创新性绿色提取技术优化石莼(Ulva lactuca)与泡叶藻(Ascophyllum nodosum)功能成分的提取及其安全性研究

本研究针对传统海藻活性成分提取效率低、环境负担重的问题，采用亚临界水提取(SBWE)结合微波辅助技术，系统优化了石莼和泡叶藻的粒径分级(25-53 μm)提取工艺。结果表明，该绿色方法显著提升了多糖、酚类等生物活性物质的得率，并证实提取物具有抗菌、抗氧化及双向调节炎症功能，为海洋功能性食品开发提供了安全高效的技术路径。

　　

研究背景与意义
全球对天然功能性成分的需求激增，推动了对海洋生物资源的深度开发。石莼(Ulva lactuca)和泡叶藻(Ascophyllum nodosum)作为典型的绿藻与褐藻，富含具有抗菌、抗炎和抗氧化活性的多糖(如葡糖醛酸)和酚类物质。然而，传统提取方法存在能耗高、有机溶剂污染等问题，且不同粒径对生物活性成分释放的影响机制尚未明确。加拿大研究团队通过创新性绿色提取技术，为解决这一产业瓶颈提供了科学方案。

关键技术方法
研究采用分级研磨(10-60 min)获得5种粒径梯度(<25->355 μm)的海藻粉末，结合微波辅助亚临界水提取(SBWE)进行短时处理。通过检测总碳水化合物、酚类等指标评估得率，并采用RAW 264.7巨噬细胞模型评估抗炎活性，Caco-2单层细胞的跨上皮电阻(TEER)验证安全性。

研究结果
1. 粒径分布特征
泡叶藻在25-53 μm粒径区间占比最高(43.4%)，石莼则在53-106 μm表现最优。研磨30分钟即可达到理想粒径分布，延长至60分钟无显著提升(P=0.493)。

2. 生物活性物质得率
25-53 μm粒径组在微波辅助提取中表现突出：总碳水化合物得率提升37%，酚类物质含量较粗颗粒(>355 μm)增加2.1倍，葡糖醛酸释放量达峰值。

3. 功能验证
抗菌实验显示提取物对革兰氏阴性菌抑菌圈直径达12.3 mm；抗氧化活性(DPPH法)IC₅₀
值为0.18 mg/mL。RAW 264.7细胞实验证实其可双向调节炎症因子(TNF-α/IL-10)，TEER值维持>500 Ω·cm²
，表明肠道屏障完整性未受破坏。

结论与展望
该研究首次系统论证了粒径控制对海藻绿色提取的关键作用，25-53 μm为最优参数窗口。创新的SBWE-微波协同技术将提取时间缩短至传统方法的1/4，同时保障了提取物的安全性和生物活性。研究成果为海洋来源的功能性食品开发提供了标准化工艺参考，尤其对解决抗生素耐药性背景下天然抗菌剂的开发具有重要价值。论文发表于《Food Hydrocolloids》，标志着绿色海洋生物技术领域的重大突破。