石榴废弃物高值化利用:基于白色果皮品种的天然抗氧化剂开发策略

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:Bioresource Technology Reports CS7.2

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  本研究针对石榴加工废弃物(果皮/种子)造成的环境压力及资源浪费问题,通过系统分析8个伊朗石榴品种的酚类物质分布规律,发现白色果皮品种(SW/OW)的总酚(796–805?mg GAE/100?g FW)、黄酮(12.7–12.8?mg Ru/100?g FW)及单宁含量(145–148?mg TAE/100?g FW)显著高于其他色系品种,其抗氧化活性提升9–129%,为食品医药行业提供了优质天然抗氧化剂来源,推动了农业废弃物在生物精炼领域的应用。

  

石榴的“宝藏外衣”:从环境负担到天然抗氧化剂金矿
全球每年产生约162万吨石榴加工废弃物,其中果皮占比高达60%,这些富含生物活性成分的“农业副产品”长期被当作垃圾处理。随着可持续发展理念的深化,如何将石榴皮从环境负担转化为高附加值资源,成为横跨农业、食品和制药领域的关键课题。伊朗作为石榴遗传多样性中心,其特色品种的酚类物质分布规律尚未明确,制约了精准化利用。针对这一空白,Bu-Ali Sina大学的研究团队对8个伊朗特色品种(4甜4酸)展开系统研究,成果发表于《Bioresource Technology Reports》,揭示了白色果皮品种在天然抗氧化剂开发中的独特优势。

关键技术方法
研究采用伊朗Saveh石榴研究中心的8个典型品种(含4种果皮颜色),通过福林酚法测定总酚含量(TPC),氯化铝比色法分析黄酮,福林-丹尼斯法量化单宁,结合DPPH/FRAP评估抗氧化活性。采用方差分析比较品种间差异,重点关注果皮与种子中酚类物质的分布特征。

研究结果
1. 样本准备
选取甜型(SA/SB/SW/SM)和酸型(OA/OS/OW/OM)两大类别,涵盖黑、白、红、黄四种果皮表型,所有样本均来自伊朗Saveh地区标准化种植的成熟果实。

2. 总酚含量
白色果皮品种(SW/OW)展现出惊人的酚类富集能力:果皮TPC达805?mg GAE/100?g FW,较深色品种提升15%;种子TPC受品种影响更显著(p<0.01),证实遗传背景对次级代谢产物的调控作用。

3. 抗氧化活性
SW/OW的DPPH清除率比红色品种高129%,FRAP值提升9-42%,这种“颜色-活性”相关性为工业选材提供了直观筛选指标。

结论与展望
该研究首次系统论证伊朗白色果皮石榴的抗氧化优势,其果皮中punicalagin(安石榴苷)等缩合单宁的高积累特性,使其成为替代合成抗氧化剂的理想选择。研究成果不仅为石榴加工产业链的“零废弃”目标提供技术支撑,更建立了“品种-成分-功效”的精准对应关系,助力个性化生物精炼方案设计。未来研究可进一步解析白色品种特异代谢通路的分子机制,并开发果皮活性成分的微胶囊化等稳定化技术。

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