《Antioxidants》：Polyphenols from Byproducts: Their Applications and Health Effects
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本综述系统阐述了植物加工副产物（如果皮、种子等）中酚类化合物的绿色提取技术（如UAE、MAE、SFE）及其多种生物活性（抗氧化、抗菌、抗病毒）。重点分析了其通过调控Nrf2、NF-κB等通路在食品工业（防腐保鲜）、化妆品（抗衰老）及生物医学（神经保护、抗癌）领域的应用潜力，并指出提高生物利用度和标准化是未来研究的关键。
植物副产物：隐藏的生物活性宝库
植物加工过程中产生的大量副产物，如果皮、种子、麸皮等，长期以来被忽视或丢弃。然而，这些看似无用的废弃物实则是多酚类生物活性化合物的丰富来源。多酚是植物的次级代谢产物，根据其化学结构主要分为黄酮类、单宁、二苯乙烯类、酚酸和木脂素等。它们因其强大的抗氧化、抗菌、抗病毒和抗炎特性而备受关注。随着绿色、可持续理念的深入，从这些副产物中高效回收多酚，并将其应用于食品、化妆品、医药等领域，已成为当前研究的热点，这不仅符合循环生物经济的发展要求，也为开发高附加值产品提供了新思路。
植物源性酚类化合物及其生物活性
多酚的保健功效源于其多样的生物活性机制。其分子结构中的酚羟基使其能够直接清除自由基、螯合金属离子（如Fe2?），从而中断氧化链式反应。此外，它们还能间接激活细胞自身的抗氧化防御系统，例如通过激活转录因子Nrf2来上调抗氧化酶（如超氧化物歧化酶SOD）的表达。在抗菌方面，多酚能破坏细菌细胞膜完整性、抑制关键酶（如DNA旋转酶）活性、干扰细菌代谢并抑制生物膜形成。抗病毒机制则包括直接阻断病毒与宿主细胞受体的结合、抑制病毒复制所需的酶（如SARS-CoV-2的RdRp）以及调节宿主免疫应答。
酚类化合物的抗氧化活性
酚类化合物是人类日常膳食中最重要的抗氧化剂来源之一，其平均摄入量远高于维生素C。化学分析法如DPPH、ABTS、FRAP和ORAC常被用于评估其体外抗氧化能力。研究表明，蓝莓、阿隆尼亚莓、葡萄、黑莓等浆果，以及橄榄油（富含羟基酪醇HT、橄榄苦苷）和洋葱皮等副产物提取物均显示出显著的抗氧化活性。值得注意的是，酚类化合物的抗氧化效果具有剂量依赖性，适量时表现为抗氧化，而过量时可能产生促氧化效应。
酚类化合物的抗病毒活性
大量研究揭示了多酚对抗多种病毒的潜力。例如，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）可通过抑制寨卡病毒（ZIKV）的NTPase酶活性来阻碍其复制；槲皮素和姜黄素能分别与SARS-CoV-2的刺突蛋白和登革病毒（DENV）的包膜蛋白结合，阻断病毒进入细胞。多酚甘蔗提取物（PRSE）对甲型流感病毒（H1N1, H3N2）和SARS-CoV-2在感染早期阶段显示出抑制作用。此外，一项计算机模拟（in silico）研究预测，杨梅素、去甲氧基姜黄素等酚类化合物有望通过结合猴痘病毒（MPXV）的F13蛋白来抑制其复制。
酚类化合物的抗菌活性
酚类化合物的抗菌谱广泛，对革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌S. aureus、单核细胞增生李斯特菌L. monocytogenes）和革兰氏阴性菌（如大肠杆菌E. coli、铜绿假单胞菌P. aeruginosa）均有抑制作用。石榴皮中的鞣花酸和安石榴苷、苹果渣中的多酚提取物以及迷迭香提取物等都表现出良好的抗菌效果。儿茶素类化合物（如EGCG）不仅能直接破坏细菌细胞膜，还能与抗生素（如四环素、万古霉素）产生协同作用，增强抗菌效果。研究还发现，非糖基化的槲皮素比其糖苷形式具有更强的抗菌活性。
酚类化合物的治疗潜力
基于其多重生物活性，酚类化合物在疾病预防和治疗方面展现出巨大潜力。在神经退行性疾病领域，白藜芦醇可保护线粒体功能，EGCG能减少活性氧（ROS）损伤，花青素则有助于支持突触可塑性，这些作用为阿尔茨海默病、帕金森病等疾病的干预提供了可能。在癌症治疗方面，五没食子酰葡萄糖（PGG）纳米载体可提高吉西他滨（Gem）在胰腺癌中的疗效并诱导免疫原性细胞死亡。黑莓提取物对肝癌（HepG2）、胃癌（AGS）等癌细胞系显示出细胞毒性作用。此外，胡桃醌类多酚可通过抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶来管理血糖，猕猴桃多酚则能通过AMPK/ULK2通路改善线粒体功能，保护肠道屏障。
植物副产物中酚类化合物的应用领域
提取方法
传统的提取方法（如浸提、索氏提取）因溶剂用量大、效率低且可能破坏热敏性成分，正逐渐被绿色提取技术所取代。超声波辅助提取（UAE）利用空化效应破碎细胞壁，效率高且能耗低。微波辅助提取（MAE）通过微波能快速均匀加热，缩短提取时间。超临界流体提取（SFE），特别是以CO?为溶剂，条件温和，溶剂残留少，但对极性化合物的提取需添加夹带剂（如乙醇）。酶辅助提取（EAE）能特异性水解细胞壁成分，释放结合态多酚，但酶成本较高。高压辅助提取（HPAE）、脉冲电场（PEF）和天然低共熔溶剂（NADES）等技术也各具优势，如提高渗透率、减少溶剂使用等。将不同技术联用（如PEF-UAE）往往能取得更佳效果。
食品工业应用
将副产物提取物添加到食品中，可有效提升产品的营养价值和保质期。例如，在酸奶中添加1.5%的生姜皮提取物，能显著增强抗氧化活性，抑制酵母和霉菌生长，延长货架期。芒果籽提取物在烹煮鸡肉模型中表现出优异的抑制脂质和蛋白质氧化的能力。枣椰副产物可用于开发功能性饼干，增加膳食纤维和抗氧化成分。微胶囊化技术则能有效保护石榴皮多酚的稳定性，使其更好地应用于果冻等食品中。
化妆品应用
榛子副产物（如果皮）提取物富含儿茶素和黄酮醇，具有抗紫外线损伤和抗炎特性，可用于开发抗衰老和皮肤修复类化妆品。葡萄渣中的白藜芦醇和类黄酮具有抗菌和抗氧化活性，有助于改善痤疮皮肤问题。从橄榄渣和葡萄酒副产物中回收的羟基酪醇、酪醇、绿原酸等多酚，因其UV防护和抗氧化能力，成为极具潜力的化妆品天然原料。
制药与健康应用
可可豆壳提取物对变形链球菌（S. mutans）有抑制作用。鳄梨籽多酚具有抗炎（抑制TNF-α, IL-6）、抗菌的潜力。龙眼副产物中的原花青素等成分可调节脂质代谢，对非酒精性脂肪肝病（NAFLD）和肥胖有改善作用。大麻叶中的大麻素与透明质酸凝胶结合，可能为骨关节炎提供局部治疗新方案。石榴树皮提取物则显示出α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性，具有降血糖潜力。
可持续材料与包装
利用森林副产物（如杨树皮）与柠檬酸等生物粘合剂可开发具有抗氧化活性的可持续性颗粒板，用于食品包装。将多酚（如酚酸）与生物可降解塑料结合，可制备具有抗氧化和抗菌功能的活性包装材料，延长食品保质期。
结论
从植物副产物中回收酚类化合物，并将其应用于食品、化妆品、医药和包装等领域，是实现资源高值化利用和可持续发展的有效途径。绿色提取技术为此提供了有力工具。然而，该领域仍面临诸多挑战，包括提取物的标准化、生物利用度的提高、复杂基质中多酚相互作用的深入研究、以及大规模生产的成本效益分析等。未来的研究需要更多设计严谨的体内（in vivo）实验和临床试验来验证其功效与安全性，并通过纳米技术、微胶囊化等策略改善其稳定性和靶向递送效率。克服这些挑战将极大推动植物副产物在促进人类健康和推动循环生物经济方面发挥更大作用。
