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霍氏坡垒(Hopea beccariana)Burck 茎皮提取物含生物活性化合物,却易降解。研究人员用壳聚糖和阿拉伯胶作壁材,通过喷雾干燥法将其制成粉末。结果显示特定比例组合有良好效果,这为天然防腐剂开发提供新思路。
在植物提取物的研究领域中,有这样一种神奇的植物 —— 霍氏坡垒(Hopea beccariana),它的茎皮提取物里藏着 “宝藏”,含有像黄酮类(每克提取物含 106.70 毫克槲皮素当量)和酚类(每克提取物含 33.94 毫克没食子酸当量)这样的生物活性化合物,这些化合物就像小小的 “健康卫士”,具有抗氧化和抗菌的潜力,能在很多方面发挥大作用。然而,这些 “小卫士” 却十分脆弱,温度、光照和氧气等环境因素就像 “敌人” 一样,轻易就能让它们降解。一旦降解,生物活性化合物的效果大打折扣,这可就限制了霍氏坡垒茎皮提取物在各个行业的应用,尤其是在椰子糖生产过程中,它没办法好好保护采集的椰子汁,这可让相关从业者们十分头疼。
为了解决这个难题,来自国外(从材料来源中 “公司 Nura Jaya, Surabaya, Indonesia” 以及 “Mandor Village, West Borneo Indonesia” 等地名可推断研究人员来自印度尼西亚)的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。他们把目光投向了壳聚糖和阿拉伯胶这两种天然物质,想用它们作为壁材,通过喷雾干燥的方法,把霍氏坡垒茎皮提取物变成粉末状,给这些生物活性化合物穿上 “坚固的铠甲”。经过一系列的研究,他们得出了不少重要结论。不同浓度组合的壳聚糖和阿拉伯胶在保护槲皮素化合物和抑制有害微生物生长方面表现各异,其中壳聚糖和阿拉伯胶分别为 5 mg/mL 的组合效果较为突出,不仅保护了一定量的槲皮素化合物,还在抗菌方面展现出不错的能力,而且得到的粉末也具备良好的物理化学性质。这项研究成果发表在《Bioresource Technology Reports》上,它的意义非凡,为天然壁材在保护生物活性化合物方面的应用提供了新的思路,有望推动天然防腐剂等相关领域的发展。
研究人员在开展研究时,用到了几个主要关键的技术方法。首先是喷雾干燥技术,它能把液体提取物转化成更稳定的粉末形式,具有效率高、成本低等优点。其次,在研究过程中,进行了各种理化性质的测定,包括对粉末的产量、含水量、pH 值等的分析,以此来评估不同壁材组合的效果。另外,还对提取物中槲皮素化合物的含量以及抗菌活性进行了检测,通过抑菌圈大小和最小抑菌浓度、最小杀菌浓度等指标来衡量。
下面来看看具体的研究结果:
- 产量、含水量和 pH 值:通过方差分析发现,壳聚糖和阿拉伯胶之间存在显著的相互作用(P ≤ 0.05)。当壳聚糖浓度最低(5 mg/mL),与浓度为其 3 倍(15 mg/mL)的阿拉伯胶组合时,能获得最高产量,达到 50.42%。而壳聚糖和阿拉伯胶浓度都最低(5:5 mg/mL)时,得到的粉末含水量最低,仅为 5.79% 。
- 保护生物活性化合物及抗菌活性:壳聚糖和阿拉伯胶浓度均为 5 mg/mL 的组合,保护了 51.13 mg/g 的槲皮素化合物(初始为 71.37 mg/g),抑菌圈范围在 10.48 - 14.18 mm,最小抑菌浓度为 0.156 mg/mL,但最小杀菌浓度超过了 5 mg/mL。
- 粉末的其他性质:最终得到的粉末粒径为 79.71 nm,溶解度达到 89.6%。
研究结论表明,该研究成功地利用壳聚糖和阿拉伯胶作为壁材,通过喷雾干燥法将霍氏坡垒茎皮提取物制成了粉末。不同浓度组合的壳聚糖和阿拉伯胶在维持槲皮素化合物含量以及抑制微生物生长方面效果不同,这有助于人们深入理解天然壁材在提取物封装中的作用。在讨论部分,研究人员进一步指出,虽然取得了一定成果,但未来还可以在优化壁材比例、探索更多应用场景等方面展开研究。这项研究的重要意义在于,它为开发利用天然壁材保护生物活性化合物提供了理论依据和实践参考,在食品、医药等行业具有潜在的应用价值,有望推动相关领域的进一步发展。