综述：生物功能植物纤维及其生物活性材料：一项批判性综述

（编辑推荐）本文系统综述了植物纤维的生物活性成分（如木质素、多酚、VOCs）及其生物功能特性（抗菌、抗氧化、UV防护），重点探讨了植物纤维在生物医学领域（如伤口敷料、组织工程）的应用潜力，为天然材料替代合成纤维提供了科学依据。

　　

植物纤维的化学与理化特性

植物纤维主要分为七大类：韧皮纤维（如亚麻、大麻）、叶纤维（如菠萝叶）、果实纤维（如椰壳）、种子纤维（如棉花）、秸秆纤维（如小麦）、禾草纤维（如竹）和木纤维。其核心成分为纤维素（40-80%）、半纤维素（10-40%）和木质素（5-30%），其中木质素作为主要生物活性成分，贡献了85-90%的UV吸收能力，并通过其苯丙烷结构发挥抗氧化和抗菌作用。

生物功能特性：从实验室到临床

抗菌活性是植物纤维最显著的特性，如亚麻纤维对金黄色葡萄球菌的抑制率达70%，归因于木质素衍生的酚类化合物。抗氧化活性方面，亚麻品种Artemida的DPPH自由基清除率高达60%，而竹纤维的ORAC值（氧自由基吸收能力）为800 μmol TE/g。UV防护性能中，棉纤维经姜黄提取物染色后，UPF（紫外线防护系数）从5提升至50+，媲美合成材料。

植物纤维染色技术：增效新策略

通过生态染色技术（如微波辅助提取）将药用植物提取物（如石榴皮、印楝）负载到纤维上，可显著增强功能。例如，姜黄染色的棉纤维不仅抗菌性提升3倍，还展现出促伤口愈合特性，其胶原沉积速率比对照组高20%。

生物医学应用：突破与挑战

在伤口敷料领域，竹纤维基敷料因其高吸液性（吸水率400%）和抑菌性成为糖尿病溃疡的理想选择。而骨组织工程中，大麻纤维/羟基磷灰石复合材料的抗压强度达120 MPa，接近松质骨水平。但纤维质量受气候影响显著——干旱可使棉纤维强度下降15%，提示需优化种植与储存条件。

未来展望

随着绿色化学技术的发展，功能化植物纤维在智能敷料（pH响应型）和药物缓释系统的应用值得期待。然而，标准化提取工艺和大规模生产成本仍是产业化瓶颈。正如作者强调，这类材料的核心优势在于其“生态-功能”双重属性，为医疗可持续发展提供了新范式。