《Biochemical Systematics and Ecology》：Bioactive extracts from plant biomass: Antioxidant, antibacterial, and physicochemical characterization
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可持续纺织与植物多酚功能特性研究：基于印尼八种生物质植物提取物的抗氧化和抗菌活性分析，采用HS-GC-MS与SEM验证其协同作用机制及传统巴厘纱应用潜力。
玛雅·伊斯梅亚蒂（Maya Ismayati）|妮莎·努尔法吉琳·索利哈特（Nissa Nurfajrin Solihat）|法赫里亚·普斯皮塔·萨里（Fahriya Puspita Sari）|维迪亚·法特里亚萨里（Widya Fatriasari）|尼·普图·拉特纳·阿尤·克里桑蒂（Ni Putu Ratna Ayu Krishanti）|德斯·萨普特罗·维博沃（Des Saputro Wibowo）|伊斯蒂·科马里亚（Isti Qomariah）|纳迪法·穆姆塔兹（Nadhifah Mumtaz）|伊斯马瓦蒂（Ismawati）|拉蒂·尤尼亚斯特里（Ratih Yuniastri）|伊万·里斯纳斯阿里（Iwan Risnasari）
生物质与生物制品研究中心，国家研究与创新机构（BRIN），Jl. Raya Bogor KM 46，茂物，西爪哇，16911，印度尼西亚
摘要
本研究探讨了从印度尼西亚生物质植物中提取的富含多酚的化合物在开发可持续且多功能天然植物以用于传统蜡染艺术中的潜力。研究了八种植物部位：石榴皮、槟榔籽、索加树皮、山竹皮、菠萝蜜皮、芒果叶、绿茶树皮和红木。
所有植物提取物均表现出显著的抗氧化和抗菌特性。其中，石榴、槟榔和红木的多酚活性最高（分别为62.07%、57.11%和52.2%），总多酚含量也最高（分别为38.59%、39.55%和43.96%）。抗菌实验表明，这三种提取物能有效抑制革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的生长，包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、痤疮丙酸杆菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌。通过HS-GC-MS和Py-GC-MS技术对挥发性和多酚化合物进行分析，发现石榴、槟榔和红木中存在具有抗氧化和抗菌作用的生物活性成分。提取物的整体活性归因于多种化合物的协同作用，而非单一活性成分。
扫描电子显微镜（SEM）分析进一步证实，这些提取物会对细菌细胞造成结构损伤，包括表面穿孔和裂解。此外，这些植物提取物天然的土色调为传统印度尼西亚蜡染纺织品增添了美学价值和经济价值，同时具有抗菌和抗氧化功能。
引言
蜡染以其复杂的图案和鲜艳的色彩，成为印度尼西亚丰富文化身份的永恒象征。蜡染无疑是艺术表达和文化传承的杰作，但必须认识到，由于使用合成染料，如果管理不当，它可能对环境产生负面影响（Mia等人，2019年）。这些合成染料在纺织工业中被广泛使用（Slama等人，2021年），而一些蜡染生产设施中废水处理不当会导致有害化学物质和未处理的染料残留物进入水体，对水生生态系统和水质构成严重威胁。这种污染会导致有害物质（如硫、磷、氮和重金属离子）的扩散，从而促进藻类、真菌和蓝藻的生长（Khalik等人，2018年）。为了解决这些环境问题并保持蜡染的美观，环保意识强的蜡染工匠和制造商越来越多地转向使用天然植物提取物，并采用在纺织工业中流行的绿色技术（Haji和Naebe，2020年；K等人，2020年；S. Adeel等人，2021年）。
与合成色素相比，天然植物提取物因其环保特性而受到认可，因为它们可生物降解，在纺织染色过程中产生的有害废物较少（Arifeen等人，2021年；K等人，2020年；Mia等人，2020年；Salauddin Sk等人，2021年）。它们能产生独特、自然且柔和的色调，有些还具有天然的功能性（Pandey等人，2019年）。这些天然植物提取物来源于多种植物，如芒果树（Mangifera indica）、靛蓝植物、姜黄和茜草，用于染色棉、丝绸和聚酯纤维，以及铁和铜等矿物质（Banna等人，2019年；Saxena和Raja，2014年）。
需要进一步研究染料植物的可持续种植和收获方法，以及优化染料提取技术。记录与天然植物提取物相关的传统知识对于充分发挥其潜力也至关重要。最近对天然植物提取物的结构和性质的研究揭示了它们的重要性（Kamboj等人，2022年）。许多用于染料提取的植物具有药用价值，并表现出显著的抗菌活性（Hussein等人，1997年；Rajendran等人，2004年）。特别是这些染料中的多酚类物质，如木质素、单宁和黄酮类，具有强大的抗菌和抗氧化作用（Kamboj等人，2022年；Machado等人，2003年；Rumpf等人，2023年）。然而，关于这些化合物在纺织材料中的应用及其抗菌效果的研究仍较为有限。因此，本研究旨在全面评估来自印度尼西亚植物的多酚类化合物的抗菌、抗氧化（抗紫外线）和物理化学性质，旨在创造可持续且多功能的天然植物提取物，以提升传统蜡染艺术。
材料
本研究使用的主要材料是干燥的原始植物生物质，这些生物质常被用作印度尼西亚纺织品的天然染料。包括石榴皮（Punica granatum）、槟榔籽（Areca catechu L.）、索加树皮（Pelthoporum pterocarpum）、山竹皮（Garcinia mangostana）、菠萝蜜皮（Artocarpus heterophyllus）、芒果叶（Mangifera indica）、绿茶树皮（Camellia sinensis）和红木树皮（Caesalpinia sappan L.），均来自当地天然植物资源
天然植物提取物的产量、抗氧化剂和总多酚含量
每种天然植物提取物都是从八种不同的干燥原始植物材料中通过水提取的。如表1所示，石榴皮的产量最高，而菠萝蜜皮的产量最低。天然植物提取物的产量（其中大多含有多酚化合物）取决于植物种类、提取方法、溶剂、pH值、时间和温度（Rahayu等人，2020年；Rodiah等人，2022年）。对表1中数据的分析显示
结论
来自六种植物的多酚类化合物：石榴皮（Punica granatum）、槟榔籽（Areca catechu L.）、索加树皮（Pelthoporum pterocarpum）、山竹皮（Garcinia mangostana）、菠萝蜜皮（Artocarpus heterophyllus）、芒果叶（Mangifera indica）、绿茶树皮（Camellia sinensis）和红木树皮（Caesalpinia sappan L.），具有作为纺织品天然提取物的潜力，可作为抗氧化剂和抗菌剂增加产品附加值。高含量的植物提取物
作者贡献声明
玛雅·伊斯梅亚蒂（Maya Ismayati）：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原稿、资源获取、项目管理、方法论、研究设计、资金筹集、数据分析、概念构建。妮莎·努尔法吉琳·索利哈特（Nissa Nurfajrin Solihat）：撰写 – 原稿、数据管理。法赫里亚·普斯皮塔·萨里（Fahriya Puspita Sari）：撰写 – 原稿。维迪亚·法特里亚萨里（Widya Fatriasari）：撰写 – 原稿。尼·普图·拉特纳·阿尤·克里桑蒂（Ni Putu Ratna Ayu Krishanti）：数据分析。德斯·萨普特罗·维博沃（Des Saputro Wibowo）：数据分析。伊斯蒂·科马里亚（Isti Qomariah）：撰写 –
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
作者感谢Cibinong先进表征实验室——BRIN生物制品综合实验室通过E-Layanan Sains提供的设施和科学技术支持。此外，作者还感谢印度尼西亚国家研究与创新机构（BRIN）的“Riset dan Inovasi Untuk Indonesia Maju”（RIIM）第四批项目（编号37/II.7/HK/2023）对他们的研究给予的支持。
