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为解决菠萝纤维中多酚成分未完全明晰，其在不同部位分布及抗菌性能差异不明等问题，研究人员开展菠萝纤维多酚成分、分布及生物活性的研究。结果显示 PRF 多酚含量最高，PLF 抗菌效果最佳。该研究为菠萝副产物应用提供依据。
菠萝，作为一种常见的热带水果，其果实备受人们喜爱，然而菠萝的叶子、茎和根往往被忽视。实际上，这些被丢弃的部分蕴含着巨大的开发潜力。在过去，菠萝叶、茎和根大多被粉碎回收，有效利用率极低，仅在 1% 以下。虽然部分菠萝叶被用于制备奶牛青贮饲料、发酵生产丁醇、合成糖以及提取纤维改善纺织品抗菌性能等，但仍存在诸多问题。比如，菠萝纤维中多酚成分的系统表征尚未完全明确，其在不同部位的分布情况以及抗菌化合物的差异也不清楚，这严重限制了菠萝副产物在工业上的进一步应用。
为了深入了解菠萝纤维中多酚的奥秘，推动菠萝副产物的有效利用，研究人员开展了一系列研究。他们针对菠萝叶纤维（PLF）、茎纤维（PSF）和根纤维（PRF）中的多酚进行研究，旨在全面分析其多酚成分、分布以及生物活性，为菠萝副产物在功能材料和抗菌配方中的应用提供关键依据。该研究成果发表在《Current Research in Food Science》上。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先是超高压液相色谱 - 质谱（UHPLC - MS）技术，用于分离和鉴定菠萝纤维中的多酚化合物；其次是偏最小二乘法判别分析（OPLS - DA），辅助分析多酚的分布特征；此外，还通过测定多酚含量、体外抗氧化活性以及体外抗菌活性实验，来探究多酚的生物活性。在实验中，对菠萝叶、茎、根进行处理获取纤维样本，并通过一系列提取、测定、分析流程得出实验数据。
下面来看具体的研究结果：
- 菠萝纤维中多酚含量的比较分析：研究发现，菠萝根纤维（PRF）的多酚含量最高，达到 9.55±0.21mg/g，其次是茎纤维（PSF），叶纤维（PLF）的多酚含量相对较低。这表明不同部位的菠萝纤维，其多酚含量存在显著差异。
- 菠萝纤维中多酚的分离与鉴定：利用 UHPLC - MS 技术，研究人员从 PRF、PSF 和 PLF 中分离出 83 种多酚化合物，其中 66 种在负离子模式下检测到，17 种在正离子模式下检测到。进一步分析发现，不同纤维中含量较高的多酚化合物有所不同，这可能与菠萝叶、茎、根的不同功能及代谢途径差异有关。同时，对这些多酚化合物进行代谢途径富集分析，发现它们主要参与苯丙烷生物合成、次生代谢产物生物合成等 10 条 KEGG 途径，其中苯丙烷生物合成和次生代谢产物生物合成（Part 2）是最为显著的代谢途径。
- 菠萝纤维中多酚的差异分析：通过火山图和聚类热图分析，研究人员发现不同菠萝纤维间多酚含量存在显著差异。与 PLF 相比，PRF 和 PSF 中分别有 34 种和 31 种多酚含量显著下降，同时也有 35 种和 29 种多酚含量显著上升。在 PRF 与 PSF 的比较中，也存在类似的含量变化情况。
- 菠萝纤维中多酚的体外抗氧化活性分析：在浓度为 0.01mg/mL 时，研究人员测定了多酚的体外抗氧化活性。结果显示，多酚对 DPPH 和羟基自由基的清除能力顺序为 PLF > PSF > PRF，而总体抗氧化能力顺序为 PSF > PLF > PRF。这种抗氧化能力与多酚含量之间的非比例关系，可能是由于不同菠萝组织中多酚的分布和组成差异导致的。
- 菠萝纤维中多酚的体外抗菌效果分析：研究人员对 PRF、PSF 和 PLF 中的多酚进行体外抗菌实验，发现它们对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抑制效果存在差异。PLF 中的多酚对E. coli和S. aureus均表现出浓度依赖性的抗菌活性，且在 8% 浓度下对S. aureus的抑制效果显著；PRF 和 PSF 中的多酚对E. coli的抑制活性较弱，对S. aureus的抑制效果也不如 PLF。
综合上述研究结果，该研究得出以下结论：菠萝根纤维多酚含量最高，茎纤维多酚抗氧化活性较好，叶纤维多酚抗菌效果最强。通过 UHPLC - MS 分析，从三种菠萝纤维中成功分离并鉴定出 83 种多酚化合物。不同纤维间多酚的分布和生物活性差异，主要源于菠萝叶、茎、根的代谢途径不同。这些发现为菠萝副产物的高值化利用提供了重要依据，例如可用于开发抗菌、保鲜的纸基材料，应用于果蔬保鲜等领域，对推动菠萝产业的健康发展具有重要意义。同时，研究人员也指出，未来还需进一步探索纤维提取方法、制浆等造纸工艺对菠萝纤维中酚类化合物含量的影响，以更好地挖掘菠萝副产物的潜在价值。
