Ilex guayusa（I. guayusa）在亚马逊盆地已有数百年的栽培历史，是一种与土著农林系统（称为“chakras”）紧密相关的标志性植物，在这些系统中，粮食作物、药用植物和森林物种共同存在于可持续的平衡状态中（FAO, 2024; Torres et al., 2015）。传统上，guayusa被用作提神饮品，用于促进警觉性、体力耐力和整体健康，是厄瓜多尔、秘鲁和哥伦比亚社区仪式和日常实践的一部分（Dueñas et al., 2016; Sequeda-Castañeda et al., 2016; Yao et al., 2022）。其温和的味道、无苦味以及富含咖啡因、绿原酸、黄酮类和皂苷的独特植物化学成分，引发了全球对其作为促进健康的生物活性化合物来源的兴趣。
最近的植物化学和药理学研究证实了guayusa中含有多种酚类化合物和甲基黄嘌呤，这些成分赋予了其抗氧化、抗炎和神经活性（Pardau et al., 2017; Villacís-Chiriboga et al., 2018; Wise and Negrin, 2020）。体外和临床研究结果表明，这些分子可能通过涉及γ-氨基丁酸（GABA）能系统和肠促胰岛素释放激素（incretin）途径来影响情绪、认知表现和血糖调节，突显了该植物作为神经代谢调节剂的潜力（Chianese et al., 2019; Helwig et al., 2024; La Monica et al., 2023; Meng et al., 2013; Rebas et al., 2020）。然而，尽管有这些新兴证据，guayusa的生物活性的科学表征仍然有限，特别是在其传统用途与其调节神经代谢健康潜力之间的因果关系方面。
从监管角度来看，I. guayusa在欧盟（EU）根据法规（EU）2015/2283被认定为新型食品，其干燥叶片的水提取物被列入欧盟委员会实施条例（EU）2017/2470的清单中，并被批准用于草本茶和食品补充剂（EFSA, 2017; European Union, 2015）。这一法规既反映了传统的消费习惯，也体现了欧盟食品法中的安全和可持续性原则。在美国（U.S.），guayusa叶片提取物已多次获得美国食品药品监督管理局（FDA）的“一般公认安全”（GRAS）认定。其中，水提取物（GRN 869, 883）和乙醇提取物（GRN 870）获得了“无异议”或“无需进一步评论”的答复，表明FDA对在饮料和营养棒中定义的使用水平没有安全担忧（FDA, 2019a, 2019b, 2019c）。这些监管先例强调了开发符合食品级标准、环境友好且符合欧盟和美国法规的提取策略的重要性。
在这种背景下，亚临界水提取（SWE）作为一种从I. guayusa中回收生物活性成分的技术脱颖而出。SWE仅使用水，在升高的温度和压力下操作，提供了一种绿色且可扩展的替代传统水醇或溶剂基提取方法的方式（Usman et al., 2023）。亚临界水的可调极性允许选择性地提取酚类化合物，同时消除了对有机溶剂的需求并减少了后处理步骤。此外，SWE符合水提取的监管要求，并通过减少废物、溶剂残留物和能源需求，符合全球可持续发展目标，这些都是工业应用和降低生命周期影响的关键因素。
最近的研究展示了亚临界和超临界流体技术在从多种植物基质中选择性回收生物活性化合物方面的多功能性，突显了它们在食品、营养保健品和环境应用中的重要性。例如，SWE已成功应用于芒果种子仁，能够回收具有抗氧化活性的酚类化合物，并将其应用于富含脂质的食品系统中（如牛油），显著提高了抗氧化稳定性（Krishnamoorthy et al., 2023）。同样，对枣椰子果实的SWE研究表明，加压热水能有效溶解还原糖和酚类化合物，证实了通过温度驱动的极性变化来调节选择性的能力，同时保持了无溶剂、食品级的过程（Muhammad Khairol Alaika et al., 2025）。
除了亚临界水提取外，超临界二氧化碳提取也被广泛研究作为一种用于分离具有生物活性的植物化学物质的绿色技术，强调了其在消除溶剂和减少环境影响方面的优势（Arumugham et al., 2021）。事实上，多项研究探讨了超临界流体提取（SFE）、加压液体提取（PLE）和SWE在从植物基质中提取生物活性化合物方面的技术经济可行性（Essien et al., 2021; Porto et al., 2025; Sganzerla et al., 2022, 2025; Todd and Baroutian, 2017）。这些研究共同强调了压缩流体提取技术作为传统溶剂基方法可持续替代品的日益增长的兴趣。
尽管关于guayusa植物化学的研究越来越多，但此前没有研究将SWE应用于该物种，也没有评估SWE条件如何影响参与神经代谢调节的化合物的回收及其提取物在模拟人体生理反应的细胞模型中的生物学相关性。此外，虽然guayusa传统上与提神和认知效应相关，但这些效应背后的具体神经代谢途径仍大部分未得到探索，特别是在氧化应激、炎症反应和独立于肠促胰岛素释放激素的机制方面。为了填补这些空白，本研究旨在评估SWE作为一种绿色且符合监管要求的方法，用于获取guayusa的水提取物，并通过一系列体外和细胞实验来研究其生物学相关性，重点关注抗氧化、抗炎和神经代谢功能，将提取条件与生物活性和可持续性联系起来。为了基准测试SWE过程的效率和功能性，本研究还包括了传统的水浸法。通过整合绿色提取技术、监管合规性和生物学验证，本研究提出了将I. guayusa开发为下一代神经代谢健康功能成分的新框架。这种方法不仅为未来的健康声明提供了科学依据，还将SWE定位为一种低影响的工艺，符合循环经济原则，并具有工业化的潜力。最终，这些发现有望促进这种亚马逊遗产植物的可持续利用，将其应用于全球相关的食品和营养保健品中，从而为实现联合国可持续发展目标（SDGs）3（良好健康与福祉）、12（负责任的消费和生产）和15（陆地生命）做出贡献，促进资源的可持续利用、绿色化学创新和在传统农林系统中负责任地利用生物多样性。
在本研究中，“神经代谢”一词描述了初步证据，支持经授权的guayusa水提取物在神经代谢保护方面的潜力。这种潜力源于其神经调节、抗氧化和抗炎作用，以及其对胆碱酯酶/脂氧合酶（LOX）的抑制作用，同时考虑到羟基肉桂酸（如绿原酸，CGA）在通过消化酶抑制调节碳水化合物/脂质代谢中的作用（Sun et al., 2024）。然而，本研究并未评估α-葡萄糖苷酶/脂肪酶的作用，也未观察GLP-1的刺激作用。
