柑橘類黃酮生理活性與檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

張曉丹，李建婷，秦　丹

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙　410128）

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柑橘類黃酮生理活性與檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

張曉丹，李建婷，*秦丹

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128）

柑橘類黃酮作為一種植物天然成分，在柑橘中含量豐富。通過(guò)介紹柑橘類黃酮的種類、生理活性，綜述柑橘類黃酮檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展，并討論其在食品、藥品等領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。

柑橘；類黃酮；生理活性；檢測(cè)技術(shù)

柑橘是蕓香科柑橘屬植物，中國(guó)是柑橘的原產(chǎn)地之一，目前也是世界第一柑橘生產(chǎn)大國(guó)。柑橘中富含類黃酮化合物，研究表明柑橘類黃酮具有抗癌抗腫瘤、預(yù)防心血管疾病、抗氧化、抗炎癥等生理活性。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代分析檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，使柑橘屬植物類黃酮的研究和利用進(jìn)入了一個(gè)新的階段。文章重點(diǎn)對(duì)柑橘類黃酮的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行了綜述，并討論了柑橘類黃酮的開(kāi)發(fā)前景，以期為柑橘類黃酮的深入研究與開(kāi)發(fā)利用提供借鑒和參考。

1　柑橘類黃酮的種類

柑橘中含有的類黃酮化合物十分豐富，目前已從柑橘屬中分離鑒定出60多種類黃酮單體，按其化學(xué)結(jié)構(gòu)主要分為黃酮、黃烷酮、黃酮醇和花色苷四大類［1］，其中黃酮醇只存在于檸檬中，花色苷僅存在于血橙中，而黃烷酮的含量最高，占黃酮總量的80%［2］。

柑橘類的黃烷酮大部分以糖苷形式存在，少量以糖苷配基的形式存在［3］。以糖苷形式存在的黃烷酮可分為新橙皮糖苷和蕓皮糖苷，前者包括帶有苦味的新橘皮糖苷、柚皮苷、枸櫞苷等，主要存在于葡萄柚和香檸檬中；后者包括無(wú)苦味的橙皮苷、柚皮蕓香苷等，主要存在于寬皮柑橘和橙子中。以糖苷配基形式存在的黃烷酮主要有橙皮素和柚皮素［4］。此外，在柑橘中還分離鑒定出多甲氧基黃酮［1］，其生理活性比類黃酮更強(qiáng)，為柑橘所特有［3］。

2　柑橘類黃酮的生理活性

2.1抗氧化作用

柑橘屬類黃酮化合物具有較強(qiáng)的抗氧化能力，其作用機(jī)制在于類黃酮阻止了自由基在體內(nèi)形成的3個(gè)階段：①與超氧陰離子自由基反應(yīng)，阻止自由基的引發(fā)；②與金屬離子發(fā)生鰲合反應(yīng)，阻止了羥基自由基生成［5］；③與脂質(zhì)過(guò)氧化基反應(yīng)，阻礙了脂質(zhì)過(guò)氧化進(jìn)程［6］。

2.2抗癌抗腫瘤作用

研究表明，植物類黃酮具有抗腫瘤和預(yù)防癌癥的作用，它主要通過(guò)改變癌細(xì)胞的細(xì)胞膜、酶以及信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)干擾DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)合成［7］。類黃酮幾乎可以作用于細(xì)胞癌變的整個(gè)過(guò)程，在DNA損傷階段，黃烷酮可吸收紫外線而保護(hù)DNA免受損傷，防止細(xì)胞發(fā)生畸變；在腫瘤生長(zhǎng)階段，Koyuncu H等人［8］研究證實(shí)，橙皮能有效防止致腫瘤藥劑引發(fā)的炎癥與細(xì)胞增生。Morley K L等人［9］研究發(fā)現(xiàn)，川陳皮素和橘皮素可以在極低質(zhì)量濃度下抑制癌細(xì)胞增殖；在細(xì)胞擴(kuò)散階段，類黃酮能抑制腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散到其他正常細(xì)胞中。

2.3預(yù)防心血管疾病

大量研究發(fā)現(xiàn)，膳食柑橘類黃酮的攝入量與冠心病的發(fā)病率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。類黃酮能對(duì)血管壁細(xì)胞和血小板的凝集、白細(xì)胞的功能、凝血過(guò)程，以及血栓的形成等產(chǎn)生影響，因此它能對(duì)心血管疾病起到一定的預(yù)防和治療作用。Beret A等人［10］研究表明，蜜橘黃酮、柑橘黃酮等多甲氧基黃酮具有抗血小板凝聚和抗黏附活性。Whitman S C等人［11］的研究也發(fā)現(xiàn)PMFs親脂性較強(qiáng)，因此PMFs比多羥基黃酮更易通過(guò)小腸吸收并進(jìn)入血液中，減少血液中的極低密度脂蛋白（VLDL）和低密度脂蛋白（LDL）的含量。

2.4抑菌、抗病毒作用

由于類黃酮屬于多酚類物質(zhì)，可以破壞細(xì)胞的細(xì)胞壁及細(xì)胞膜，導(dǎo)致微生物細(xì)胞釋放細(xì)胞內(nèi)的成分而引起細(xì)菌細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)吸收、核苷酸合成、ATP活性等功能障礙，從而有效地抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖［12］。因此，類黃酮有抑菌和抗病毒的作用，如槲皮素和橙皮苷能顯著地抑制骨髓灰質(zhì)炎病毒、副流感病毒和胞體病毒的感染與增殖等。當(dāng)黃酮母核中3位和4位分別連接甲氧基和羥基時(shí)，其抑菌活性較強(qiáng)，如多甲氧基黃酮［13］，并且A環(huán)取代基越多，類黃酮的抑菌作用也就越強(qiáng)［13］。

3　柑橘類黃酮常用檢測(cè)方法

3.1分光光度法

在柑橘類黃酮化合物的檢測(cè)中，紫外分光光度法是應(yīng)用最普遍的方法，它常用于柑橘類黃酮總量的測(cè)定［14］。其中，最為常用的為戴維斯法，其基本原理是根據(jù)黃烷酮苷在堿作用下開(kāi)環(huán)生成2，6-二羥基-4-環(huán)氧基苯丙酮和對(duì)甲氧基苯甲醛，在二甘醇環(huán)境中遇堿縮合生成黃色橙皮素查爾酮，其生成量與橙皮苷含量呈線性關(guān)系，于波長(zhǎng)420 nm處比色測(cè)定吸光度，并與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較定量［15］。戴維斯法快速、簡(jiǎn)便，可有效用于柚皮苷和黃烷酮糖苷的檢測(cè)。邵偉等人［16］利用橙皮苷和硝酸鋁溶液反應(yīng)生成的絡(luò)合物來(lái)測(cè)定甜橙果皮中的橙皮苷含量，于420 nm處有最大吸收峰，該法在0～100 μg/mL的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與吸光度線性關(guān)系良好，回收率達(dá)99.0%。

3.2高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜法具有靈敏度好、操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、測(cè)定時(shí)間短的特點(diǎn)，目前在測(cè)定類黃酮化合物中應(yīng)用非常廣泛，并且柑橘類黃酮均可采用HPLC法進(jìn)行檢測(cè)［17］。通常采用C18（250 mm×4.6 mm，5 μm） 的反相色譜柱，以一定比例的甲醇、乙腈、水、醋酸為流動(dòng)相，流速控制在1.0 mL/min左右，采用光電二極管陣列在一定波長(zhǎng)下進(jìn)行定性與定量檢測(cè)。付陳梅［14］采用Waters Symmetry C18型分析柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動(dòng)相為乙腈-乙酸溶液進(jìn)行梯度洗脫，流速1.0 mL/min，柱溫25℃，進(jìn)樣量20 μL，波長(zhǎng)為287 nm和330 nm，可在35 min內(nèi)同時(shí)檢測(cè)出柑橘果汁和果皮中的10種黃酮類物質(zhì)，果汁中類黃酮的回收率為94.17%～106.58%，果皮中類黃酮的回收率為95.15%～101.19%。張?jiān)返热耍?8］用HPLC法建立同時(shí)測(cè)定柑橘果實(shí)中18種類黃酮，在42 min內(nèi)能完全分離，線性范圍為62.4～960 mg/L（R2=0.999 6～1.000 0），回收率為88.70%～104.76%。冉玥等人［19］通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化色譜條件，建立了一種能同時(shí)測(cè)定新橙皮苷、香風(fēng)草苷、柚皮素等11種類黃酮在11 min內(nèi)完全基線分離的方法，該方法的線性系數(shù)達(dá)到0.999 3以上。P Rapisarda等人［20］對(duì)血橙汁中的花色苷含量做定量分析，以水/乙酸（85/15，V/V） 和水/乙酸/甲醇（65/15/20，V/V/V）為流動(dòng)相，梯度洗脫，在520 nm處檢測(cè)，測(cè)定出花色苷平均含量為65.5 mg/L。Knaazea F I等人［21］研究了HPLC同時(shí)測(cè)定不同柑橘果汁中橙皮營(yíng)和柚皮柑，以四氫呋喃-水-乙酸為流動(dòng)相梯度洗脫，使用C18反相色譜柱可有效分離，該方法在0.25～20 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)線性關(guān)系。

3.3液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（LS-MS）

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是一種檢測(cè)物質(zhì)微量組分的高新檢測(cè)手段，既可以發(fā)揮液相色譜的高分離能力，又可以發(fā)揮質(zhì)譜法的高靈敏度特性，并且LC-MS不會(huì)破壞樣品的特性，可以對(duì)生物活性成分進(jìn)行準(zhǔn)確地定性定量分析［22］，特別適合柑橘類黃酮的檢測(cè)。張淑芬等人［23］用LC-APCI-MS（液相色譜-大氣壓化學(xué)電離化-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)）法對(duì)3種柑橘果皮中的多甲氧基黃酮進(jìn)行了定性分析，通過(guò)質(zhì)譜測(cè)定出了多甲氧基黃酮的相對(duì)分子質(zhì)量，并以紫外光譜確認(rèn)推斷結(jié)果，該方法與HPLC，GC-MS相比，具有一定的優(yōu)勢(shì)。Anagnostopoulou M A等人［24］采用HPLC-DAD-ESI-MS法共檢測(cè)出臍橙果皮中17種類黃酮物質(zhì)，主要有多甲氧基黃酮、葡萄苷基黃酮、黃烷醇等，并且應(yīng)用DAD檢測(cè)器可以同時(shí)用不同波長(zhǎng)分析同一樣品，反應(yīng)不同物質(zhì)的吸收特征。

3.4毛細(xì)管電泳法（CE）

毛細(xì)管電泳法在不同食品基質(zhì)的分析方面具有廣泛的應(yīng)用，目前對(duì)于柑橘類黃酮的分離檢測(cè)研究尚淺。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于它的分辨率高、分離速度快，對(duì)樣品的前處理無(wú)嚴(yán)格要求；但也容易受溫度、進(jìn)樣量、鹽等因素的影響，使該方法的重現(xiàn)性不高［25］。Desiserio等人運(yùn)用毛細(xì)管電泳色譜分析法從柑橘汁中分離出多種黃烷酮單體，與HPLC法相比，毛細(xì)管電泳法的分離性更高、分析時(shí)間更短、樣品處理更加簡(jiǎn)便。吳婷等人用高效毛細(xì)管電泳檢測(cè)法同時(shí)測(cè)定了3種益母草中的蘆丁、柚皮苷、橙皮素等黃酮類化合物的含量，具有很好的分離檢測(cè)效果。Atorki等人通過(guò)優(yōu)化分離條件，以磺丁基醚-β-環(huán)糊精作為手性固定相從柑橘汁中分離出5種黃烷酮糖苷。

4　柑橘類黃酮的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景

4.1開(kāi)發(fā)天然食品添加劑

類黃酮物質(zhì)具有很好的抗氧化功能，與人工合成的抗氧化劑相比，具有無(wú)毒、低價(jià)、高效的優(yōu)點(diǎn)，其抗氧化作用是化學(xué)合成抗氧化劑的3～5倍。柑橘類黃酮可以作為抗氧化劑添加到堅(jiān)果、植物油、飲料等產(chǎn)品中，防止食物的氧化變質(zhì)。同時(shí)，也可用于抗氧化保健食品的開(kāi)發(fā)，制成具有抗氧化功效的化妝品等。

柚皮苷、新橙皮苷本身沒(méi)有甜味，但經(jīng)過(guò)氫化處理，得到具有甜味的二氫查爾酮糖苷，這類物質(zhì)可以作為甜味劑添加到食品中，如柚皮苷二氫查爾酮的甜度是蔗糖的100倍，新橙皮苷二氫查爾酮的甜度可達(dá)蔗糖的950倍，并且這類物質(zhì)熱量低，具有嚙齒性，特別適合糖尿病患者。

由于大部分柑橘類黃酮呈現(xiàn)黃色，并且具有很好的溶解性能，既有脂溶性又有水溶性，因此也可以作為食品的天然色素成分添加到食品中，達(dá)到增色的效果。

4.2開(kāi)發(fā)保健食品和藥品

類黃酮化合物具有良好的保健功能，且已開(kāi)發(fā)出多種保健食品。如Liu等人從柑橘皮中提取聚甲氧基黃酮開(kāi)發(fā)成具有降膽固醇作用的Sythinol，柑橘中的類黃酮化合物具有防止心血管疾病、降脂、提高免疫力等保健活性，可用于功能性食品開(kāi)發(fā)與研究。

此外，利用類黃酮的抗炎抗菌作用，可開(kāi)發(fā)抗炎癥藥物；利用柚皮苷和橙皮苷等對(duì)于人體正常細(xì)胞無(wú)影響而對(duì)癌細(xì)胞有抑制作用的類黃酮，可用于治療癌癥患者的輔助藥物。橙皮苷與其他藥物配合使用，具有健胃、祛痰止咳、利尿等功效。

4.3其他應(yīng)用

據(jù)研究，柑橘植物中所含的類黃酮物質(zhì)對(duì)部分植物害蟲(chóng)具有一定的毒性，如蘆丁和槲皮素具有抑制煙草害蟲(chóng)幼蟲(chóng)生長(zhǎng)的作用，可用作驅(qū)蟲(chóng)劑和滅蟲(chóng)劑。由于類黃酮物質(zhì)在動(dòng)物體中具有很好的生物活性，具有促進(jìn)生長(zhǎng)、改善繁殖性能、提高免疫力等作用，并且所用劑量小、見(jiàn)效快、毒性低，因此在新型飼料添加劑的開(kāi)發(fā)方面前景廣闊。

5　結(jié)語(yǔ)

將柑橘類黃酮應(yīng)用于食品、藥品等方面，可以提高柑橘資源的綜合利用，減少浪費(fèi)，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益。隨著現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，對(duì)于柑橘類黃酮的檢測(cè)已使用高效液相色譜、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、毛細(xì)管電泳等高新技術(shù)，但同時(shí)也存在著檢測(cè)條件不固定、檢測(cè)種類有限等方面的缺陷。因此，研究并開(kāi)發(fā)出類黃酮的快速檢測(cè)技術(shù)，形成一套標(biāo)準(zhǔn)化的高靈敏度、高準(zhǔn)確性、高效的檢測(cè)體系尤為重要，不僅可以為柑橘類黃酮的分離提取等工藝提供便利，也為柑橘類黃酮保健食品及藥品的品質(zhì)檢測(cè)提供技術(shù)支持。

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Advamce in Citras Flavonids Biological Activities and Detection Technology

ZHANG Xiaodan，LI Jianting，*QIN Dan
（College of Food Science，Hu'nan Agricultural University，Changsha，Hu'nan 410128，China）

The citrus flavonoids as a natural ingredient in plants，which is rich in citrus.The type of citrus flavonoids，biological activities are introduced，the development of detection technology of citrus flavonoids are reviewed，and the development of flavonoid in food，medicine and other fields of application are discussed.

citrus；flavonoids；biological activities；detection technology

TS255.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.07.047

1671-9646（2016）07b-0062-03

2016-06-07

張曉丹（1993— ），女，碩士，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全。

秦丹（1972— ），男，博士，教授，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工。