《JOURNAL OF FOOD SCIENCE》：Comparative Valorization of Amazonian Fruit Wastes Reveals A?aí Seeds as a Promising Source of Antibacterial and Antioxidant Compounds
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评估食品废弃物的生物活性对于识别用于食品应用的有前景生物活性化合物来源至关重要。本研究比较分析了亚马逊农业工业水果废弃物——针叶樱桃果渣（acerola pomace，AP）、A?aí种子（a?aí seed，AS）、芒果皮（mango peel，MP）和pu
评估食品废弃物的生物活性对于识别用于食品应用的有前景生物活性化合物来源至关重要。本研究比较分析了亚马逊农业工业水果废弃物——针叶樱桃果渣（acerola pomace，AP）、A?aí种子（a?aí seed，AS）、芒果皮（mango peel，MP）和pupunha果皮（pupunha peel，PP）——中的生物活性化合物和生物活性，旨在将其价值化为天然抗氧化剂和抗菌剂。通过使用乙醇和甲醇进行动态浸提，以及使用水和稀硫酸在质量/溶剂比1:10和1:20（w/v）下进行热处理，获得提取物。测定了总酚含量（total phenolic content，TPC）、总黄酮含量（total flavonoid content，TFC）、抗氧化活性（antioxidant activity，AA）以及通过高效液相色谱-二极管阵列检测（HPLC-DAD）测定的主要酚类化合物谱。通过肉汤微量稀释法评估抗菌活性。具有抗菌潜力的提取物进一步使用洋葱（Allium cepa）测定法评估细胞遗传学安全性。乙醇和甲醇的AS提取物（ASE和ASM）在1:10（w/v）下显示出最高的TPC（分别为2,252.20和2,240.00 mg GAE/100 g）。ASM显示出最高的TFC（1,112.31 mg/100 g），而ASE显示出最高的AA（25,661.90 μmol TE/100 g）。儿茶素是ASE 1:10中的主要酚类化合物（29.86 ± 0.64 mg/100 g）。只有ASE和ASM显示出抗菌活性，对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）具有杀菌作用，对奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）具有抑菌作用。ASM表现出遗传毒性和有丝分裂抑制作用，而ASE在杀菌浓度下表现出最低的细胞遗传学改变。ASE代表了用于高价值产品的有前景的可再生生物活性化合物来源，支持可持续废弃物管理。
实际应用：亚马逊水果残渣提取物，尤其是从A?aí种子获得的提取物，显示出作为天然抗氧化和抗菌化合物可持续来源的潜力。乙醇A?aí种子提取物可被探索作为食品中的功能性成分或天然添加剂，有助于清洁标签配方、改善氧化稳定性和延长保质期。本研究还强调了选择将生物活性与生物安全性相结合的提取方法对于未来食品应用的重要性。
食品废弃物的生物活性评估对于发掘食品应用中的生物活性化合物至关重要。亚马逊地区拥有丰富的水果生物多样性，其农业工业产生的大量果皮、种子和果渣等废弃物既是环境负担，也蕴含着可回收利用的生物活性资源。然而，现有研究采用了差异显著的提取工艺、分析方法和生物测定体系，导致不同来源的废弃物提取物之间难以直接比较，也限制了对最具潜力生物质的识别。为弥补这一空白，研究人员以亚马逊地区具有社会经济重要性的四种水果废弃物——针叶樱桃果渣（AP）、A?aí种子（AS）、芒果皮（MP）和pupunha果皮（PP）为对象，在统一的实验框架下比较了多种提取策略对生物活性化合物的回收效率与生物学效应，旨在识别最具开发潜力的生物质，并为其作为天然抗氧化剂和抗菌剂的高值化利用提供依据。
研究人员从巴西北里奥贝伦（Belém, Pará, Brazil）当地市场收集新鲜样品，经干燥、粉碎后，采用两种提取途径：一是使用乙醇（70%）和甲醇进行动态浸提（200 rpm，60°C，60 min）；二是使用去离子水和1%稀硫酸在121°C高压釜处理60 min，并设定质量/溶剂比1:10和1:20（w/v）。随后分别采用Folin-Ciocalteu法测定总酚含量（TPC）、三氯化铝络合法测定总黄酮含量（TFC）、DPPH自由基清除法测定抗氧化活性（AA），并通过HPLC-DAD分析主要酚类化合物。采用肉汤微量稀释法测定最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC），并对具有抗菌活性的提取物进一步采用洋葱（Allium cepa）根尖细胞学试验评估其细胞遗传学安全性。数据通过方差分析和主成分分析（PCA）进行处理。上述方法从多维度比较了不同生物质和提取条件对活性物质回收及安全性的影响。
### 3.1 提取物的生物活性化合物和抗氧化活性
通过TPC、TFC和AA测定发现，生物质类型和提取条件对各指标影响显著（p < 0.05）。AS提取物的生物活性化合物浓度最高，其次为MP、AP和PP。乙醇和甲醇在1:10比值下回收的TPC和TFC最高，而提高溶剂体积至1:20反而显著降低，提示存在稀释效应而非传质增强。相比之下，稀酸和水热处理后的提取物TPC和TFC显著降低，提示盐酸条件下可能发生酚类降解或结构改变。具体而言，ASM 1:10的TPC为2,252.20 mg GAE/100 g，ASE 1:10为2,240.00 mg GAE/100 g；ASM 1:10的TFC最高（1,112.31 mg QE/100 g）；ASE 1:10的AA最高（25,661.90 μmol TE/100 g）。MP中水热提取的TPC与甲醇提取相当，表明水作为提取溶剂对MP具有独特可行性。PCA显示前两个主成分解释96.97%的方差，TPC、TFC与AA正相关，而MP样品分布靠近AA方向，提示其抗氧化活性可能还受到非酚类生物活性成分的影响。
### 3.2 通过HPLC-DAD对ASE主要酚类化合物的分析
对活性最高的ASE 1:10进行色谱分析，在保留时间7.83 min时检出儿茶素，含量为29.86 ± 0.64 mg/100 g，与文献报道的A?aí种子主要酚类成分相符，表明儿茶素是ASE提取物中的主要抗氧化酚类化合物。
### 3.3 体外抗菌活性评估
在所有提取物中，仅ASE和ASM在测试浓度范围内表现出抗菌活性。两者对金黄色葡萄球菌的MIC为1 mg/mL，MBC为2 mg/mL，显示杀菌作用；对奇异变形杆菌和铜绿假单胞菌的MIC为4 mg/mL，MBC大于8 mg/mL，表现为抑菌作用。这种差异可能归因于革兰氏阴性菌外膜中脂多糖形成的通透性屏障。同时，高TPC值支持酚类化合物可能是抗菌活性的主要贡献因素。
### 3.4 活性提取物的细胞遗传学安全性
洋葱根尖试验中，ASM处理组显著降低有丝分裂指数（MI），并大幅增加染色体畸变（CA）频率（1:10和1:20分别为99.07%和97.15%），且伴随大量微核、核固缩和细胞质破坏，显示强烈的细胞毒性和遗传毒性。而ASE处理组CA频率较低，其中ASE 1:20的MI（60.73%）和CA（39.27%）与阴性对照（MI 58.80%，CA 41.30%）无显著差异，且优于阳性对照。因此，在杀菌浓度下，ASE 1:20具有更安全的细胞遗传学特征。
讨论部分指出，提取溶剂极性、处理剧烈程度及生物质特性共同决定了提取物的化学组成和生物学效应。甲醇提取物可能富集了更多极性化合物，从而诱导更强的DNA损伤；而乙醇提取物则较好平衡了活性和安全性。尽管ASE显示出应用潜力，但仍需在真实食品基质中验证其技术性能、储存稳定性及与食品组分的相互作用。研究结论表明，在四种亚马逊水果废弃物中，A?aí种子表现出最高的生物活性潜力，其中70%乙醇提取物（尤其是1:20比例）可作为抗菌和抗氧化化合物的天然来源，支持其作为高附加值生物制品以及可持续废弃物管理和生物经济战略中的重要开发对象。
