酸橙活性成分及其生理功效的研究進展

易陽　王宏勛　何靜仁

摘要：酸橙（Citrus aurantium L.）是可用于保健食品的柑橘屬植物，其所含生物活性成分以黃酮類、生物堿類和揮發(fā)油類化合物為主。目前，酸橙以加工中藥材枳殼和枳實為主，而在食品資源開發(fā)方面極為有限。綜述了酸橙果實中活性成分的化學(xué)組成對大鼠等動物以及人的胃腸道、心血管系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，及其抗肥胖、抗氧化和抗癌活性，旨在為酸橙的功能食品開發(fā)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：酸橙（Citrus aurantium L.）；活性成分；生理功效

中圖分類號：S666.4 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）16-3721-04

Abstract： Citrus aurantium L. has been using in health food by China′s Ministry of Health for many years. Its main bioactive components are flavonoids， alkaloids and essential oils. At present， C.aurantium fruits are mostly developed as traditional Chinese medicinal materials Zhike and Zhishi. But its utilization in food processing is rare. The chemical compositions of the bioactive substances in C. aurantium fruit， and their bioactivities including the regulating effects on intestine， stomach， cardiovascular system and central nervous system， anti-obesity activity， anti-oxidant activity and anti-cancer activities were reviewed. It will provide theoretical foundation for developing the functional food from C. aurantium fruit.

Key words：Citrus aurantium L.； bioactive component； bioactivity

酸橙（Citrus aurantium L.）為蕓香科柑橘屬植物，主要栽培于湖北、江西、浙江、四川和湖南等省。其傳統(tǒng)加工模式是將未成熟的果實切片干燥，制備成枳殼或枳實，在民間及中醫(yī)領(lǐng)域用于寬中下氣、消導(dǎo)積滯和祛痰燥濕等[1]。目前，酸橙產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，產(chǎn)品種類貧瘠，產(chǎn)業(yè)發(fā)展在較大程度上受中藥材市場供需波動的牽制，而食品領(lǐng)域深加工是其可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。此外，酸橙青果的果汁質(zhì)量分數(shù)以及氨基酸、糖類和維生素等營養(yǎng)成分的質(zhì)量濃度均顯著低于成熟果實，過度采摘未成熟果實對現(xiàn)有資源造成巨大浪費。而酸橙熟果的加工利用基本局限于摻在飼料中喂養(yǎng)家畜發(fā)揮“瘦肉精”的作用，以及少量加工成果汁和果醬等[2，3]，其加工層次和資源利用程度較低，經(jīng)濟效益差。酸橙果實是原國家衛(wèi)生部公布的可用于保健食品的物質(zhì)，本文在前人研究基礎(chǔ)之上，著重對酸橙活性成分及其生物功效加以綜述，旨在為其功能食品的研究開發(fā)提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)，以期提升酸橙果實的深加工水平。

1 活性成分分析

1.1 黃酮類化合物

酸橙果實中黃酮類化合物以柚皮苷和新橙皮苷為主，分別占其干果質(zhì)量的4.30%～17.03%和2.37%～14.60%[4-6]。此外，還含有橙皮苷、川陳皮素、蕓香柚皮苷等成分[7-9]。果皮約占酸橙果實質(zhì)量的30.00%，所含黃酮類化合物也主要為柚皮苷和新橙皮苷[10]。Barreca等[11]采用LC-DAD-ESI-MS-MS法測得酸橙果汁中含有3種C-糖苷類黃酮、2種O-糖苷類黃酮及2種3-羥基-3甲基戊二酰二氫黃酮糖苷。而成熟酸橙種子中的黃酮類化合物則主要為柚皮苷、新橙皮苷、蘆丁和山奈酚[12]。

1.2 生物堿類化合物

采用離子對[13]和手性固定相[14，15]HPLC法分離鑒定酸橙中的苯乙胺類生物堿主要為去甲對羥福林、對羥福林、3-對羥苯基乙胺、甲基酪胺和對二甲氨乙基苯酚，并以主要存在于果皮中的對羥福林含量較高[16]。酸橙鮮果中含質(zhì)量濃度0.02%的對羥福林，不同地區(qū)干果的對羥福林質(zhì)量濃度范圍為0.09%～0.35%[6，13，15]。干燥果實的水-醇提取物中的對羥福林質(zhì)量濃度一般可達2.50%～7.50%。

1.3 揮發(fā)性化合物

酸橙中的揮發(fā)性成分包括檸檬烯、γ-松油烯、芳樟醇、月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、β-羅勒烯、異松油烯、大根香葉烯-D和檜烯等，以單萜類化合物為主，其中檸檬烯的含量最高，占總揮發(fā)性成分質(zhì)量的40%以上[17-19]。1 kg酸橙干燥幼果中可以提取分離得到9 mL的檸檬烯[20]。

1.4 品種及成熟度對酸橙活性成分的影響

王麗等[4]和趙奎君等[6]分別采用HPLC法測定不同產(chǎn)地的不同酸橙資源，發(fā)現(xiàn)其柚皮苷和新橙皮苷含量變幅較大，RSD分別高于30%和50%。世界范圍的各酸橙品種中p-對羥福林的質(zhì)量濃度介于0.001%～0.300%之間[16]，而中國不同產(chǎn)地酸橙的對羥福林質(zhì)量濃度RSD達47.32%[6]。

隨著成熟度的增加，酸橙中橙皮苷和蕓香柚皮苷的質(zhì)量濃度顯著下降，而柚皮苷和新橙皮苷的質(zhì)量濃度則上升，總黃酮的質(zhì)量濃度亦有下降的趨勢[21]。隨著采收時間的延長，酸橙各化學(xué)成分質(zhì)量濃度最終呈現(xiàn)下降的動態(tài)變化規(guī)律，總生物堿、總黃酮、對羥福林、橙皮苷和新橙皮苷的質(zhì)量濃度均呈現(xiàn)遞減的變化趨勢，而蕓香柚皮苷和柚皮苷的質(zhì)量濃度則先增后減[5，16，22]。研究未成熟期、半成熟期和商業(yè)成熟期的酸橙種子的化學(xué)成分發(fā)現(xiàn)，半成熟期具有最高的單寧酸質(zhì)量濃度[12]。

2 生物功效評價

酸橙根據(jù)其采收期的不同，具有不同的生物功效表現(xiàn)：5～6月采收的酸橙干燥幼果具有理氣寬中和行滯消脹的功效，而7月采收的綠皮干燥果實具有破氣消積和化痰除痞的功效[1]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證實，酸橙果實及提取物的多種生理功效與其所含黃酮類、生物堿類和揮發(fā)油類化合物密切相關(guān)。

2.1 對胃腸道的作用

酸橙未成熟干果的水提物對胃腸和子宮平滑肌的影響呈雙向調(diào)節(jié)作用，既能促進胃腸蠕動，又能降低平滑肌張力，發(fā)揮解痙作用[4]。在體時的胃腸平滑肌興奮作用通過膽堿能途徑活化及神經(jīng)纖維一氧化氮合成酶活性抑制產(chǎn)生，而離體時的抑制作用是通過一氧化氮及腎上腺素能系統(tǒng)實現(xiàn)[23]，其功效來源于黃酮類和揮發(fā)油類化合物。水提物還能改善功能性消化不良大鼠的胃排空，其機制可能與胃竇組織P物質(zhì)、胃動素的分布增加及血管活性腸肽的減少有關(guān)[24]。未成熟干果中揮發(fā)油對胃動力促進作用明顯強于黃酮類，而黃酮類加速腸蠕動作用強于揮發(fā)油類[20]。酸橙揮發(fā)油在醫(yī)藥上被用于治療胃炎及其他病癥。體外生物學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)油能有效保護無水乙醇和非甾體抗炎藥誘導(dǎo)的大鼠胃損傷，并不影響胃酸分泌和胃黏膜中血清胃泌素及谷胱甘肽的水平，可能通過維持PGE2濃度增加胃黏液產(chǎn)生而實現(xiàn)胃保護[25]。

2.2 對心血管系統(tǒng)的作用

一些臨床病案報告指出，食用酸橙產(chǎn)品可能導(dǎo)致心律失常，例如心悸亢進、心跳停止、心室顫動和暫時虛脫等[26]。酸橙提取物的大鼠急性灌胃[27]和靜脈注射實驗[28]表現(xiàn)出顯著的心血管毒副作用，包括心電圖的變化、動脈血管收縮導(dǎo)致的血壓升高和受試動物死亡率增加等。Haller等[29]研究了10位健康成年人攝食含酸橙成分食品后的血液狀況，發(fā)現(xiàn)正常受試者的血壓明顯增加，但其心血管的刺激作用并不僅僅由酸橙的對羥福林引起，可能與咖啡因或其他成分的協(xié)同作用有關(guān)。該推測在后期試驗中得到證實：含對羥福林質(zhì)量濃度95%的酸橙提取物對大鼠心率和血壓的影響較小，而對羥福林質(zhì)量濃度6%的提取物的作用效果較為顯著，且同時攝入咖啡因后的血壓和心率增加更為明顯[30]。

此外，酸橙未成熟干果水提物明顯抑制健康大鼠及血瘀模型大鼠的血小板和紅細胞聚集，其作用優(yōu)于阿司匹林，呈明顯的量效關(guān)系[31]。并能通過抑制小腸細胞色素P450（CYP）3A4調(diào)控藥物代謝，導(dǎo)致血液中藥物濃度的增加[32]。

2.3 對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用

酸橙被廣泛用于改善焦慮，與其中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用有關(guān)。高架十字迷宮試驗發(fā)現(xiàn)，酸橙皮揮發(fā)油能減輕小鼠的焦慮狀況。進一步采用明暗箱和大理石掩埋行為試驗證實，揮發(fā)油對小鼠泛化性焦慮癥和強迫性（精神）障礙均有一定的改善功效[25]。其揮發(fā)油還能顯著減少醋酸引起的小鼠扭體反應(yīng)次數(shù)及小鼠自發(fā)活動次數(shù)，表現(xiàn)了一定程度的鎮(zhèn)痛作用和中樞抑制作用[33]。此外，酸橙p-對羥福林提取物也能有效減少小鼠的自發(fā)性活動[16]，其水提物具有與丙米嗪相當(dāng)?shù)木徑庖钟艄π34]。

2.4 抗肥胖作用

酸橙提取物灌胃能顯著降低大鼠的攝食量并控制體重增加[27]，主要活性成分是以對羥福林為主的苯乙胺類生物堿，能刺激脂解作用，提高代謝速率，并通過增加熱生成促進脂肪的氧化，從而減少肥胖機體的脂肪質(zhì)量[35]。臨床試驗證實，相比空白對照，酸橙提取物能有效降低受試者的體重和脂肪質(zhì)量[36]。連續(xù)28 d灌胃含p-對羥福林的酸橙提取物，小鼠的體重增加減緩，且器官相對質(zhì)量、生物化學(xué)和血液學(xué)的參數(shù)均未發(fā)生顯著變化[37]。作為麻黃屬生物堿的類似物，對羥福林存在內(nèi)源性神經(jīng)遞質(zhì)（腎上腺素和去甲腎上腺素）的結(jié)構(gòu)特異性，其減肥功效獲得了廣泛的認可，且不存在麻黃素的毒副作用[32]。

Bent等[38]通過廣泛檢索查證（1966～2004年），認為沒有證據(jù)明確顯示酸橙及其提取物能有效減輕體重，且關(guān)于其安全性的論證十分有限，可能存在心血管毒副作用。酸橙對羥福林提取物于2004年4月被FDA禁止作為食品添加劑使用。Stohs[39]分析FDA收到的22起涉及酸橙提取物產(chǎn)品的危害報告（2004.04～2009.10），認為對酸橙提取物及其p-對羥福林的危害指證都不合理。所有的臨床報告強調(diào)麻黃素和p-對羥福林結(jié)構(gòu)的相似性，并產(chǎn)生腎上腺素能受體增效和心血管刺激作用。但兩者結(jié)構(gòu)上的差異會影響其藥代動力學(xué)和受體結(jié)合特性，并呈現(xiàn)不同的藥理活性。p-對羥福林的藥代動力學(xué)、腎上腺素受體結(jié)合特征、量效關(guān)系及其藥效協(xié)同因子等還有待深入研究。

2.5 抗氧化活性

酸橙粗提物、純化黃酮類化合物及其單體對羥基自由基和DPPH自由基的清除能力隨濃度的增加而增大[40]。相比黃酮類單體，提取物具有較強的抗氧化作用，各單體之間可能存在協(xié)同作用[40，41]。通過糖尿病小鼠試驗發(fā)現(xiàn)，酸橙未成熟干果提取物能顯著增強肝臟的抗氧化能力，有效降低肝細胞損傷[42]。此外，成熟酸橙的白皮層[43]及種子[12]提取物均表現(xiàn)出較強的自由基清除能力，且脫水后果皮的抗氧化能力顯著高于果肉樣品[3]。酸橙汁中黃酮類化合物的自由基清除活性與其電子貢獻能力（受B環(huán)的羥基化和甲氧基化的程度及位點的影響）有關(guān)，其中具有鄰苯二酚B環(huán)（例如新北關(guān)圣草苷、圣草枸櫞苷、淡黃木樨草二葡糖苷-2等）可能是貢獻總抗氧化活性的主要衍生物[11]。

2.6 抗癌活性

酸橙黃酮類化合物能有效抑制人胃癌AGS細胞增殖（IC50為99 μg/mL），其作用機制可能涉及細胞G2/M期的阻斷以及cyclin B1、cdc 2和cdc 25c表達水平的減少，并能通過半胱天冬酶激活鈍化PARP誘導(dǎo)細胞凋亡[44]。酸橙橘皮素、蜜橘黃素和4′，5，7，8-四甲氧基黃酮均對人乳腺癌Bcap37細胞及人肝癌SMMc7721細胞具有一定的體外增殖抑制作用，其中橘皮素對Bcap37細胞的抑制作用以及蜜橘黃素對SMMC7721細胞的抑制作用相對較強[45]。通過硅膠層析法從酸橙乙酸乙酯提取物中分離得到異檸檬尼酸和Ichanexic酸，兩者均能阻斷人結(jié)腸癌細胞（HT-29）的細胞周期抑制其增殖，而對COS-1 成纖維細胞無影響[46]，表現(xiàn)出癌癥化學(xué)預(yù)防和治療的潛能。

3 結(jié)語

酸橙果實作為功能食品資源開發(fā)具有廣闊的應(yīng)用前景，但相對薄弱的基礎(chǔ)理論研究嚴重制約了其開發(fā)利用的深度和廣度。目前，關(guān)于酸橙及其制品中天然活性成分研究的瓶頸問題在于研究對象多為混合物，各成分的功效及協(xié)同作用不明確，且是否具有毒副作用尚存爭論。此外，品種、產(chǎn)地和產(chǎn)期對活性成分質(zhì)量濃度、組成和生物活性的影響也給研究造成困擾。各活性成分的純化制備、結(jié)構(gòu)鑒定、生理功效及作用機理的系統(tǒng)研究，將為酸橙的功能食品開發(fā)提供理論支撐。

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