综述:纳米乳液作为生物活性化合物先进递送系统在可持续食品保鲜中的应用

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 3.4

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  本研究通过响应面法(RSM)优化超声辅助提取(UAE)技术,从海枣副产物(种子、花被片、小穗)中高效提取酚类化合物,揭示其抗氧化(DPPH抑制率最高达90%)和广谱抗菌活性(如对金黄色葡萄球菌MIC低至0.1 mg/mL),UHPLC-UV-MS鉴定出28种次生代谢物,为农业废弃物高值化利用提供科学依据。

  

可持续食品保鲜中的生物活性化合物递送系统

摘要
海枣(Phoenix dactylifera L.)加工产生的副产物(种子、花被片、小穗)富含酚类化合物。研究采用响应面法优化超声辅助提取工艺,种子最佳条件为20°C、5分钟、60%乙醇,花被片为17°C、4分钟、61%乙醇,小穗为50°C、4.5分钟、60%乙醇。UHPLC-UV-MS分析鉴定出28种代谢物,包括酚酸、黄酮苷及磺酸化黄酮。花被片提取物DPPH自由基清除率最高(90%),小穗提取物对大肠杆菌抑制作用最强(MIC 2.5 mg/mL),花被片提取物对金黄色葡萄球菌的MIC仅0.1 mg/mL。

材料与方法
化学试剂:使用HPLC级乙醇、甲醇和乙腈,标准品包括原儿茶酸、芦丁等。样品制备:Deglet Nour品种的副产物经45°C干燥后研磨过筛。超声提取:采用35 kHz超声仪,考察温度(10-30°C)、时间(1-5分钟)和乙醇浓度(50-70%)三因素。分析技术:总酚含量(TPC)采用Folin-Ciocalteu法测定,抗氧化活性通过DPPH清除实验评估,抗菌活性采用肉汤微量稀释法测试9种致病菌。

结果与讨论
单因素分析:种子在30°C、65%乙醇下TPC最高(110 mg GAE/g DW),花被片在50°C、80%乙醇时抗氧化活性最佳。响应面模型:二次多项式方程显示,花被片的TPC与温度呈负相关(b2=-3.6),而种子TPC随提取时间增加(b1=5.595)。代谢物鉴定:首次在海枣中报道原儿茶酸和3,4,2',3',4'-五羟基查尔酮衍生物,花被片富含木犀草素鼠李糖二糖苷(m/z 755→285)。缩合单宁:种子中原花青素含量达91.6 mg/g,聚合度(6.07)显著高于花被片(3.26)。

抗菌机制
花被片提取物对革兰氏阳性菌(如粪肠球菌)和革兰氏阴性菌(如沙门氏菌)均有效,其活性与黄酮苷(如异鼠李素-3-O-芸香糖苷)和酚酸(如咖啡酰奎宁酸)的协同作用相关。原花青素通过破坏细菌膜结构发挥抑菌效果,其中低聚体(≤4单元)活性高于聚合物。

结论
海枣副产物提取物作为天然抗氧化剂和抗菌剂,在食品保鲜和医药领域具有应用潜力。研究建立的绿色提取工艺为农业废弃物资源化提供了技术支撑,符合循环经济理念。未来需进一步探究其体内活性和工业化放大生产参数。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献支持内容,专业术语如UHPLC-UV-MS、MIC等均保留原文格式)

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