泰国传统药用植物Aeginetia indica花中抗氧化化合物的提取优化及其在功能食品中的应用潜力

本研究针对泰国传统药用植物Aeginetia indica花中抗氧化化合物提取工艺缺乏系统优化的问题，采用单因素实验和Plackett-Burman设计(PBD)相结合的策略，系统筛选了乙醇浓度、料液比、提取时间和温度等关键参数。结果表明提取温度(X4)对TPC、DPPH和FRAP影响最大(贡献率88.17%)，而料液比(X2)对TFC最为关键(63.11%)，最终确定60%乙醇、40 mL/g料液比和60°C为最佳提取条件。该研究为开发标准化A. indica提取物应用于功能性食品和植物药物提供了重要技术支撑。

　　

在热带和亚热带地区的传统医药体系中，Aeginetia indica Linn.（俗称"Dok Din"）一直被视为具有重要药用价值的植物资源。这种根全寄生植物广泛分布于亚洲地区，包括印度、泰国、越南和中国南部。在泰国传统医学中，A. indica被用作产后恢复滋补剂，其花或块茎制成的煎剂被认为具有促进利尿、退烧减疲、恢复活力等功效，特别是在泰国北部和东北部地区的女性中广泛应用。

尽管具有悠久的传统使用历史，但与现代广泛研究的药用植物（如Centella asiatica和Andrographis paniculata）相比，A. indica的科学验证仍然相对有限。植物化学研究表明，该植物富含次生代谢产物，特别是黄酮类化合物和酚酸。值得注意的是，其花组织含有芹菜素、木犀草素、槲皮素、芦丁和羟基肉桂酸（如阿魏酸、咖啡酸和绿原酸）等化合物，这些成分通过氢原子转移(HAT)、单电子转移(SET)和调节NF-κB信号通路等方式，表现出抗氧化、抗炎症和酶抑制特性。

近年来，食用花卉作为生物活性化合物的天然来源受到越来越多关注。它们提供多酚、黄酮类和色素，可以融入食品和饮料中，以增强营养价值和消费者吸引力。这使得A. indica处于将食用花卉作为功能性食品成分研究的焦点位置。然而，尽管A. indica具有潜在的生物活性，但很少有研究应用统计优化工具来提高其提取效率。大多数现有工作集中在定性植物化学筛选或粗乙醇提取，缺乏系统优化。

为了解决这一研究空白，来自Phranakhon Si Ayutthaya Rajabhat大学科学技术学院的研究团队开展了一项系统研究，旨在优化从A. indica花中提取抗氧化化合物的工艺参数，相关研究成果发表在《Food Chemistry Advances》上。

研究人员采用了两步策略：首先通过单因素实验确定初步参数范围，然后使用Plackett-Burman设计(PBD)筛选乙醇浓度、料液比、提取时间和提取温度四个关键参数。提取效率通过总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TFC)和抗氧化活性（DPPH和FRAP测定）来评估。

研究使用了来自泰国Phitsanulok省混合落叶林的新鲜A. indica花，在开花高峰期（8月至9月）采集。样品经过严格筛选、清洗后在60.5±0.5°C的热风烘箱中干燥6小时，然后研磨过60目筛，得到均匀粉末。提取物通过离心收集，使用福林酚法和氯化铝比色法分别测定TPC和TFC，同时采用DPPH自由基清除活性和FRAP测定评估抗氧化能力。

单因素实验结果表明，60%乙醇、40 mL/g的料液比和60°C的温度条件有利于最大程度地回收活性化合物，而提取时间超过60分钟反而会降低效率。这些初步结果为后续的多变量统计优化奠定了基础。

Plackett-Burman设计结果进一步证实，提取温度(X₄)是影响TPC、DPPH和FRAP的主要因素，而料液比(X₂)对TFC最为关键。所有响应模型都具有高度显著性(p<0.0001)，R2值超过0.96，表明模型拟合优良。TFC模型表现出最强的性能(R2=0.9859，调整后R2=0.9778，预测R2=0.9585)。低变异系数(<2.0%)和高 adequate precision值(>16)进一步验证了模型的稳健性。

关于因子贡献度，提取温度(X₄)解释了TPC模型变异的59.9%(F=109.3，p<0.0001)，而提取时间(X₃，25.8%)则产生负面影响，这与热降解效应一致。TFC主要受料液比(X₂，63.1%，F=312.2，p<0.0001)的影响，其次是温度(X₄，29.5%)。对于DPPH活性，提取时间(X₃，47.7%，负向)和温度(X₄，46.0%，正向)贡献几乎相等但方向相反，表明其对降解和热增强释放都很敏感。FRAP则 overwhelmingly 依赖于温度(X₄，88.2%，F=156.6，p<0.0001)，这归因于含有没食子酰基或邻二羟基的高还原活性酚类化合物的释放。

模型验证通过Shapiro-Wilk检验(W=0.865-0.958；p>0.05)确认了残差正态性，满足了ANOVA假设。半正态图和Pareto图支持这些发现：在半正态图中离直线最远的变量对应最大的效应，而Pareto图量化了它们的显著性。TPC、TFC与DPPH、FRAP之间的强相关性证实了多酚类化合物—特别是那些含有儿茶酚或没食子酰基的化合物—驱动了A. indica的抗氧化活性。

该研究的结论表明，最佳提取温度代表了最大化多酚溶解化和传质与防止热敏性化合物（如羟基肉桂酸和黄酮醇）降解之间的平衡。适度加热有助于溶剂渗透和细胞壁破坏，而过高温度或过长时间可能加速氧化降解和聚合，从而降低抗氧化活性。溶剂比例通过维持扩散梯度和有效溶解化来贡献。

这项研究为开发标准化A. indica提取物应用于功能性食品、膳食补充剂和植物药物提供了重要技术基础。研究建立的验证基线参数不仅有助于提高A. indica花中抗氧化化合物的回收效率，还突出了其作为功能性食品、营养保健品和植物药物天然抗氧化剂来源的潜力。

然而，研究也存在一些局限性。虽然PBD有效筛选了显著变量，但它只捕获线性效应，没有考虑交互或二次项。因此，温度和溶剂浓度等因素之间潜在的协同或拮抗关系仍有待探索。研究仅关注了TPC、TFC和两种抗氧化测定(DPPH和FRAP)，这提供了有用但有限的抗氧化能力视图。未来研究应该采用响应面法(RSM)或其他多变量优化工具来捕获交互效应，整合先进的代谢组学分析(UHPLC-QTOF-MS、LC-MS/MS)进行化合物水平表征，并扩大功能评估范围，超越抗氧化能力，包括抗炎症或酶抑制活性。

此外，尽管乙醇被选为与食品和营养保健品应用兼容的GRAS溶剂，但本研究未测量残留溶剂水平。未来的研究应使用适当的分析技术（如GC-FID、顶空GC-MS）验证溶剂去除，以确保符合国际安全法规。考虑到A. indica的传统使用和生态重要性，大规模利用应整合可持续采购策略。野生种群过度采集可能带来生物多样性风险，因此应考虑栽培实践、农林业整合或受控繁殖系统，以确保长期可用性和环境责任。

总体而言，这项研究为优化、扩大和标准化富含抗氧化剂的A. indica提取物用于食品、制药或营养保健品应用提供了验证基础。未来向实际产品的转化应考虑关键因素，如加工和储存过程中的提取物稳定性、感官属性、保质期性能以及融入不同食品基质（如饮料、烘焙食品、乳制品替代品或补充剂）的可行性。这些考虑对于确保A. indica提取物作为食品和健康行业中天然抗氧化剂的功能性、安全性和消费者接受度至关重要。