柚皮中黄酮类活性物质的研究进展

王思远，陈智毅，张 岩

柚皮中黄酮类活性物质的研究进展

王思远，陈智毅，张 岩

（广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东广州 510610）

柚皮中富含黄酮类活性物质，具有较大的开发潜力。就近年来柚皮中主要黄酮类活性物质的种类、制备方法、生理活性及应用情况等进行了综述，旨在为柚皮的深入研究与综合利用开发提供参考。

柚皮；黄酮；制备；生物活性

柚皮是柚子的外果皮，占整个柚子的40%～50%，富含多种对人体有益的生理活性物质，如黄酮类化合物、膳食纤维、精油和多糖等，并且有些活性成分的含量高于柚子果肉[1]。黄酮类化合物是一类具有2个酚羟基的苯环通过中央三碳原子连接而成一系列化合物的总称。黄酮类化合物在植物体中通常与糖结合成苷类，小部分以游离态（苷元）的形式存在，是植物组织的次生代谢产物，具有抗氧化、抗肿瘤、抗心脑血管疾病、抗炎镇痛、免疫调节、降血糖、治疗骨质疏松、抑菌抗病毒、抗辐射等多种生物活性和生理功能[2]。综述柚皮中主要黄酮类活性物质的种类、制备方法、生理活性及应用情况等，旨在为柚皮的深入研究与综合利用开发提供参考。

1 种类与分布

柚皮中含有丰富的黄酮类化合物，占柚皮的2%～8%，分布于柚皮的不同部位，随着果实成熟度的增加而降低。阳梅芳[3]分析了沙田柚中不同部位黄酮类物质的分布、含量及种类差异，结果发现黄酮类物质浓度最高的是内囊衣，浓度最低的是果核；油胞层中的黄酮类物质为水溶性；柚子中黄酮类物质以柚皮苷为主，油胞层中的黄酮种类最多。柚皮中黄酮类化合物主要包括：①黄酮类，大多数为羟基、甲氧基多取代，如川陈皮素等；②二氢黄酮类，大多数为多羟基取代，如柚皮素等；③二氢黄酮苷类，大多数为7-O-葡萄糖苷、芸香糖苷，如柚皮苷、橙皮苷等[4]。目前，对柚皮中活性物质的研究与应用多集中于柚皮苷及柚皮素。

柚皮苷是柚皮中最主要的活性成分之一，占黄酮类化合物总量的80%以上，其化学式为4,5,7-三羟基黄烷酮-7-鼠李糖苷，分子式C27H32O14，分子量580.55。柚皮素的化学式为4',5,7-三羟基二氢黄酮，是柚皮苷水解掉1分子葡萄糖和鼠李糖得到的苷元，分子式为C15H12O5[5]。

2 提取及改性

目前常用的黄酮类化合物提取方法主要有水提法、碱提法、有机溶剂法、超临界流体萃取等，并加以微波、超声等辅助手段。水提法成本较低、设备简单、生态环保、无毒副作用，是大规模生产常采用的方法，但提取率较低、杂质多、不易分离纯化，且生产周期较长。

碱提酸沉法需严格控制溶液的pH值，且通常采用的碱提条件还会造成柚皮中其他对碱敏感活性成分的破坏。闻永举等人[6]利用氢氧化钙提取柚皮中的柚皮苷，采用正交试验建立最佳提取工艺为8倍量1%氢氧化钙溶液提取3次，每次40 min，温度90℃，柚皮苷得率为2.65%。

有机溶剂提取法常用溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、乙醚等，主要通过索氏抽提、加热回流、浸渍法等方法提取，不同的溶剂和方法对不同的黄酮类物质的提取效率不同。许鹭[7]以沙田柚柚皮为原料，利用乙醇提取法提取柚皮中的柚皮苷，优化得到最佳工艺条件为提取温度60℃，乙醇体积分数70%，料液比1∶20，提取时间1 h，柚皮苷得率为32.65 mg/g。

传统提取方法，如热水、碱、有机溶剂提取法，操作工序繁多、周期长、提取率不高。酶作为一种生物催化剂，可分解破坏植物细胞壁，改变细胞壁的通透性，从而提高提取率，并且酶法提取操作简单、条件温和、环保无毒、成本较低。杨喆茗[8]比较了不同方法提取柚皮总黄酮的效率，结果表明提取率由高到低分别为纤维素酶辅助提取法、超声法、细胞破碎仪法、冷浸法、乙醇回流法、水热回流法，纤维素酶辅助提取法的最佳工艺为料液比1∶45，加酶量0.1%，提取温度55℃，pH值4，提取时间3 h。

超临界萃取法是利用超临界流体溶解动物和植物中各种有效成分，再通过减压将其释放出来，该技术无有机溶剂残留，还可以解决生物大分子、热敏性和化学不稳定性物质的分离，因而在食品、医药、化工等领域受到广泛重视，但设备费较高。夏其乐等人[9]采用四因素三水平正交试验探讨胡柚皮总黄酮的最佳工艺，结果表明各因素对得率的影响从大到小分别为CO2流量、萃取时间、压力、温度；最佳萃取工艺条件为在压力35 MPa，45℃条件下，静态萃取40 min后动态萃取60 min，CO2流量3 L/min，总黄酮的得率可达1.01 mg/g。

黄酮类化合物结构中反应位点多，具有高度的化学反应性。骞敏[10]以柚皮苷为起始原料，经酸性脱糖、苄基保护、AFO反应及氢化等步骤合成二氢橙酮；经酸性脱糖、脱氢生成芹菜素，再经苄基保护，氧化开环生成黄酮醇，最后催化氢化得到山奈酚；同时，发现AFO反应适用于一些5位上没有取代基或者有较小体积取代基的原料来合成黄酮醇，DMDO法可合成5位上有较大体积取代基的黄酮醇。

3 生物活性

黄酮类物质是一种具有广泛生物活性的化合物，具有抑酶、抗氧化、抗肿瘤、抑菌、抗病毒、保护心脑血管、调节免疫作用等多种功效，在医药、食品、化妆品等行业均有广泛应用，具有很大的潜力。

3.1 抗氧化

多项研究报道，黄酮类物质的结构及药理活性与其超强的抗氧化、清除自由基的能力相关[11]。许玉荣等人[12]研究发现，柚皮苷对慢性高糖诱导的内皮细胞损伤具有一定保护作用，且CX3CL1参与到这种保护作用过程中，其保护作用可能与柚皮苷的抗氧化应激及抗炎作用有关。周燕文等人[13]研究发现给予柚皮苷后，造模小鼠的血糖明显降低，给药后的糖尿病小鼠血清和肝脏中的SOD活性明显高于模型组，而MDA含量显著低于模型组，表明柚皮苷能使糖尿病小鼠的抗氧化水平趋于正常，从而起到降血糖作用。Esmaeili M A等人[14]发现柚皮素可以预防肝脏的氧化应激，可能与衰减引发肝组织中炎症反应的TNF-α途径以及激活Nrf2核转录因子有关。

3.2 抗肿瘤

近年来，人们对黄酮类化合物的抗肿瘤和抗细胞凋亡研究有较多发现。Nie Y C等人[15]发现柚皮素具有预防肿瘤的功效，主要通过抑制MAPK-AP-1和IKKs-IKK-NF-κB的联合信号传导途径使EGF诱导的MUC5AC在A549细胞中的分泌衰减；同时，柚皮素能抑制MCF-7乳腺癌细胞和3T3-L1脂肪细胞的PI3K活性，避免PI3K/Akt通路的过度激活将引起癌症的发生，还能通过降低Caspase-31/CPP32的活性，引起HL-60的凋亡起到抗癌效果。杨慧慧等人[16]采用MTT法研究了柚皮苷对不同肿瘤细胞的作用，发现对不同肿瘤细胞的抑制作用不同且呈浓度依赖性，柚皮苷能有效诱导PC-12细胞的凋亡，并且细胞内活性氧水平升高，线粒体膜电位下降，SCGE试验发现柚皮苷使细胞DNA断裂，形成拖尾，表明柚皮苷可通过活性氧调控的线粒体途径诱导肿瘤细胞PC-12的凋亡。杨文静等人[17]研究发现，柚皮苷能抑制宫颈癌细胞生长，且随其浓度增加抑制作用增强，其机制可能与其抑制COX-2蛋白表达，促进细胞凋亡相关。

3.3 降血脂

脂质代谢紊乱所致的高脂血症是血浆胆固醇和（或）TG水平异常升高，是动脉粥样硬化、冠心病等心脑血管疾病的高危因素之一。目前临床上使用的降血脂药物有较大副作用，长期使用易损伤肝肾，因此天然黄酮类物质的调节血脂作用受到了广泛关注。杨佩磊等人[18]研究发现，胡柚皮黄酮可降低高脂血症大鼠体重增加，并能显著降低大鼠肝脏质量和肝指数的升高；对血清TC，TG，LDL-C，LDL-C/HDL-C与AI升高具有明显降低作用，而对血清LDL-C/TC降低有明显升高作用；使用胡柚皮黄酮干预后，高脂血症大鼠组织脂肪变性和炎症程度能显著减轻，肝功能显著改善，体内氧化应激水平也显著得到改善。一些研究通过观察柚皮素对高脂饮食肥胖大鼠的影响发现，柚皮素可明显抑制高脂饮食大鼠的体重增加，并对肝细胞有一定的保护作用，其作用机制可能是通过改善体内脂肪代谢、胰岛素抵抗和提高机体的抗氧化能力。

4 结论

柚皮中富含柚皮苷等黄酮类活性物质，大量的动物及人体试验也验证了这些功能成分的保健作用，但目前国内还缺乏有效的工业化纯化方法，造成相关纯品供应较紧张，因此应加强此方面的工作，为其应用奠定良好的基础。柚皮中黄酮类活性物质的开发应用将有助于实现柚子皮的综合加工与利用，并有效促进柚子精深加工与产业链的延长。

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[6]闻永举，申秀丽，易艳萍.柚皮中柚皮苷提取工艺研究 [J].江苏农业科学，2008（4）：257-258.

[7]许鹭.柚皮中柚皮苷的提取、分离纯化及其固体分散体与卵磷脂复合物的制备及表征 [D].广州：华南理工大学，2015.

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A Reviewof the Flavonids in PomeloPeel

WANG Siyuan，CHENZhiyi，ZHANG Yan
（Sericultural&Agri-Food Research Institute，Guangdong Academy of Agricultural Sciences；Key Laboratory of Functional Foods，Ministry of Agriculture；Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing，Guangzhou，Guangdong 510610，China）

As the main active substance，flavonids is rich in the pomelo peel，which has great developmental potential.Types，preparation methods，physiological activities and application of main flavonoids are summarized in this paper，in order to provide some references for the further research and utilization of pomelo peel.

pomelo peel；flavonids；preparation；biological activity

R284

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.09.019

1671-9646（2017） 09a-0067-03

2017-06-24

广东省省级科技计划项目（2014A070713010，2013B090600084）。

王思远（1987— ），女，硕士，助理研究员，研究方向为农产品加工。