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自古以来,孜然 (Cuminum cyminum) 就不仅是厨房里不可或缺的香料,更在亚洲、非洲和欧洲的传统医学中占据重要地位,被用作消化助剂、降压草药等。其卓越的健康益处,如抗炎、抗菌和抗癌活性,源于它丰富的“多酚宝库”—包括强效的黄酮类化合物 (如芹菜素、木犀草素和槲皮素) 和酚酸。为深度挖掘这一古老香料的现代价值,来自贝鲁特阿拉伯大学的Hana El Tamir博士与法国贡比涅技术大学的Mohamed Koubaa博士等研究人员在 BioTech 期刊上发表了文章,系统性地探索了如何高效提取孜然种子中的多酚,并科学评估了其强大的抗氧化与抗癌潜力,为将传统智慧转化为确切的科学证据提供了关键一环。

孜然常被用于烹饪香料和草药浸剂
研究过程与结果
精准优化提取工艺,锁定“黄金参数”
要实现多酚的高效提取,精确的工艺控制是首要步骤。研究团队为最大化挖掘孜然中的多酚宝藏,运用了先进的响应面方法论。这种方法能同时权衡提取时间、温度与料液比这三个关键参数之间的复杂相互作用,并精准定位最佳组合。模型分析揭示,时间与温度对多酚的提取具有显著的积极影响。在一定范围内,提高温度和延长提取时间,有助于更充分地释放籽实细胞壁内的多酚物质。然而,研究也发现了过度处理的弊端:过高的温度与过长时间会因负向二次效应导致部分敏感的多酚化合物降解或氧化,反而降低其活性。这凸显了精准控制条件的必要性。最终,团队成功锁定了水浴提取的“黄金参数”:采用1:40的料液比,在72 ℃下温和提取130分钟。在此优化条件下,每克孜然干物质可提取高达14.7 mg GAE/g的多酚,其抗氧化活性也达到了0.52 mg Trolox/mL的卓越水平,显示出强大的自由基清除能力。
解析活性成分,锁定功效基石
通过高效液相色谱分析揭示,其中的核心活性成分是两种公认的高活性多酚:芦丁和鞣花酸。这两种物质在大量的先前研究中已被证实具有强大的抗氧化、抗炎及抗癌潜力,从而为本次研究的后续生物活性发现奠定了坚实的物质基础。
评估生物活性,揭示抗癌特异性
研究团队对其进行了系统的生物活性评估,结果呈现出有趣的特异性。抗菌效果不显著:该提取物对所测试的几种常见细菌和真菌 (如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等) 未表现出明显的抑制效果。这表明其作用并非广谱抗菌,也间接提示其后续观察到的抗癌活性可能具有特定的作用靶点。抗癌活性令人振奋:在体外抗癌实验中,优化后的孜然提取物展现出了惊人的潜力。在较高剂量下,它对三种不同的人类癌细胞系均表现出强烈的抑制效果:对乳腺癌细胞MCF7的抑制率高达约98%;对肺癌细胞A549的抑制率达到85%;对结肠癌细胞HT29的抑制率为81%。这种对不同癌细胞的显著抑制活性,特别是对乳腺癌细胞近乎完全的抑制,凸显了孜然多酚提取物作为一种天然来源的抗癌先导化合物的巨大价值。
研究总结
本研究成功优化了孜然多酚的水提取工艺,确立了孜然多酚的最佳提取工艺 (72 ℃,130分钟,固液比1:40)。
研究成果表明,通过优化的水提取工艺,可以从孜然中获得富含芦丁和鞣花酸的高活性多酚提取物。该提取物展现出作为天然抗氧化剂和特异性抗癌剂的巨大潜力,尤其为开发针对乳腺癌、肺癌和结肠癌的天然辅助或预防性产品提供了强有力的科学依据。当然,从体外实验到临床应用仍有长路要走。团队在文末强调,其真正的治疗潜力和安全性,亟需进一步的临床和毒理学研究验证。这项研究无疑为孜然这颗古老的香料,照亮了一条通向现代高价值健康产品的崭新道路。
原文出自 BioTech 期刊:https://www.mdpi.com/2673-6284/13/1/7
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/biotech
BioTech 期刊介绍
主编:Massimo Negrini, University of Ferrara, Italy
期刊涵盖生物技术各个领域的实验和理论结果,包括生物制药;开发转基因植物、动物或水生生物,以解决农业食品的生产或质量问题,以及医学上的新方法;在环境部门的应用,旨在维持生物多样性和清除污染物;开发生物体或酶以生产有用化学品或销毁危险/污染化学品;生物信息学方法。
2024 Impact Factor:3.1
2024 CiteScore:4.8
Time to First Decision:26.1 Days
Acceptance to Publication:2.6 Days


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