《Journal of Analytical and Applied Pyrolysis》：Biofunctional Potential of Agricultural Wood Vinegars: A Temperature-Based Comparative Study
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•杏仁、开心果和橄榄残渣热解液体的比较•温度升高提高了酚类和黄酮类含量•通过DPPH、CUPRAC和MDA实验确认了强抗氧化活性•杏仁壳（500–600 °C）产出了最高的生物活性含量•对A549细胞具有选择性细胞毒性，对HUVEC细胞毒性较低引言生物质被认为是基本可再生能源
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杏仁、开心果和橄榄残渣热解液体的比较
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温度升高提高了酚类和黄酮类含量
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通过DPPH、CUPRAC和MDA实验确认了强抗氧化活性
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杏仁壳（500–600 °C）产出了最高的生物活性含量
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对A549细胞具有选择性细胞毒性，对HUVEC细胞毒性较低
引言
生物质被认为是基本可再生能源之一，可以为更可持续的能源和材料组合做出贡献。广义上定义，生物质是指任何含有固定碳的可再生资源，主要是木质纤维素材料，由木材、林残物、农产品及其副产品组成[1], [2], [3]。在循环生物经济的框架下，对这些丰富的生物质资源进行战略性评估对于实现可持续发展和最大化生态与社会经济效益至关重要。木质纤维素生物质的年产量估计以干基计超过2200亿吨，加速了获取各种增值产品技术的发展[4], [5]。然而，快速的城市化、工业化、人口增长和消费习惯的变化正导致农业、林业、食品加工和城市废弃物系统中产生大量有机废弃物[6], [7], [8]。循环经济方法旨在通过再利用、回收和转化为高附加值产品，将这些废弃物重新整合到经济循环中；特别是将农林废弃物和食品加工副产品转化为重要的原材料类别[9], [10], [11]。在此背景下，木质纤维素残渣——果壳、果仁、果渣、修剪废弃物——由于其成本低、易获取且有机成分丰富，成为极具吸引力的生物质来源。这些材料主要由纤维素、半纤维素和木质素组成；抽提物和矿物质等次要成分的含量取决于生物质的类型和来源[3], [12], [13]。这些成分差异直接影响热化学转化过程以及所得产品的产率-质量特性[3], [14]。近年来，热化学转化因其能够快速将异质性生物质转化为固态、液态和气态产品而备受关注[15], [16], [17]。在这些方法中，包括燃烧、气化、液化和热解等技术，热解因其将生物质在缺氧环境中转化为生物炭、可凝液体和持久性气体的灵活有效过程而脱颖而出[3], [18]。热解产物的凝聚液相被称为热解木质素酸、木醋液，或更通用地称为WV[19], [20]。本文全文优先使用木醋液（Wood vinegar）这一术语。木醋液（WV）是通过冷凝生物质炭化过程中产生的蒸汽和气体而获得的酸性液体。它含有超过200种成分，包括醋酸和甲酸等有机酸、酚类化合物、醛类、酮类、酯类、糠醛以及各种含氧化合物[21], [22], [23], [24]。各成分的相对比例因原料类型、预处理方法、热解温度、加热速率、蒸汽停留时间和所用纯化技术的不同而有显著差异。化学和水热预处理通过提高纤维素结晶度、去除无机物或改变热分解过程，显著影响WV的酚类和有机酸含量[25]。类似地，冻融、蒸馏和活性炭吸附等纯化方法可改善WV的pH值、颜色、香气和生物活性特性[26], [27], [28]。尽管WV最初被认为是煤生产的低价值副产品，但近年来，作为一种具有多功能生物活性的功能液体，它受到了越来越多的关注。文献中的众多研究报告称WV表现出强效的抗氧化、抗真菌和生物农药特性[29], [30], [31], [32], [33], [34]。指导性分级研究表明，2,6-二甲氧基酚、愈创木酚和儿茶酚衍生物等酚类化合物尤其对WV的抗氧化活性负责[22], [35], [36], [37]。总酚含量与抗氧化活性之间的强正相关性证实了酚类在WV生物功能中的核心作用[24], [31], [38]。在食品技术领域，WV或WV衍生的涂层已被证明可以延缓脂质氧化、限制微生物生长并延长保质期[39], [40], [41]。据报道，WV在哺乳动物毒性研究中是安全的，这支持了其在食品和饲料应用中使用的潜力[42], [43]。最近关于WV抗肿瘤效应的研究指向了健康领域可能的新型应用[34]。尽管已有如此丰富的知识积累，WV的生物活性对原料类型和热解温度等工艺参数高度敏感。对不同农业残渣的比较研究表明，WV的成分和生物活性因温度和生物质类型的不同而有显著差异[3], [26], [27], [34]。橄榄核、花生壳和杏仁壳等木质纤维素废弃物，尤其是来源于核果和硬壳水果产业的废弃物，由于其高酚类含量和经济价值，是重要的生物质来源[44]。然而，关于从这些废弃物中获得的随热解温度变化的WV的化学结构-生物活性关系的综合研究仍然有限。癌症是一种始于身体某个部位细胞无控制生长和增殖的疾病。尽管癌症有多种不同类型，但它们共同的特点是异常细胞开始不受控制地增殖。在健康细胞中，当DNA损伤发生时，就为癌细胞的形成奠定了基础。当DNA损伤得到修复时，癌细胞无法形成。癌细胞异常生长和增殖，在身体任何组织中聚集并形成肿瘤[45]。研究表明，酚类和黄酮类化合物等生物活性化合物对癌症具有积极作用[46], [47], [48], [49]。这些生物活性化合物还可能提供安全且可持续的辅助作用，用于减轻与激素周期、妊娠、更年期和衰老过程相关的氧化应激对女性健康的威胁，从而抑制乳腺癌、肺癌和妇科癌症的癌细胞增殖[50], [51], [52]。为癌症治疗寻找合适的药物和方法是当今许多研究实验室的首要目标之一。为这种不治之症找到治愈方法是一回事，改善病程、延长预期寿命和提高患者生活质量也是当今被认为重要的目标。因此，正在进行各种研究，以寻找可能为癌症带来希望的治疗方法，并积极研究不同物质对该疾病的影响[53]。
本研究基于先前的发现[26], [27], [34], [54]，旨在全面评估从三种重要的农业木质纤维素废弃物——橄榄核、花生壳和杏仁壳——在四个温度范围（200–300、300–400、400–500和500–600 °C）下获得的WV。本文对所获得的12种木醋液进行了比较分析，研究内容包括总酚和总黄酮含量、通过HPLC-GC-MS-ICP-OES分析的化学成分概况、抗氧化和抗癌活性，并揭示了温度-原料依赖性的生物功能趋势。
章节片段
木醋液（WV）制备方法
本研究使用不同的生物质样品生产木醋液（WV）。橄榄核、杏仁壳和开心果壳分别采集自土耳其德里克（马尔丁）、埃尔津詹和加济安泰普的橄榄油、杏仁和开心果加工设施。生物质样品经人工清洁以去除灰尘、石头、土壤颗粒和其他杂质后，放入烘箱干燥，将初始含水量降低约13–15%。干燥后的生物质
结果
本研究全面评估了从橄榄核、花生壳和杏仁壳在不同热解温度（200–300、300–400、400–500和500–600 °C）下获得的共12种WV的化学和生物功能特性。测定了WV的总酚和总黄酮含量，通过HPLC、GC-MS和ICP-OES分析表征了其化学成分，并比较研究了其抗氧化和抗癌活性。研究结果
讨论
本研究获得的结果表明，从木质纤维素农业残渣（杏仁壳、花生壳和橄榄核）在不同热解温度范围下生产的WV的生物功能特性既取决于原料类型，也取决于热解温度。总酚和总黄酮含量显著增加，特别是在高热解温度下，这反映了酚类化合物的释放和新生物功能化合物的形成
研究局限性
本研究的局限性之一是，由于研究期间缺乏所需的分析基础设施，未能通过卡尔·费休滴定法测定纯化后WV的含水量。尽管理化表征包括密度测量、元素组成、GC-MS和HPLC分析以及生物活性评估，但测定含水量将提供有关理化特性的额外信息
结论与建议
本研究表明，源自橄榄核、锡尔特开心果壳和杏仁壳的WV表现出因生物质来源和热解温度不同而具有不同的生物特性。WV的抗氧化活性被发现强烈取决于生物质类型和热解温度。尽管所有木醋液（WV）样品的总酚含量（TPC）和总黄酮含量（TFC）均随热解温度的升高而增加，但DPPH自由基清除活性
资助信息
本研究由TüB?TAK资助（项目编号：124O635），在3501职业发展计划范围内进行。
伦理声明
本研究不涉及人类参与者或动物，因此无需伦理审查和批准。所用已建立的商业细胞系（HUVEC和A549）符合标准实验室指南。
CRediT作者贡献声明
穆斯塔法·切里托格鲁：写作——审稿与编辑、写作——初稿撰写、可视化、验证、监督、软件、资源、方法学、调查、形式化分析、数据管理、概念化。谢金·卡亚：写作——审稿与编辑、写作——初稿撰写、可视化、资源、方法学、调查、形式化分析、数据管理。埃尔坎·艾尔多穆什：写作——审稿与编辑、写作——初稿撰写、验证、软件、方法学、调查、形式化
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。
?lhan Sabancilar|?brahim Ko?|Erdal ??ün|Hale Uyar Hazar|Ercan Aydo?mu?|?nan? ?zgen|Mustafa Cerito?lu|Se?kin Kaya|Fatih ???|Yusuf Do?an|Ayten Naml?
