超越甜蜜：揭示黎巴嫩角豆荚提取物的抗氧化和抗菌潜力

《Applied Food Research》：Beyond sweetness: Unveiling the antioxidant and the antimicrobial potential of Lebanese carob pod extract

本研究通过超声波辅助提取黎巴嫩车削粉末，测定其抗氧化、抗菌及抗真菌活性。结果显示，车削提取物总酚含量为16.68-20.71 mg GAE/g DM，具有显著抗氧化能力（DPPH、FRAP、CUPRAC）。对4种细菌（包括耐药菌株）的最小抑菌浓度（MIC）为22.5 mg/mL，最小杀菌浓度（MBC）达45-90 mg/mL，并抑制两种真菌（A. flavus和A. carbonarius）生长及毒素产生。证实车削提取物作为天然防腐剂和功能性食品添加剂的潜力，但需进一步机制研究。

　　在现代食品工业和健康领域，天然提取物的应用正逐渐受到重视，尤其是在寻求环保、安全的替代品方面。这一趋势源于人们对合成添加剂潜在健康风险的关注，以及对天然来源的生物活性物质的持续探索。本研究聚焦于黎巴嫩地区的一种传统植物——木炭豆树（*Ceratonia siliqua* L.），特别是其果实外皮粉的提取物，探讨其在抗氧化、抗菌和抗真菌方面的生物活性。研究通过使用超声波辅助提取技术，对不同溶剂体系（纯水、50:50乙醇-水、80:20乙醇-水）提取的样品进行了系统分析，并评估了其在食品保存和健康领域的应用潜力。

木炭豆树是一种原产于地中海地区的植物，其果实富含多种生物活性化合物，如多酚类物质、黄酮类化合物和单萜类化合物。这些成分不仅赋予其天然的抗氧化特性，还可能发挥抗菌和抗真菌作用，从而在食品工业中作为天然防腐剂具有广泛的应用前景。本研究特别关注了黎巴嫩木炭豆果实外皮粉提取物的生物活性，旨在揭示其在不同提取条件下的表现，并评估其在抑制食品相关微生物和霉菌生长方面的效果。此外，该研究还关注了提取物对霉菌毒素合成的抑制能力，这对于食品安全和农业产品的保护具有重要意义。

在实验方法上，研究采用了多种分析手段，以全面评估提取物的生物活性。首先，通过测定干物质含量，确保提取过程中的标准化操作。随后，使用不同的溶剂系统进行超声波提取，以获得不同性质的提取物。为了准确评估抗氧化活性，研究采用了三种常用方法：DPPH自由基清除能力、FRAP（铁还原抗氧化能力）和CUPRAC（铜还原抗氧化能力）。这些方法分别检测了不同类型的抗氧化机制，从而提供更全面的数据支持。结果显示，不同溶剂提取的样品在总多酚含量和抗氧化活性上存在差异，其中纯水提取物的总多酚含量较高，而乙醇-水混合溶剂提取物则在某些抗氧化指标上表现出相似的活性。这些结果表明，提取条件对多酚提取效率具有重要影响，同时也揭示了不同溶剂体系对生物活性化合物提取效果的差异。

在抗菌活性方面，研究针对四种常见的食品相关病原菌进行了测试，包括两种革兰氏阳性菌（*Staphylococcus aureus* 和 *Listeria monocytogenes*）以及两种革兰氏阴性菌（*Escherichia coli* 和 *Salmonella spp.*）。通过测定最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC），研究发现该提取物在较低浓度（22.5 mg/ml）下即表现出抑菌效果，而在更高浓度（45–90 mg/ml）时则具有杀菌能力。值得注意的是，该提取物对某些耐药菌株也显示出显著的抗菌活性，这表明其可能在对抗多重耐药细菌方面具有潜在价值。此外，研究还探讨了提取物的抗真菌活性，发现其对两种主要的霉菌——*Aspergillus flavus* 和 *Aspergillus carbonarius*——具有剂量依赖性的抑制作用，且在高浓度下能够完全抑制其生长。同时，该提取物还有效抑制了这两种霉菌的毒素（黄曲霉毒素B1和赭曲霉毒素A）的产生，这为天然防腐剂在食品工业中的应用提供了新的视角。

在抗真菌活性的评估中，研究采用了两种不同的真菌菌株，并通过不同的提取浓度（200 μL、400 μL、600 μL）观察其对真菌生长的影响。结果显示，随着提取浓度的增加，真菌的生长被显著抑制，特别是在600 μL浓度下，两种霉菌均被完全抑制。这一结果不仅说明了提取物的抗真菌能力，还进一步支持了其在食品保存和农业产品保护中的应用潜力。此外，研究还发现，随着提取浓度的升高，霉菌毒素的合成被有效抑制，表明该提取物可能通过干扰真菌的代谢过程来减少毒素的生成。这种特性对于食品安全具有重要意义，特别是在防止食品因霉菌污染而产生有毒物质方面。

除了直接的抗菌和抗真菌效果，研究还关注了木炭豆提取物在食品工业中的潜在应用价值。由于其富含天然糖分和膳食纤维，该提取物在烘焙食品、糖果和饮料等产品中可以作为天然甜味剂和功能性成分。这不仅能够减少对人工添加糖的需求，还能提供额外的营养支持，符合当前食品行业对“清洁标签”和可持续发展的追求。此外，木炭豆提取物的抗氧化和抗菌特性，使其在延长食品保质期、提升食品安全性方面具有独特的优势，尤其是在不使用化学防腐剂的情况下，能够有效防止食品腐败和微生物污染。

从研究结果来看，木炭豆果实外皮粉提取物展现出多方面的生物活性，这使其在食品和健康领域具有广泛的应用前景。然而，尽管这些结果令人鼓舞，但进一步的研究仍然是必要的。一方面，需要更深入地了解提取物中不同生物活性化合物的作用机制，以便优化提取工艺并提高其功效。另一方面，研究还需探讨该提取物在实际食品体系中的应用效果，包括其在不同食品基质中的稳定性、对食品风味的影响以及对消费者接受度的评估。此外，考虑到木炭豆作为当地作物的特性，其在农业和食品工业中的推广和应用，将有助于促进当地经济的发展，同时减少对进口食品添加剂的依赖。

本研究还强调了植物来源天然提取物在食品工业中的重要性。随着消费者对健康和环保意识的增强，天然防腐剂和抗氧化剂的需求不断上升。木炭豆提取物作为一种可再生资源，不仅能够满足这一需求，还能为食品工业提供新的解决方案。特别是在面对抗生素耐药性和霉菌毒素污染等全球性挑战时，天然提取物的使用显得尤为重要。通过科学的提取和优化工艺，木炭豆提取物有望成为一种高效、安全、可持续的天然添加剂，为食品加工行业带来革命性的变化。

总体而言，本研究不仅揭示了黎巴嫩木炭豆果实外皮粉提取物的多种生物活性，还为该提取物在食品和健康领域的应用提供了理论支持和实验依据。研究结果表明，该提取物具有广泛的抗菌和抗真菌作用，能够在不同浓度下有效抑制多种微生物的生长，从而为食品保存提供新的选择。同时，其抗氧化能力也表明其在食品加工过程中可能具有保护食品质量、延长保质期的作用。这些发现不仅为木炭豆这一传统植物的现代应用开辟了新的方向，也为相关领域的科研人员和产业界人士提供了宝贵的参考。未来，随着对木炭豆提取物研究的深入，其在食品工业、制药领域以及环境治理中的应用前景将更加广阔。