超声波辅助提取绍兴山核桃青皮多酚的优化、纯化及抗氧化潜力研究

为提升山核桃青皮利用率，扬州大学研究人员优化多酚提取纯化工艺，发现其抗氧化活性强，意义重大。

　　

核桃青皮的 “华丽变身”：从废弃物到抗氧化 “宝藏”

在坚果的世界里，山核桃凭借其香脆的口感深受人们喜爱。不过，你是否留意过山核桃那被随手丢弃的青皮？在过去，山核桃青皮常常被当作农业废弃物处理，要么被烧掉，要么就直接废弃，这不仅浪费资源，还会对土壤肥力和环境造成不良影响。但你知道吗？这些看似无用的青皮，其实隐藏着巨大的价值。

植物多酚是一类在植物中广泛存在的具有多羟基结构的化合物，它们存在于植物的根、茎、叶、花和果实中 ，并具有抗氧化、抑菌、抗炎、抗癌和抗凋亡等多种有益的生理活性。已有研究表明，从山核桃青皮中提取的萘醌、多酚等成分可作为水果保鲜剂。然而，山核桃青皮在食品相关领域的功能尚未得到充分研究。

为了挖掘山核桃青皮的潜在价值，变废为宝，扬州大学的研究人员开展了一项关于 “超声波辅助提取绍兴山核桃青皮多酚的优化、纯化及抗氧化潜力” 的研究。该研究成果发表在《Food Production, Processing and Nutrition》杂志上，为山核桃青皮的开发利用提供了重要依据。

研究的技术方法

研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。首先是超声波辅助提取技术，利用超声波的破碎和空化作用破坏细胞，促进多酚释放。通过单因素实验和响应面法，优化提取工艺。在纯化阶段，采用大孔树脂技术，对比多种大孔树脂的吸附和洗脱性能，筛选出最佳树脂并优化纯化条件。此外，运用 LC-MS 技术对多酚成分进行鉴定和分析，通过测定 DPPH、ABTS、超氧阴离子（O2??）和羟自由基（?OH）的清除活性评估抗氧化能力，全面深入地对山核桃青皮多酚进行研究。

研究结果

1. 提取工艺优化：研究人员通过单因素实验，研究了提取溶剂、料液比、乙醇浓度、超声时间、超声功率和超声温度等因素对山核桃青皮多酚提取的影响。结果发现，乙醇作为提取溶剂时，多酚提取量最高；料液比为 1:15 时，多酚含量达到最高；乙醇浓度在 55% 时，提取量最佳；超声时间在 60min 时，多酚溶解效果最好；超声温度为 60℃时，提取效率最高；超声功率在 160W 时，多酚含量达到最大值。基于单因素实验结果，选取超声温度、料液比和乙醇浓度进行响应面实验。结果显示，模型回归高度显著，能很好地描述各因素与响应值之间的关系。最终确定最佳提取条件为：乙醇溶剂，料液比 1:15，乙醇体积分数 58%，超声时间 60min，超声功率 160W，超声温度 57℃，在此条件下，多酚含量可达 218.62mg/g。
2. 多酚纯化：研究人员对 6 种大孔树脂进行筛选，发现 D-101 大孔树脂在吸附率和 desorption 率方面表现优异，因此选择 D-101 大孔树脂进行纯化实验。通过静态吸附动力学曲线确定其最佳吸附时间为 1h，最佳解吸时间为 2h。进一步优化静态吸附条件，发现样品浓度为 2.5mg/mL、pH 为 4、乙醇浓度为 70% 时吸附效果最佳。动态吸附条件优化结果表明，样品流速为 2mL/min、洗脱流速为 3mL/min 时较为合适。经过纯化，多酚纯度从 31.45% 提高到 69.34%，纯化效果良好。
3. 抗氧化活性测定：以 L - 抗坏血酸（Vc）为对照，测定山核桃青皮多酚对 DPPH、ABTS、O2?和?OH 自由基的清除活性。结果显示，在 0.1 - 0.9mg/mL 浓度范围内，山核桃青皮多酚对 DPPH 和 ABTS 自由基的清除活性与 Vc 相当，对?OH 自由基的清除活性在一定浓度范围内优于 Vc，对O2?自由基的清除活性较弱，但整体呈上升趋势。在多酚浓度为 0.9mg/mL 时，对 DPPH、ABTS、O2?和?OH 自由基的清除率分别达到 95.36%、99.4%、50.92% 和 51.89%，表明其具有显著的抗氧化活性。
4. 多酚成分分析：利用 LC-MS 分析山核桃青皮中的多酚成分，共检测出 24 种多酚，其中芦丁（Rutin）和原花青素 B2（proanthocyanidin B2）的相对含量较高。

研究结论与意义

通过单因素和响应面优化试验，确定了山核桃青皮多酚的最佳超声提取条件，在此条件下，多酚含量可达 218.62mg/g。通过比较 6 种大孔树脂的吸附和脱附率，选择 D-101 树脂对山核桃青皮多酚溶液进行纯化，优化工艺后，多酚纯度从 31.45% 提高到 69.34%。山核桃青皮多酚对 DPPH、ABTS、O2??和?OH 自由基具有清除活性，在浓度为 0.9mg/mL 时，清除活性达到最大，且对部分自由基的清除活性与 Vc 相近，表明其具有较强的抗氧化活性，这为后续开发利用其抗氧化功能奠定了基础。此外，研究还鉴定出山核桃青皮中的 24 种主要多酚，其中芦丁和原花青素 B2 含量较高，这些成分具有多种生物活性，进一步说明了山核桃青皮的潜在价值。

这项研究不仅提高了山核桃青皮的利用率，减少了其对环境的污染，还为山核桃青皮在食品、医药等领域的开发利用提供了理论依据和技术支持。未来，有望基于这些研究成果，开发出更多含有山核桃青皮多酚的功能性产品，让山核桃青皮实现真正的 “华丽变身”，从废弃物转变为具有重要价值的资源。