黄色猕猴桃（Actinidia chinensis）皮与果渣的综合营养表征、HPLC-QqQ-MS/MS酚类谱及体外抗氧化与酶抑制活性研究

《Food Bioscience》：Comprehensive nutritional characterization, HPLC-QqQ-MS/MS phenolic profiling, and in vitro antioxidant and enzyme inhibitory activities of yellow kiwifruit ( Actinidia chinensis) skin and bagasse.

　　

研究人员对黄色猕猴桃（Actinidia chinensis）皮（yellow kiwifruit skin, YKS）和果渣（yellow kiwifruit bagasse, YKB）进行了综合营养表征、HPLC-QqQ-MS/MS（高效液相色谱-三重四极杆串联质谱）酚类谱分析以及体外（in vitro）抗氧化和酶抑制（enzyme inhibitory）活性评价。样品的脂质谱富含多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids, PUFAs），具有有益健康效应。LC-MS/HPLC分析揭示多样化的植物化学谱，共鉴定128种化合物。体外评价证明其具有显著抗氧化和酶抑制效应。YKS中生物活性化合物的浓度高于YKB。

研究背景与问题：猕猴桃（Actinidia spp.）原产中国，黄色或金果猕猴桃（Actinidia chinensis）的种植和消费持续增长。猕猴桃富含维生素、矿物质以及多酚、萜类和类胡萝卜素等生物活性物质，但果实加工为果汁、酒和烘焙产品等衍生产品时，约20%—30%的初始重量会转化为固体废弃物，主要为皮和果渣（果汁提取后的种子与果肉残余），常被丢弃、焚烧或堆肥，增加碳足迹和环境负担。已有猕猴桃抗氧化和酚类研究绝大多数集中于可食果肉，对加工残余物尤其是黄色猕猴桃皮（YKS）和果渣（YKB）的系统组成及生物活性研究仍较有限。因此，研究人员对YKS和YKB的元素、营养和化学组成进行综合分析，并评价其生物活性，以评估其作为天然添加剂或功能配料的增值应用潜力。

研究人员开展的研究及结论意义：研究人员采用热辅助提取（HAE）回收生物活性化合物，利用HPLC-ESI-QqQ-MS/MS鉴定和半定量酚类化合物，并体外评价抗氧化、胆碱酯酶和酪氨酸酶抑制活性。结果表明，YKS和YKB在营养和植物化学谱上差异明显、生物活性互补：YKS总酚和总黄酮更高，抗氧化及酪氨酸酶抑制较强；YKB脂质、蛋白、提取率和PUFAs更丰富。该研究为黄色猕猴桃副产物的差异化增值和循环生物经济利用提供了基线数据。

关键技术方法：样品为Actinidia chinensis‘SunGold’（原产意大利）单一商业批次，购自西班牙当地超市（Kiwi Zespri S.L., Spain）。手工去皮，果汁离心分离果渣，冻干粉碎。采用Dumas法测蛋白、Soxhlet提取与GC-FID测脂肪酸、ICP-OES测矿物、CHNS分析元素及热分析；以HAE制备50%酸化乙醇提取物，用HPLC-ESI-QqQ-MS/MS鉴定并半定量酚类；体外评价DPPH^•、ABTS^•+、crocin漂白、超氧阴离子、羟自由基和一氧化氮清除及AChE、BuChE、酪氨酸酶抑制。

3.1 营养表征：通过Dumas法、Soxhlet/GC-FID及差减法等测定。YKB蛋白为6.12 g/100 g dw，高于YKS的4.56 g/100 g dw；YKB脂质为5.72 g/100 g dw，高于YKS的0.58 g/100 g dw；YKS碳水化合物为90.29 g/100 g dw，高于YKB的82.96 g/100 g dw。脂肪酸以饱和脂肪酸（SFAs）和PUFAs为主，YKS中SFAs为50.99%、PUFAs为45.27%，YKB中SFAs为41.48%、PUFAs为44.52%；YKS花生酸为27.22%，YKB亚麻酸为33.16%；YKB单不饱和脂肪酸（MUFAs）为14.39%，高于YKS的3.49%。PUFAs中检出ω-3和ω-6脂肪酸，YKB亚麻酸为33.16%、YKS为27.22%，YKS cis-linoleic acid为14.76%、YKB为10.44%。由于脂肪酸总体占比较低，其不太可能成为主要增值目标，但其营养意义仍相关。

3.2 元素组成：通过ICP-OES和CHNS分析。YKS总体矿物含量最高，K为两种样品中最丰富的矿物；YKS的Ca、Fe、Mg和Na较高，P在YKB更高；YKS铁含量约为YKB的九倍。元素组成以C和O为主，N和S较低，反映结构碳水化合物和膳食纤维为主要有机组分，含氮、含硫化合物有限。

3.3 热分析：水分YKS为4.5%、YKB为4.6%，灰分YKS为4.7%、YKB为5.2%，挥发分YKS为68.4%、YKB为67.5%，固定碳YKS为22.4%、YKB为22.7%。结果表明冻干后的两种副产物储存稳定性较好，YKS和YKB热行为相似。

3.4 植物化学表征：通过HAE提取及分光光度法测定。YKB提取率为795.1 mg E/g S dw，高于YKS的574.4 mg E/g S dw；YKS总酚含量（TPC）为30.28 mg GAE/g dw、总黄酮含量（TFC）为359.16 μg QE/g dw，均高于YKB的TPC 9.17 mg GAE/g dw和TFC 23.25 μg QE/g dw。叶绿素a在两者中相近，叶绿素b在YKB较高，总类胡萝卜素在两者中均较低且YKS略高。结果表明YKS是次级代谢物更丰富的来源。

3.5 酚类谱表征：通过HPLC-ESI-QqQ-MS/MS分析，正文报告鉴定129种酚类化合物（摘要列出128种），其中酚酸36种、黄酮77种。YKB中酚酸约占42.5%、黄酮31.1%、其他多酚26.3%；YKS中酚酸占60%、其他多酚23.9%、黄酮16.1%。结论强调二氢阿魏酸-4-O-葡萄糖醛酸苷（dihydroferulic acid 4-O-glucuronide）为两种基质中的优势化合物，表没食子儿茶素在YKB中较高。色素谱与成熟黄肉A. chinensis的特征一致。

3.6 生物活性评价：通过DPPH^•、ABTS^•+、crocin漂白、ROS/RNS清除及酶抑制试验评价。3.6.1 抗氧化能力：YKS的DPPH^•半最大抑制浓度（IC₅₀）为0.488 mg E/mL，低于YKB的4.462 mg E/mL；ABTS^•+的IC₅₀为YKS 0.144 mg E/mL、YKB 1.882 mg E/mL；crocin漂白试验中YKS为11.59 mg E/mL、YKB为5.147 mg E/mL，提示YKB在HAT型试验中较好，YKS在SET型试验中较强。3.6.2 ROS和NOS清除活性：超氧阴离子清除IC₅₀为YKS 0.32 mg E/mL、YKB 0.52 mg E/mL；羟自由基清除IC₅₀约为YKS 2.34 mg E/mL、YKB 2.12 mg E/mL；一氧化氮清除IC₅₀为YKS 1.00 mg E/mL、YKB 2.00 mg E/mL，YKS清除NO^•能力约为YKB的两倍。结果与YKS较高TPC及较强SET型、超氧和NO^•清除活性一致，YKB较高flavan-3-ol含量与其较好的crocin HAT响应一致。3.6.3 神经保护活性：AChE和BuChE抑制均较低，2 mg/mL时BuChE抑制YKS为16%、YKB为9.7%，AChE抑制更低；酪氨酸酶抑制在2 mg/mL时为YKS 71%、YKB 46%。结果表明胆碱酯酶抑制较弱，而酪氨酸酶抑制明显，后者与proanthocyanidins相关。

讨论总结：作者认为YKS与YKB具有互补性，不应作为单一副产物处理。YKS富集酚类和黄酮，SET型抗氧化、超氧和NO^•清除及酪氨酸酶抑制较强，矿物含量较高；YKB富集蛋白、脂质和PUFAs，提取率较高，flavan-3-ols、flavones和lignans较丰富，HAT型crocin响应较好。局限包括：样品来自单一批次并做分析三重复，基质间比较为描述性，不能推断组成与活性的因果关系；未定量抗坏血酸和聚合原花青素；仅开展体外试验，不能外推至体内生理效应；未进行细胞毒或安全性评价，也未测定颜色参数和水分活度。未来需纳入多批次、不同品种和成熟度样品，开展模拟胃肠消化、细胞毒与安全试验、深入机制评价和体内验证，并进行技术经济和生命周期分析。经济上，黄色猕猴桃皮和果渣为低商业价值农工业副产物，其探索不是与常规酚类植物源竞争，而是将未充分利用物流转化为潜在功能配料来源并降低副产物管理成本。

结论部分翻译：黄色猕猴桃副产物在营养和植物化学谱上差异显著，并直接影响各自应用。YKS以较高的酚类和黄酮含量为特征，在DPPH^•、ABTS^•+及活性氧清除试验中抗氧化能力更强。YKB则脂质和PUFAs更丰富，尤其亚麻酸，因而更适合面向必需脂肪酸补充的应用。这种互补性提示黄色猕猴桃皮和果渣不应作为一个单一副产物处理，而应通过特定且差异化策略增值。本研究主要新颖性在于用HPLC-ESI-QqQ-MS/MS鉴定并半定量129种酚类化合物，二氢阿魏酸-4-O-葡萄糖醛酸苷为两种基质中的优势化合物；此组成细节此前未在黄色猕猴桃副产物中报道，为未来比较或季节研究提供基线。研究亦存在局限：结果仅来自体外试验，机制评价有限，不能将抗氧化和酶抑制活性直接外推至体内生理效应；未进行细胞毒或安全性评价，这是YKS和YKB提取物用于潜在功能应用前必要步骤；未测定颜色参数和水分活度，这些可补充视觉特性、储存稳定性和水结合行为信息。未来应优先开展模拟胃肠消化的生物利用度研究、细胞毒与安全试验、更深入机制评价和体内验证。虽未进行技术经济评价，但回收生物活性物的经济可行性仍重要。与专门为酚类提取种植的作物不同，黄色猕猴桃皮和果渣是低商业价值农工业副产物，因此其探索并非与常规植物源竞争，而是将未充分利用副产物物流转化为潜在功能配料来源；经济意义还包括降低副产物管理成本，符合循环生物经济原则。未来应纳入技术经济和生命周期分析以评估回收过程总体可行性。