基于闪式提取技术优化东革阿里不定根工艺及其抗生物被膜活性研究

本推荐语：本研究通过响应面法（RSM）优化东革阿里不定根的闪式提取工艺，确定最佳参数为液料比65 mL/g、乙醇浓度68%、提取时间62秒及3次循环，萜类得率达7%。提取物（ELARE）对四种食源性病原菌（ Bacillus cereus 、 Staphylococcus aureus 、 Escherichia coli 、 Pseudomonas aeruginosa ）均表现出显著抑制生物被膜形成（IC50 0.12–1.7 mg/mL）与破坏已形成生物被膜的能力（MBEC 0.25–0.5 mg/mL），为天然抗菌剂开发提供重要理论支撑。

　　

Highlight

植物材料与实验流程

东革阿里（Eurycoma longifolia）不定根（AR）接种于5 L气升式生物反应器，容器中含4 L 3/4强度MS培养基（Murashige and Skoog, 1962），并添加3 mg/L 吲哚-3-丁酸（上海仪恩化工科技有限公司）和40 g/L蔗糖，培养方法参照Fan等（2021）。反应器通气量400 mL/min，于25°C黑暗环境中培养40天后（图1a），收取不定根用于后续实验。

单因素实验中因素水平的确定

闪式提取中，溶剂类型、提取时间与次数、液料比、刀头转速及样品粒径等因素均可能影响提取效率（Qin and Xi, 2021）。鉴于不定根质地较细且并不坚硬，本研究未考虑刀头转速与样品粒径，而是聚焦于液料比、溶剂（即乙醇）浓度、提取时间及提取次数对萜类得率的影响。

闪式提取

闪式提取效率受多个关键因素影响，包括液料比、溶剂浓度、提取时间及提取循环次数。提高液料比可通过降低溶质传递阻力促进目标化合物溶出，从而提高得率（Jin et al., 2017）。但过高液料比可能因机械碰撞频率下降而降低提取效率，同时增加后续浓缩成本。乙醇浓度显著影响植物化合物溶解度，高极性溶剂适于提取亲水性成分，中等极性溶剂则更适合中等极性化合物如萜类。提取时间过短可能导致提取不充分，过长则可能引起热敏性成分降解。此外，增加提取次数有助于提高得率，但也会延长处理时间和溶剂用量。

结论

通过单因素实验与BBD-RSM优化闪式提取工艺，获得最佳条件为：液料比65 mL/g、乙醇浓度68%、提取时间62秒、3次提取循环。在此条件下，萜类得率可达约7%。所得东革阿里不定根提取物（ELARE）表现出强效抗生物被膜活性，可有效抑制Bacillus cereus、Staphylococcus aureus、Escherichia coli与Pseudomonas aeruginosa的生物被膜形成，并对已形成生物被膜具破坏作用。