黄皮的生物活性及其加工研究进展

胡雨卿，杨应楷，杨启财，梁楚璇，余元善

（1.华南农业大学食品学院，广东广州 510642；2.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，广东广州 510507；3.广东济公保健食品有限公司，广东潮州 515638）

黄皮（Clausena lansium）是芸香科热带植物[1]，主要分布在中国南方及东南亚等热带及亚热带地区[2]。黄皮有多个品种，依口味有酸、甜之分，依成熟期有早、晚熟之分，依果形有圆粒形、椭圆形和阔卵形之分。黄皮果实风味独特，具有较高的营养价值，可鲜食、加工以及药用，因而深得消费者喜爱[3]。

黄皮不仅富含的维生素C、氨基酸、矿物质、多糖[4-6]等，还含有丰富的黄酮类、香豆素类、生物碱类[7-11]等多种具有生物活性的化学成分，有杀虫、杀菌、抗炎、抗肿瘤、抗氧化、降糖、降脂等多种功效[12-13]。黄皮是民间药食两用水果，黄皮果、根、茎、叶、果皮及果核皆可入药[14]，有消食化痰、理气功效，用于食积不化、胸膈满痛、痰饮咳喘等症，并可解郁热理疝痛[15]。黄皮叶性味辛凉，有疏风解表，除痰行气功效，用水煎服可防治流行性感冒、温病身热、咳嗽哮喘、水胀腹痛、疟疾、小便不利、热毒疥癞等症。黄皮种子油分含量高，出油率高达42%，因此还是一种优良的天然润滑剂。

作为一种优质的水果，黄皮素有“果中之宝”之称，其果实成熟后除可以鲜食外，还可以加工制成果脯、饮料、果酒或盐渍、糖渍。但是黄皮成熟后易受环境因素影响导致品质发生变化，且目前缺乏较好的保鲜技术，以至于难以长期保存，仍以鲜果销售为主。近年来国内对其功能性研究增多，但加工方面仍处于起步阶段，远不及国外。随着黄皮种植范围的扩大以及人们对其营养健康效益认识的不断加深，黄皮的深加工研究进一步深入和完善，黄皮产品的研究与开发将会越来越受到消费者的关注及保健食品行业的重视，从而迎来更大的市场。本文就黄皮的生物活性及加工技术研究进行了综述，以期为黄皮产品的开发提供参考。

1 黄皮的生物活性成分

1.1 生物碱类

黄皮中的生物碱类物质主要包含黄皮酰胺类、肉桂酰胺类和咔唑类[16]。酰胺类化合物是黄皮中具有较强生理活性的一类重要生物碱。Shen 等[17]通过光谱法对黄皮进行结构鉴定，首次从黄皮叶子中分离出几种新的黄皮酰胺：黄皮酰胺CG、黄皮素G 和(±)-5-(4-甲基苯基)-γ-戊内酯；通过单晶X 射线衍射分析确定了这几种新化合物的分子构型，并评估了18 种化合物的抗炎活性，结果得出，只有欧前胡素和黄皮素对fMLP/CB 诱导的超氧阴离子的生成具有显著抑制作用，IC50值分别为1.7±0.3 μmol/L 和6.8±1.1 μmol/L。Sun 等[18]从黄皮茎中获得了5种未报道的生物碱，包括4 种酰胺生物碱（claulansines U、claulansinesV、claulansines W、(-)-(2’R)-claulamine A）和1 种咔唑生物碱（claulamine A），光谱实验证明了它们的结构。这些化合物的绝对构型由单一X 射线衍射分析确定。神经保护实验表明，claulansines W 在10 μmol/L 浓度时对血清戒断诱导的PC12 细胞有中度抑制作用，化合物claulansines U 和claulansines W 在10 μmol/L 浓度时对原代神经元缺氧缺糖损伤的保护作用较弱。

1.2 香豆素类

香豆素主要有4 大类：简单香豆素类、呋喃香豆素类、吡喃香豆素类和其他香豆素。Tang 等[19]采用基质辅助激光解吸/电离质谱成像（MALDI-MSI）揭示了黄皮果中活性生物碱、香豆素、糖和有机酸的空间分布。得出生物碱主要分布在果仁组织的茎木质部和髓质部以及叶表皮区域，香豆素主要分布在果皮和叶脉组织中，己糖和蔗糖主要存在于果肉中，柠檬酸广泛分布于整个果实。鄢贵等[20]从光滑黄皮茎的90%乙醇提取物中分离得到了18 个化合物,分别鉴定为6,8-diprenylumbelliferone（1）、byakangelicin（2）、tert-O-methylheraclenol（3）、pabularinone（4）、异栓翅芹烯醇（5）、独活属醇（6）、欧前胡素（7）、前胡醇（8）、花椒树皮素甲（9）、异紫花前胡内酯（10）、茵芋碱（11）、香草木宁（12）、N-metilatanina（13）、clausine-Z（14）、九里香碱（15）、2-methoxy-1-(3-methyl-buten-1-yl)-9H-carbazole-3-carbaldehyde（16）、claulansine I（17）和clausehainanine A（18）。其中化合物1～10 为香豆素类化合物，11～18 为生物碱类化合物，化合物2、3 和8 均为首次从黄皮属植物中分离得到。

1.3 黄酮类

黄皮中含有的黄酮是一类重要的天然抗氧化剂，为一种生理活性物质，具有多种功能，如抗氧化作用、抗真菌作用、抗肿瘤作用以及对血管的防护作用等。钟秋平等[21]测定了黄皮果中总黄酮的含量，并鉴别了黄酮的种类，结果表明，黄皮果中黄酮的种类主要为双氢黄酮、查尔酮和黄酮醇等。周艳芳[22]使用超声波法提取黄皮叶中的黄酮，结果表明黄皮叶黄酮提取最佳条件为乙醇体积分数80%、提取温度40 ℃、超声处理时间40 min、料液比1∶60（g/mL），此条件下黄皮叶中黄酮提取率为3.62%。

1.4 挥发油

黄皮含有的挥发油是多种类型成分的混合物，其中大多数属于萜类化合物及其衍生物，少数为脂肪族和芳香族化合物。Ma 等[23]研究了黄皮种子精油（EOs）的组成，并考察了其对假丝酵母菌株的潜在抗真菌作用。通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）共鉴定出46 种成分，主要成分为萨宾烯、β-芳香醛和4-松油醇。苏秀芳等[24]对黄皮挥发油的成分进行结构鉴定，结果表明黄皮挥发油主要成分为4-甲氧基-6-(2-丙烯基)-1,3-亚甲二氧基苯（47.07%）、1,2,3-三甲氧基-5-(2-丙烯基)苯（8.25%）、2,6-二甲氧基-4-(2-丙烯基-苯酚)（7.17%）、正十六烷酸（7.05%）及二十三烷（4.95%）；细叶黄皮果仁挥发油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及杀螟杆菌具有较强的抑制作用。覃振师等[25]通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对山黄皮不同部位挥发油化学成分进行分析，从黄皮果肉、果皮及叶片挥发油中分别鉴定出20、31 和34 种化合物，其相对含量占各自挥发油总量的76.97%、95.11%和83.85%，其中挥发油的主要成分分别为单萜类化合物β-蒎烯、月桂烯和萜品油烯。

2 黄皮的营养价值

2.1 抗氧化

黄皮中含有大量的多酚等活性物质，这使黄皮具有较强的抗氧化活性，高抗氧化活性的黄皮加工产品在食品及日化用品方面都具有较高的商业潜质。Prasad 等[26]研究表明黄皮果提取物具有强还原力，对DPPH 自由基和超氧阴离子表现出良好的清除活性。刘照宇等[27]从分子水平研究了黄皮果实抗氧化酶抑制褐变的机理，研究发现热激处理（heat treatment，HT）和程序降温（low temperature conditioning，LTC）分别通过不同的途径提高黄皮果实贮藏过程中的抗氧化能力，其中第IV 类、V 类和X 类基因可能为抑制黄皮褐变的关键基因。不同品种的黄皮活性成分含量具有显著差异。彭程等[28]对不同品种黄皮果汁的品质及抗氧化能力进行了系统分析，发现不同品种黄皮间理化性质及活性物质含量有较大差异，黄皮果汁的抗氧化作用与其所含的抗坏血酸、总黄酮和总多酚呈正相关。Ye 等[29]比较了5 个不同黄皮品种果实的化学成分、总抗氧化活性、细胞抗氧化活性（CAA）和抗增殖活性。结果表明，黄皮果实中含有6 种植物化学物质（香草酸、阿魏酸、芦丁、紫丁香苷、儿茶素和橙皮素）。不同品种的黄皮总抗氧化性以及黄皮果实提取物的CAA 都有很大差异，5 种黄皮总抗氧化性顺序为JJX＞JFHP ＞JXHP ＞DF1H ＞THP，CAA顺序为DF1H ＞DF1H＞JXHP＞JFHP＞JJX＞THP。Li 等[30]研究了黄皮叶在不同发酵阶段所得葡萄酒的植物化学成分和抗氧化特性的变化，结果表明，葡萄酒的抗氧化活性与香草酸含量呈显著正相关，发酵过程显著提高了葡萄酒的抗氧化活性，且发酵12 d 时抗氧化活性最高。

2.2 抗肿瘤

黄皮因其较好的药效很早就被应用于医药领域，其主要研究方向为抗肿瘤、抗炎、护肝等。黄皮具有抗肿瘤功效的主要物质是香豆素、黄酮类化合物，已有研究证明黄皮提取物对多种癌细胞具有增殖抑制作用。Prasad 等[26]从黄皮果乙酸乙酯提取物中分离出8-hydroxypsoralen，该物质对人肝细胞肝癌细胞系（HepG2）、人肺腺癌上皮细胞系（A549）和人宫颈癌细胞系（HELA）显示出有效的增殖抑制活性。Maneerat 等[31-32]从黄皮枝条中分离出新咔唑生物碱及香豆素化合物。其中部分单体成分对KB、MCF-7、NCI-H187 癌细胞表现出抗增殖活性。两种新型香豆素clausenalansimin A、clausenalansimin B 及7 种已知的香豆素对人类癌细胞系（KB、MCF7 和NCI-H187）具有细胞毒性。Sancho 等[33]研究发现黄皮提取物中欧前胡素在几种T 细胞系和HeLa 细胞中能抑制假型水泡性口炎病毒以及gp160 包膜的重组HIV-1 感染，且欧前胡素可强烈抑制细胞周期蛋白D1 的表达，并在细胞周期的G1 期阻止细胞增殖，结果表明Sp1 转录因子具有作为天然抗HIV-1 化合物（如呋喃香豆素）的靶标的潜力，这些化合物可能在艾滋病的管理中具有潜在的治疗作用。

2.3 抗炎

目前关于黄皮的药物动力学及代谢动力学也是研究热点，大量研究证明黄皮提取物可通过抑制细胞凋亡来达到抗炎的目的。Huang 等[11]通过酶联免疫吸附剂ELISA法和逆转录聚合酶链反应法（RT-PCR）检测肿瘤分泌物坏死因子α（TNF-α）蛋白和TNF-αmRNA 的表达来研究黄皮乙醇提取物是否能抑制脂多糖（LPS）-在RAW264.7 巨噬细胞中诱导炎症。结果表明黄皮提取物能显著减轻LPS 诱导的小鼠巨噬细胞RAW 264.7 的炎症反应，其主要通过TLR4/MYD88/TRAF6 途径，降低TLR4、MYD88 及TRAF6 的表达，促进MYD88 抑制因子NBP2-29328 表达，从而使肿瘤坏死因子TNF-α的表达有计量依赖性地降低。俞雪梅[34]研究了黄皮果核水煎剂的的神经保护作用及其作用机制。实验通过SD 大鼠原代皮层神经细胞制造炎性损伤模型，将黄皮种子水提取物HP-14 作用于细胞，并通过实时荧光定量PCR 与酶联免疫吸附法观察其对细胞中TNF-α和IL-6 的mRNA和蛋白表达水平。实验结果表明HP-14 对细胞中TNF-α和IL-6 的分泌、细胞内凋亡信号通路的激活以及炎性因子的释放均表现出抑制作用，证明了黄皮果核的神经保护作用与抑制炎性因子的释放有关。

2.4 杀菌

随着当前对绿色农业、环保农业、可持续农业的推崇，植物来源的杀菌剂成为研究热点，而黄皮中的酰胺类化合物、咔唑类生物碱、香豆素类化合物均具有较好的抑菌作用。陈惠琴等[35]采用多种色谱技术对黄皮种子中的化合物进行分离纯化，并根据理化常数、核磁和质谱数据进行结构鉴定；通过PNPG 法和贝曼漏斗法对化合物进行体外降血糖活性和全齿复活线虫致死活性测试，结果从黄皮种子中共分离到11 种化合物，其中2,6-dihydroxyhumula-3(12),7(13),9(E)-triene 具有较强的体外α-葡萄糖苷酶抑制活性，5-hydroxy-4-phenyl-5Hfuran-2-one 具有较强的全齿复活线虫致死活性。Yan 等[36]从黄皮种子中分离出7 种黄皮酰胺进行抗真菌实验，结果表明lansiumamide B 和lansiumamide C 对核盘菌的抗真菌活性最高，EC50值为4.95 μg/mL 和13.24 μg/mL，均低于多菌灵（EC50=0.64 μg/mL）。此外，还评估了最有效的化合物lansiumamide B 对核盘菌形态和生理学的影响，结果表明lansiumamide B 引起核盘菌细胞破裂和菌丝异常，其对核盘菌感染的疗效（75.17%）优于多菌灵（56.57%）。研究证明从黄皮中分离出的酰胺具有作为植物杀菌剂用于商业应用的潜力，可以作为研发新型作用模式的新型杀菌剂参考。

2.5 护肝

在黄皮的活性物质中，黄皮酰胺及其衍生物的合成是国内外的研究重点，大量研究证明黄皮酰胺提取物具有护肝作用。Adebajo 等[37]研究了黄皮茎在炎症、肝毒性方面的医学用途，并确定黄皮的抗糖尿病和抗滴虫特性，将100 mg/kg 和200 mg/kg 的黄皮茎的甲醇提取物进行小鼠腹腔注射，其降低CCl4诱导的毒性表现在：降低服用苯巴比妥的睡眠时间的5.3%和8.4%；通过逆转血清肝蛋白降低7.0%～8.8%，血清AST、ALT 和ALP 活性提高27.7%～107.9%；肝组织内AST、ALT 和ALP 活性升高13.2%～83.8%。黄皮的护肝活性部分基于其抗氧化和抗炎的性质，治疗肝炎效果明显。官堂明等[38]研究了黄皮果水提物对小鼠慢性酒精性肝损伤的保护作用，发现模型组体内还原酶急剧损耗，黄皮果组血清ALT、AST 含量和肝组织中丙二醛、NF-κB 表达降低（P＜0.01），而肝组织中SOD 和谷胱甘肽水平升高（P＜0.01 或P＜0.05），肝细胞脂肪样变、水样变及炎细胞浸润明显改善，结果表明黄皮果提取物对小鼠慢性酒精中毒所致的肝损伤具有保护作用，其作用机制可能与增加SOD 和谷胱甘肽活性、促进自由基清除、降低NF-κB 表达有关。

2.6 降血糖血脂

黄皮中的黄酮类化合物通过降低体内游离脂肪酸，改善糖脂代谢，保护胰岛β细胞等途径可降低血糖含量，这使其成为很好的保健产品研发原料。申竹芳等[39]从黄皮叶中分离得到了黄皮香豆素化合物，并以200mg/(kg·d)的计量给予糖尿病小鼠口服3 d 后，小鼠的血糖水平显著降低。研究结果表明黄皮香豆素提取物能降低正常小鼠和四氧嘧啶高血糖小鼠的血糖，同时抑制肾上腺素的升糖作用，但对血乳酸的浓度则无影响，因此认为黄皮香豆素的降血糖作用不同于双胍类和磺酰脲类。Shen 等[40]研究了黄皮种子乙醇提取物中的水溶性组分（HP）对高脂饮食（high fat diet，HFD）诱导的肥胖小鼠模型的降脂作用、胰岛素抵抗作用及肠道菌群的变化，研究结果表明通过HP 给药可延缓HFD 喂养下小鼠的体重和脂肪量增加。此外，HP 显著改善了HFD 喂养小鼠的高血脂和胰岛素敏感性。16S rRNA 测序表明，HP 可一定程度地逆转HFD 喂养引起的肠道中厚壁菌门/拟杆菌门比例失衡，从而保护小鼠免受HFD 引起的代谢紊乱并恢复肠道微生物群平衡，此研究为开发抗肥胖和改善胰岛素敏感性的黄皮新型功能性食品提供了基础。

3 黄皮加工技术

黄皮营养丰富，食用价值高，有生津止渴、养胃健胃、化痰平喘等功效。果肉富含糖、有机酸，果皮富含果胶、多糖及植物化学物。将其加工成各种类型的产品，不但能提高其风味和附加值，还能提高经济效益。然而，目前无核黄皮和普通品种黄皮的深加工产品甚少，主要集中在饮料、果脯和果酒等方面。

3.1 饮料

黄皮具有多种保健功效且风味良好，是制作功能型饮料的良好原料。周马林等[41]以产于大新县的山黄皮全果（果皮、果肉、果仁）作为发酵基质，采用单一干酪乳杆菌作为菌种进行乳酸菌发酵，研制出了口感优良、功效突出的山黄皮全果乳酸菌发酵功能饮料。蒲海燕[42]以黄皮果为主要原料，试验得出黄皮果蜂蜜保健饮料的最佳工艺配方为黄皮果原汁40%、蜂蜜8%、柠檬酸0.2%、CMC-Na 0.05%。黄傲[43]以黄皮果为原料研制出黄皮果茶饮料，并对其生产工艺进行了优化，研究表明黄皮果茶的最佳工艺条件及配方为添加0.08%的果胶酶在pH 4.5、45 ℃下酶解120 min；茶汁20 mL、黄皮果汁20 mL、白砂糖8 g、柠檬酸0.2 g。

3.2 果脯

黄皮果肉制成的果脯具有生津开胃、止渴化痰的功效，目前已有不少学者对黄皮果脯的加工工艺进行了研究。赵笑梅等[44]利用功能性糖（低聚果糖、木糖醇、低聚异麦芽糖醇等）取代部分蔗糖，通过热烫、调配、味浸、干燥研发了低糖益生黄皮果脯。罗树灿等[45]以新鲜无核黄皮为原料，通过正交优化试验，确定了无核黄皮果脯的加工工艺为明胶添加量0.7%、糖度46%、柠檬酸添加量3%，于60 ℃条件下烘干16 h，此条件下制得的黄皮果脯外观饱满充盈、软硬适中，口感具有一定弹性，且具有特有的陈皮和黄皮风味。

3.3 果酒

黄皮果酒是利用酵母菌发酵黄皮自身的糖分而制得的。刘谋泉等[46]研究了不同发酵工艺对黄皮果酒的影响并优化了黄皮果酒的最佳生产工艺，结果表明在初始含糖量18%，初始pH4.0，大曲和果酒酵母总接种量1.0g/L，其中大曲和葡萄酒干酵母质量比1∶2，发酵温度35 ℃，发酵时间9 d 条件下，经陈酿、澄清、除菌过滤得黄皮果酒，口感醇厚，甘甜爽口，保持了黄皮果的特征香味。黄星才等[47]通过二次酶解以及多种混合菌添加蜂蜜发酵，研制出了呈金黄色、具有黄皮果香及酒香、口感酸甜适中、酒体丰满协调、风格独特的发酵型蜂蜜黄皮酒。

4 结论及展望

本文主要综述了黄皮的营养健康效益、近年来黄皮的主要研究方向及加工研究进展。目前，国内外以黄皮为主要材料的文章数量逐年递增，主要集中在黄皮各部位天然活性物质的提取及其成分与活性的研究、黄皮果实采后保鲜与运输、黄皮果树栽培及病害预防、黄皮资源与育种、黄皮食品及产品研发等方向。黄皮提取物被细胞摄取程度有限，因此在开发相关黄皮功能性食品及药物时需考虑生物利用度，可进行相关的体外模拟及动物水平的消化实验进行探究。一方面可在分子层面对黄皮提取物在医药方面的营养进行深入研究，以期发现活性更好、毒性更小的化合物，为各类疾病的攻克开拓新思路；另一方面可利用新的食品加工技术开发更全面的黄皮加工食品饮品，提高商业利用价值。