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《ACS Food Science & Technology》：Chitosan-Gum Arabic Nanocapsules Loaded with Oregano Essential Oil for Microbial Control in Tuna Fillets

抗氧化活性|抗糖尿病潜力|脂肪酸组成|冷压提取|索氏提取|超临界流体提取|植物资源利用|细胞毒性评估|超氧自由基清除|总酚含量|可持续工艺

　　本研究探讨了从一种名为Passiflora edulis（酸性或黄百香果）的种子中提取的三种不同方法所得到的油的抗氧化、抗糖尿病和细胞毒性特性。通过比较冷压提取（CPE）、索氏提取（SE）和超临界流体提取（SFE）三种方法，研究者希望找到一种既能高效提取油，又能保留高价值生物活性成分的提取方式。这项研究的意义在于，它不仅揭示了不同提取方法对油质量和生物活性的影响，还为如何利用农业废弃物开发高附加值的天然产品提供了理论依据。

Passiflora edulis作为一种在巴西广泛种植的水果，其果实产量大，但仅有不到四分之一被用于生产，其余部分作为固体废弃物处理。这些废弃物包括果皮、种子和果肉，占总果质量的75%。在这一背景下，循环经济发展模式被提出，旨在将这些废弃物重新引入生产流程，以减少环境污染并提升资源利用率。Passiflora edulis种子因其丰富的植物化学成分，成为研究的焦点。其中，脂肪酸、酚类物质等生物活性成分的提取方法直接影响其最终产品的功能性和安全性。

研究采用了多种分析方法，包括脂肪酸组成分析、总酚含量测定、抗氧化活性测试（DPPH·、HOCl和O?·?），以及对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制能力评估。此外，还使用MTT实验检测了这些油对HTR-8/SVneo细胞的细胞毒性，这是一种来源于早孕期胎盘的细胞系，能够模拟胎盘滋养层细胞的行为，代表母胎界面的生理特性。这些细胞在评估油的安全性方面具有重要意义，尤其是在与妊娠相关疾病的研究中。

实验结果显示，SE方法在油产量和总酚含量方面表现最佳，分别达到了21.53%和166.77 mg GAE/g。相比之下，SFE方法在脂肪酸含量，尤其是亚油酸（20.95 μg/mL）方面表现出更高的浓度，并且在DPPH·和O?·?自由基的清除能力上也更为出色，分别为7.76 mg/mL和85.26 mg/mL。然而，值得注意的是，所有提取物均未表现出对α-淀粉酶的抑制作用，而对α-葡萄糖苷酶的抑制效果则明显，其中SE和SFE的效果最为显著。这表明，尽管SE在油产量和酚类物质含量上具有优势，但其在细胞毒性方面存在一定的风险，当浓度超过400 μg/mL时，会降低HTR-8/SVneo细胞的存活率。而SFE提取的油在保持细胞存活率超过90%的同时，展现了更为全面的生物活性，这使其成为一种在功能性和安全性之间取得良好平衡的提取方法。

脂肪酸组成分析进一步支持了这些发现。SE方法提取的油中亚油酸含量较高，而SFE方法则在保持脂肪酸种类多样性的同时，显著提升了某些关键成分的浓度。这种差异可能源于不同提取方法对植物材料中热敏性成分的保留能力不同。SE方法虽然能够高效提取油，但由于其使用有机溶剂，可能引入一些残留物，这在某些对产品纯度要求较高的领域（如医药和营养品）可能成为限制因素。相比之下，SFE方法不使用有机溶剂，且在提取过程中能够有效避免热降解，从而更好地保留具有生物活性的成分。

抗氧化活性的评估结果显示，SFE提取的油在清除DPPH·和O?·?自由基方面表现突出，而SE提取的油则在中和HOCl方面具有更高的能力。这些差异可能与不同提取方法对植物材料中不同类生物活性成分的提取效率有关。例如，SE方法可能更有利于提取与脂肪酸结合紧密的酚类物质，而SFE方法则能更有效地提取具有较高反应活性的抗氧化成分。然而，值得注意的是，这些油的抗氧化能力仍无法与已知的强效抗氧化剂如槲皮素（QCT）相媲美，这表明未来的研究可以进一步探索如何优化这些油的抗氧化性能。

在抗糖尿病活性方面，研究发现所有提取物均能抑制α-葡萄糖苷酶，而对α-淀粉酶的抑制效果不明显。这一结果可能与这两种酶的结构和功能特性有关。α-葡萄糖苷酶在碳水化合物消化的最后一步起作用，直接参与葡萄糖的吸收过程，因此其抑制效果对于控制血糖水平具有重要意义。相比之下，α-淀粉酶主要负责淀粉的初步分解，其抑制可能对血糖控制的效果较弱。此外，SFE和SE提取的油在抑制α-葡萄糖苷酶方面表现出更佳的效果，这可能与其富含的某些脂肪酸有关，这些脂肪酸可能通过与酶的结合，发挥出更强的抑制作用。

细胞毒性测试的结果显示，CPE和SFE提取的油在所有测试浓度下均未表现出显著的细胞毒性，而SE提取的油在高浓度（800和1000 μg/mL）下则显示出一定的毒性。这一结果提示，在某些应用场景中，SE方法可能并不适用，尤其是在对细胞存活率要求较高的情况下。例如，在开发用于妊娠相关疾病的天然产品时，SE方法可能因残留溶剂的存在而受到限制，而SFE方法则因其安全性而更受青睐。

此外，研究还指出，由于Passiflora edulis种子油的疏水性，需要在进行抗氧化和酶抑制活性测试前进行样品分散处理，以确保其与水相反应体系的兼容性。虽然这一步骤是必要的，但可能会对化合物的相互作用产生一定影响。因此，在未来的研究中，需要进一步优化样品处理方法，以更准确地评估油的生物活性。

研究的局限性之一在于，所有实验均在体外环境中进行，无法完全模拟人体内的复杂生理条件，包括吸收、代谢和化合物间的相互作用。然而，通过使用与母胎界面相关的细胞模型，研究者能够提供关于油在生理相关环境中的初步安全性和功能性的数据，这为后续的体内和临床研究奠定了基础。

综上所述，本研究揭示了不同提取方法对Passiflora edulis种子油质量和生物活性的影响。SE方法虽然在油产量和总酚含量方面具有优势，但其在细胞毒性方面存在一定的风险。而SFE方法则在保持细胞存活率的同时，展现了更全面的生物活性，尤其是在抗氧化和抗糖尿病方面。这表明，SFE是一种在功能性和安全性之间取得良好平衡的提取方法，尤其适用于开发用于母婴健康、抗氧化作用和代谢调节的天然产品。未来的研究可以进一步探索如何提高这些油的抗氧化能力，并评估其在体内的实际效果，以推动其在更广泛领域的应用。