《Antioxidants》：Green Extraction of Phenolic Compounds from Blueberry (Vaccinium corymbosum L.) By-Products Using Natural Deep Eutectic Solvents for Cosmetic Applications
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农产品加工副产物的增值化利用是循环经济框架内的关键策略，可减少废弃物处置的环境影响，同时创造附加价值并改善食品供应链。在本研究中，研究人员采用五种甜菜碱基天然深共熔溶剂（NaDES）用于蓝莓果渣（BP）的绿色提取，该副产物在果汁生产过程中大量产生，富含生物活性
农产品加工副产物的增值化利用是循环经济框架内的关键策略，可减少废弃物处置的环境影响，同时创造附加价值并改善食品供应链。在本研究中，研究人员采用五种甜菜碱基天然深共熔溶剂（NaDES）用于蓝莓果渣（BP）的绿色提取，该副产物在果汁生产过程中大量产生，富含生物活性化合物但尚未被充分利用。五种NaDES的氢键供体（HBD）分别为柠檬酸、乳酸、乙酸、甘油和乙二醇。提取物经液相色谱-二极管阵列检测-串联质谱联用（HPLC-DAD-MS/MS）进行表征，实现了花青素和非花青素酚类化合物（包括酚酸、黄酮类和酚醛类化合物）的靶向分析。NaDES的提取性能与传统溶剂（水和乙醇）进行对比，以评估其对不同酚类化合物的选择性和效率差异。抗氧化能力采用2,2-二苯基-1-苦基肼（DPPH）和2,2'-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）自由基清除法测定。在五种NaDES体系中，甜菜碱-柠檬酸NaDES提取物表现出显著的多酚回收率及明显的自由基清除活性。在评估其对弹性蛋白酶和酪氨酸酶（参与皮肤衰老过程的酶）的抑制活性后，所选NaDES提取物被 incorporated into 一种天然抗老化化妆品配方中，并对其主要理化性质进行了评估，以验证其局部使用的适用性。本研究表明，NaDES的使用代表了一种环境友好且可持续的方法，可在无需去除溶剂的情况下将蓝莓副产物转化为高价值、安全且即用的化妆品功能性成分。
本研究聚焦于利用天然深共熔溶剂（NaDES）实现蓝莓果汁加工副产物——蓝莓果渣（BP）的高值化利用，旨在开发适用于化妆品应用的绿色提取技术。研究背景源于全球人口增长对可持续发展目标的推动，联合国可持续发展目标第12项（SDG-12）明确提出到2030年将食物浪费减少50%。农产品加工行业产生大量富含生物活性成分的副产物，其中蓝莓果渣富含花青素和酚酸等酚类化合物，具有抗氧化、抗炎和抗菌特性，在营养保健品、化妆品和医药领域具有应用潜力。然而，传统提取方法多采用甲醇、乙醇或丙酮等有机溶剂，存在环境安全隐患，且往往需要额外的溶剂去除步骤。天然深共熔溶剂（NaDES）由天然可生物降解的氢键受体（HBAs）和氢键供体（HBDs）通过氢键相互作用形成，具有低熔点、无毒、不可燃、可循环及可调控选择性等优势，且无需去除即可直接作为配方成分使用，契合化妆品应用需求。甜菜碱作为HBA具有生物可降解性、低毒性及欧盟化妆品法规认可的优势。
研究人员以意大利库内奥地区Polo Agrifood M.I.A.C S.c.p.a.公司提供的蓝莓（Vaccinium corymbosum L.）果渣为样本，经冷冻干燥处理后，采用五种甜菜碱基NaDES（甜菜碱与柠檬酸钠、乳酸、乙酸、甘油、乙二醇按1:2摩尔比配制，并添加20%水降低粘度）进行提取，同时以水和50%（v/v）、96%（v/v）乙醇作为传统对照溶剂，在50°C、200 rpm条件下提取2小时。
关键技术方法包括：液相色谱-电喷雾电离-串联质谱联用（HPLC-ESI-MS/MS）进行酚类化合物定性与定量分析，其中花青素采用超高效液相色谱-二极管阵列检测（UHPLC-PDA）及离子阱质谱鉴定；比色法测定总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）和总单体花青素含量（TMAC）；DPPH和ABTS自由基清除法评估抗氧化能力；体外酶抑制实验测定抗弹性蛋白酶和抗酪氨酸酶活性，分别采用猪胰弹性蛋白酶和蘑菇酪氨酸酶，以表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）和曲酸（KA）为阳性对照；将最优NaDES提取物（NaDES1，甜菜碱-柠檬酸体系）与50%乙醇提取物对比后，纳入天然基乳化凝胶配方，通过外观观察、pH测定、旋转粘度计测定流变学特性（剪切应力与剪切速率）评估配方适用性。
研究结果部分：
"酚类化合物含量"：NaDES与传统溶剂的对比提取效果分析显示，50%乙醇（EtOH50）的总酚含量最高（49.1 mg GAE/g），但与四种NaDES无显著差异。NaDES3（甜菜碱-乙酸）组总酚最低（38.5 mg GAE/g），仍显著高于96%乙醇和水。总黄酮含量趋势类似，EtOH50最高（55.1 mg RE/g），NaDES1、NaDES4、NaDES5效果相近。总单体花青素含量方面，EtOH50与NaDES1（甜菜碱-柠檬酸，25.1 mg C3GE/g）效果最佳且无显著差异，水提取效率最低。色谱分析鉴定出9种花青素，其中锦葵色素-3-O-半乳糖苷为主要花青素（占18%-26%）；7种酚酸（原儿茶酸、4-羟基苯甲酸、阿魏酸、对香豆酸、香草酸、没食子酸、丁香酸）、7种非花青素黄酮类（木犀草素、柚皮素、高良姜素、槲皮素、芦丁、儿茶素、表儿茶素）和3种酚醛类化合物。NaDES3总酚酸和非花青素黄酮含量最高（208 μg/g），EtOH50对黄酮苷类选择性更高（芦丁38.6 μg/g）。
"提取物抗氧化活性"：抗氧化活性评估显示，EtOH50在ABTS和DPPH测定中均表现最强，分别达100 mg TE/g和29.8 mg TE/g。五种NaDES的ABTS活性无显著差异（59.2-66.9 mg TE/g），而DPPH测定中NaDES1（26.6 mg TE/g）排名仅次于EtOH50。FRAP法因酸性NaDES的基质干扰未纳入比较。相关性分析表明ABTS活性与非花青素黄酮（r=0.80, p<0.05）和总花青素（r=0.77, p<0.05）显著正相关。
"抗弹性蛋白酶和抗酪氨酸酶活性"：基于综合评估，甜菜碱-柠檬酸NaDES（NaDES1）被选为最优体系进行抗老化酶活性评估。NaDES1对弹性蛋白酶的抑制效果显著优于EtOH50，在1:25稀释度下达99.0%抑制率，1:100稀释度仍保持70.3%；EtOH50在同等条件下分别为81.2%和33.0%。酪氨酸酶抑制方面，高浓度时EtOH50略优，但1:1000稀释度时NaDES1保留更高活性（92.5% vs 80.6%）。该提取物富含酚酸（原儿茶酸76.8 μg/g、没食子酸50.8 μg/g）和黄酮（木犀草素7.88 μg/g），这些成分已知可抑制基质降解酶。
"乳化凝胶的外观、pH和粘度"：天然基乳化凝胶配方研究包含含NaDES提取物的Em1、含空白NaDES的Em2和对照Em3。Em1具淡紫色（碱调节pH后变黄），Em2和Em3为白色。pH均调至约5.0的 skin-compatible 范围。粘度测定显示Em1（约10,800 mPa·s）和Em2（约10,400 mPa·s）呈典型非牛顿假塑性和触变性，优于几乎流体的Em3（6,000 mPa·s），这归因于甜菜碱的两性离子特性促进了凝胶网络结构的形成。
"讨论与结论"：研究结论指出，甜菜碱基NaDES可作为有效且可持续的蓝莓果渣增值化利用途径。甜菜碱-柠檬酸NaDES（NaDES1）能够回收富含酚类、具显著抗氧化活性及酶抑制功能的提取物，其卓越的抗弹性蛋白酶性能和持续的酪氨酸酶抑制活性表明溶剂设计不仅调控提取产率，更能影响生物功能特性。该策略无需去除溶剂即可将加工废弃物转化为安全即用的化妆品成分，支持循环经济发展。未来需进一步验证NaDES体系的理化性质，采用补充体外模型确认生物活性，评估安全性及皮肤相容性，并进行长期稳定性研究以确定其作为可持续化妆品多功能成分的应用潜力。该论文发表于《Antioxidants》期刊。
