《Molecules》:Olive Leaves for Functional Herbal Infusions: Effects of Post-Harvest Processing on Bioactive Properties, α-Amylase Inhibition Activity and Consumer Safety
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橄榄叶(OL;Olea europaea L.)是橄榄生产中一种丰富的副产品,具有功能和营养潜力。研究人员评估了使用鲜叶、风干叶和冻干叶(cv. ‘Frantoio’)在85 °C水中浸泡10 min制备的浸剂的采后处理效果。测定了草本浸剂的抗氧化能力(AC;
橄榄叶(OL;Olea europaea L.)是橄榄生产中一种丰富的副产品,具有功能和营养潜力。研究人员评估了使用鲜叶、风干叶和冻干叶(cv. ‘Frantoio’)在85 °C水中浸泡10 min制备的浸剂的采后处理效果。测定了草本浸剂的抗氧化能力(AC;DPPH法)、总酚含量(TPC;Folin–Ciocalteu法)和α-淀粉酶抑制活性。采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)直接测定风干和冻干OL中的宏量元素和微量元素。使用估计每日摄入量(EDI)、目标危险商(THQ)和总目标危险商(TTHQ)评估潜在的非致癌健康风险。冻干OL草本浸剂表现出最高的AC(15.32 ± 0.85%)、TPC(65.61 ± 1.15 mg GAE/g DW)和α-淀粉酶抑制活性(23.34%)。矿物分析确定Ca和K为主要宏量元素,而Cd和Pb低于分析检测限。所有单个THQ和累积TTHQ值均低于1,表明在模拟暴露条件下无明显的非致癌健康风险。这些结果确定冻干是保持OL功能潜力的有利加工选择,并支持其作为功能性浸剂和其他食品应用原料的潜在用途。
橄榄叶(Olea europaea L.)是地中海地区橄榄油生产中的大量副产品,富含酚类、类黄酮及裂环烯醚萜类等生物活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗糖尿病等潜在功能。传统上橄榄叶可作为草本浸剂消费,但采后处理方式可能显著影响其最终浸剂中的生物活性物质含量与提取效率。以往研究多集中于干燥叶片或有机溶剂提取物,缺乏在标准化水浸条件下对鲜叶、风干叶和冻干叶的直接比较。为填补这一空白,研究人员以‘Frantoio’品种橄榄叶为材料,在统一浸剂制备条件下(85 °C水浸10 min,按1.70 g干物质/250 mL水)系统评估了鲜叶、风干叶和冻干叶制备的草本浸剂的抗氧化能力(AC)、总酚含量(TPC)及α-淀粉酶抑制活性,并通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定风干和冻干叶片中的矿物质组成,进而采用估计每日摄入量(EDI)、目标危险商(THQ)和总目标危险商(TTHQ)评估非致癌健康风险。研究结果显示,冻干橄榄叶浸剂的AC(15.32 ± 0.85%)、TPC(65.61 ± 1.15 mg GAE/g DW)和α-淀粉酶抑制活性(23.34%)均显著高于鲜叶和风干叶浸剂;矿物质分析中钙(Ca)和钾(K)为主要宏量元素,镉(Cd)和铅(Pb)低于检测限;所有THQ和TTHQ值均低于1,表明在模拟暴露条件下无非致癌风险。该研究为橄榄叶作为功能性浸剂原料的采后加工优化提供了重要依据,并支持冻干作为保持其功能潜力的有效手段。
研究人员使用的关键技术方法主要包括:橄榄叶样品采自意大利帕多瓦地区三棵树,每棵树作为独立生物学重复,于2023至2025年每年五月采集;采用DPPH自由基清除法测定抗氧化能力,Folin–Ciocalteu比色法测定总酚含量,商业试剂盒(ab283391)评估α-淀粉酶抑制活性;矿物质分析采用微波消解结合ICP-OES(Agilent 720)测定18种元素;健康风险评估依据10 g/人/天摄入量和70 kg成人体重,计算EDI、THQ与TTHQ。上述方法均为常规分析手段,但研究将不同采后处理置于同一浸剂制备体系下进行横向比较,是方法设计上的关键特点。
**2.1 采后处理对橄榄叶草本浸剂AC和TPC的影响**
通过DPPH法和Folin–Ciocalteu法分别测定三种浸剂的抗氧化能力和总酚含量。结果显示,冻干橄榄叶浸剂的AC最高(15.32 ± 0.85%),显著高于风干(12.49 ± 0.60%)和鲜叶(10.76 ± 0.15%);TPC同样以冻干组最高(65.61 ± 1.15 mg GAE/g DW),风干组(44.27 ± 2.77 mg GAE/g DW)和鲜叶组(22.22 ± 0.84 mg GAE/g DW)依次降低。与鲜叶相比,冻干处理后AC增加约42.38%,而TPC增加约195.30%,表明冻干能显著改善酚类化合物的水相提取效率,但TPC的大幅增加并未同比例转化为抗氧化活性,提示DPPH响应与酚类组成及结构有关。
**2.2 采后处理对橄榄叶草本浸剂α-淀粉酶抑制活性的影响**
采用α-淀粉酶抑制剂筛选试剂盒检测浸剂对α-淀粉酶的体外抑制作用。冻干橄榄叶浸剂表现出最高的抑制活性(23.34%),显著高于鲜叶(10.84%)和风干叶(6.91%)。该结果表明冻干样品中可提取出的酶抑制成分更多,但这一结果仅为体外筛选,不能直接等同于体内降血糖功效,需结合人体干预研究进一步验证。
**2.3 风干和冻干橄榄叶的矿物质分析及人体健康风险评估**
通过ICP-OES分析风干和冻干橄榄叶中18种元素含量,发现钙和钾为主要宏量元素,冻干组钙浓度显著高于风干组(6931.89 vs. 6054.29 mg/kg DW),而钾浓度则显著较低(6448.58 vs. 7467.24 mg/kg DW)。镉和铅在两种样品中均低于检测限。基于叶片总元素浓度计算EDI、THQ和TTHQ,所有元素单项目标危险商均远低于1,其中风干叶硒(Se)的THQ最高(0.037000),冻干叶铝(Al)的THQ最高(0.012347),累积TTHQ亦低于1,提示在模拟每日摄入10 g橄榄叶的暴露情景下,非致癌健康风险较低。
在讨论部分,研究人员指出冻干改善橄榄叶功能特性的可能机制包括减少氧化和酶促降解、降低热敏性化合物损失,以及冻干形成的多孔结构有利于酚类物质的水相释放。但研究未对单一酚类化合物进行定量,因此无法将观察到的效应归属于具体成分。α-淀粉酶抑制活性虽与酚类相关,但TPC与抑制活性之间并非简单因果关系。已有的人体干预研究结果并不一致,部分研究显示橄榄叶茶可改善空腹血糖或延缓血糖峰值,但也有未观察到显著效果的报道,故需更严谨的临床研究确认。矿物质方面,钙、钾的丰度与既有文献一致,镉、铅未检出支持其安全性,但元素积累受品种、产地、土壤等影响,应谨慎外推。此外,研究还讨论了感官接受度、储存稳定性、技术可行性和经济成本,指出冻干虽功能最优,但工业应用需权衡成本。
研究结论指出,采后处理显著影响橄榄叶草本浸剂的功能特性。在评估的三种处理中,冻干橄榄叶浸剂表现出最高的抗氧化能力(15.32 ± 0.85%)、总酚含量(65.61 ± 1.15 mg GAE/g DW)和α-淀粉酶抑制活性(23.34%)。这些发现提示冻干可能有利于保留和水相提取具有氧化还原活性和酶相互作用的成分。尽管缺乏化合物特异性色谱分析,无法将观察到的效应归因于单一分子,但既往植物化学和酶抑制研究提示,裂环烯醚萜类(尤其橄榄苦苷及相关化合物)以及类黄酮(如木犀草素及其衍生物)可能共同贡献于橄榄叶制剂的抗氧化和α-淀粉酶抑制活性。风干和冻干叶片的矿物质谱以钙和钾为主,镉和铅低于分析检测限,支持所分析‘Frantoio’样品具有良好的元素安全性。在模拟摄入假设下,所有单项THQ和累积TTHQ值均低于1,表明所评估元素产生不良非致癌效应的概率较低。然而,该风险表征基于叶片中总浓度而非实际转移到浸剂中的量,因此应仅在所述暴露模型框架内解释。总体而言,冻干是一种有前景的采后处理方式,可用于开发橄榄叶来源的浸剂配料,并促进这一丰富橄榄生产副产品的增值。未来研究应使用经过验证的色谱和质谱方法对包括裂环烯醚萜类和类黄酮在内的个体酚类化合物进行定量,考察其生物可及性、代谢和生物利用度,并探索化学组成、抗氧化响应和消化酶抑制之间的关系。进一步研究还应包括模拟胃肠道消化、体内模型以及设计合理的人体干预试验。从转化应用角度看,感官可接受性、储存稳定性、技术放大可行性和经济性也应在优化橄榄叶功能食品和营养品实际应用时加以考虑。