榴莲花代谢组学双平台分析:农业废弃物中具有生物活性的原花青素新来源

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Food Chemistry: X 6.5

编辑推荐:

  本研究针对农业废弃物资源化利用和功能性成分开发需求,通过双平台代谢组学(GC-MS/UHPLC-ESI-QTOF-MS/MS)技术分析榴莲花代谢物,首次发现其富含原花青素B1/B2/C1和(-)-表儿茶素(EP),总含量达7.68 mg/g。体外实验证实提取物可显著抑制UVA诱导的HaCaT细胞氧化应激(ROS降低28%)和炎症因子(TNF-α抑制48.9%),为化妆品和营养保健品开发提供了可持续原料来源。

  

随着气候变化加剧,紫外线辐射(UVR)和空气污染物导致的皮肤氧化损伤问题日益突出。原花青素(procyanidins)作为葡萄籽、苹果中的多酚类物质,虽具有显著抗氧化和抗炎特性,但其原料成本高昂且供应不足。与此同时,东南亚地区榴莲种植产生的农业废弃物每年超百万吨,其中80%未成熟的榴莲花因疏花措施被废弃,既造成资源浪费又加剧环境污染。这一矛盾现状促使研究人员探索农业废弃物的高值化利用途径。

泰国朱拉隆功大学的研究团队创新性地将目光投向榴莲花这一未被开发的资源。通过双平台代谢组学分析结合生物活性验证,首次系统揭示了榴莲花作为原花青素新型来源的应用潜力,相关成果发表在《Food Chemistry: X》。

研究采用超高效液相色谱-电喷雾电离四极杆飞行时间质谱(UHPLC-ESI-QTOF-MS/MS)和气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术进行代谢物鉴定,优化80%乙醇提取工艺后,通过HPLC定量目标成分。体外实验使用UVA诱导的人永生化角质形成细胞(HaCaT)模型,检测提取物对活性氧(ROS)、超氧化物及炎症因子(TNF-α、IL-6)的抑制作用。

3.1 双平台代谢组学分析
GC-MS鉴定出13种初级代谢物,包括蔗糖(含量最高,18.25)、柠檬酸等有机酸,以及丙氨酸等氨基酸。UHPLC-ESI-QTOF-MS/MS则发现5种多酚类物质,其中原花青素B2(29.45)和(-)-表儿茶素(27.46)含量突出,其谱图特征与葡萄籽中的活性成分高度一致。

3.2 溶剂优化与提取
80%乙醇提取效果最佳,获得30.67%的粗提物,含原花青素B1(1.08 mg/g)、B2(2.10 mg/g)、C1(2.13 mg/g)及(-)-表儿茶素(2.37 mg/g),总含量达7.68 mg/g,与苹果皮(12-15 mg/g)等传统来源相当。

3.3 细胞毒性
MTT实验显示粗提物IC50为1211.07 μg/mL,选择125-250 μg/mL(细胞存活率>85%)进行后续实验,符合OECD安全标准。

3.4 生物活性验证
在7 J/cm2 UVA照射下,250 μg/mL提取物使ROS和超氧化物分别降低26.1%和28.2%,显著优于阳性对照原花青素B2。炎症实验中,TNF-α和IL-6分泌量分别抑制48.9%和41.6%,证实其通过调控NF-κB通路缓解光损伤的潜力。

该研究开创性地将榴莲花这一农业废弃物转化为高附加值功能性原料,其原花青素含量与苹果皮相当且提取成本更低。生物活性验证表明,提取物能有效对抗紫外线诱导的氧化应激和炎症反应,为开发抗光老化化妆品和抗炎营养补充剂提供了新选择。从可持续发展角度看,该研究不仅解决了榴莲种植业的废弃物处置难题,更通过"零废弃"理念践行绿色化学原则,为应对气候变化下的皮肤健康挑战提供了双重解决方案——既缓解了传统原花青素原料的供应压力,又创新性地将农业副产物转化为具有明确生物活性的功能性成分。未来研究可进一步优化提取工艺并探索其在 transdermal delivery systems(透皮给药系统)中的应用潜力。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号