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为解决可可豆壳（CBS）大量废弃及传统萃取技术的弊端，研究人员开展用多元醇基微波辅助萃取（MAE）提取 CBS 中生物活性化合物的研究。结果显示，PG 在最佳条件下效果优异，安全性和功效更佳。该研究为化妆品行业提供绿色替代方案。
在巧克力风靡全球的背后，可可产业产生了大量的可可豆壳（CBS）废弃物，每年超 700,000 吨。这些 CBS 大多被丢弃，不仅造成环境污染，更是资源的极大浪费。与此同时，化妆品行业对天然、绿色且具有美白功效成分的需求日益增长。CBS 中富含酚类和黄酮类化合物，有抑制酪氨酸酶、减少黑色素生成的潜力，有望成为皮肤美白产品的优质原料。但传统萃取技术存在耗时长、溶剂用量大、易破坏热敏成分等问题，且常用的有机溶剂存在毒性和环境风险。在此背景下，开展一种绿色、高效的 CBS 生物活性化合物萃取方法研究迫在眉睫。
泰国的研究人员针对这一现状，开展了以多元醇为溶剂的微波辅助萃取（MAE）技术提取 CBS 中生物活性化合物的研究。该研究成果发表在《Current Research in Green and Sustainable Chemistry》上，为解决 CBS 废弃物利用和化妆品原料绿色化问题提供了新方向。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是微波辅助萃取技术，利用 Ethos X 微波系统，在不同条件下对 CBS 进行萃取。其次，通过测定总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）和酪氨酸酶抑制活性，评估萃取效果。利用 LC - QQQ 分析对生物活性化合物进行鉴定和定量。此外，通过细胞培养实验，包括细胞毒性测定、抗黑色素生成测定和细胞酪氨酸酶活性测定，评估提取物的安全性和功效。
研究条件优化
- 多元醇类型的影响：研究人员比较了丙二醇（PG）、丁二醇、甘油、己二醇和 1,2 - 己二醇等不同多元醇对萃取效果的影响。结果发现，PG 在萃取酚类和黄酮类化合物方面表现出色，其 TPC 和 TFC 较高，酪氨酸酶抑制活性也较好。这得益于 PG 平衡的极性和较低的粘度，有利于极性化合物的溶解和扩散。
- 多元醇浓度的影响：测试不同浓度的 PG 发现，60% w/v 的 PG 溶液在综合提取效果上最佳。该浓度下，TPC 和 TFC 较高，且酪氨酸酶抑制活性也较高，可能是其极性与目标化合物匹配良好，促进了溶解和萃取。
- 固液比的影响：实验表明，1:50 的固液比能显著提高 TPC 和 TFC 的含量。较高的固液比增加了溶剂体积，使溶剂更有效地渗透细胞，促进酚类化合物的释放，提高萃取率。同时，该固液比下酪氨酸酶抑制活性也最高。
- 温度的影响：升高温度能增强分子运动，降低溶剂粘度，提高萃取效率。研究发现，100°C 时萃取的 TPC 和 TFC 最高，酪氨酸酶抑制活性也最强，说明此温度为最佳萃取温度。
- 萃取时间的影响：30 分钟的萃取时间可使目标化合物充分扩散到溶剂中，达到最高的 TPC 和 TFC，酪氨酸酶抑制活性也最高，表明这是理想的萃取时长。
MAE 与选定及传统溶剂的比较
与传统溶剂乙醇相比，PG 在萃取 CBS 生物活性化合物方面更具优势。PG 萃取的 TPC 和 TFC 显著高于乙醇，尽管两者酪氨酸酶抑制活性相当，但 PG 能提取更多具有功能特性的生物活性化合物，且更安全、环保。
生物活性物质的测定
通过 LC - QQQ 分析，确定了 CBS 提取物中主要的生物活性化合物，如可可碱、槲皮素和原儿茶酸等。PG - MAE 提取物中部分生物活性化合物浓度更高，这解释了其 TPC、TFC 和酪氨酸酶抑制活性更高的原因。这些化合物可降低酪氨酸酶活性和黑色素生成，还具有抗氧化作用，对皮肤健康有益。
细胞培养实验
- 细胞毒性测定：实验表明，低浓度的 PG - MAE 和 EtOH - MAE 提取物（1、5 和 10 mg/mL）对 B16F10 黑色素瘤细胞无细胞毒性，50 mg/mL 时细胞活力下降，但 PG - MAE 的细胞活力更高，说明 PG 对细胞的危害更小。
- 抗黑色素生成测定：PG - MAE 和 EtOH - MAE 提取物均能显著抑制黑色素生成，且呈剂量依赖性。PG - MAE 提取物的抑制效果更优，这与其含有更高水平的具有抑制黑色素合成特性的化合物有关，如槲皮素、儿茶素和葫芦巴碱等。
- 细胞酪氨酸酶活性测定：PG - MAE 对酪氨酸酶的抑制作用明显强于 EtOH - MAE，甚至优于标准的曲酸。这表明 PG - MAE 在抑制黑色素生成方面更有效，其生物活性化合物通过抑制酪氨酸酶发挥作用。
研究表明，CBS 是一种有潜力的皮肤美白生物活性化合物来源。MAE 结合 PG 萃取技术高效且环保，最佳萃取条件为 60% w/v PG、1:50 固液比、100°C 和 30 分钟萃取时间。PG 在萃取效率和功能活性上优于乙醇，其提取物安全性高、功效好。该研究为化妆品行业提供了可持续的原料选择，有助于解决 CBS 废弃物的环境和经济问题。不过，可可碱的酪氨酸酶抑制活性还需进一步研究，以挖掘 CBS 在化妆品领域更多的应用潜力，推动其在化妆品行业的广泛应用。
