柑橘黃酮的生物學作用研究進展

田德麗 綜述，錢海燕，戴麗芬 審校

(1.云南省阜外心血管病醫院/昆明醫科大學附屬心血管病醫院 心內科，云南 昆明 650102；2.中國醫學科學院阜外醫院 冠心病病區，北京 100037)

柑橘是我國盛產的水果之一，柑橘皮入中藥材已有數千年歷史。柑橘屬植物果實的外皮富含柑橘黃酮。近年來，柑橘黃酮具有的多種生物學作用被諸多研究證實，包括降血脂、降血糖、抗動脈粥樣硬化、心血管保護、抗氧化、抗炎、抗腫瘤、調節生物節律等。柑橘黃酮的上述生物學作用正成為新的研究熱點，本文復習文獻后綜述柑橘黃酮的相關研究進展。

1 柑橘黃酮的成分

柑橘黃酮，一般以糖基化苷的形式存在，多數存在于柑橘屬植物的果皮中。從植物中提取的柑橘黃酮是純天然物質，其中含有多種有效成分，從柑橘中可以鑒定出黃酮類物質主要包括：黃酮、黃烷酮、黃烷醇、黃醇酮、異黃酮、多甲氧基黃酮、花青苷、橙皮苷、柚皮苷、川陳皮素等，其中以黃烷酮含量最為豐富[1]。它們具有多種明確和顯著的生物學活性。

2 柑橘黃酮的生物學作用

2.1 改善糖脂代謝

2.1.1 降血脂

血脂升高是導致心腦血管疾病的重要危險因素之一，降脂治療尤其重要。 李淑珍[2]等通過建立高脂血癥的小鼠模型，連續飼喂加入柑橘多甲氧基黃酮粉末的餅干6周后，檢測小鼠脂代謝實驗指標，包括血清中血脂含量、體重、Lee’s指數(評價小鼠肥胖程度方面的有效指數)、肝組織生化等指標，得出多甲氧基黃酮餅干能明顯改善上述指標的脂代謝異常，可明顯降低TG和LDL-C。證實了柑橘黃酮具有降低血脂作用，揭示了多甲氧基黃酮可發揮對血脂異常引起的脂肪肝的治療或保健作用。

2.1.2 降血糖

血糖升高是動脈粥樣硬化性心腦血管疾病發生發展過程中關鍵危險因素之一。長期血糖代謝紊亂可引起多系統損害，故血糖管理在心腦血管疾病防治中十分重要。孔宇馳等[3]研究發現，柑橘黃酮通過靜態猝滅機制改變α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、胰脂肪酶的氨基酸殘基微環境，改變這三種酶的蛋白質二級結構，對三種酶的活性產生影響。抑制α-葡萄糖苷酶從源頭上延緩葡萄糖的產生，降低餐后高血糖；抑制α-淀粉酶活性，減少糖分攝取而降糖影響胰脂肪酶活性，減少脂質向葡萄糖轉化，進而起到降糖作用，使葡萄糖、脂類物質的吸收受到抑制。柑橘黃酮能同時與上述三種酶結合，顯示其“多靶點”活性，對防治2型糖尿病和肥胖具有重要意義。季詩譽等[4]利用HepG2細胞-葡萄糖消耗模型對35個不同品種柑橘果實的黃酮類物質進行葡萄糖消耗活性評定。他們從柑橘果實中分離純化得到多甲氧基黃酮組分，評價其降糖活性。結果發現，KK-Ay糖尿病小鼠在喂飼多甲氧基黃酮組分(Polymethoxy flavones，PMFs)(15 mg·kg-1·d-1)3周后，空腹血糖與對照組相比出現明顯下降(糖尿病小鼠模型組 vs.PMFs飼喂組，22.02 mmol/L vs.13.38 mmol/L)(P<0.01)。說明主要分布于柑橘果皮中的PMFs有顯著的降血糖作用。這種降糖效果在四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠模型中同樣得到了驗證，在高劑量的柑橘黃酮(600 mg·kg-1·d-1)胃灌10天后，糖尿病小鼠血糖從(13.14±3.12)mmol/L降至(11.58±1.71)mmol/L(P<0.01)。而進一步的研究表明，高劑量組柑橘皮總黃酮可顯著增強糖尿病小鼠血清中超氧化物歧化酶活性，降低脂質過氧化產物丙二醛含量。抗氧化作用可能是柑橘皮總黃酮降血糖的機制之一，柑橘皮黃酮的降血糖作用與抑制體內氧自由基的產生、增強抗氧化能力、加速自由基的清除以及增強免疫力有關。因此，高劑量柑橘黃酮可能是通過增強機體免疫力、抗氧化、改善脂質代謝來實現降糖效應[5]。

2.2 心血管保護作用

2.2.1 抗動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化性心腦血管病主要病理過程是粥樣斑塊破裂，促發血栓形成，導致動脈管腔部分或完全閉塞，進而引起心肌梗死、腦梗死等嚴重心腦血管事件，甚至死亡。在動脈粥樣硬化形成過程中，血脂升高是主要的因素之一，血脂升高可加速動脈粥樣硬化形成的進程，因此降脂對延緩動脈粥樣硬化尤其重要。王鳳等[6]通過C57BL/6J小鼠模型，證實高劑量柑橘黃酮(100 mg·kg-1·d-1)、柚皮苷和橙皮苷具有顯著降脂作用。高劑量柚皮苷通過增加小鼠體內代謝相關菌g_Eubacterium、降低膽酸鹽水解酶產生菌g_Bacteroidees、g_Lactococcus，從而增加膽汁酸經消化道排泄，發揮降膽固醇作用。他們進一步通過ApoE-/-小鼠模型證實高劑量柚皮苷和橙皮苷可顯著延緩動脈粥樣硬化斑塊進展，其機制可能是柚皮苷通過介導腸道菌群以及下調小鼠肝臟內15種脂質小分子的代謝產物，使小分子膽固醇酯較原來降低8倍。同時研究顯示，柚皮苷可抑制PCSK9表達，促進外周組織膽固醇逆向轉運和降解，進而發揮抗動脈粥樣硬化的作用。給小鼠喂飼高劑量柑橘黃酮(100 mg·kg-1·d-1)18周可抑制高脂飲食誘發的動脈粥樣硬化斑塊的形成，證實了柑橘黃酮化合物具有顯著的抗動脈粥樣硬化作用。

2.2.2 減輕心肌缺血和/或再灌注的損傷

柑橘黃酮除了上述生物學作用外，還有其它心血管保護作用。多種中西藥被研究及臨床證實具有減輕缺血再灌注損傷的療效[7]，雪飛等[8]研究發現，橙皮苷能夠抑制心肌缺血和/或再灌注損傷誘導的心肌細胞發生自噬，減輕心肌缺血和/或再灌注的損傷，其作用機制可能與柑橘黃酮減輕心肌細胞的氧化應激有關。此外，劉正兵等[9]綜述了橙皮素和橙皮苷是對心血管系統具有保護作用的黃酮類化合物，是很有前途的心臟保護劑。

2.3 抗氧化

活性氧(reactive oxygen species，ROS)是癌癥和神經退行性疾病發生和發展過程中的重要介質，活性氧的升高會導致氧化應激，導致神經細胞結構改變而加重退行性疾病，通過合理的膳食干預，能清除體內多余的ROS，是預防上述慢性疾病的有效方法之一。楊雪妍等[10]借助PC12大鼠腎上腺髓質嗜鉻細胞瘤細胞模型證實了柑橘黃酮的川陳皮素具有最強的氧自由基吸收能力。以人體肝癌細胞HepG2為模型證實了柑橘黃酮的柚皮素和川陳皮素、橘皮素通過下調CDK4蛋白表達，同時增加p21蛋白表達來調控細胞周期，將細胞阻滯在G0/G1期，從而發揮抗增殖作用。再通過秀麗隱桿線蟲的衰老模型證實川陳皮素在一定濃度范圍內能延長線蟲壽命，能顯著降低體內脂褐素的含量來延緩衰老。研究證實柑橘黃酮具有的抗氧化、抗增殖、抗衰老等活性，對延長壽命和抗壓力均有潛在的應用價值。尹春燕等[11]研究發現，從柑橘果皮中提取的黃酮類化合物，能清除超氧陰離子(O2·-)和羥基自由基(·OH)，證實了柑橘黃酮具有較強的清除活性氧自由基作用，具有抗氧化活性，且柑橘黃酮的體外抗氧化作用與黃酮組分的總量呈顯著正相關。陳嘉景等[12]研究發現，類黃酮作為強抗氧化劑、二價陽離子螯合劑、脂質過氧化抑制劑和自由基清除劑，在抗癌、降血脂、抗炎抑菌、強化毛細血管功能、抗過敏等方面有重要作用。他們還發現，柑橘果皮中富含的異黃酮和黃酮類物質具有明顯的抗氧化作用，柑橘中多種次生代謝物質也具有抗氧化能力，且類黃酮的抗氧化活性明顯強于其它次生代謝物質。

2.4 抗炎

柑橘黃酮可增強交感神經介導的靜脈收縮力和鈣敏感性、減少白細胞黏附和遷移、抑制促炎因子的生成、減輕靜脈瓣膜惡化和反流、降低內皮細胞活性、減少毛細血管滲漏[13]。柑橘黃酮所含橙皮苷的抗炎活性較強，可抑制慢性炎癥反應，也可改善急性炎癥的癥狀，如膠原纖維的出現、血管周邊瘤的形成及肉芽腫微血管的形成等。

2.5 抗腫瘤

越來越多的研究顯示，柑橘黃酮具有顯著抗腫瘤作用，包括淋巴細胞白血病、肝癌、胃癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌、結腸癌、胰腺癌等。其抗腫瘤作用機制主要包括直接細胞毒作用、誘導凋亡、調節細胞周期及腫瘤生長相關因子表達等。柑橘皮類黃酮通過調節細胞過程，包括細胞增殖、細胞周期調節、細胞凋亡、轉移和血管生成等來在一定程度上預防癌癥[14]。川陳皮素是從柑橘果皮中提取出來的，是一種天然的多甲氧基黃酮類化合物。無論在體內還是在體外，川陳皮素均能明顯抑制腫瘤細胞增殖。隨著柑橘黃酮抗腫瘤活性及機制不斷被深入研究，柑橘黃酮作為抗腫瘤新藥應用于臨床有可能成為現實。

2.6 調節生物節律

生物節律與生物體的代謝及營養密切相關，柑橘類黃酮的PMFs可調節生物節律，使之隨晝夜變化而產生周期性波動。宋博等[15]通過研究發現，柑橘類黃酮提取物對 BV-2 細胞的生物節律具有調控作用。其中PMFs 是柑橘類黃酮調節生物節律振蕩的主效物質。進一步對PMFs 中的川陳皮素研究發現，其可以調節對脂多糖(Lipopolysacchari-des，LPS)誘導的小鼠肝臟細胞生物節律紊亂。柑橘類黃酮PMFs 抑制 LPS誘導的生物節律紊亂與NLRP3炎性小體相關基因表達有關。

3 結語

綜上所述，柑橘黃酮作為一種天然提取物，其生物學作用多，活性強，其改善糖脂代謝、抗動脈粥樣硬化、心血管保護、抗氧化、抗炎、抗腫瘤、調節生物節律等方面的生物學作用越來越多的被深入研究，在藥品、食品、保健品和化妝品等領域具有廣泛的應用前景。我國擁有豐富的柑橘黃酮資源，深度開發和利用柑橘黃酮的諸多生物學作用，有望使柑橘黃酮成為改善代謝異常、預防心血管疾病和治療腫瘤的祖國傳統醫藥，具有廣闊的應用前景，有望產生巨大的科學、社會學和經濟學價值。