柿子功能性研究进展

田文静，王俊山，赵东瑞，汪慧华，马长路

（1.北京农业职业学院食品与生物工程系，北京 102442；2.北京工商大学食品质量与安全北京实验室，北京 100048）

柿子原产于中国，是我国重要的特色水果之一，已有3 000多年的栽培历史。我国柿属植物资源丰富，分布范围广泛，广西、河南、河北、陕西等为主产区。据统计，我国柿子的种植面积与产量均位居世界首位[1]。2019年，我国柿子产量高达329.40万t。

成熟的柿子色泽鲜艳、香甜多汁、营养丰富，含有大量的糖类、维生素及多种活性物质，具有很高的药用价值和经济价值。研究表明，每100 g柿子含碳水化合物18.5 g，蛋白质0.4 g，脂肪0.10 g，纤维素1.40 g，维A 20.0μg，维C 30.0 mg，维E 1.12 mg，胡萝卜素120.0μg，硫胺素0.02 mg，烟酸0.30 mg，核黄素0.02 mg，钠0.80 mg，镁19.0 mg，钾151.0 mg，钙9.0 mg，铁0.20 mg，锌0.08 mg，铜0.06 mg，磷23.0 mg，锰0.50 mg，硒0.24μg[2]。上述活性成分为柿子的功能属性提供重要物质基础。据《本草纲目》记载，柿子具有多种功能属性，如清热去燥、润肺化痰、软坚、止渴生津、健脾、治痢、止血等，对大便干结、痔疮疼痛或出血、干咳、喉痛、高血压等症具有缓解作用[3]。现代医学也对柿子的活性成分及功效进行了系统研究。发现柿子中含有多种活性物质，如类胡萝卜素、黄酮类、脂肪酸、酚类及多种氨基酸、微量元素等，可被广泛用于医药、保健和化妆品等领域[4-5]。近年来，研究者借助体外试验、细胞试验、动物模型等方式对柿子主要活性成分的功能性进行评价，发现柿子具有抗氧化、预防心血管疾病、抗肿瘤、逆转耐药性、缓解糖尿病和加速酒精分解等益生功效。如Butt MS等人[6]发现，柿子中的生物活性物质，尤其是类胡萝卜素和单宁酸类成分，具有预防癌症、清除自由基、降低糖尿病和心脑血管疾病发病风险等功效。Pérez-Burillo S等人[7]证明柿子中的酚酸，如没食子酸等，具有较强的抗氧化活性和潜在的抗菌、抗炎及抗癌能力。任维维等人[8]研究表明，青柿子单宁具有开发为天然抗氧化剂、防腐剂和抗癌药物的潜力。

近年来，国内外研究者对柿子及其活性物质的性质、功能性进行了大量的研究报道。但作为一种风味、功能属性俱佳的水果，其相关深加工产品尚未得到广泛开发，其活性成分的功效机制尚未得到系统解析。基于此，就目前柿子活性成分及其功效评价的研究进展进行综述，旨在为柿子活性成分作用机制的研究及相关深加工产品的开发提供思路。

1 柿子中主要活性成分

研究表明，柿子营养丰富，富含多种活性物质。目前，有关柿子中活性成分的分析评价研究已广泛开展，取得了大量成果。

1.1 多酚类化合物（Phenolic compounds）

多酚类化合物是植物体内合成的一类复杂的次级代谢物。而柿子中富含多酚类化合物。其中，鲜柿中总多酚含量为1.45 mg/100 g，没食子酸含量为190.2～252.2μg/100 g[9]。柿子中的酚类物质主要包括原花青素、黄酮醇等[10]。依据溶解性，多酚类物质具体可分为水溶性/可萃取性酚（EPP）和不溶性/不可萃取性酚（NEPP）。基于性质不同，2种类型酚的吸收模式也不同，EPP可直接从消化道吸收，而NEPP不可吸收，随粪便排出。而柿果中的多酚主要是水溶性的，因而利于人体消化吸收，且具有多种生物活性，如抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降血压、降血脂、降胆固醇等[6，11]。

1.2 单宁（Tannins）

单宁是一种酚类化合物，是柿果中最重要的生物活性成分之一，具有显著的抗氧化、降血脂、抗糖尿病、降胆固醇等功效。根据溶解性不同，柿果单宁可分为可溶性和不溶性两大类，而柿子的涩味主要由可溶性单宁引起。吃涩柿时，柿子中的单宁细胞被破坏，可溶性单宁释放，与人体口腔蛋白结合，使味觉器官产生强烈的收敛和干燥的感觉，称为“涩感”[12]。在食用或加工时，可以设法将柿果中的可溶性单宁转化为不溶性单宁，从而起到脱涩的效果。Gu H F等人[13]对柿果中单宁的组成及其抗氧化性进行分析探究，高效液相色谱-质谱分析结果显示，柿果中的单宁主要有4个重要的组成部分，即没食子酸盐、没食子儿茶素、表没食子儿茶素-3-O-没食子酸酯、表儿茶素-3-O-没食子酸酯，其分子量分布范围为10 000～15 400 Da。抗氧化性评价结果显示，4种成分均表现出良好的抗氧化活性（显著高于葡萄籽原花青素的抗氧化活性），且高分子量缩合单宁的抗氧化性能更好。顾海峰等人[14]也发现高分子量单宁是柿单宁的主要抗氧化活性成分，其对2-脱氧-D-核糖、甲基紫、水杨酸体系产生的羟基自由基均具有很强的清除能力（清除率分别为90.47%，96.46%，87.77%），对邻苯三酚自氧化和亚油酸脂质过氧化亦有较强的抑制作用，在所有体系中高分子量单宁抗氧化能力呈明显的剂量效应关系，且效果均强于相同浓度的葡萄籽原花青素。

1.3 类胡萝卜素（Carotenoids）

类胡萝卜素是一类重要的天然色素的总称，普遍存在于水果、蔬菜中的黄色、橙红色或红色色素之中，通常以α，β和γ形式存在，具有抗氧化、抗炎、增强免疫力、抗癌、预防心血管疾病、保护视觉等功效[15]。研究表明，柿子中含有丰富的类胡萝卜素，特别是β-胡萝卜素。同时，β-胡萝卜素还可作为前体物质，转化为β-隐黄素。这2种成分都具有良好的生物活性。Veberic R[16]也发现柿果中含量最高的类胡萝卜素是β-胡萝卜素，此外还含有β-隐黄素和α-胡萝卜素。

1.4 原花青素（Procyanidins，PC）

原花青素是植物中广泛存在的一类多酚类化合物，由不同数量的儿茶素或表儿茶素缩合而成，具有极强的抗氧化、清除自由基的作用。试验证明，低聚原花青素OPC自由基抑制能力是维E的50倍维C的20倍。同时，低聚原花青素OPC易于吸收，口服20 min即可达到最高血液浓度，且代谢半衰期达7 h之久[17]。此外，原花青素还具有改善血液循环、防治心血管疾病、抗肿瘤、抗辐射、保护视力等多种功能[18]。经细胞试验和动物试验证实，柿子富含原花青素，且柿子低聚原花青素可以显著降低UV-B辐照诱导的细胞和皮肤损伤水平。因此，柿子低聚原花青素可以作为具有紫外损伤修复作用的添加剂，用于食品、药品、化妆品等领域[19]。

1.5 类黄酮化合物

类黄酮是以黄酮（2-苯基色原酮）为母核衍生而成的一类黄色色素，是对植物、动物和人类健康都具有益处的一大类植物次生代谢产物。依据结构，类黄酮可分成不同亚类，如黄酮、黄酮醇、花青素等。研究表明，类黄酮具有多种功效活性，如抗氧化、清除自由基、保护心血管健康等作用，其在预防和治疗自由基引起的疾病如肿瘤、炎症等方面亦表明出独特的优越性[20]。薛菁等人[21]采用超声波辅助工艺提取柿黄酮，提取量达到20.391 mg/g，并对其体外抗氧化活性和抑菌活性进行探究。结果显示，柿子黄酮对DPPH自由基和羟基自由基表现出较高的清除率，且对金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用。

2 柿子的主要功能

目前，有关柿子功效评价的研究逐渐开展起来，取得了一定成果。

2.1 抗氧化活性

氧化过程是人体正常生理过程的重要组成部分，是体内广泛存在的一种生化反应过程。氧化过程中会产生自由基，自由基包括活性氧（ROS）、活性氮（RNS）和其他带有未配对电子的分子。由于自由基自身具有不稳定性和高度化学活性，为变得更加稳定，过量自由基会破坏细胞内DNA、蛋白质和脂质（脂肪）结构分子，进而导致组织损伤。人体有天然的抗氧化系统来对抗自由基的影响，但是，当机体受到不良刺激，细胞内自由基会过量生成，进而导致自由基产生和内源性抗氧化防御系统之间的平衡被打破，最终导致机体氧化损伤。但是，这种不平衡可以通过补充外源性抗氧化剂来克服。考虑到安全性和可获取性，从天然食品中获取具有抗氧化性的活性成分实践意义重大。其中，多酚、类胡萝卜素、类黄酮、生育酚、花青素和单宁等就是很重要的天然抗氧化剂[13，22]。

研究表明，柿子富含天然的抗氧化活性物质，主要为酚类化合物，如原花青素、单宁、儿茶素、类胡萝卜素、芥子碱、山奈酚、槲皮素、没食子酸、阿魏酸、咖啡酸、香草酸、对香豆酸等。这些生物活性成分大多数具有清除自由基、螯合金属离子、抑制脂质过氧化的作用[23-24]。此外，柿子所含的抗坏血酸、单宁和黄酮类化合物也有助于提高其抗氧化能力，被证明可以抑制和缓解氧化应激诱导的相关疾病[25]。例如，Gorinstein探讨了柿子皮和果肉对高胆固醇饮食大鼠的降胆固醇作用。结果显示，柿子具有较强的降胆固醇和抗氧化作用，可以通过降低机体氧化压力水平来防止氧化损伤[26]。

近年来，许多研究者对柿子的体外抗氧化能力进行了评估，发现柿子的抗氧化活性显著高于葡萄、苹果和番茄（p〈0.05）。且其自由基清除率与总酚含量显著相关，其抗氧化活性随总酚含量的增加而增加[27]。Gorinstein S等人[26]通过测定总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、甘油三酯（TG）和脂质过氧化物（LP）指标，探究了全柿子和无酚柿子对高胆固醇饮食大鼠体内氧化水平和血浆胆固醇水平的作用影响。结果显示，只有添加全柿子的日粮才具有抗氧化作用，这表明柿子的抗氧化作用主要与其酚类化合物有关。米雪等人[15]采用超声波辅助法提取柿皮中的类胡萝卜素，并对其抗氧化活性进行研究。体外抗氧化试验结果表明，质量浓度为50μg/mL的类胡萝卜素溶液对DPPH自由基、ABTS自由基、羟自由基的清除率分别为96.48%，93.35%和46.54%，对铁的还原力为0.40，均优于维C，表现出较好的体外抗氧化活性。由此，酚类物质是柿子抗氧化性的重要物质承担者。

此外，柿子中的其他成分也被证明具有一定抗氧化功效。Hagerman Ann E等人[28]研究表明，单宁对过氧自由基的清除效果比简单酚类强15～30倍，其广泛存在于植物性食品和饮料中，是非常重要的生物抗氧化剂。而柿子中富含单宁，其被证明具有较强的抗氧化活性。例如，田燕等人[29]对柿单宁的体外抗氧化性进行了系统研究。结果显示，柿单宁有很强的体外还原能力、自由基清除能力，以及抑制脂质过氧化物生成的能力，且其抗氧化性随聚合度升高而增强。

同时，柿子黄酮也具有一定的抗氧化活力，在DPPH自由基和羟自由基的清除实验中表现出较高的自由基清除能力[21]。

2.2 心血管疾病预防

目前，心血管疾病已经成为人类健康的巨大威胁，动脉粥样硬化、血脂异常、高血压等都可能是致病因素。此外，研究发现，自由基亦可通过引发低密度脂蛋白（LDL）氧化，增加动脉中脂质的积累，进而提升动脉粥样硬化的风险，最终诱发心血管疾病[30]。因此，考虑到安全性和可获取性，营养学家着手研究饮食干预，如摄入丰富的抗氧化剂，来降低心血管疾病发生的风险。而柿子因富含多种活性成分而受到人们关注。有动物试验表明，食用柿子可以降低血脂、LDL、同型半胱氨酸和血压，进而降低动脉粥样硬化疾病的发病风险[31]。同时，有研究表明低熟柿子具有改善血脂异常的作用，其可以通过调节肝细胞内胆汁酸的合成，促进胆固醇7α-羟化酶（CYP7A1）基因表达，进而维持胆固醇水平稳定，降低心血管疾病的发病风险[32]。

此外，研究人员对柿子的功效成分进行了解析。例如，Gorinstein S等人[33]对柿子和苹果中的膳食纤维、多酚和矿物质含量进行了研究和分析，发现柿子（尤其是果皮）中的总膳食纤维、多酚、表儿茶素、没食子酸、对香豆酸，以及Na，K，Mg，Ca，Fe，Mn含量显著高于苹果，而这些物质在预防心脑血管疾病方面具有重要作用。其中，柿子黄酮苷可抑制血管紧张素转换酶的活性，还可以增强NO的生成，用以调节血管张力，故可用于治疗高血压症；此外，黄酮苷也是一种活性很强的抗氧化剂，可以抑制LDL中的脂质过氧化，进而心血管疾病的发病风险[34]。薛伊宏[35]探究了柿子单宁对高脂膳食诱导小鼠动脉粥样硬化的保护作用及潜在相关机制。结果显示，柿子单宁可抑制高脂膳食小鼠主动脉脂质累积、炎症因子释放、巨噬细胞极化和NOXs介导的氧化应激，进而降低动脉粥样硬化疾病的发病风险。

基于上述，柿子及其制品由于富含水溶性膳食纤维、矿物质、微量元素、类胡萝卜素和酚类物质，而具有抗氧化、抑制自由基生成、降低胆固醇吸收、抑制脂肪酸合成等作用，进而起到预防心脑血管疾病的功效。

2.3 改善糖尿病及其并发症

氧化应激与糖尿病之间有相互促进作用，过量的ROS及RNS会攻击胰岛β细胞导致胰岛素分泌不足，或攻击外周组织导致胰岛素抵抗，最终形成糖尿病。慢性高血糖、血糖波动、胰岛素抵抗等又会刺激机体产生过量ROS及RNS，进一步削弱酶介导的机体抗氧化防御系统、加重胰岛细胞损伤及胰岛素抵抗[36]。因此，减少氧化应激对治疗病理损伤和糖尿病并发症尤为重要。

柿子富含抗氧化活性成分，对活性氧有很强的清除作用，对于改善糖尿病及其并发症有潜在促进作用。Lee Y A等人[37]探究了柿子皮中花青素对Ⅱ型糖尿病的防护效果，发现每天给予10 mg/kg体重的花青素低聚物可以减轻Ⅱ型糖尿病大鼠的氧化应激反应，并显著降低总胆固醇和血浆甘油三酯含量，有效提高高密度脂蛋白胆固醇水平，部分或完全恢复血浆中天冬氨酸氨基转移酶（AST）和肌酐水平，预防肝肾功能障碍。

Yokozawa T等人[38]利用对氧化应激敏感的LLC-PK 1细胞，解析柿皮多酚（PPP）对糖尿病诱导的氧化应激的影响。结果显示，其中的低分子柿皮多酚（LM-PPP，含有更高数量的低聚原花青素）和高分子柿皮多酚（HMPPP，富含聚合原花青素）均能降低细胞内活性氧、一氧化氮、超氧化物和过氧亚硝酸盐的水平，亦可降低高糖水平诱导一氧化氮合成酶（iNOS）和环氧化酶-2（COX-2）蛋白的过表达。且在降低氧化应激程度方面，LMPPP比HMPPP更有效。此外，柿子能够清除自由基，提高还原性谷胱甘肽/氧化性谷胱甘肽比值，从而改善糖尿病的炎症反应[39]。

总之，柿子及其功能成分可以作为一种潜在的膳食补充剂，通过降低血压、血脂、调节氧化应激和炎症反应来改善血糖水平和抑制糖尿病并发症发病率。

2.4 抗癌性

活性氧、活性氮、自由基等均可能造成DNA损伤，进而诱发癌变、衰老和退行性疾病[40]。而柿子中的多酚、黄酮类化合物、类胡萝卜素、花青素均为高效的天然抗氧化剂，具有良好的清除自由基的能力，可以减少各种基因毒性因素（Genotoxic factors）造成的DNA损伤，因此柿子被认为具有广阔的抗癌前景[41]。

Jang I C等人[42]研究发现，50 mg/mL的柿子提取物对H2O2诱导的DNA损伤具有良好的保护作用，还具有清除活性氧自由基的功效。原因可能是柿子中富含酚类化合物、类胡萝卜素、黄酮类化合物、单宁和抗坏血酸等。So-Young K等人[43]认为，热处理可提高柿皮提取液中的总酚含量，进而显著提高其抗氧化活性和抗基因毒性。

Umekawa H等人[44]也发现柿子提取物及其多酚，如儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、表儿茶素没食子酸（ECG）、表儿茶素没食子酸（EGC）和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）对人淋巴白血病Molt 4B细胞有不同程度的抗增殖作用，且ECG、EGC、EGCG可诱导癌细胞凋亡。

此外，柿皮色素在体外对人肝癌细胞HepG2和人胃癌细胞MNK-45均有一定抑制作用，且对MNK-45细胞生长的抑制效果优于HepG2细胞。柿皮色素抑制癌细胞体外增殖的有效成分可能是其中的类胡萝卜素、黄酮、多酚类物质[45]。

基于具有较强的抗氧化能力，柿子及其生物活性成分可用于治疗退行性疾病、癌症、改善肤色等多种疾病，在食品和化妆品领域具有广泛的应用价值。

2.5 抑菌性

近年来，开发高效、低毒、广谱和经济实用的防腐剂已成为趋势。而从植物中提取具有杀菌或抑菌性的物质已成为开发天然防腐剂的重要途径。柿子含有多种生物活性物质，如酚酸、单宁、萘醌、黄酮类及萜类等，均为植物中常见的对食品中腐败菌或致病菌有抑制效果的天然成分[46]。

研究表明，柿子黄酮提取液对金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用。因此，柿子在生长过程中,自身可以抑制一些细菌的生长，从而实现保质保鲜[21]。此外，恭城月柿皮的果胶酶解物对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母和黑曲霉也都具有显著的抑菌效果[47]。任维维等人[8]认为，单宁具有开发为天然防腐剂的潜力。结果显示，其所研究的青柿子分离组分F1，F2，F3均有一定广谱抑菌性，抑菌能力为F1〉苯甲酸钠〉F3〉F2。其中，F1的主要成分为没食子酸，F2主要成分是原儿茶素，F3主要成分为阿魏酸。抑菌评价结果显示，柿皮色素对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌具有较强抑菌效果，对阪崎乳杆菌与李斯特菌生长无明显影响。而引起抑菌的原因可能是柿皮色素中含有黄酮、多酚等抗菌性物质[47]。

基于其活性成分表现出良好的抑菌性，柿子具有成为天然防腐剂原料的潜能。

2.6 调节肠道菌群

肠道菌群被证明与人体健康具有密切联系。而越来越多的研究表明，柿子中的一些功能成分可通过改善肠道微生物的群落结构，发挥其健康调节作用。

林款等人[48]采用体外厌氧发酵法探究了柿子单宁对肠道菌群的影响，发现与空白组相比，添加2 g/L的柿单宁能有效促进肠道有益菌（乳杆菌和双歧杆菌）增殖，抑制有害菌（肠球菌、大肠杆菌、梭菌和拟杆菌）增殖。表明柿单宁对肠道微生态具有调节作用，这可能是其在体内发挥作用的机制之一。此外，柿子多糖也可以通过促进有益菌的增殖，降低有害菌的丰度，维持小鼠肠道微生物的菌群平衡[49]。柿子中的其他成分对肠道微生物的影响及其作用机制还有待进一步研究。

3 结论

柿子因其独特的口感和丰富的营养价值而受到广泛关注。近年来，国内外研究者对柿子及其活性物质的研究已取得大量成果。柿子富含原花青素、类黄酮、单宁、酚类、类胡萝卜素、膳食纤维等生物活性物质，因而在抗氧化、预防心血管疾病、改善糖尿病及其并发症、抗肿瘤、抑菌性和调节肠道菌群等方面具有重要作用。但目前，研究主要集中于活性物质的解析及体外的活性评价。今后开展柿子中活性物质生物利用度和体内功效机制、活性物质间交互作用的相关研究，将为柿子相关产品的开发提供重要支撑。