中提取健康脂质。该方法比传统方法更绿色，且获得的提取物具有抗氧化和抗炎益处。这些天然提取物可作为天然成分应用于食品、化妆品、营养保健品或补充剂行业。

缩写说明

研究中涉及的主要缩写包括：ALA（α-亚麻酸）、ARA（花生四烯酸）、Cer（神经酰胺）、DG（二酰甘油）、GL（糖脂）、LA（亚油酸）、LPC（溶血磷脂酰胆碱）、MG（单酰甘油）、MGDG（单半乳糖二酰甘油）、OA（油酸）、PA（棕榈酸）、PI（磷脂酰肌醇）、PL（磷脂）、PC（磷脂酰胆碱）、PS（磷脂酰丝氨酸）、SP（鞘脂）、TG（三酰甘油）、UAE（超声辅助乙醇萃取）。

1 引言

鳄梨因其营养价值和功能益处而广受欢迎，定期摄入鳄梨与支持减肥、改善胆固醇水平、减少炎症以及具有抗氧化、抗肿瘤、抗关节炎和心脏保护特性相关。鳄梨摄入还与降低2型糖尿病、冠心病和非酒精性脂肪性肝炎的风险密切相关。这些健康益处与其脂质 profile 相关，尤其是其富含单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA），如油酸（OA，MUFA 18:1 n-9）、亚油酸（LA，PUFA 18:2 n-6）和亚麻酸（ALA，PUFA 18:3 n-3）。这些脂肪酸主要酯化在三酰甘油（TG）、磷脂（PL）和糖脂（GL）中。鳄梨果肉的脂质含量在10%至44%之间，具体取决于非生物条件、品种或提取方法等因素。

除了鲜食外，鳄梨还被广泛加工用于油脂提取或作为功能性成分用于烘焙和乳制品中，例如在面包中替代氢化植物油、在饼干中替代黄油，或作为生物活性脂质来源用于酸奶强化。其在食品配方中的加入可延长保质期和提高稳定性，即使在高温加工条件下也是如此。此外，鳄梨果肉油具有均衡的单不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸（MUFA/SFA；约1:1）和多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸（PUFA/SFA；高于1.5）比例，这些特性与橄榄油、坚果和葡萄酒等传统功能性食品相似，使鳄梨油与地中海饮食模式保持一致。有趣的是，鳄梨油中亚油酸（LA）的含量是橄榄油的两倍，并且亚麻酸（ALA）的水平显著更高。这些特性推动了其日益增长的工业利用和消费者需求。

目前，果肉油通常通过索氏提取技术或机械/化学压榨技术提取。索氏提取是提取果肉油的常用首选技术，通常使用石油醚或己烷。然而，索氏提取依赖于长时间使用高温溶剂，这引起了环境影响的担忧，并可能影响最终产品的质量。机械压榨技术（例如冷压）在没有溶剂的情况下提取果肉油，依赖于 malaxation 过程。相比之下，化学方法使用有机溶剂，如氯仿、甲醇、乙醇、丙酮或己烷。尽管机械/化学压榨技术提供了良好的效率，但它们严重依赖于精确的温度控制、压力设置和专用设备，导致更高的水、能源消耗和生产成本。对果肉脂质组成的全面分析对于理解油脂提取方法如何影响脂质并确保果肉衍生成分的质量和功能性至关重要。选择一种能够保持脂质完整性同时最小化环境影响的提取技术，对于推动食品和健康行业可持续鳄梨基产品的创新至关重要。

然而，脂质提取技术通常依赖于完善的溶剂型传统方法（例如 Folch 或 Bligh and Dyer 类方法），这些方法对于增值应用具有显著缺点。这些方法使用有毒溶剂（例如氯仿和甲醇），并且需要耗时的回收和纯化步骤，限制了果肉脂质衍生成分的商业可行性和行业一致性。确实，旨在用于食品、营养保健品或化妆品行业的脂质提取物，例如来自新鲜或工业油脂提取后残留鳄梨果肉的提取物，需要使用环境友好的溶剂。在这方面，生物溶剂的使用具有巨大的实用价值和科学意义，因为它们减少了传统溶剂（如氯化溶剂和甲醇）的环境影响和健康风险，同时为脂质提取提供了更可持续的替代方案。近期的努力集中在采用绿色/食品级溶剂（例如乙醇、乙酸乙酯）以提高安全性和可持续性。然而，这些替代方法通常比传统方法获得更低的脂质回收率，损害了提取脂质的质量和功能特性。

为了解决这个问题，辅助提取技术——如超声辅助提取、微波辅助提取和超临界流体提取——与绿色溶剂相结合，已被应用于从植物和油脂中获取脂质，在某些情况下被证明是获得与传统方法相似的脂质含量和 profile 的有效替代方案。另一方面，超临界 CO₂ 提取提供了一种可持续的替代方案，无残留且微生物稳定，但其高成本限制了广泛应用。尽管有报道称超声辅助乙醇萃取（UAE）的总脂质产量低于传统方法，可能是由于共提取了非脂质成分如肽和碳水化合物，但它作为一种简单、经济且环境友好的替代方法，用于从各种来源（包括藻类、植物和水果基质，如藻类、仙人掌果、山核桃壳、桃棕榈和百香果）提取脂质。

然而，使用 UAE 从鳄梨果肉中获取乙醇提取物是一种新颖的方法。通过应用高频声波破坏植物细胞结构（例如膜），UAE 技术能够释放细胞内成分，例如富含必需脂肪酸（FA）的磷脂（PL），生产出高质量的油性产品。此外，通过使用生物溶剂如乙醇减少对有害溶剂的依赖，这些技术与全球可持续发展努力保持一致，并有助于实现联合国粮食及农业组织概述的可持续发展目标。

除此之外，人们对脂质在植物和蔬菜基质中关键作用的认识日益增强，使得高通量脂质组学液相色谱-质谱（HPLC-MS）成为食品研究的关键工具。此外，迄今为止，尚无研究比较使用绿色和传统提取程序获得的鳄梨果肉的脂质组成。这凸显了对 Hass 鳄梨果肉进行深入脂质组学分析的必要性，以通过绿色提取方法和先进的基于 MS 的脂质组学分析支持可持续产品开发和健康应用创新。因此，本研究探索 UAE 作为一种可持续的替代方法，用于从葡萄牙 Hass 鳄梨果肉中提取有价值的脂质。为实现这一目标，将提取率、脂质纯度以及磷脂（PL）、糖脂（GL）、三酰甘油（TG）、色素和酚类物质的含量与 Folch 类方法（二氯甲烷:甲醇，2:1 v/v）进行了比较。使用反相 HPLC-MS 和串联 MS（MS/MS）进行了非靶向脂质组学分析，以全面表征果肉脂质特征。此外，为了促进绿色果肉提取物的可持续利用，还评估了其抗氧化、抗炎和抗糖尿病特性，为其功能益处提供了见解。所呈现的数据将通过支持将鳄梨果肉通过环境友好、食品级的提取过程重新利用为高价值成分，来促进可持续创新，为欧盟食品 2030 战略和联合国可持续发展议程的目标做出贡献。

2 材料与方法

2.1 试剂

二氯甲烷（DCM）、96% 绝对乙醇、甲醇（MeOH）和 HPLC 级乙腈购自 Fischer Scientific Ltd.（英国莱斯特郡）。所有实验均使用 Milli-Q 水（Synergy, Millipore Corporation, Billerica, MA, USA）。2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸) 自由基阳离子（ABTS^•+ 或 ABTS 自由基阳离子）和 2,2-二苯基-1-苦基肼基自由基（DPPH^• 或 DPPH 自由基）分别购自 PanReac（西班牙巴塞罗那）和 Aldrich（美国密尔沃基，WI）。所有其他试剂均购自主要商业来源。脂质内标 1,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（dMPC, PC 14:0/14:0）、1-十九烷酰-2-羟基-sn-甘油-3-磷酸胆碱（LPC）等用于脂质组学分析。