黃皮的生物活性及其加工研究進展

胡雨卿，楊應楷，楊啟財，梁楚璇，余元善

（1.華南農業大學食品學院，廣東廣州 510642；2.廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所，廣東廣州 510507；3.廣東濟公保健食品有限公司，廣東潮州 515638）

黃皮（Clausena lansium）是蕓香科熱帶植物[1]，主要分布在中國南方及東南亞等熱帶及亞熱帶地區[2]。黃皮有多個品種，依口味有酸、甜之分，依成熟期有早、晚熟之分，依果形有圓粒形、橢圓形和闊卵形之分。黃皮果實風味獨特，具有較高的營養價值，可鮮食、加工以及藥用，因而深得消費者喜愛[3]。

黃皮不僅富含的維生素C、氨基酸、礦物質、多糖[4-6]等，還含有豐富的黃酮類、香豆素類、生物堿類[7-11]等多種具有生物活性的化學成分，有殺蟲、殺菌、抗炎、抗腫瘤、抗氧化、降糖、降脂等多種功效[12-13]。黃皮是民間藥食兩用水果，黃皮果、根、莖、葉、果皮及果核皆可入藥[14]，有消食化痰、理氣功效，用于食積不化、胸膈滿痛、痰飲咳喘等癥，并可解郁熱理疝痛[15]。黃皮葉性味辛涼，有疏風解表，除痰行氣功效，用水煎服可防治流行性感冒、溫病身熱、咳嗽哮喘、水脹腹痛、瘧疾、小便不利、熱毒疥癩等癥。黃皮種子油分含量高，出油率高達42%，因此還是一種優良的天然潤滑劑。

作為一種優質的水果，黃皮素有“果中之寶”之稱，其果實成熟后除可以鮮食外，還可以加工制成果脯、飲料、果酒或鹽漬、糖漬。但是黃皮成熟后易受環境因素影響導致品質發生變化，且目前缺乏較好的保鮮技術，以至于難以長期保存，仍以鮮果銷售為主。近年來國內對其功能性研究增多，但加工方面仍處于起步階段，遠不及國外。隨著黃皮種植范圍的擴大以及人們對其營養健康效益認識的不斷加深，黃皮的深加工研究進一步深入和完善，黃皮產品的研究與開發將會越來越受到消費者的關注及保健食品行業的重視，從而迎來更大的市場。本文就黃皮的生物活性及加工技術研究進行了綜述，以期為黃皮產品的開發提供參考。

1 黃皮的生物活性成分

1.1 生物堿類

黃皮中的生物堿類物質主要包含黃皮酰胺類、肉桂酰胺類和咔唑類[16]。酰胺類化合物是黃皮中具有較強生理活性的一類重要生物堿。Shen 等[17]通過光譜法對黃皮進行結構鑒定，首次從黃皮葉子中分離出幾種新的黃皮酰胺：黃皮酰胺CG、黃皮素G 和(±)-5-(4-甲基苯基)-γ-戊內酯；通過單晶X 射線衍射分析確定了這幾種新化合物的分子構型，并評估了18 種化合物的抗炎活性，結果得出，只有歐前胡素和黃皮素對fMLP/CB 誘導的超氧陰離子的生成具有顯著抑制作用，IC50值分別為1.7±0.3 μmol/L 和6.8±1.1 μmol/L。Sun 等[18]從黃皮莖中獲得了5種未報道的生物堿，包括4 種酰胺生物堿（claulansines U、claulansinesV、claulansines W、(-)-(2’R)-claulamine A）和1 種咔唑生物堿（claulamine A），光譜實驗證明了它們的結構。這些化合物的絕對構型由單一X 射線衍射分析確定。神經保護實驗表明，claulansines W 在10 μmol/L 濃度時對血清戒斷誘導的PC12 細胞有中度抑制作用，化合物claulansines U 和claulansines W 在10 μmol/L 濃度時對原代神經元缺氧缺糖損傷的保護作用較弱。

1.2 香豆素類

香豆素主要有4 大類：簡單香豆素類、呋喃香豆素類、吡喃香豆素類和其他香豆素。Tang 等[19]采用基質輔助激光解吸/電離質譜成像（MALDI-MSI）揭示了黃皮果中活性生物堿、香豆素、糖和有機酸的空間分布。得出生物堿主要分布在果仁組織的莖木質部和髓質部以及葉表皮區域，香豆素主要分布在果皮和葉脈組織中，己糖和蔗糖主要存在于果肉中，檸檬酸廣泛分布于整個果實。鄢貴等[20]從光滑黃皮莖的90%乙醇提取物中分離得到了18 個化合物,分別鑒定為6,8-diprenylumbelliferone（1）、byakangelicin（2）、tert-O-methylheraclenol（3）、pabularinone（4）、異栓翅芹烯醇（5）、獨活屬醇（6）、歐前胡素（7）、前胡醇（8）、花椒樹皮素甲（9）、異紫花前胡內酯（10）、茵芋堿（11）、香草木寧（12）、N-metilatanina（13）、clausine-Z（14）、九里香堿（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 為香豆素類化合物，11～18 為生物堿類化合物，化合物2、3 和8 均為首次從黃皮屬植物中分離得到。

1.3 黃酮類

黃皮中含有的黃酮是一類重要的天然抗氧化劑，為一種生理活性物質，具有多種功能，如抗氧化作用、抗真菌作用、抗腫瘤作用以及對血管的防護作用等。鐘秋平等[21]測定了黃皮果中總黃酮的含量，并鑒別了黃酮的種類，結果表明，黃皮果中黃酮的種類主要為雙氫黃酮、查爾酮和黃酮醇等。周艷芳[22]使用超聲波法提取黃皮葉中的黃酮，結果表明黃皮葉黃酮提取最佳條件為乙醇體積分數80%、提取溫度40 ℃、超聲處理時間40 min、料液比1∶60（g/mL），此條件下黃皮葉中黃酮提取率為3.62%。

1.4 揮發油

黃皮含有的揮發油是多種類型成分的混合物，其中大多數屬于萜類化合物及其衍生物，少數為脂肪族和芳香族化合物。Ma 等[23]研究了黃皮種子精油（EOs）的組成，并考察了其對假絲酵母菌株的潛在抗真菌作用。通過氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）共鑒定出46 種成分，主要成分為薩賓烯、β-芳香醛和4-松油醇。蘇秀芳等[24]對黃皮揮發油的成分進行結構鑒定，結果表明黃皮揮發油主要成分為4-甲氧基-6-(2-丙烯基)-1,3-亞甲二氧基苯（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%）；細葉黃皮果仁揮發油對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌及殺螟桿菌具有較強的抑制作用。覃振師等[25]通過氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）對山黃皮不同部位揮發油化學成分進行分析，從黃皮果肉、果皮及葉片揮發油中分別鑒定出20、31 和34 種化合物，其相對含量占各自揮發油總量的76.97%、95.11%和83.85%，其中揮發油的主要成分分別為單萜類化合物β-蒎烯、月桂烯和萜品油烯。

2 黃皮的營養價值

2.1 抗氧化

黃皮中含有大量的多酚等活性物質，這使黃皮具有較強的抗氧化活性，高抗氧化活性的黃皮加工產品在食品及日化用品方面都具有較高的商業潛質。Prasad 等[26]研究表明黃皮果提取物具有強還原力，對DPPH 自由基和超氧陰離子表現出良好的清除活性。劉照宇等[27]從分子水平研究了黃皮果實抗氧化酶抑制褐變的機理，研究發現熱激處理（heat treatment，HT）和程序降溫（low temperature conditioning，LTC）分別通過不同的途徑提高黃皮果實貯藏過程中的抗氧化能力，其中第IV 類、V 類和X 類基因可能為抑制黃皮褐變的關鍵基因。不同品種的黃皮活性成分含量具有顯著差異。彭程等[28]對不同品種黃皮果汁的品質及抗氧化能力進行了系統分析，發現不同品種黃皮間理化性質及活性物質含量有較大差異，黃皮果汁的抗氧化作用與其所含的抗壞血酸、總黃酮和總多酚呈正相關。Ye 等[29]比較了5 個不同黃皮品種果實的化學成分、總抗氧化活性、細胞抗氧化活性（CAA）和抗增殖活性。結果表明，黃皮果實中含有6 種植物化學物質（香草酸、阿魏酸、蘆丁、紫丁香苷、兒茶素和橙皮素）。不同品種的黃皮總抗氧化性以及黃皮果實提取物的CAA 都有很大差異，5 種黃皮總抗氧化性順序為JJX＞JFHP ＞JXHP ＞DF1H ＞THP，CAA順序為DF1H ＞DF1H＞JXHP＞JFHP＞JJX＞THP。Li 等[30]研究了黃皮葉在不同發酵階段所得葡萄酒的植物化學成分和抗氧化特性的變化，結果表明，葡萄酒的抗氧化活性與香草酸含量呈顯著正相關，發酵過程顯著提高了葡萄酒的抗氧化活性，且發酵12 d 時抗氧化活性最高。

2.2 抗腫瘤

黃皮因其較好的藥效很早就被應用于醫藥領域，其主要研究方向為抗腫瘤、抗炎、護肝等。黃皮具有抗腫瘤功效的主要物質是香豆素、黃酮類化合物，已有研究證明黃皮提取物對多種癌細胞具有增殖抑制作用。Prasad 等[26]從黃皮果乙酸乙酯提取物中分離出8-hydroxypsoralen，該物質對人肝細胞肝癌細胞系（HepG2）、人肺腺癌上皮細胞系（A549）和人宮頸癌細胞系（HELA）顯示出有效的增殖抑制活性。Maneerat 等[31-32]從黃皮枝條中分離出新咔唑生物堿及香豆素化合物。其中部分單體成分對KB、MCF-7、NCI-H187 癌細胞表現出抗增殖活性。兩種新型香豆素clausenalansimin A、clausenalansimin B 及7 種已知的香豆素對人類癌細胞系（KB、MCF7 和NCI-H187）具有細胞毒性。Sancho 等[33]研究發現黃皮提取物中歐前胡素在幾種T 細胞系和HeLa 細胞中能抑制假型水泡性口炎病毒以及gp160 包膜的重組HIV-1 感染，且歐前胡素可強烈抑制細胞周期蛋白D1 的表達，并在細胞周期的G1 期阻止細胞增殖，結果表明Sp1 轉錄因子具有作為天然抗HIV-1 化合物（如呋喃香豆素）的靶標的潛力，這些化合物可能在艾滋病的管理中具有潛在的治療作用。

2.3 抗炎

目前關于黃皮的藥物動力學及代謝動力學也是研究熱點，大量研究證明黃皮提取物可通過抑制細胞凋亡來達到抗炎的目的。Huang 等[11]通過酶聯免疫吸附劑ELISA法和逆轉錄聚合酶鏈反應法（RT-PCR）檢測腫瘤分泌物壞死因子α（TNF-α）蛋白和TNF-αmRNA 的表達來研究黃皮乙醇提取物是否能抑制脂多糖（LPS）-在RAW264.7 巨噬細胞中誘導炎癥。結果表明黃皮提取物能顯著減輕LPS 誘導的小鼠巨噬細胞RAW 264.7 的炎癥反應，其主要通過TLR4/MYD88/TRAF6 途徑，降低TLR4、MYD88 及TRAF6 的表達，促進MYD88 抑制因子NBP2-29328 表達，從而使腫瘤壞死因子TNF-α的表達有計量依賴性地降低。俞雪梅[34]研究了黃皮果核水煎劑的的神經保護作用及其作用機制。實驗通過SD 大鼠原代皮層神經細胞制造炎性損傷模型，將黃皮種子水提取物HP-14 作用于細胞，并通過實時熒光定量PCR 與酶聯免疫吸附法觀察其對細胞中TNF-α和IL-6 的mRNA和蛋白表達水平。實驗結果表明HP-14 對細胞中TNF-α和IL-6 的分泌、細胞內凋亡信號通路的激活以及炎性因子的釋放均表現出抑制作用，證明了黃皮果核的神經保護作用與抑制炎性因子的釋放有關。

2.4 殺菌

隨著當前對綠色農業、環保農業、可持續農業的推崇，植物來源的殺菌劑成為研究熱點，而黃皮中的酰胺類化合物、咔唑類生物堿、香豆素類化合物均具有較好的抑菌作用。陳惠琴等[35]采用多種色譜技術對黃皮種子中的化合物進行分離純化，并根據理化常數、核磁和質譜數據進行結構鑒定；通過PNPG 法和貝曼漏斗法對化合物進行體外降血糖活性和全齒復活線蟲致死活性測試，結果從黃皮種子中共分離到11 種化合物，其中2,6-dihydroxyhumula-3(12),7(13),9(E)-triene 具有較強的體外α-葡萄糖苷酶抑制活性，5-hydroxy-4-phenyl-5Hfuran-2-one 具有較強的全齒復活線蟲致死活性。Yan 等[36]從黃皮種子中分離出7 種黃皮酰胺進行抗真菌實驗，結果表明lansiumamide B 和lansiumamide C 對核盤菌的抗真菌活性最高，EC50值為4.95 μg/mL 和13.24 μg/mL，均低于多菌靈（EC50=0.64 μg/mL）。此外，還評估了最有效的化合物lansiumamide B 對核盤菌形態和生理學的影響，結果表明lansiumamide B 引起核盤菌細胞破裂和菌絲異常，其對核盤菌感染的療效（75.17%）優于多菌靈（56.57%）。研究證明從黃皮中分離出的酰胺具有作為植物殺菌劑用于商業應用的潛力，可以作為研發新型作用模式的新型殺菌劑參考。

2.5 護肝

在黃皮的活性物質中，黃皮酰胺及其衍生物的合成是國內外的研究重點，大量研究證明黃皮酰胺提取物具有護肝作用。Adebajo 等[37]研究了黃皮莖在炎癥、肝毒性方面的醫學用途，并確定黃皮的抗糖尿病和抗滴蟲特性，將100 mg/kg 和200 mg/kg 的黃皮莖的甲醇提取物進行小鼠腹腔注射，其降低CCl4誘導的毒性表現在：降低服用苯巴比妥的睡眠時間的5.3%和8.4%；通過逆轉血清肝蛋白降低7.0%～8.8%，血清AST、ALT 和ALP 活性提高27.7%～107.9%；肝組織內AST、ALT 和ALP 活性升高13.2%～83.8%。黃皮的護肝活性部分基于其抗氧化和抗炎的性質，治療肝炎效果明顯。官堂明等[38]研究了黃皮果水提物對小鼠慢性酒精性肝損傷的保護作用，發現模型組體內還原酶急劇損耗，黃皮果組血清ALT、AST 含量和肝組織中丙二醛、NF-κB 表達降低（P＜0.01），而肝組織中SOD 和谷胱甘肽水平升高（P＜0.01 或P＜0.05），肝細胞脂肪樣變、水樣變及炎細胞浸潤明顯改善，結果表明黃皮果提取物對小鼠慢性酒精中毒所致的肝損傷具有保護作用，其作用機制可能與增加SOD 和谷胱甘肽活性、促進自由基清除、降低NF-κB 表達有關。

2.6 降血糖血脂

黃皮中的黃酮類化合物通過降低體內游離脂肪酸，改善糖脂代謝，保護胰島β細胞等途徑可降低血糖含量，這使其成為很好的保健產品研發原料。申竹芳等[39]從黃皮葉中分離得到了黃皮香豆素化合物，并以200mg/(kg·d)的計量給予糖尿病小鼠口服3 d 后，小鼠的血糖水平顯著降低。研究結果表明黃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，同時抑制腎上腺素的升糖作用，但對血乳酸的濃度則無影響，因此認為黃皮香豆素的降血糖作用不同于雙胍類和磺酰脲類。Shen 等[40]研究了黃皮種子乙醇提取物中的水溶性組分（HP）對高脂飲食（high fat diet，HFD）誘導的肥胖小鼠模型的降脂作用、胰島素抵抗作用及腸道菌群的變化，研究結果表明通過HP 給藥可延緩HFD 喂養下小鼠的體重和脂肪量增加。此外，HP 顯著改善了HFD 喂養小鼠的高血脂和胰島素敏感性。16S rRNA 測序表明，HP 可一定程度地逆轉HFD 喂養引起的腸道中厚壁菌門/擬桿菌門比例失衡，從而保護小鼠免受HFD 引起的代謝紊亂并恢復腸道微生物群平衡，此研究為開發抗肥胖和改善胰島素敏感性的黃皮新型功能性食品提供了基礎。

3 黃皮加工技術

黃皮營養豐富，食用價值高，有生津止渴、養胃健胃、化痰平喘等功效。果肉富含糖、有機酸，果皮富含果膠、多糖及植物化學物。將其加工成各種類型的產品，不但能提高其風味和附加值，還能提高經濟效益。然而，目前無核黃皮和普通品種黃皮的深加工產品甚少，主要集中在飲料、果脯和果酒等方面。

3.1 飲料

黃皮具有多種保健功效且風味良好，是制作功能型飲料的良好原料。周馬林等[41]以產于大新縣的山黃皮全果（果皮、果肉、果仁）作為發酵基質，采用單一干酪乳桿菌作為菌種進行乳酸菌發酵，研制出了口感優良、功效突出的山黃皮全果乳酸菌發酵功能飲料。蒲海燕[42]以黃皮果為主要原料，試驗得出黃皮果蜂蜜保健飲料的最佳工藝配方為黃皮果原汁40%、蜂蜜8%、檸檬酸0.2%、CMC-Na 0.05%。黃傲[43]以黃皮果為原料研制出黃皮果茶飲料，并對其生產工藝進行了優化，研究表明黃皮果茶的最佳工藝條件及配方為添加0.08%的果膠酶在pH 4.5、45 ℃下酶解120 min；茶汁20 mL、黃皮果汁20 mL、白砂糖8 g、檸檬酸0.2 g。

3.2 果脯

黃皮果肉制成的果脯具有生津開胃、止渴化痰的功效，目前已有不少學者對黃皮果脯的加工工藝進行了研究。趙笑梅等[44]利用功能性糖（低聚果糖、木糖醇、低聚異麥芽糖醇等）取代部分蔗糖，通過熱燙、調配、味浸、干燥研發了低糖益生黃皮果脯。羅樹燦等[45]以新鮮無核黃皮為原料，通過正交優化試驗，確定了無核黃皮果脯的加工工藝為明膠添加量0.7%、糖度46%、檸檬酸添加量3%，于60 ℃條件下烘干16 h，此條件下制得的黃皮果脯外觀飽滿充盈、軟硬適中，口感具有一定彈性，且具有特有的陳皮和黃皮風味。

3.3 果酒

黃皮果酒是利用酵母菌發酵黃皮自身的糖分而制得的。劉謀泉等[46]研究了不同發酵工藝對黃皮果酒的影響并優化了黃皮果酒的最佳生產工藝，結果表明在初始含糖量18%，初始pH4.0，大曲和果酒酵母總接種量1.0g/L，其中大曲和葡萄酒干酵母質量比1∶2，發酵溫度35 ℃，發酵時間9 d 條件下，經陳釀、澄清、除菌過濾得黃皮果酒，口感醇厚，甘甜爽口，保持了黃皮果的特征香味。黃星才等[47]通過二次酶解以及多種混合菌添加蜂蜜發酵，研制出了呈金黃色、具有黃皮果香及酒香、口感酸甜適中、酒體豐滿協調、風格獨特的發酵型蜂蜜黃皮酒。

4 結論及展望

本文主要綜述了黃皮的營養健康效益、近年來黃皮的主要研究方向及加工研究進展。目前，國內外以黃皮為主要材料的文章數量逐年遞增，主要集中在黃皮各部位天然活性物質的提取及其成分與活性的研究、黃皮果實采后保鮮與運輸、黃皮果樹栽培及病害預防、黃皮資源與育種、黃皮食品及產品研發等方向。黃皮提取物被細胞攝取程度有限，因此在開發相關黃皮功能性食品及藥物時需考慮生物利用度，可進行相關的體外模擬及動物水平的消化實驗進行探究。一方面可在分子層面對黃皮提取物在醫藥方面的營養進行深入研究，以期發現活性更好、毒性更小的化合物，為各類疾病的攻克開拓新思路；另一方面可利用新的食品加工技術開發更全面的黃皮加工食品飲品，提高商業利用價值。