柑橘黃酮類化合物的提取新技術(shù)及生物活性研究進展

劉 丹 郭 歡 吳 笛 甘人友,3

(1. 成都大學食品與生物工程學院，四川 成都 610106；2. 中國農(nóng)業(yè)科學院都市農(nóng)業(yè)研究所，四川 成都 610213；3. 國家成都農(nóng)業(yè)科技中心，四川 成都 610213)

柑橘(Citrus)屬蕓香科柑橘亞科植物，含有豐富的生物活性物質(zhì)，其中黃酮類化合物是柑橘中重要的功能活性物質(zhì)。黃酮類化合物的基本骨架為C6—C3—C6，即中央三碳鏈連結(jié)兩個芳香環(huán)構(gòu)成[1]。柑橘品種較多，不同品種中黃酮類化合物含量不同。目前，柑橘黃酮類化合物的提取方法主要有堿提法、醇提法、酶法、微波輔助提取法和超聲波輔助提取法等。近年來，許多研究學者建立新的安全、環(huán)保高效的提取方法，大大增加了柑橘黃酮類化合物的提取率，且大量研究學者對柑橘中黃酮化合物的生物活性進行了研究，如抗癌、抗肥胖和腸道保護等。研究擬綜述近5年有關(guān)柑橘中黃酮類化合物提取新技術(shù)及其生物活性，并重點闡述其相關(guān)作用機制，以期為柑橘黃酮類化合物的開發(fā)利用提供科學依據(jù)。

1 柑橘黃酮提取新技術(shù)

1.1 低共熔溶劑提取技術(shù)

低共熔溶劑通常是由季銨鹽、季鹽等氫鍵受體和酰胺、羧酸、醇等氫鍵供體在一定比例下通過氫鍵結(jié)合形成的低熔點混合物[2]。Xu等[3]以柑橘皮為原料，探討了基于氯化膽堿的低共熔溶劑的黏度、pH值、極性對黃酮提取效率的影響。結(jié)果表明，柑橘黃酮的提取率與氫鍵供體的極性呈線性關(guān)系，且氯化膽堿-乙酰丙酸-N-甲基尿素的總黃酮提取率最高。在最佳提取條件下，柑橘果皮中多甲氧基類黃酮為18.75 mg/g，類黃酮苷為47.07 mg/g，回收率分別為95.87%，86.32%。Jokic等[4]采用15種不同的以氯化膽堿為氫鍵受體的低共熔溶劑對4個不同品種柑橘的柑橘皮進行提取，以橙皮苷得率為指標進行篩選。結(jié)果表明，氯化膽堿—乙酰胺(摩爾比為1∶2)的提取效率最高，橙皮苷得率為112.14 mg/g。與傳統(tǒng)溶劑提取相比，低共熔溶劑具有降解性好、易制備、低成本和低毒性等優(yōu)點。

1.2 亞臨界流體萃取技術(shù)

亞臨界萃取是根據(jù)有機物相似相溶的原理，利用亞臨界流體作為萃取溶劑，在密閉、無氧、低壓的壓力容器內(nèi)萃取物料脂溶性成分，再通過減壓蒸發(fā)將萃取劑與目的產(chǎn)物分離的萃取技術(shù)[5]。Kim等[6]用亞臨界水半連續(xù)模式提取蜜柑皮中的生物活性黃酮類化合物。結(jié)果表明，橙皮苷和蕓香柚皮苷的得率隨溫度(145～165 ℃)升高而增加。此外，Lachos-Perez等[7]以脫脂橘皮為原料，研究了溫度和溶劑流速對亞臨界水提取黃酮得率的影響。結(jié)果表明，在150 ℃、10 mL/min條件下獲得最大產(chǎn)率，即橙皮苷(188.74±0.51) mg/g，柚皮蕓香苷(21.98±1.39) mg/g。與索氏提取法、常規(guī)溶劑提取法和超聲波提取法3種傳統(tǒng)提取方法相比，亞臨界水提取是一種高效提取活性化合物的方法。

1.3 磁性分子印跡聚合物選擇性提取法

分子印跡技術(shù)是一種由模板、功能單體和交聯(lián)劑制備的高分子功能材料以展示其選擇性分子識別行為的技術(shù)，具有專一識別性、預定性和實用性等特點[8]。磁性分子印跡聚合物是利用分子印跡技術(shù)在磁性微粒表面合成具有超順磁性、高選擇性、高吸附性和特異性識別的聚合物，是一種能在外加磁場的作用下實現(xiàn)快速分離的新型高分子材料[9]。賀美艷[10]利用分子印跡技術(shù)的原理，以單一類黃酮橙皮素、桔皮素為模板分子，分別使用2-乙烯基吡啶、丙烯酰胺為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，乙腈為致孔劑，采用沉淀聚合法制備得到具有類特異性吸附、高選擇性的分子印跡聚合物微球，用聚合物微球做填充材料制備分子印跡固相萃取柱，利用其類特異性吸附的特點實現(xiàn)了柑橘復雜基質(zhì)中類黃酮的高效分離與純化。而Wang等[11]采用以功能化Fe3O4顆粒為磁芯，橙皮素為模板，N-異丙基丙烯酰胺為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，2，2-偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，乙腈—甲醇(V乙腈∶V甲醇=3∶1)為致孔劑的表面分子印跡法成功制備了新型橙皮素磁性分子印跡聚合物作為吸附劑，用于提取和富集干柑橘皮中的橙皮素。結(jié)果表明，干橘皮中橙皮素的回收率為90.5%～96.9%。線性范圍為0.15～110.72 g/mL，相關(guān)系數(shù)大于0.999 1，該磁性分子印跡聚合物是一種具有選擇性吸附的材料。磁性分子印跡聚合物選擇性提取法與傳統(tǒng)提取方法相比具有更好的選擇性。

1.4 其他提取技術(shù)

除了上述提取新技術(shù)之外，還有閃式提取、3D打印技術(shù)等應(yīng)用于柑橘黃酮提取。Liu等[12]將橙皮粉和乙醇置于120 V閃式提取器中進行提取，黃烷酮提取率為437 mg/g。與熱提取相比，閃式提取法耗時更少，且能減少提取過程中熱敏性化合物的損失。Subhi等[13]建立了涂布C18樹脂的3D打印光盤在線流動系統(tǒng)耦合HPLC-DAD用于提取、分離和測定柑橘外皮中的黃酮類化合物的方法，能有效測定柑橘皮中的6種黃酮類化合物。該方法為黃酮類化合物的提取測定提供了一種全自動的、能有效減少提取時間和溶劑的消耗，且靈敏性高的方法。

2 柑橘黃酮類化合物的生物活性

柑橘黃酮具有多種生物活性，主要包括抗氧化、抗炎、抗菌、抗肥胖、抗糖尿病、抗癌、腸道保護、心血管保護、肝臟保護和神經(jīng)保護等(圖1)。

圖1 柑橘黃酮生物活性及其作用機制Figure 1 Bioactivities of flavonoids from citrus and related mechanism of action

2.1 抗氧化

一些體外研究[14-15]采用DPPH、ABTS、FARAP等抗氧化評價方法證實了柑橘黃酮的抗氧化活性。對抗氧化活性起作用的主要黃酮類化合物為甜橙黃酮、4′,5,6,7-四甲氧基黃烷酮、川陳皮素、3,3′,4′,5,6,7-六甲氧基黃酮和柚皮蕓香苷。且柑橘果皮中黃酮類化合物的種類和總含量均高于柑橘果肉。因此，柑橘果皮提取物的抗氧化能力更高[15]。

在Fe3+誘導氧化應(yīng)激的A549細胞模型中，富含類黃酮的柑橘汁提取物能夠降低活性氧(ROS)的產(chǎn)生、減少膜脂質(zhì)過氧化、改善線粒體功能和防止DNA氧化損傷，其作用機制可能與鐵的螯合性質(zhì)及黃酮提取物增加抗氧化過氧化氫酶(CAT)活性有關(guān)[16]。香葉木苷是一種天然的黃酮類化合物，存在于各種柑橘類果實的果皮中。柑橘黃酮——香葉木苷通過減弱c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路，并降低細胞色素c、Bax和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶的表達水平，增加Bcl-2的表達，阻止高糖誘導的糖尿病視網(wǎng)膜病變模型ARPE-19人視網(wǎng)膜色素上皮細胞的氧化損傷[17]。簡而言之，柑橘黃酮通過抑制ROS的產(chǎn)生、減少細胞膜脂質(zhì)過氧化、增加CAT活性、改善線粒體功能以及抑制JNK和p38MAPK信號通路從而發(fā)揮其抗氧化活性，但其在體內(nèi)的作用機制還需進一步的研究探討。

2.2 抗炎

柑橘類黃酮化合物的抗炎作用在脂多糖(LPS)誘導的炎癥小鼠巨噬細胞(RAW264.7)模型、小鼠模型和大鼠模型中得到證實。柚皮素可以抑制LPS誘導的炎癥小鼠巨噬細胞中腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、toll樣受體4(TLR4)、誘導型一氧化氮合酶(iNOS)、環(huán)氧合酶2(COX2)和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2(NOX2)的表達，也可以抑制活化B細胞核因子κ-輕鏈增強子(NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)的激活并直接增加活化轉(zhuǎn)錄因子3(ATF3)的表達，從而改善炎癥反應(yīng)[18]。柑橘皮類黃酮——川陳皮素通過激活巨噬細胞中IL-6/信號轉(zhuǎn)導及轉(zhuǎn)錄活化因子3(STAT3)/叉頭框蛋白O3a(FOXO3a)信號通路增強自噬來抑制LPS誘導的炎癥反應(yīng)[19]。He等[20]研究發(fā)現(xiàn)柚皮素、川陳皮素和橙皮素對LPS誘導的RAW264.7細胞具有抗炎作用，其機制可能與TNF-α誘導的NF-κB通路抑制COX-2和iNOS表達有關(guān)。此外，Yang等[21]研究了柑橘類黃酮在佛波酯(PMA)/離子霉素誘導的EL-4小鼠T淋巴瘤細胞中降低活性氧(ROS)和白介素-5(IL-5)的作用機制，發(fā)現(xiàn)柑橘類黃酮通過不同途徑抑制PMA/離子霉素誘導的EL-4細胞中的IL-5和ROS的產(chǎn)生。即橙皮苷通過轉(zhuǎn)錄因子紅系衍生的核因子2相關(guān)因子(Nrf2)與磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)或細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)/Jun氨基末端激酶(JNK)信號通路結(jié)合誘導血紅素氧合酶-1(HO-1)的表達，從而下調(diào)活化T細胞核因子(NFAT)活性和IL-5的分泌。同樣，梔子寧通過降低EL-4細胞中NFAT活性和上調(diào)過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)誘導HO-1表達，進而抑制IL-5的產(chǎn)生，表明誘導HO-1表達可能抑制哮喘炎癥[21]。

在卵清蛋白誘導的過敏性哮喘小鼠模型中，柑橘總黃酮通過調(diào)節(jié)MAPK和Smad2/3信號通路能有效地改善過敏性哮喘炎癥并抑制氣道重塑[22]。補充柑橘黃酮(圣草次苷或圣草酚)能減少LPS誘導的牙周炎癥小鼠模型的牙齦上皮平坦度、慢性和急性炎癥細胞浸潤及牙齦乳頭結(jié)締組織的損失，顯著地抑制牙周炎癥。且圣草次苷和圣草酚均可抑制牙齦的白介素-1β(IL-1β)和TNF-α的表達，并增加白介素-10(IL-10)的表達，降低髓過氧化物酶(MPO)和嗜酸粒細胞過氧化物酶(EPO)活性，增加超氧化物歧化酶(SOD)、CAT和谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)活性，降低丙二醛(MDA)含量[23]。在內(nèi)毒素血癥小鼠模型中，柚皮素通過激活5′-單磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)來增加ATF3的表達，從而改善炎癥反應(yīng)，提高生存率[18]。即柚皮素通過AMPK-ATF3依賴的LPS/TLR4信號通路負調(diào)控來保護小鼠免受內(nèi)毒素血癥。

2.3 抗菌

柑橘黃酮對銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌等具有抑制作用。柑橘中蘆丁對銅綠假單胞菌的最低抑菌質(zhì)量濃度為800 μg/mL，同時用200 μg/mL蘆丁和2.5 μg/mL抗生素慶大霉素處理時，對銅綠假單胞菌的生物膜的形成具有協(xié)同抑制作用[24]。低濃度的柚皮素通過改變苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸殘基的微環(huán)境引起膜脂肪酸組成和膜蛋白構(gòu)象的擾動，而高濃度柚皮素通過增加細胞膜的通透性引起金黃色葡萄球菌細胞形態(tài)發(fā)生改變[25]。DNA分子對接研究[25]表明，柚皮素通過溝槽結(jié)合再與基因組DNA的A-T堿基對區(qū)域結(jié)合，從而誘導了該生物大分子二級結(jié)構(gòu)和形態(tài)的變化，即柚皮素的抗菌作用可能與金黃色葡萄球菌細胞質(zhì)膜的破環(huán)和DNA靶向作用有關(guān)。此外，通過喂食柑橘類黃酮能顯著降低虹鱒魚感染魯氏耶爾森菌O1生物型2的死亡風險[26]。

2.4 抗肥胖

胰脂肪酶是在胃腸道水解甘油三酯的一種關(guān)鍵酶。因此，抑制其活性可以減少脂質(zhì)吸收從而有效改善肥胖癥狀[27]。柑橘皮中橙皮苷是主要的胰脂肪酶活性抑制劑[28]40。橙皮苷可以通過氫鍵和范德華力與胰脂肪酶相互作用，并且不改變胰脂肪酶的二級結(jié)構(gòu)而降低胰脂肪酶的活性，改善肥胖[28]36-46。而圣草次苷、圣草酚和甜橙黃酮3種柑橘黃酮主要通過疏水作用力分別與胰脂肪酶周圍的氨基酸殘基相互作用，使胰脂肪酶周圍的芳香族氨基酸殘基所處微環(huán)境發(fā)生改變同時導致酶分子的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而抑制酶活性改善肥胖[29]。作用機制的差異可能與黃酮化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān)，但還需進一步的研究確定黃酮化合物的結(jié)構(gòu)與活性之間的關(guān)系。

此外，在細胞模型、肥胖斑馬魚和肥胖小鼠模型中，柑橘類黃酮化合物表現(xiàn)出顯著的抗肥胖作用。在油酸誘導的脂質(zhì)積累的人肝癌細胞HepG2中，柑橘皮黃酮提取物和柑橘純黃酮混合物可能是通過抑制miR-33和miR-122的表達來增加肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1α(CPT1α)基因和減少脂肪酸合酶(FAS)基因的mRNA的表達，從而改善脂質(zhì)代謝[30]。在飲食誘導的肥胖斑馬魚模型中，富含黃酮的橘汁通過調(diào)節(jié)腸道和大腦中一些肥胖相關(guān)的基因表達來改善肥胖，如瘦蛋白A、胃饑餓素、促食素、阿黑皮素原(POMC)和神經(jīng)肽Y(NPY)[31]。在高脂肪飲食喂養(yǎng)的肥胖小鼠模型中，柑橘黃酮川陳皮素能有效地預防肥胖、肝脂肪變性、血脂異常和胰島素抵抗[32]。但其在體內(nèi)的作用機制不依賴于肝臟或脂肪細胞的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)[32]。在高脂肪膽固醇飲食誘導肥胖的低密度脂蛋白受體基因敲除(Ldlr-/-)小鼠模型中，補充柑橘類黃酮可以通過增強能量消耗和增加肝臟脂肪酸氧化，逆轉(zhuǎn)現(xiàn)有的肥胖和脂肪細胞的大小和數(shù)量[33]。在高脂飲食喂養(yǎng)的去卵巢肥胖小鼠模型中，補充柑橘類黃酮柚皮素可以抑制體重增加，降低高血糖，減少腹內(nèi)脂肪增加，增加小鼠的自主活動，減少小鼠骨骼肌中甘油二酯的積累[34]。

2.5 抗糖尿病

在體外和動物研究中，柑橘黃酮表現(xiàn)出顯著的抗糖尿病作用。在人肝癌細胞HepG2細胞模型中，柑橘黃酮香風草甙通過激活胰島素抵抗性HepG2細胞中的PI3K/Akt信號通路促進葡萄糖攝取[35]。柑橘果皮中的多甲氧基黃酮則通過增加WNT信號通路的關(guān)鍵因子TCF7L2的表達，抑制SMAD3和DKK1的表達來調(diào)節(jié)血糖[36]20-26。

在鏈脲佐菌素(STZ)誘導的糖尿病大鼠模型中，柑橘類黃酮香葉木苷可能作用于腎上腺增強內(nèi)啡肽的分泌，從而刺激阿片受體，減弱肝糖異生，增加比目魚肌葡萄糖攝取，從而降低高血糖[37]。橙皮素通過改善STZ誘導的糖尿病大鼠的抗氧化能力來降低高血糖和高血脂[38]。柑橘類黃酮橙皮苷能夠降低空腹血糖水平，增加血紅蛋白和胰島素水平，降低糖基化血紅蛋白，增加大鼠肝組織中碳水化合物關(guān)鍵代謝酶己糖激酶(HK)和葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)的活性，降低葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)和果糖-1,6-二磷酸酯酶(fFBPase)的活性，來防止糖尿病大鼠的體重減輕，并提高肝組織中糖原含量[39]。且橙皮苷能降低TNF-α、前列腺素E2(PGE2)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和MDA的水平，減弱空腹血糖、炎癥、晶狀體液體內(nèi)流、晶狀體滲透不平衡及纖維過度水合作用來減輕糖尿病及糖尿病性白內(nèi)障[40]。橙皮苷還可通過增加腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)及酪氨酸蛋白激酶受體B(TrkB)的表達來抑制視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的凋亡，即橙皮苷的抗凋亡和降糖作用與BDNF/TrkB信號通路有關(guān)[41]。柚皮素通過調(diào)節(jié)糖尿病大鼠的氧化—硝化應(yīng)激、炎癥因子(TNF-α、TGF-1β)的釋放和抑制基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)活性來改善糖尿病神經(jīng)性疼痛[42]。此外，在自發(fā)型糖尿病KK-Ay小鼠模型中，柑橘多甲氧基黃酮組分能顯著降低糖尿病小鼠的血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)的水平和甘油三酯(TG)的含量，提高高密度脂蛋白膽固醇(HDL-c)和脂聯(lián)素(ADPN)的濃度以及谷草轉(zhuǎn)氨酶/谷丙轉(zhuǎn)氨酶(AST/ALT)的比值，有效改善糖尿病小鼠糖脂代謝[36]27-38。在高糖誘導的糖尿病大鼠中，柚皮素能夠緩解高血糖誘導的肝臟中有機陽離子轉(zhuǎn)運蛋白1(OCT1)表達的減少，并導致二甲雙胍積累和乳酸生成增加[43]。因此，糖尿病患者在使用二甲雙胍治療時應(yīng)避免攝入含橙皮素的果汁。

柑橘中黃酮類化合物具有顯著抗糖尿病活性，其作用機制與激活PI3K/Akt、WNT等信號通路，抑制MMP-9活性，降低空腹血糖、ALT、TG，提高HDL-c、ADPN、AST/ALT的比值，改善BDNF、TrkB的表達等有關(guān)。不同柑橘黃酮類化合物的作用機制不同，但仍需進一步研究活性與化合物結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

2.6 抗癌

柑橘黃酮類化合物具有抗癌抗腫瘤活性。在細胞試驗中，柑橘黃酮類化合物通過下調(diào)細胞周期蛋白B1、CDK1和CDC25C蛋白的表達水平，在G2/M期誘導人肺癌細胞A549細胞阻滯，從而抑制細胞增殖；并通過上調(diào)Bax/BcL-xL比例誘導半胱天冬酶依賴性細胞凋亡[44]。柑橘黃酮通過激活MAPKs和抑制PI3K/Akt通路誘導細胞周期阻滯和凋亡，并抑制Hep3B肝癌細胞的遷移[45]。源于葡萄柚的純化黃酮類化合物能通過調(diào)控白血病細胞凋亡相關(guān)因子Mcl-1的表達，抑制白血病細胞增殖，誘導白血病細胞凋亡[46]。橙皮素通過提高線粒體途徑凋亡相關(guān)蛋白的水平來誘導肺腺癌細胞PC9細胞凋亡并呈時間—劑量依賴性，且可能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)[47]。桔皮素可以抑制信號轉(zhuǎn)導及轉(zhuǎn)錄活化因子3(Stat3)信號通路誘導腫瘤干細胞死亡[48]。在動物試驗中，柑橘類黃酮柚皮素可抑制去卵巢肥胖小鼠的腫瘤生長[49]。在氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸鈉誘導的結(jié)腸炎致結(jié)腸癌小鼠模型中，攝入5-去甲基化川陳皮素能顯著抑制小鼠結(jié)腸炎驅(qū)動的結(jié)腸癌變，該作用與其在結(jié)腸中的代謝物有關(guān)[50]。即柑橘黃酮類化合物可能通過激活MAPKs和抑制PI3K/Akt、Stat3信號通路，增加Mcl-1的表達等來誘導癌細胞的凋亡。

2.7 腸道保護

一些研究報道了柑橘黃酮對腸道的保護作用。在非甾體抗炎藥(雙氯芬酸)誘導的體內(nèi)外腸道損傷模型中，純柑橘總黃酮通過PI3K/Akt信號通路促進細胞自噬來保護腸道屏障的完整性[51]。在三硝基苯磺酸(TNBS)誘導的炎癥性腸病大鼠中，口服125～500 mg/kg干柑橘能顯著地緩解大鼠體重減輕和腹瀉，減少結(jié)腸炎炎癥細胞浸潤，并抑制促炎因子的產(chǎn)生[20]。且柚皮素和川陳皮素對離體空腸收縮有抑制作用。柚皮素的作用機制部分與COX、NOS、肌醇三磷酸(IP3)有關(guān)，并最終降低空腸運動[20]。此外，柑橘類黃酮柚皮素、川陳皮素和橙皮素能緩解TNBS誘導的潰瘍性結(jié)腸炎小鼠模型體重減輕和結(jié)腸縮短，降低疾病活動指數(shù)評分，顯著上調(diào)密封蛋白-2、閉合蛋白和緊密連接蛋白-1(ZO-1)的表達[52]。同時，黃酮類化合物可增強經(jīng)上皮電阻，降低LPS損傷的單層上皮系統(tǒng)的通透性，上調(diào)閉合蛋白和ZO-1的表達。此外，在體外腸道—血管屏障模型中，柚皮苷通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞的連接、減少細胞凋亡水平、促進細胞遷移和修復內(nèi)皮細胞屏障，來保護腸道微血管內(nèi)皮細胞單層屏障的完整性，防止TNF-α誘導的破壞，有效地改善腸—血管屏障[53]。柑橘黃酮處理可以顯著地改變腸道中多種與人體健康密切相關(guān)菌群的豐度，使其向有益人體健康方向調(diào)節(jié)。并且高劑量的橙皮苷和柚皮苷可以顯著地增加能量代謝和短鏈脂肪酸合成相關(guān)基因的相對豐度，橙皮苷的作用效果強于柚皮苷[54]。因此，柚皮素、川陳皮素和橙皮素等柑橘類黃酮可能通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt信號通路、保護腸道黏膜屏障完整性、調(diào)節(jié)腸道菌群及短鏈脂肪酸的合成等途徑來改善炎癥性腸病。

2.8 心血管保護

黃酮類化合物可以用于保護心腦血管。在RAW264.7細胞模型中，柑橘花中的高圣草酚和橙皮苷-7-O-β-d-吡喃葡萄糖苷通過調(diào)節(jié)PPARγ、磷脂ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A1(ABCA1)、磷脂ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體G1(ABCG1)、清道夫受體B類1型(SRB1)、清道夫受體A類1型(SRA1)和分化簇36(CD36)的基因和蛋白表達水平來抑制LPS誘導的炎癥反應(yīng)和氧化低密度脂蛋白誘導的泡沫細胞形成，高圣草酚預防動脈粥樣硬化的效果比橙皮苷-7-O-β-d-吡喃葡萄糖苷更強[55]。柑橘類黃酮柚皮素可以顯著地激活去乙酰化酶(SIRT1)并具有抗衰老作用，能保護心肌免受衰老依賴性功能障礙[56]。

在動物模型中，川陳皮素可通過抑制氧化應(yīng)激和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP-2和MMP-9)的水平來改善糖尿病大鼠心血管功能紊亂。在代謝綜合征大鼠模型中，橙皮苷通過改變代謝綜合征大鼠心臟和腎臟組織中不同的心血管風險生物標記物蛋白組學特征發(fā)揮其保護作用[57]。橘皮中的總黃酮可通過抗氧化和抗炎作用改善高脂喂養(yǎng)誘導的高血脂倉鼠的肝功能，發(fā)揮降血脂作用，其作用機制可能是通過增加PPARα和PPARγ的表達[58]。柑橘黃酮類化合物可能是通過激活SIRT1、PPARα和PPARγ，抑制氧化應(yīng)激和MMP-2、MMP-9活性，從而發(fā)揮心血管保護作用。

2.9 肝臟保護

柑橘黃酮類化合物具有肝臟保護作用。在膽管結(jié)扎誘導小鼠肝纖維化模型中，富含多甲氧基黃酮類化合物的柑橘皮提取物具有抗氧化、抗炎、抗凋亡活性，能有效調(diào)節(jié)膽管結(jié)扎誘導的肝臟損傷。在鎘誘導的肝臟損傷大鼠模型中，柑橘類黃酮香葉木苷能有效地降低MDA和一氧化氮(NO)含量，改善SOD、CAT、GPx活性，增加谷胱甘肽(GSH)含量[59]。因此，在可能接觸鎘的情況下，可將香葉木苷作為輔助劑與食物一起服用，以預防肝臟疾病的發(fā)生。此外，在酒精誘導的肝臟損傷小鼠模型中，來源于柑橘提取物的多甲氧基黃酮類化合物對酒精誘導的肝損傷具有保護作用，其機制與調(diào)節(jié)細胞色素P450 2E1(CYP2E1)介導的肝臟氧化應(yīng)激有關(guān)[60]。而在非酒精性脂肪肝病大鼠模型中，柑橘總黃酮通過調(diào)節(jié)NF-κB和MAPKs信號通路發(fā)揮保肝抗炎作用[61]。在游離脂肪酸培養(yǎng)的人LX-2細胞和高脂飲食誘導的非酒精性脂肪肝病的雄性C57BL/6小鼠模型中，柑橘總黃酮上調(diào)Nrf2和下游靶基因的蛋白質(zhì)表達，激活Nrf2-ARE信號通路，從而起到保肝作用[62]。在高脂飲食誘導的非酒精脂肪肝炎C57BL/6 J小鼠模型中，純柑橘總黃酮通過調(diào)節(jié)小鼠腸道菌群和膽汁酸代謝改善非酒精性脂肪性肝炎。

2.10 神經(jīng)保護作用

柑橘黃酮具有保護神經(jīng)的作用。柑橘黃酮可能通過下調(diào)SNHGl表達，促進1-甲基-4-苯基-吡啶離子誘導的帕金森病細胞模型SH-SY5Y細胞增殖，抑制其凋亡[63]。此外，柑橘類黃酮3, 5, 6, 7, 8, 3′, 4′-七甲氧基黃酮能夠改善皮質(zhì)脂酮誘導的類似抑郁的行為，恢復短暫性全腦缺血小鼠模型的海馬體BDNF的表達、神經(jīng)形成和神經(jīng)重塑[64]。柚皮素通過減少小鼠腦中淀粉樣蛋白(Aβ)的產(chǎn)生、Tau過度磷酸化、氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥，改善衰老小鼠模型的認知缺陷[65]。柑橘黃酮具有神經(jīng)保護作用，作用機制可能是下調(diào)SNHGl的表達、降低氧化應(yīng)激和改善神經(jīng)炎癥以及BDNF的表達。柑橘黃酮是治療帕金森病、阿爾茨海默癥等神經(jīng)性疾病的潛在成分，但仍需進一步的研究驗證。

2.11 其他活性

柑橘黃酮類化合物除抗炎等作用外，還有一些其他生物活性，如抗過敏、抗抑郁和抗衰老等。在RBL-2H3細胞系中，柑橘黃酮減少了抗原誘導的β-己糖苷酶(HEX)的釋放，且在卵蛋白誘導的過敏性哮喘小鼠模型中，經(jīng)不同濃度的黃酮處理后，免疫球蛋白E(IgE)、白介素-4(IL-4)、白介素-13(IL-13)顯著減少，即黃酮在體外和體內(nèi)均具有抗過敏活性。在亞慢性輕度社會失敗應(yīng)激模型小鼠中，膳食攝入柑橘類黃酮橙皮苷能通過抑制犬尿氨酸(KYN)信號通路的增強來提高應(yīng)激恢復能力[66]。柑橘黃酮能夠上調(diào)促甲狀腺因子Sirt1并不同程度地影響甲狀腺Nrf2的表達，有助于恢復老年大鼠甲狀腺功能受損[67]。

3 總結(jié)與展望

柑橘中含有多種黃酮類化合物，而用于從柑橘中提取黃酮類化合物的新技術(shù)，如低共熔溶劑提取、亞臨界提取及磁性分子印跡選擇性提取等高效、環(huán)境友好型提取技術(shù)，為柑橘黃酮類化合物的開發(fā)利用提供了便利。大量體外和體內(nèi)試驗研究表明柑橘黃酮具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗肥胖、抗糖尿病、抗癌、腸道保護、心血管保護和神經(jīng)保護作用等生物活性，其作用機制涉及多種信號通路，但缺乏對柑橘類黃酮化合物的結(jié)構(gòu)與生物活性之間的關(guān)系的研究。因此，可利用網(wǎng)絡(luò)藥理學、分子對接和分子動力學等方法，研究柑橘黃酮類化合物相關(guān)活性的作用機制及作用靶點。同時對柑橘類黃酮在人體內(nèi)的生物利用度需要進一步探討。