柑橘类黄酮生理活性与检测技术研究进展

张晓丹，李建婷，秦　丹

（湖南农业大学食品科学技术学院，湖南长沙　410128）



柑橘类黄酮生理活性与检测技术研究进展

张晓丹，李建婷，*秦丹

（湖南农业大学食品科学技术学院，湖南长沙410128）

柑橘类黄酮作为一种植物天然成分，在柑橘中含量丰富。通过介绍柑橘类黄酮的种类、生理活性，综述柑橘类黄酮检测技术的研究进展，并讨论其在食品、药品等领域的开发应用前景。

柑橘；类黄酮；生理活性；检测技术

柑橘是芸香科柑橘属植物，中国是柑橘的原产地之一，目前也是世界第一柑橘生产大国。柑橘中富含类黄酮化合物，研究表明柑橘类黄酮具有抗癌抗肿瘤、预防心血管疾病、抗氧化、抗炎症等生理活性。近年来，随着现代分析检测技术的进步，使柑橘属植物类黄酮的研究和利用进入了一个新的阶段。文章重点对柑橘类黄酮的检测技术进展进行了综述，并讨论了柑橘类黄酮的开发前景，以期为柑橘类黄酮的深入研究与开发利用提供借鉴和参考。

1　柑橘类黄酮的种类

柑橘中含有的类黄酮化合物十分丰富，目前已从柑橘属中分离鉴定出60多种类黄酮单体，按其化学结构主要分为黄酮、黄烷酮、黄酮醇和花色苷四大类［1］，其中黄酮醇只存在于柠檬中，花色苷仅存在于血橙中，而黄烷酮的含量最高，占黄酮总量的80%［2］。

柑橘类的黄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］。以糖苷形式存在的黄烷酮可分为新橙皮糖苷和芸皮糖苷，前者包括带有苦味的新橘皮糖苷、柚皮苷、枸橼苷等，主要存在于葡萄柚和香柠檬中；后者包括无苦味的橙皮苷、柚皮芸香苷等，主要存在于宽皮柑橘和橙子中。以糖苷配基形式存在的黄烷酮主要有橙皮素和柚皮素［4］。此外，在柑橘中还分离鉴定出多甲氧基黄酮［1］，其生理活性比类黄酮更强，为柑橘所特有［3］。

2　柑橘类黄酮的生理活性

2.1抗氧化作用

柑橘属类黄酮化合物具有较强的抗氧化能力，其作用机制在于类黄酮阻止了自由基在体内形成的3个阶段：①与超氧阴离子自由基反应，阻止自由基的引发；②与金属离子发生鳌合反应，阻止了羟基自由基生成［5］；③与脂质过氧化基反应，阻碍了脂质过氧化进程［6］。

2.2抗癌抗肿瘤作用

研究表明，植物类黄酮具有抗肿瘤和预防癌症的作用，它主要通过改变癌细胞的细胞膜、酶以及信号传导来干扰DNA的复制和蛋白质合成［7］。类黄酮几乎可以作用于细胞癌变的整个过程，在DNA损伤阶段，黄烷酮可吸收紫外线而保护DNA免受损伤，防止细胞发生畸变；在肿瘤生长阶段，Koyuncu H等人［8］研究证实，橙皮能有效防止致肿瘤药剂引发的炎症与细胞增生。Morley K L等人［9］研究发现，川陈皮素和橘皮素可以在极低质量浓度下抑制癌细胞增殖；在细胞扩散阶段，类黄酮能抑制肿瘤细胞扩散到其他正常细胞中。

2.3预防心血管疾病

大量研究发现，膳食柑橘类黄酮的摄入量与冠心病的发病率呈现负相关。类黄酮能对血管壁细胞和血小板的凝集、白细胞的功能、凝血过程，以及血栓的形成等产生影响，因此它能对心血管疾病起到一定的预防和治疗作用。Beret A等人［10］研究表明，蜜橘黄酮、柑橘黄酮等多甲氧基黄酮具有抗血小板凝聚和抗黏附活性。Whitman S C等人［11］的研究也发现PMFs亲脂性较强，因此PMFs比多羟基黄酮更易通过小肠吸收并进入血液中，减少血液中的极低密度脂蛋白（VLDL）和低密度脂蛋白（LDL）的含量。

2.4抑菌、抗病毒作用

由于类黄酮属于多酚类物质，可以破坏细胞的细胞壁及细胞膜，导致微生物细胞释放细胞内的成分而引起细菌细胞营养吸收、核苷酸合成、ATP活性等功能障碍，从而有效地抑制微生物的生长和繁殖［12］。因此，类黄酮有抑菌和抗病毒的作用，如槲皮素和橙皮苷能显著地抑制骨髓灰质炎病毒、副流感病毒和胞体病毒的感染与增殖等。当黄酮母核中3位和4位分别连接甲氧基和羟基时，其抑菌活性较强，如多甲氧基黄酮［13］，并且A环取代基越多，类黄酮的抑菌作用也就越强［13］。

3　柑橘类黄酮常用检测方法

3.1分光光度法

在柑橘类黄酮化合物的检测中，紫外分光光度法是应用最普遍的方法，它常用于柑橘类黄酮总量的测定［14］。其中，最为常用的为戴维斯法，其基本原理是根据黄烷酮苷在碱作用下开环生成2，6-二羟基-4-环氧基苯丙酮和对甲氧基苯甲醛，在二甘醇环境中遇碱缩合生成黄色橙皮素查尔酮，其生成量与橙皮苷含量呈线性关系，于波长420 nm处比色测定吸光度，并与标准曲线进行比较定量［15］。戴维斯法快速、简便，可有效用于柚皮苷和黄烷酮糖苷的检测。邵伟等人［16］利用橙皮苷和硝酸铝溶液反应生成的络合物来测定甜橙果皮中的橙皮苷含量，于420 nm处有最大吸收峰，该法在0～100 μg/mL的质量浓度范围内与吸光度线性关系良好，回收率达99.0%。

3.2高效液相色谱法（HPLC）

高效液相色谱法具有灵敏度好、操作简单、稳定性好、测定时间短的特点，目前在测定类黄酮化合物中应用非常广泛，并且柑橘类黄酮均可采用HPLC法进行检测［17］。通常采用C18（250 mm×4.6 mm，5 μm） 的反相色谱柱，以一定比例的甲醇、乙腈、水、醋酸为流动相，流速控制在1.0 mL/min左右，采用光电二极管阵列在一定波长下进行定性与定量检测。付陈梅［14］采用Waters Symmetry C18型分析柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相为乙腈-乙酸溶液进行梯度洗脱，流速1.0 mL/min，柱温25℃，进样量20 μL，波长为287 nm和330 nm，可在35 min内同时检测出柑橘果汁和果皮中的10种黄酮类物质，果汁中类黄酮的回收率为94.17%～106.58%，果皮中类黄酮的回收率为95.15%～101.19%。张元梅等人［18］用HPLC法建立同时测定柑橘果实中18种类黄酮，在42 min内能完全分离，线性范围为62.4～960 mg/L（R2=0.999 6～1.000 0），回收率为88.70%～104.76%。冉玥等人［19］通过正交试验优化色谱条件，建立了一种能同时测定新橙皮苷、香风草苷、柚皮素等11种类黄酮在11 min内完全基线分离的方法，该方法的线性系数达到0.999 3以上。P Rapisarda等人［20］对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）为流动相，梯度洗脱，在520 nm处检测，测定出花色苷平均含量为65.5 mg/L。Knaazea F I等人［21］研究了HPLC同时测定不同柑橘果汁中橙皮营和柚皮柑，以四氢呋喃-水-乙酸为流动相梯度洗脱，使用C18反相色谱柱可有效分离，该方法在0.25～20 μg/mL质量浓度范围内呈现线性关系。

3.3液相色谱-质谱联用法（LS-MS）

液相色谱-质谱联用技术是一种检测物质微量组分的高新检测手段，既可以发挥液相色谱的高分离能力，又可以发挥质谱法的高灵敏度特性，并且LC-MS不会破坏样品的特性，可以对生物活性成分进行准确地定性定量分析［22］，特别适合柑橘类黄酮的检测。张淑芬等人［23］用LC-APCI-MS（液相色谱-大气压化学电离化-质谱联用技术）法对3种柑橘果皮中的多甲氧基黄酮进行了定性分析，通过质谱测定出了多甲氧基黄酮的相对分子质量，并以紫外光谱确认推断结果，该方法与HPLC，GC-MS相比，具有一定的优势。Anagnostopoulou M A等人［24］采用HPLC-DAD-ESI-MS法共检测出脐橙果皮中17种类黄酮物质，主要有多甲氧基黄酮、葡萄苷基黄酮、黄烷醇等，并且应用DAD检测器可以同时用不同波长分析同一样品，反应不同物质的吸收特征。

3.4毛细管电泳法（CE）

毛细管电泳法在不同食品基质的分析方面具有广泛的应用，目前对于柑橘类黄酮的分离检测研究尚浅。此方法的优点在于它的分辨率高、分离速度快，对样品的前处理无严格要求；但也容易受温度、进样量、盐等因素的影响，使该方法的重现性不高［25］。Desiserio等人运用毛细管电泳色谱分析法从柑橘汁中分离出多种黄烷酮单体，与HPLC法相比，毛细管电泳法的分离性更高、分析时间更短、样品处理更加简便。吴婷等人用高效毛细管电泳检测法同时测定了3种益母草中的芦丁、柚皮苷、橙皮素等黄酮类化合物的含量，具有很好的分离检测效果。Atorki等人通过优化分离条件，以磺丁基醚-β-环糊精作为手性固定相从柑橘汁中分离出5种黄烷酮糖苷。

4　柑橘类黄酮的开发应用前景

4.1开发天然食品添加剂

类黄酮物质具有很好的抗氧化功能，与人工合成的抗氧化剂相比，具有无毒、低价、高效的优点，其抗氧化作用是化学合成抗氧化剂的3～5倍。柑橘类黄酮可以作为抗氧化剂添加到坚果、植物油、饮料等产品中，防止食物的氧化变质。同时，也可用于抗氧化保健食品的开发，制成具有抗氧化功效的化妆品等。

柚皮苷、新橙皮苷本身没有甜味，但经过氢化处理，得到具有甜味的二氢查尔酮糖苷，这类物质可以作为甜味剂添加到食品中，如柚皮苷二氢查尔酮的甜度是蔗糖的100倍，新橙皮苷二氢查尔酮的甜度可达蔗糖的950倍，并且这类物质热量低，具有啮齿性，特别适合糖尿病患者。

由于大部分柑橘类黄酮呈现黄色，并且具有很好的溶解性能，既有脂溶性又有水溶性，因此也可以作为食品的天然色素成分添加到食品中，达到增色的效果。

4.2开发保健食品和药品

类黄酮化合物具有良好的保健功能，且已开发出多种保健食品。如Liu等人从柑橘皮中提取聚甲氧基黄酮开发成具有降胆固醇作用的Sythinol，柑橘中的类黄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，可用于功能性食品开发与研究。

此外，利用类黄酮的抗炎抗菌作用，可开发抗炎症药物；利用柚皮苷和橙皮苷等对于人体正常细胞无影响而对癌细胞有抑制作用的类黄酮，可用于治疗癌症患者的辅助药物。橙皮苷与其他药物配合使用，具有健胃、祛痰止咳、利尿等功效。

4.3其他应用

据研究，柑橘植物中所含的类黄酮物质对部分植物害虫具有一定的毒性，如芦丁和槲皮素具有抑制烟草害虫幼虫生长的作用，可用作驱虫剂和灭虫剂。由于类黄酮物质在动物体中具有很好的生物活性，具有促进生长、改善繁殖性能、提高免疫力等作用，并且所用剂量小、见效快、毒性低，因此在新型饲料添加剂的开发方面前景广阔。

5　结语

将柑橘类黄酮应用于食品、药品等方面，可以提高柑橘资源的综合利用，减少浪费，产生较大的经济效益与生态效益。随着现代检测技术的不断进步与发展，对于柑橘类黄酮的检测已使用高效液相色谱、液相色谱-质谱联用、毛细管电泳等高新技术，但同时也存在着检测条件不固定、检测种类有限等方面的缺陷。因此，研究并开发出类黄酮的快速检测技术，形成一套标准化的高灵敏度、高准确性、高效的检测体系尤为重要，不仅可以为柑橘类黄酮的分离提取等工艺提供便利，也为柑橘类黄酮保健食品及药品的品质检测提供技术支持。

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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

张晓丹（1993— ），女，硕士，研究方向为食品加工与安全。

秦丹（1972— ），男，博士，教授，研究方向为农产品保鲜与加工。