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匈牙利产黑果腺肋花楸果渣提取物的抗氧化能力、生物活性成分及抗菌作用研究

来源：花匠小妙招时间：2025-09-18 14:29

《Applied Food Research》：Determination of Antioxidant Capacity, Bioactive Components and Antimicrobial Effect of Chokeberry Pomace Extracts

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　　本研究针对天然防腐剂需求及食品微生物污染问题，系统评估了匈牙利种植的Nero与Galicjanka品种黑果腺肋花楸果渣提取物的抗菌活性及功能性成分。研究发现未经过树脂纯化的提取物对单核细胞增生李斯特菌等革兰氏阳性菌具有显著抑制效果（抑菌圈半径达16.67 mm），其总酚含量（TPC）高达3055.56 mg GAE/mL，且表儿茶素为主要优势成分。该研究为开发天然食品防腐剂提供了理论依据，对减少化学防腐剂使用及促进农业副产物高值化利用具有重要意义。

在当今食品工业中，微生物污染和化学防腐剂的安全性问题日益引发关注。食源性病原体如单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）常污染即食食品，导致严重的食品安全事件。尽管冷藏可延缓微生物生长，但某些病原体仍能在低温下存活。与此同时，消费者对"清洁标签"和天然添加剂的需求不断增长，促使科研人员寻找既能保障食品安全又符合健康趋势的解决方案。

黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa）作为一种富含多酚类物质的植物，其加工副产物果渣中仍保留大量生物活性成分，包括酚酸、花青素和黄酮类化合物。以往研究虽证实了黑果腺肋花楸提取物的抗菌潜力，但多集中于非栽培品种或果汁提取物，对不同栽培品种果渣提取物的系统性比较及抗菌谱研究仍较为缺乏。此外，针对树脂纯化工艺对提取物功能性的影响以及其对革兰氏阴性菌、真菌的作用机制尚不明确。

为此，匈牙利农业与生命科学大学的研究团队在《Applied Food Research》发表论文，系统比较了匈牙利本地种植的Nero和Galicjanka两个品种的黑果腺肋花楸果渣提取物，旨在评估其抗氧化特性、多酚组成及对常见食源性微生物的抑制效果，为开发天然防腐剂提供科学依据。

本研究主要采用以下技术方法：首先将果渣冻干粉碎后，以酸化的50%乙醇溶液在50°C和60°C下进行热辅助超声提取；通过福林酚法（Folin-Ciocalteu）测定总酚含量（TPC），并采用DPPH、FRAP和TEAC三种方法综合评价抗氧化能力；利用高效液相色谱（HPLC）定量分析多酚及花青素组分；最后通过琼脂扩散法测试提取物对5种细菌（包括革兰氏阳性与阴性菌）及2种真核微生物（酵母和霉菌）的抑菌效果。所有统计分析均通过IBM SPSS软件完成，确保结果的可靠性。

提取物的总酚含量与抗氧化活性

研究结果显示，Nero品种的果渣提取物总酚含量（TPC）显著高于Galicjanka品种，其中50°C提取的Nero样品TPC值最高（3055.56 mg GAE/mL）。抗氧化能力测定中，FRAP法显示Nero提取物的铁离子还原能力更强（3.28 mg AAE/mL），而DPPH和TEAC法则表明两品种间无显著差异。值得注意的是，经Amberlite XAD树脂纯化的样品其多酚含量和抗氧化活性均显著降低，说明纯化工艺可能导致活性成分损失。

多酚与花青素的组成特征

HPLC分析揭示了提取物中的主要功能性成分：表儿茶素（epicatechin）含量最高（2.57 mg/mL），其次是花青素中的矢车菊素-3-半乳糖苷（cyanidin-3-galactoside）。氯原酸（chlorogenic acid）和槲皮素-3-葡萄糖苷（quercetin-3-glucoside）等也具有较高含量。温度对组分提取效率存在影响，60°C提取更利于多数成分的溶出，但表儿茶素在50°C下提取率更高。

提取物的抗菌效果

抗菌实验表明，未经过树脂纯化的提取物对革兰氏阳性菌——单核细胞增生李斯特菌、无害李斯特菌（Listeria innocua）和金黄色葡萄球菌均产生明显抑菌圈（半径13.33–16.67 mm），其中对单核细胞增生李斯特菌的抑制效果最强。然而，所有提取物对革兰氏阴性菌（大肠杆菌和哈特福德沙门氏菌）、酵母（Zygosaccharomyces bailii）和霉菌（Penicillium expansum）均无抑制作用。经树脂纯化的样品完全丧失抗菌活性，证实其功能性成分在纯化过程中被削弱。

本研究深入探讨了黑果腺肋花楸果渣提取物的功能性潜力及其在食品防腐中的应用前景。结果表明，Nero品种果渣具有更高的多酚得率，而未纯化提取物对革兰氏阳性菌的显著抑制效果凸显了其作为天然防腐剂的可行性。多酚类物质通过破坏细菌细胞膜、抑制酶活性和干扰能量代谢等机制发挥抗菌作用，这与既往研究中多酚的抗菌机制一致。

值得注意的是，提取物对革兰氏阴性菌和真菌的无效性可能源于其细胞壁结构复杂性及抗氧化防御系统的存在。例如，革兰氏阴性菌的外膜可阻止多酚类物质的渗透，而真菌则能通过酶促氧化和外排泵机制降解酚类化合物。树脂纯化导致的活性下降则提示，在实际应用中需优化纯化工艺以提高多酚回收率。

该研究的结论为黑果腺肋花楸果渣的高值化利用提供了重要方向。其提取物可作为天然添加剂用于抑制即食食品中的革兰氏阳性病原菌，减少对化学防腐剂的依赖。然而，未来研究需进一步解析多酚组分与抗菌活性的构效关系，并探索提高对革兰氏阴性菌及真菌抑制效果的策略，例如通过纳米封装技术改善生物利用度，或开发多酚与其他天然抗菌剂的协同应用体系。