橄榄油厂废水与橄榄果渣提取物经INFOGEST消化后酚类组成及抗氧化生物可及性的成熟阶段重塑

《Food Chemistry》：INFOGEST digestion remodels phenolic composition and antioxidant bioaccessibility of olive mill wastewater and alperujo extracts across fruit ripening stages

　　

INFOGEST消化（INFOGEST digestion）强烈重塑橄榄厂废水（olive mill wastewater, OMWW）与橄榄固体副产物（olive mill solid by-products, OMSbP；常称alperujo）提取物的酚类指纹。口腔、胃、肠阶段中，肠相产生独特且部分恢复的Folin反应型还原池（Folin-reactive reducing pool）。OMSbP基质较水相OMWW延迟释放并保护酚类。裂环烯醚萜类（secoiridoids）与黄酮苷（flavonoid glycosides）最不稳定；酚酸与苷元（aglycones）持续存在。消化后DPPH/FRAP响应主要由羟基酪醇（hydroxytyrosol）、阿魏酸（ferulic acid）与3,4-二羟基苯基乙二醇（3,4-DHPG）解释。研究人员此前工作表明成熟度显著影响alperujo与OMWW酚类提取物组成及抗氧化活性；本研究假设胃肠消化会差异重塑这些提取物的化学轮廓与抗氧化相关功能。研究人员采用标准化INFOGEST 2.0静态体外消化模型，评估两成熟阶段（早收与成熟）OMWW和OMSbP乙酸乙酯酚富集分数在口服、胃、肠相后的UHPLC–MS酚类相对丰度、Folin–Ciocalteu总酚含量（TPC）、DPPH自由基清除与FRAP铁还原能力，并以PCA、热图、Pearson相关与探索性线性回归关联单体酚与抗氧化读数。结果显示：消化相是酚类多维变异主源；肠相具最独特轮廓；OMSbP纤维/基质效应使部分酚酸与苷元滞留或迟释；肠相Folin信号回升不等于原酚池恢复；DPPH/FRAP主要随羟基酪醇、阿魏酸、3,4-DHPG共变。该研究为橄榄加工副产物作为食品/营养原料时的组成表征、暴露评估与消化稳定性提供依据，并提示应依肠后酚池而非未消化轮廓判断功能潜力。

研究背景方面，初榨橄榄油（virgin olive oil, VOO）产业是欧盟地中海国家重要农业食品部门，同时产生大量橄榄厂废水（olive mill wastewater, OMWW）与橄榄固体副产物（olive mill solid by-products, OMSbP；俗称alperujo）。OMWW因高有机负荷与植物毒成分被视为难处理废水，而OMSbP富含有生物活性的酚类（phenolic compounds），具有抗氧化、抗炎与神经保护潜力，符合循环经济下高值化利用需求。现存问题是：原料化学丰度不等于消化稳定性与吸收前可及性；胃肠条件可致酚类降解、转化或分析可检测性改变，使未消化组成与消化后组成脱节。收获成熟度会塑造副产物初始酚谱，但成熟度如何与INFOGEST消化共同重塑OMWW/OMSbP酚类与抗氧化生物可及性（antioxidant bioaccessibility）尚不清楚。因此研究人员以两阶段果实（早收September–October、成熟December–January，Arbequina与Hojiblanca混合原料，西班牙Andalucía两阶段离心制油体系）为对象，用 harmonized 静态体外消化模型考察消化对酚谱与体外抗氧化的影响。

主要关键技术方法上，研究人员取2022–2023季Andalucía两阶段橄榄油厂OMWW与OMSbP，按早收与成熟分为eOMWW、mOMWW、eOMSbP、mOMSbP，经80%乙醇提取、己烷脱脂、乙酸乙酯萃取获得酚富集分数；依INFOGEST 2.0做口服（α-amylase，pH 7.0，37 °C，30 min）、胃（pepsin，pH 3.0，2 h）、肠（pancreatin、bile salts 10 mM、lipase，pH 7.0，2 h）静态消化，取各相冻干；以UHPLC–MS（BEH C18，负离子，Top5）半定量酚类峰面积，Folin–Ciocalteu测TPC，DPPH测EC₅₀、FRAP测mmol TE g^?1干提物；统计用ANOVA/Tukey、t检验，多维用PCA（以原提物为100%的相对丰度）、热图、Pearson相关（|r|≥0.5为中等至强）与探索性简单线性回归。

3.1 Digestive fate of Folin-reactive constituents across INFOGEST phases：研究人员通过各消化相TPC发现，原提物TPC高于口/胃相，肠相全部回升；但Folin–Ciocalteu不选择性定量酚类，肠相升高代表Folin反应型还原能力（Folin-reactive reducing capacity）上升，可能来自酚衍生转化物、消化酶/胆盐/电解质、非酚还原物种，不能解读为酚释放、回收或生物可及性恢复。mOMWW胃相即见TPC微升，显示基质依赖响应。

3.2 Multivariate analysis of phenolic profiles by PCA：研究人员对相对丰度做PCA，OMWW前两主成分解释92.4%、OMSbP解释91.0%；样本沿PC1从原提物经口/胃走向肠相，消化相是主变异源。成熟度仅次维弱分离，说明消化驱动转化可部分掩盖成熟差异，肠相轮廓最不同于原提物。载荷由羟基酪醇、原儿茶酸（protocatechuic acid）、咖啡酸（caffeic acid）、阿魏酸、3,4-二羟基苯基乙二醇（3,4-dihydroxyphenylglycol）与p-香豆酸（p-coumaric acid）、脱落酸（abscisic acid）主导。

3.3 Digestive fate of individual phenolics and family-level detectability patterns：研究人员按化合物与家族看，儿茶酚类（catechol-type）、裂环烯醚萜类（secoiridoids）、黄酮苷在消化中峰面积大幅下降；酚酸与黄酮苷元较持久。OMSbP因纤维/基质作用对若干酚保留更高相对可检测性；p-香豆酸在OMSbP肠相信号超胃相，可能为结合/包裹酚迟释或前体转化，但不能排除提取回收与离子抑制影响。热图显示OMWW中简单酚与儿茶酚酚下降最陡，OMSbP中酚酸/苷元保留>50%更常见。

3.4 In vitro antioxidant capacity during INFOGEST digestion：研究人员测DPPH与FRAP，DPPH以EC₅₀表示（越低清除越强）。eOMWW肠相EC₅₀升至597.3 μg mL^?1，表明肠相高活性自由基淬灭酚流失；mOMWW肠相部分恢复（193.4 μg mL^?1）。OMSbP初始抗氧化强于OMWW，eOMSbP肠相EC₅₀低于口/胃相，提示固体基质迟释/转化维持淬灭池。FRAP总体下降，OMSbP从~840–863降至~208–217 mmol TE g^?1干提物；肠相TPC回升未伴抗氧化恢复，说明Folin池不能预测抗氧化表现。

3.5 Correlation between phenolic composition and antioxidant activity：研究人员做Pearson相关，DPPH EC₅₀与羟基酪醇、原儿茶酸、阿魏酸、3,4-二羟基苯基乙二醇、奎宁酸（quinic acid）呈强负关联；FRAP与上述低分子酚正关联。黄酮苷关联较弱，说明肠后抗氧化由小分子可溶性 redox-active 酚主导而非总酚量。

讨论与结论部分总结：研究人员强调，起始材料为酚富集提取物而非完整植物组织，故口/胃相未见酸破壁释酚，而是化学还原特性被消化环境改变。静态INFOGEST不含结肠微生物（colonic microbiota），故未涵盖酚类进一步菌代谢为小代谢物。成熟度主要决定起始谱，消化相决定肠后可检测酚池；OMSbP基质延迟释放并保护酚类，裂环烯醚萜/黄酮苷最不稳定，酚酸/苷元持续。肠相Folin回升≠原酚恢复，DPPH/FRAP主要由羟基酪醇、阿魏酸、3,4-DHPG驱动。

结论译文：INFOGEST消化强烈重塑OMWW与alperujo提取物的酚类指纹；肠相产生独特且部分恢复的Folin反应型还原池；OMSbP基质较水相OMWW延迟释放并保护酚类；裂环烯醚萜类与黄酮苷最不稳定，酚酸与苷元持续存在；消化后DPPH/FRAP响应主要跟踪羟基酪醇、阿魏酸与3,4-二羟基苯基乙二醇。该研究发表于《Food Chemistry》，说明橄榄副产物高值化配料评估应以肠后酚池与抗氧化可读数而非未消化总酚为据。