近日，中国农业科学院棉花研究所马磊课题组系统评估了低共熔溶剂（DES）在棉粕蛋白提取中的应用潜力，揭示了低共熔溶剂提升蛋白提取效率及功能特性的分子机制，同时显著降低了棉粕中的结合棉酚含量，为棉粕的高值化利用提供了新思路。相关研究成果以“Sustainable Utilization of Cottonseed Meal: Integrated Protein Extraction and Detoxification Using Deep Eutectic Solvents”为题发表在国际食品TOP期刊《食品化学（Food Chemistry）》（中科院1区TOP期刊，近五年平均IF=8.5）上。

我国是全球最大的棉花生产国之一，每年棉籽加工过程中会产生大量棉粕。尽管棉粕的蛋白质含量高达40%-50%，但其应用却受到抗营养因子——棉酚的限制，导致其利用价值未能得到充分发挥。传统的碱性提取法虽能够分离出蛋白，但该方法容易导致蛋白质变性，从而使其功能特性受损，限制了棉粕在食品和饲料等领域的进一步应用。

该研究采用绿色高效的低共熔溶剂分离技术，以胆碱氯化物-乙二醇为溶剂，通过单因素实验和响应面法优化提取条件，最终在56℃、3小时提取时间及40%含水量的条件下，实现了86.85%的蛋白回收率。研究还发现，低共熔溶剂提取的棉粕蛋白在溶解度、乳化性及抗氧化活性方面均优于碱性提取蛋白。尤其是经酶解后的低共熔溶剂提取蛋白，可显著增强治疗2型糖尿病的药物——二肽基肽酶抑制剂的活性（IC₅₀ = 1.949 mg/mL），为开发具有降血糖潜力的功能性食品提供了新选择。此外，低共熔溶剂提取过程将棉粕中的结合棉酚含量从10.24 mg/g降至2.76 mg/g，大幅提升了蛋白的安全性和营养价值。分子动力学模拟表明，低共熔溶剂通过氢键作用和降低溶剂可及表面积，有效破坏蛋白-棉酚复合物，实现了蛋白高效回收和棉酚有效分离。研究成果为棉粕的可持续利用及功能性食品的开发提供了新思路和理论基础。

该研究得到新疆维吾尔自治区科技项目（2023A02001）、棉花生物育种与综合利用全国重点实验室自主课题和中国农科院科技创新工程的资助。中棉所徐双娇助理研究员为唯一通讯作者，马磊研究员指导的郑州大学农学院硕士研究生王田为第一作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.144499

低共熔溶剂的蛋白提取与脱毒集成技术示意图