《食品科學》：華南農業大學周愛梅教授等：佛手生物活性成分及其健康益處研究進展和微生物轉化展望

佛手是蕓香科柑橘屬植物，因其成熟果實形狀與手指相似，故俗稱“佛手”，通常譯為finger citron，學名是Citrus medico L. var. sarcodactylis Swingle。成熟的佛手香氣濃郁而清新，顏色呈亮黃色，有皺紋且有光澤。

佛手在中國被用作傳統中藥和功能性食品，具有疏肝理氣、和胃止痛、燥濕化痰的功能。現代科學研究表明，佛手中的佛手多糖、佛手精油、佛手黃酮等成分具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、抗焦慮和抗抑郁等健康益處，如圖1所示。

發酵是一種歷史悠久的用于延長食品保質期、提高營養、改善風味的方法。值得注意的是，盡管該技術在果蔬加工領域已成熟應用，但在特色農產品佛手的深加工中仍存在研究空白，這種技術落差既表明了現有研究的局限性，也為未來食品科技創新提供了重要突破口。

華南農業大學食品學院的劉鶴鳴、吳宇簫、周愛梅*對佛手中的生物活性成分及其健康益處進行了綜述，并作當前佛手的微生物轉化研究展望，以期更好地指導相關領域的研究。

1 佛手的生物活性成分

1.1精油

精油是從天然芳香植物中提取的揮發油產品，具有芳香植物的精華和許多生物活性。

在佛手精油提取工藝領域，目前主流的技術可分為溶劑萃取法、水蒸氣蒸餾法、冷榨法、超臨界流體萃取法以及各類輔助提取方法等，匯總如表1所示。比較研究表明，壓榨法憑借其工藝簡潔、成本經濟以及能產出優質精油等的特點而備受青睞；溶劑萃取法雖然能有效提高萃取效率，但往往難以避免溶劑殘留的問題；超臨界流體萃取法則在高得率與優質精油產出上表現優異，但高昂的提取成本限制了其在工業生產中的應用。值得關注的是，本課題組自主研究出的低溫連續相變萃取技術，有利于全面提取和保留揮發性精油的熱敏性成分。

對廣佛手的組分分析顯示，其精油中百分比含量前3位的物質為D-檸檬烯（23.28%）、γ-萜品烯（16.93%）、5,7-二甲氧基香豆素（11.98%）。而浙江金佛手經氣相色譜-質譜（GC-MS）聯用儀鑒定出38 種組分，以單萜為主（96%），主要特征物為檸檬烯（60.91%）和γ-松油烯（27.08%）。值得注意的是，檸檬烯、芳樟醇等物質在佛手精油中的占比較高，被認為是佛手精油中香氣的關鍵成分。

1.2 多糖

多糖是由10 個或10 個以上單糖單元連接在一起組成的復雜碳水化合物，是一類重要且分布廣泛的營養素。許多研究表明，佛手多糖具有生物活性，如抗氧化、抗炎、降血糖、抗癌和調節腸道菌群功能等。

傳統的多糖提取方法為水提取法，這是基于多糖含有大量羥基，易與水分子結合，且大多數多糖在熱水中的溶解度較大且較為穩定的特性。采用各種輔助手段可加快佛手多糖提取效率，如合適的超聲波輔助處理能提高多糖提取效率。表2總結了佛手多糖的提取方法的得率或提取率。各種佛手提取方法各有優劣：超聲波輔助提取法提取率高且條件溫和，但設備成本可能較高；熱水浸提法操作簡單、成本低，但提取時間長、能耗高；連續相變萃取法提取率和得率具有優勢，但設備復雜、操作技術要求高；超聲-微波協同提取法結合兩者優勢，提取效率高且能保持多糖活性，但參數控制需精確；超微粉碎輔助提取法通過改善粉體性質提高提取率，但設備成本高且需注意粉體保存。值得注意的是，佛手因不同產地氣候、土壤和栽培條件差異，其多糖在種類、單糖組成及結構等方面存在不同，同時，佛手多糖的提取工藝與純化方法不同，也會導致多糖相對分子質量、單糖組成及比例等研究結果出現差異。

有研究發現，多糖的分子質量、單糖組成等性質與其生物活性水平顯著相關，這可以通過構效關系解釋。Yang Yiren等測得佛手多糖的單糖組成為：80.83%葡萄糖、16.35%木糖、2.16%甘露糖、0.25%阿拉伯糖、0.22%半乳糖、0.12%葡萄糖醛酸。Wang Shuhui等通過甲基化法測定了佛手多糖的糖苷鏈并采用GC-MS分析，結果發現其中一種分離純化的佛手多糖（FCPs）的主要連接類型為→5)-α-

L

f

D

D

p

D

p

1.3 黃酮類化合物

黃酮類化合物作為最為龐大的次生代謝產物群體之一，從種子植物至苔蘚等多種植物中都有其存在，在植物生命活動中發揮著重要的作用。隨著天然產物分離和鑒定技術的不斷進步，黃酮類化合物的生物活性受到了廣泛關注。黃酮類化合物具有抗炎、抗氧化、免疫調節、抗腫瘤、抗抑郁、調節腸道菌群、抗癌癥多藥耐藥性等生物活性。

佛手黃酮類化合物的提取方法匯總如表3所示。總體來看，乙醇回流提取法操作簡單、設備要求低且溶劑易回收，但長時間高溫可能導致黃酮降解并引入雜質；超聲波輔助提取法利用空化效應提高效率，低溫保護活性，但設備成本較高；微波輔助提取法加熱均勻、速度快，但成本高，存在降解風險；酶輔助提取法條件溫和、選擇性好，但酶制劑昂貴且需精確控制反應條件；輔助提取法（如超聲-微波或超聲-酶解聯用）能綜合提升效率與純度，但操作復雜且設備投入大。因此在實際應用時需結合實際需求和條件。

通過超高壓液相色譜-四極桿飛行時間質譜聯用儀對提取精油后廣佛手的醇提液的黃酮類成分進行分析，組分包括維采寧-2、金錢草醇6,8-2-C-葡萄糖苷、圣草次苷、蘆丁、薯蕷皂苷8-C-葡萄糖苷、蕓香柚皮苷、柚皮苷、地奧司明、橙皮苷、柚皮素、棕矢車菊素等。

1.4 香豆素類化合物

與黃酮類化合物相似，香豆素類化合物同樣廣泛存在于自然界，也是一種重要的次生代謝物。截至2022年，已經從蕓香科植物中分離鑒定了655 種香豆素，這些化合物大多具有抗癌、抗炎、抗傳染病等多種活性。如佛手柑內酯和佛手柑素因其獨特的生物保護活性而吸引了很多學者的研究興趣。

然而，關于佛手中的香豆素類化合物的提取工藝鮮有報道，目前研究多聚焦于香豆素類化合物的分離、純化、鑒定及其生物活性。作為參考，類似的研究有采用超聲輔助乙酸乙酯浸提法提取柑橘類水果干片中的香豆素類化合物，而后通過超高效液相色譜法測定其含量。胡昌錦等通過綜合運用溶劑浸取、萃取、柱色譜及高效液相色譜等方法，成功從佛手藥材中分離并鑒定出8 個香豆素類單體化合物，包括東莨菪內酯、水合氧化前胡素、2’-甲氧基氧化前水胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內酯、5-羥基-7-甲氧基香豆素、7-羥基-5-甲氧基香豆素、7-[(2E,6R)-6,7二羥基-3,7-二甲基-2-辛基-1-基]氧基香豆素。相似地，有研究測定了川佛手的香豆素類化學成分，包括茵芋苷、秦皮素、異嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷、7-羥基香豆素、7-乙酰氧基-4-甲基香豆素、6,7-二甲氧基香豆素、6,7-二甲氧基香豆素、4-甲基傘形酮、白當歸素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內酯、歐前胡素、花椒毒酚、珊瑚菜素、異歐前胡素、佛手酚、5,7-二羥基-4甲基香豆素、王草素。

1.5 膳食纖維

膳食纖維是指不能被人體小腸消化吸收、聚合度≥3的碳水化合物聚合物。膳食纖維按其在水中的溶解度可分為可溶性膳食纖維（SDF）和不溶性膳食纖維（IDF），兩者之和為總膳食纖維。佛手中的SDF含有果膠和半纖維素，可調節碳水化合物和脂肪代謝、調節腸道菌群；佛手中的IDF含有纖維素、半纖維素和木質素，可促進胃腸道蠕動和排便。

膳食纖維與多糖存在結構共性，故提取方法有相似之處。提取佛手膳食纖維的方法有熱水提取法、高溫蒸煮輔助熱水浸提法、超微粉碎輔助熱水浸提法、復合酶解法、高溫蒸煮輔助復合酶解法和超微粉碎輔助復合酶解法等，研究發現高溫蒸煮輔助復合酶解法的SDF得率最高，可推廣應用。

佛手SDF和IDF中各種單糖及相對含量分別為：甘露糖（3.56%，1.54%）、鼠李糖（2.03%，1.83%）、半乳糖（/，29.26%）、木糖（/，9.40%）、阿拉伯糖（27.59%，24.33%）、巖藻糖（29.00%，9.77%）、葡萄糖醛酸（19.28%，14.01%）、半乳糖醛酸（18.55%，9.86%）（“/”表示未檢出）。

2 生物活性和健康益處

2.1 抗氧化

當人體過度暴露于污染物等有害環境下，會誘發活性氧（ROS）如一氧化氮、羥自由基和超氧陰離子自由基過度產生，當抗氧化防御機制出現不平衡，則會導致氧化損傷。抗氧化活性可從體外實驗和體內實驗評價，體外實驗是測定樣品清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2′-聯氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（ABTS）陽離子自由基、羥自由基、超氧陰離子自由基等自由基的能力；體內實驗則是通過檢測大鼠或小鼠體內超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）的活性以及ROS和丙二醛（MDA）的積累水平評價。許多研究表明，佛手中的精油、多糖、黃酮等成分具有顯著的抗氧化活性。

黃煒超等發現，3.5 mg/mL的佛手精油對DPPH自由基、ABTS陽離子自由基和羥自由基的清除率分別為88.23%、83.63%和74.84%。雖然該質量濃度下的精油抗氧化性明顯低于同質量濃度VE，但也能表現出良好的抗氧化能力。Li Yan等進一步指出，佛手精油對DPPH自由基和ABTS陽離子自由基的清除能力隨濃度增加而提升，且不完全依賴于其中的主要成分檸檬烯，這提示其他次要成分亦可能通過協同作用共同參與抗氧化過程。這一現象對天然產物研究具有重要啟示，即應從整體組分的協同視角探討其功能，而非片面歸因于主導成分。

Yu Min等在優化條件下提取的果膠寡糖，經純化后得到的均一寡糖FCPOS-1（分子質量2.15 kDa）在體外實驗中表現出良好的抗氧化活性，特別是對DPPH自由基的清除率高達94.07%。值得注意的是，FCPOS-1上的羥基和羧基等官能團可與自由基反應，終止鏈式反應，從而發揮抗氧化作用，既展示了低分子質量寡糖清除自由基的高效性，也強調了結構特征與生物功能的密切關聯，為通過結構修飾提升天然多糖抗氧化性能提供了思路。相似地，Wu Zhen等通過高效熱水法提取的佛手粗多糖，展現出良好的清除DPPH自由基、羥自由基和超氧陰離子自由基活性。此類研究為多糖抗氧化機制提供了更堅實的實驗基礎。

此外，Luo Xuguang等的研究發現純化后的佛手黃酮具有較強體外自由基清除活性。在此基礎上，進一步通過秀麗隱桿線蟲模型驗證了其體內抗氧化和抗衰老效果，發現佛手黃酮不僅能夠顯著延長線蟲的壽命，提高其對熱應激和氧化應激的耐受性，還能減少ROS和MDA在體內的積累，同時增加SOD和CAT的活性。揭示了佛手活性成分在調控生物體內抗氧化系統中的潛力，特別是在延緩衰老及應對慢性病領域的潛在價值。

佛手多酚可以減輕嗎啡誘導的痛覺過敏和耐受性，如圖2所示。包括減少脊髓中超氧化物和MDA的產生，防止谷氨酸合成酶和谷氨酸轉運體1的硝化失活，以及恢復線粒體超氧化物歧化酶和線粒體去乙酰化酶（sirtuins，SIRT）3的活性。此外，佛手多酚還阻止了SIRT3的硝化和乙酰化，從而維持線粒體的穩態。

佛手的抗氧化機制體現了多組分、多靶點的特點。精油主要通過揮發性活性物質發揮作用，而多糖則以其結構中的羧基和羥基為活性中心，黃酮則通過增強抗氧化酶系統起效。這種協同增強的特性，提示佛手不僅適合開發為天然抗氧化補劑，還可能在調節氧化相關疾病（如神經退行性疾病、代謝綜合征等）中發揮干預作用。

2.2 抗炎

炎癥是體內自動防御外來異物或自身異常的一種保護性機制，致炎因子能夠引起細胞和組織損傷，導致發炎。炎癥通常是由炎性細胞因子如白細胞介素（IL）、腫瘤壞死因子（TNF）和相關炎性介質介導的一種免疫反應。許多研究均表明，佛手中的精油、多糖、多酚等物質具有抗炎活性。

Lombardo等以Wistar大鼠為動物模型，發現佛手精油干預顯著抑制了角叉菜膠足底注射引起的足腫脹。經佛手精油預處理后，水腫的典型病理變化有所減少，顯著減少了炎癥部位促炎細胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的釋放，以及前列腺素E2和一氧化氮（NO）等炎癥介質的產生，提示佛手精油具有緩解炎癥的潛力。該研究通過多個炎癥指標構建了較完整的抗炎評價體系，驗證佛手精油可通過降低炎癥信號通路的激活水平，在急性炎癥模型中發揮穩定的調控作用。然而，目前仍缺乏關于其在慢性炎癥（如炎癥性腸病、風濕性疾病、代謝相關慢性炎癥）等復雜病理狀態下作用機制的系統研究。

Luo Bi等利用纖維素柱層析從佛手中分離純化了一種新型半乳聚糖多糖，其在脂多糖（LPS）誘導的RAW264.7巨噬細胞模型中展現出抗炎活性，能夠顯著抑制TNF-α和IL-6等促炎細胞因子的產生，并減少細胞內ROS的生成。這表明佛手多糖不僅可以通過抑制促炎因子釋放調節免疫反應，還可能通過抗氧化機制間接緩解氧化應激相關炎癥，從而發揮雙重抗炎作用。

此外，佛手果汁提取物（BJe）在神經炎癥模型中的研究同樣顯示出良好的抗炎效果。研究表明，BJe通過絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）和活化蛋白-1（AP-1）信號通路顯著抑制β-淀粉樣蛋白（Aβ）誘導的人單核細胞白血病細胞系1（THP-1）細胞促炎因子IL-6和IL-1β的表達和分泌，并降低細胞外調節蛋白激酶（ERK）1/2和c-Jun氨基末端激酶（JNK）的磷酸化水平。此外，BJe還通過抑制AP-1與DNA結合活性進一步下調炎癥因子的表達，圖3揭示了BJe在神經炎癥過程中的多靶點、多通路抗炎機制。

佛手在抗炎方面展現出廣泛的作用機制，其活性成分可通過多種信號通路（如MAPK、AP-1、NO合成等）在不同炎癥模型中發揮協同調節效應。這種“多樣成分-廣泛靶點-協同機制”的特點使其在天然抗炎制劑的研究中具有獨特優勢。

2.3 抗腫瘤

癌癥已成為中國人民的主要死亡原因之一，在過去的半個世紀中，癌癥發病率和死亡率持續上升。據統計，2016年中國新增確診病例406.4萬 例，其中最常見的類型是肺癌（8.28萬 人；20.4%）、結直腸癌（40.8萬 人；10.0%）、胃癌（39.65萬 人；9.8%）。誘發癌癥的主要風險因素包括遺傳因素、環境因素（如吸煙、飲酒、不健康飲食、肥胖、缺乏身體活動、空氣污染）以及病毒感染（如乙型肝炎病毒和人乳頭瘤病毒）。值得注意的是，在癌癥治療中，腫瘤細胞常因化療耐藥性而降低治療效果。相比之下，天然產物如姜黃素、白藜蘆醇因其毒副作用低，在抗癌研究中展現出優勢與潛力。

近年來，有關佛手抗腫瘤作用的研究逐漸增多。其中，香豆素類化合物作為佛手中重要的天然成分，表現出顯著的抗腫瘤潛力。Huang Hao等發現，佛手中的一種天然呋喃香豆素——佛手酚，在膠質瘤細胞中展現出顯著的抗腫瘤活性。它通過抑制信號轉導和激活轉錄因子3/B細胞淋巴瘤-2（Bcl-2）信號通路，抑制膠質瘤細胞（U87和A172）的增殖和遷移，從而有效誘導細胞凋亡。Wang Chaoyue等采用液-液色譜法從金華佛手中分離出多種香豆素衍生物，并對其抗腫瘤活性進行了系統評估。研究指出，5,7-二甲氧基香豆素在體外對腫瘤細胞的抑制作用尤為顯著，其機制在于抑制聚腺苷二磷酸核糖聚合酶裂解及下調抗凋亡蛋白Bcl-2的表達，從而有效促進腫瘤細胞的凋亡。

此外，富含黃酮類化合物的BJe在體外實驗中展現出促進THP-1細胞分化的能力，并誘導了自噬性死亡。主要涉及機制為通過上調自噬相關蛋白Beclin-1和微管關聯蛋白1輕鏈（LC）3的表達，以及激活MAPK信號通路（包括ERK、JNK和p38 MAPK），促進了THP-1細胞向巨噬細胞樣細胞的分化，并伴隨著細胞形態的改變和分化相關表面抗原分化簇（CD）68、CD11b和CD14的表達增加。此外，研究還發現佛手果汁提取物能夠抑制THP-1細胞的增殖，如圖4所示，提示其在急性髓系白血病分化治療中的潛力。

總體來看，佛手在抗腫瘤領域具有多維度作用機制，主要通過誘導凋亡、自噬及分化，以及調控腫瘤細胞的信號通路，實現對腫瘤增殖和遷移的干預。其成分結構多樣、靶點廣泛，具有開發為輔助化療藥物或靶向天然藥物的潛力。然而，目前相關研究多以體外模型為主，缺乏系統的體內實驗數據支持。

2.4 抗抑郁、抗焦慮

抑郁癥是一種涉及心理、精神及情緒層面復雜狀態的精神疾病，目前其發病機理尚未完全闡明。全球約有3 億多人受其影響，主要表現為強烈的內疚感、自我價值的貶低以及對于生活樂趣的顯著減退。常規抗抑郁藥物存在耐藥與副作用問題，因而植物精油等天然產物的研究逐漸增多，佛手精油也憑借多靶點與低副作用優勢受到關注。

佛手精油在抗抑郁與抗焦慮方面均展現出積極作用。研究發現，佛手精油可通過芳香療法改善抑郁與焦慮，即霧化鼻吸入佛手精油能顯著改善慢性不可預測輕度應激大鼠的抑郁行為，具體表現為海馬區Nissl小體數量、樹突長度和棘密度增加，致密蛋白-95與突觸素蛋白表達上調，血清中5-羥色胺與生長因子-1水平升高，同時IL-1β水平下降，提示其可通過增強突觸可塑性與神經內分泌平衡來發揮抗抑郁作用。臨床研究也驗證了這一作用，Toprak和Wakui等分別在外科重癥監護室患者和健康志愿者中發現，吸入佛手精油不僅能顯著降低焦慮水平，改善睡眠質量（如減少晨起嗜睡、提高清醒度和延長睡眠時長），還伴隨抑郁和應激感的減輕。但其具體作用途徑尚需進一步研究。

佛手精油具有抗焦慮和神經保護作用。Cui Yonghua等通過三氯化鋁誘導的大鼠焦慮樣行為模型，揭示佛手精油能協同發揮抗氧化、抗炎與調節γ-氨基丁酸（GABA）水平的作用，具體表現為佛手精油提升海馬和前額葉皮層的GABA含量，恢復SOD、CAT、谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）等抗氧化酶活性，降低MDA與8-羥基脫氧鳥苷水平，并抑制TNF-α、IL-1β、IL-6的表達，從而減輕焦慮癥狀。進一步的，Zhu Mengyu等通過光遺傳學和鈣成像技術，發現佛手精油吸入激活前嗅核（AON）→前扣帶回（ACC）的谷氨酸能投射，并由ACC中的GABA能中間神經元抑制興奮性神經元，形成AON_Glu→ACC_GABA→ACC_Glu神經回路，此回路的人工激活或抑制可重現或消除佛手精油的抗焦慮效應，揭示出強有力的神經網絡基礎。上述結果證明了佛手精油在芳香療法中改善抑郁、焦慮的實際效果，也為其作為天然精神健康輔助劑的開發提供了堅實的科學依據。

除了佛手精油整體的抗抑郁活性，其特定成分亦展現出良好生物活性。Yan Meichen等發現，佛手精油中的活性成分佛手柑內酯能夠顯著減輕LPS誘導的小鼠抑郁樣行為，其作用機制主要通過抑制環氧化酶-2（COX-2）活性，阻斷NF-κB與MAPK信號通路，從而減輕炎癥反應，如圖5所示。這一發現表明，佛手精油中的單體化合物可作為抑郁治療的新型候選分子。

劉瑩等結合網絡藥理學和動物實驗探討了復方佛手口服液對慢性束縛應激大鼠抑郁行為的影響及其潛在的分子機制。結果表明，該復方制劑通過調控MAPK和NF-κB通路，降低促炎因子（IL-6、IL-1β、TNF-α）及氧化應激標志物（MDA）水平，提升抗氧化酶（SOD、CAT）活性，進而顯著改善大鼠的抑郁樣行為。該制劑的作用機制涉及多個信號靶點，提示其通過多通路協同調控炎癥與氧化應激，從而發揮抗抑郁作用。

佛手精油及復方制劑均表現出良好的抗抑郁活性，涉及炎癥因子調控、氧化應激緩解及多靶點信號通路干預。這不僅擴展了佛手類產品在精神疾病干預中的應用范圍，也為開發天然源抗抑郁藥物提供了理論依據與實踐基礎。

2.5 降血糖

糖尿病是由多種因素引起的各種代謝紊亂，誘發胰島β細胞功能障礙甚至凋亡，最終導致胰島素分泌不足，并且伴隨糖、脂肪、水、電解質等代謝異常。近年來，全球糖尿病患病率持續上升，預防和控制已成為當今研究重點。研究表明，佛手多糖及其衍生物和佛手膳食纖維在調控糖代謝方面展現出良好潛力，其作用機制涉及多靶點調控通路。

Wang Feilin等研究發現磷酸化佛手多糖（P-FCPs）分子質量分布和粒徑顯著降低，同時其抗氧化和α-淀粉酶抑制活性顯著增強。P-FCPs相較于佛手多糖在抑制α-淀粉酶方面表現出更高的活性，其抑制α-淀粉酶的機制被確定為混合型抑制方式，這表明結構修飾能顯著提升其功能特性。楊玉潔等則從細胞水平進一步驗證了FCPs的降糖機制，其研究發現佛手多糖FCP-2-1顯著促進了葡萄糖轉運，改善了細胞的脂代謝，并降低了TNF-α的分泌。機制分析表明，FCP-2-1可能通過激活磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）信號通路，增強下游葡萄糖轉運體4和p-AKT的表達，從而緩解胰島素抵抗，改善細胞代謝。強調了FCPs在調控胰島素信號通路中的多靶點作用，進一步證實其在糖尿病預防中的潛力。

此外，Liu Huifan等的研究表明，佛手來源的SDF與IDF在db/db糖尿病小鼠中均顯示出顯著的調節葡萄糖耐量與血糖水平的能力。其中，SDF憑借其更強的持水性、持油性和對膽固醇及葡萄糖的吸附能力，表現出優于IDF的代謝調節效果。

佛手多糖通過抑制糖類分解酶、增強葡萄糖攝取及改善炎癥與胰島素抵抗等多重機制，展現出良好的抗糖尿病潛力。同時，佛手多糖在調控糖代謝相關信號通路（PI3K/AKT）及氧化應激調節等方面的活性，為其作為天然降糖功能成分的開發提供了理論依據與研究基礎。

2.6 抑菌

近年來，佛手提取物在食品保鮮領域的抗菌機制研究取得顯著進展。Aziz等通過體外抗菌實驗研究發現，佛手花精油對多種口腔病原菌具有廣譜抗菌活性，特別是對擬副粘芽孢桿菌和中干芽孢桿菌抑制效果顯著，最小抑菌濃度低至0.125 mg/mL，顯示出較高的生物活性。進一步結合分子對接分析表明，精油中的檸檬烯、芳樟醇及萜品烯醇等主要成分能夠與細菌生物膜形成及群體感應調控因子發生特異性相互作用，從而有效抑制相關細菌的致病關鍵機制。該研究還揭示了其良好的抗氧化性能，提示佛手精油可能通過協同的抗菌-抗氧化機制發揮其綜合抑菌效應，具備開發為天然食品防腐劑的潛力。此外，在比較抗菌譜系的研究中，Munive Nu?ez等發現佛手精油對金黃色葡萄球菌的抑菌活性最強，接近于已知高效精油如羅勒精油的水平，顯示其有望作為天然替代品應用于乳品領域如牛乳腺炎的輔助防治中。該結果從病原控制角度進一步拓展了佛手精油在畜牧及食品安全領域的應用范圍。

在功能性食品包裝材料方面，Demircan等創新性地采用噴霧干燥工藝制備佛手果汁粉末，并將其作為功能性添加劑引入殼聚糖基膜材料成功提升了殼聚糖薄膜的抗菌性能，特別是對革蘭氏陽性菌（如金黃色葡萄球菌）表現出較強的抑制作用。這些抗菌效果主要歸因于提取物中富含的酚類物質，如橙皮苷、新橙皮苷等，它們能夠通過破壞細菌細胞壁和細胞膜結構，或者干擾細菌代謝過程而發揮抗菌作用。這一研究不僅驗證了佛手提取物在食品接觸材料中的實用性，也為構建綠色、可降解、功能性食品包裝提供了新思路。

佛手展現出顯著的天然抗菌潛力。通過抑制細菌生物膜形成、干擾群體感應系統以及破壞細胞膜結構等多重機制，對金黃色葡萄球菌等多種致病菌具有良好抑制作用。同時，其抗氧化活性可能協同增強抗菌效果，拓展了其在食品防腐和包裝材料中的應用價值。

2.7 改善腸道健康

體外消化模型研究表明，佛手多糖具有顯著的益生元效應。Wu Kaizhang等通過比較天然佛手多糖與經發酵改性佛手多糖的構效關系，發現二者均能有效調節腸道菌群結構，減少有害菌如梭桿菌（Fusobacterium）的豐度，并促進有益菌如雙歧桿菌（Bifidobacterium）的生長，同時增加乙酸、丙酸和吡啶甲胺等有益代謝產物的生產。這些生物活性可能與多糖的單糖組成和表面結構特性密切相關，進而影響其在腸道內的發酵過程和微生物利用效率。

在體內模型中，佛手多糖亦能緩解結腸炎模型小鼠的典型癥狀，如體質量下降和結腸縮短。腸道微生物群和代謝組學分析表明，佛手多糖可以促進雙歧桿菌、丁酸弧菌和布氏菌等有益細菌的增殖，并抑制有害菌的生長，進而提升短鏈脂肪酸和L-苯丙氨酸等有益代謝產物水平。這一作用可能歸因于其調控苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸代謝通路的能力，提示佛手多糖在腸道微生態干預與炎癥性腸病輔助治療中的潛在應用價值，如圖6所示。

2.8 延緩衰老

佛手活性成分在延緩細胞衰老方面表現出多途徑保護機制。在神經細胞保護層面，陳進炫等 發現佛手多糖對1-甲基-4-苯基-吡啶離子（MPP ＋ ）誘導的人神經母細胞瘤（SH-SY5Y）損傷細胞具有保護作用。其能顯著抑制MPP ＋ 引起的ROS水平增加和線粒體膜電位下降，同時抑制細胞色素c（Cyt-c）從線粒體向細胞質的釋放，如圖7所示。同時，佛手多糖還能上調p-AKT和p-ERK1/2的表達水平，抑制細胞凋亡，最終實現細胞損傷的修復作用。

在紅細胞衰老調控方面，Remigante等系統闡明了佛手提取物的四重作用機制：首先，提取物中的多酚類化合物能夠顯著減少由D-半乳糖誘導的紅細胞內ROS的產生，進而減輕氧化應激對紅細胞膜的損傷；其次，提取物能夠恢復紅細胞膜上帶3蛋白的表達和離子轉運功能，維持紅細胞的正常形態和功能；再者，提取物還能降低糖基化血紅蛋白的水平，減少非酶促糖基化反應對紅細胞的損害；最后，提取物能夠調節紅細胞內源性抗氧化酶（如SOD和CAT）的活性，并通過影響糖酵解和磷酸戊糖途徑的平衡，保護紅細胞免受氧化應激的損傷。

總體來看，佛手活性成分通過聯合調控氧化應激、線粒體功能、信號通路及代謝平衡等機制，為開發多靶向抗衰老營養干預手段提供了堅實基礎與研究前景。

2.9 促進心血管健康

近年研究表明，佛手活性成分在調節脂質代謝方面具有多維度作用機制。Liu Jingyi等探討了佛手來源的膳食纖維對緩解高脂飲食誘導的大鼠高脂血癥和肥胖的潛在機制。佛手膳食纖維通過上調肝臟中肝X受體α和細胞色素P450家族7亞家族A成員1（CYP7A1）蛋白表達，下調固醇調節元件結合蛋白-1c、脂肪酸合成酶、乙酰輔酶A羧化酶和固醇調節元件結合蛋白-2 表達，促進肝臟脂質分解和轉運，同時上調棕色脂肪組織中過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活劑-1α（PGC-1α）、含PR域蛋白16、線粒體棕色脂肪解偶聯蛋白1和過氧化物酶體增殖物激活受體γ基因表達，增加能量消耗，從而有效減輕體質量和降低血脂水平。值得注意的是，該研究還揭示佛手膳食纖維可調節腸道菌群結構，提升短鏈脂肪酸合成，構建“腸-肝軸”調控網絡，進一步協同改善代謝紊亂。

結構功能分析表明，從佛手中提取的SDF和IDF在結構和功能上存在差異，SDF因其多孔結構表現出更好的持水能力、持油能力、膽固醇和葡萄糖吸附能力。在db/db糖尿病小鼠模型中，SDF和IDF均能有效降低血清總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇水平，表明佛手膳食纖維對糖尿病患者健康有積極影響。

此外，佛手多酚組分在心血管保護中展現出獨特機制。Musolino等的研究表明，佛手多酚組分在非酒精性脂肪肝病小鼠模型中可顯著改善脂質代謝異常。具體機制包括抑制JNK和p38 MAPK通路、減輕氧化應激和炎癥、改善胰島素抵抗、減緩肝脂肪變性與纖維化；同時激活AMPK/SIRT1/PGC-1α通路并促進CYP7A1表達，增強膽固醇代謝。佛手多酚組分還可降低血清甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇，升高高密度脂蛋白膽固醇，整體呈現出良好的調脂保肝作用。

佛手活性成分通過肝脂代謝調控、脂肪氧化激活、腸道菌群重塑與信號通路調節等多維機制協同作用，在預防與改善代謝性疾病（如高脂血癥、肥胖、非酒精性脂肪肝病等）方面有良好的生物活性。

2.10 抗病毒

近年研究發現，佛手中典型的呋喃香豆素類成分——佛手柑內酯與佛手柑素在抗病毒領域展現出顯著潛力。相關研究通過體外實驗和動物模型揭示了兩者針對不同病毒的作用靶點及分子機制。Yin Jinhua等 研究表明，佛手柑內酯可顯著抑制牛病毒性腹瀉病毒在MDBK（Madin-Darby bovine kidney）細胞中的復制，其作用機制包括減少ROS生成、抑制內質網應激相關的細胞凋亡。此外，動物實驗進一步證實，經口服佛手柑內酯處理的小鼠腸道和脾臟中牛病毒性腹瀉病毒的病毒載量明顯下降，提示其在體內同樣具備一定抗病毒活性。佛手柑素則在豬繁殖與呼吸綜合征病毒研究中表現出良好活性。Zhu Zhenbang等 指出，佛手柑素通過抑制病毒非結構蛋白（Nsp）如Nsp2、Nsp7、Nsp10、Nsp11和Nsp12表達，干擾病毒復制轉錄復合體（RTC）的形成，從而有效抑制病毒復制。同時，它還能激活干擾素調節因子3和NF-κB信號通路，誘導干擾素和炎癥因子表達，進一步增強抗病毒反應，如圖8所示。整體來看，兩者通過調控細胞內應激反應和干擾病毒復制周期關鍵環節，為天然抗病毒藥物的開發提供了有價值的研究基礎。

2.11 其他

近年來，多項研究揭示了佛手及其活性成分通過抗氧化與抗炎機制在多系統疾病中的治療潛力。在神經系統保護方面，Latif等發現佛手柑內酯具有緩解頭痛的活性，這可能是通過抗氧化和抗炎途徑介導。研究指出佛手柑內酯治療能夠恢復大腦皮層和三叉神經脊束核區域的抗氧化因子水平，減少脂質過氧化產物，同時抑制NF-κB和TNF-α等炎癥標志物的表達。Carresi等發現佛手多酚類提取物能夠通過其特有的抗氧化和抗炎作用，顯著改善高血壓大鼠丘腦內N-乙酰天冬氨酸/肌酸和膽堿/Cr比率的失衡，這一效果可能源于佛手多酚類提取物對氧化應激的抑制作用。

在器官保護方面，多項研究揭示了佛手成分對肝、腎等重要臟器的保護機制。吳輝星等最近的研究表明佛手柑內酯具備治療肝纖維化的潛力。佛手柑內酯可能通過調節肝纖維化小鼠血清中的嘧啶代謝、丁酸鹽代謝和谷胱甘肽代謝等途徑，顯著降低了血清中丙氨酸轉氨酶和天冬氨酸轉氨酶水平，減少了肝組織中α-平滑肌肌動蛋白和I型膠原蛋白的表達，從而改善肝纖維化癥狀。Ying Xiaoqing等發現從佛手果皮中提取的原果膠和改性果膠均能有效減輕鎘暴露引起的小鼠肝臟和腎臟損傷，它們通過增強抗氧化酶（如SOD、CAT、GPx）的活性，降低血液和組織中的氧化應激標志物（如NO、MDA）的水平，以及減少自由基的產生，從而顯著緩解小鼠肝臟和腎臟損傷。Mohsin等發現佛手柑內酯對環磷酰胺誘導的腎毒性在Wistar大鼠模型中的腎保護作用。研究發現，佛手柑內酯通過減少氧化應激（降低MDA水平，提高SOD、CAT和谷胱甘肽活性）、抑制炎癥反應（下調IL-6、IL-1β、TNF-α和NF-κB水平）以及減輕腎臟纖維化（如減少膠原沉積和轉化生長因子-β1表達），從而有效緩解腎損傷。

針對肌肉骨骼系統，Shen Guangjie等發現，佛手柑素能夠顯著抑制由IL-1β誘導的軟骨細胞中炎癥因子和基質金屬蛋白酶的產生，從而減輕軟骨細胞的炎癥和細胞外基質的降解，這表明了佛手柑素在骨關節炎中的治療潛力。Mazzola等發表的綜述文章提到佛手多酚在改善肌肉減少性肥胖方面的潛在作用。文章指出，佛手柑提取物具有抗炎、抗氧化等多種生物活性，這些活性成分可能通過調節NF-κB和核因子（紅細胞衍生2）相關因子2信號通路，影響骨骼肌質量、功能和代謝參數。

3 微生物轉化展望

發酵作為一種生物轉化過程，其核心在于微生物酶催化底物發生結構修飾，涉及水解、氧化、還原、酯化、異構化等反應。該技術不僅廣泛應用于傳統食品加工與中藥炮制，在現代生物醫學領域也展現出對食品功能性成分生物活性的顯著提升作用。多項研究證實，發酵能夠有效增強食品的健康益處，如提高植物材料和食品副產品的抗菌活性和抗疲勞活性。特別是雙向發酵技術在中藥活性成分增效方面具有突破性應用價值。

以廣式佛手涼果為例（典型代表為老香黃），其制作工藝主要包括鹽漬、脫鹽、蒸煮、中藥和糖腌制、陳化等，如圖9所示，佛手在長期的陳化過程中自然發酵。戈子龍等通過高通量測序技術發現，在屬水平上，佛手鮮果的優勢菌群為佛手鮮果的優勢菌群為unidentified Cyanobacteria、泛茵屬（Pantoea）、腸桿菌屬（Enterobacter）；老香黃的優勢菌群為Ignatzschineria、漫游球菌屬（Vagococcus）、雙歧桿菌屬（Bifdobacterium）、乳桿菌屬（Lactobacillus）。有趣的是，老香黃中存在雙歧桿菌屬和乳桿菌屬，這兩種有益菌未在新鮮佛手中發現。這種菌群結構的動態變化印證了“中藥陳久者良”的傳統認知。現代分析技術進一步闡明其物質基礎：隨著貯藏年限的增加，老香黃的水分含量隨著年份的延長先減少后增多，而總糖、NaCl和pH值則持續下降。總酚、總黃酮含量以及抗氧化活性均呈上升趨勢，這一現象可能與佛手中黃酮類化合物由結合態向游離態的轉化以及黃酮苷向苷元的微生物轉化過程有關。揮發性成分方面，萜烯類和芳香烴類物質的含量下降，醇類物質的含量增加，促使老香黃的氣味逐漸變得香醇，這提示在微生物的作用下佛手的活性成分發生了有益變化。蔡惠鈿等采用氣相色譜-離子遷移譜技術，追蹤了潮州老香黃陳化過程中揮發性物質的動態演變規律。研究揭示，在陳化第1～2年期間，共有21 種揮發性組分發生顯著變化；陳化第2～3年期間則為15 種。整個陳化周期內累計出現30 種標志性揮發物變異，其中苯乙醇、α-水芹烯-D、α-松油醇-D、2-蒈烯、三環烯、丙醛及乙酸香葉酯7 種成分呈現持續性顯著波動特征。Liu Yaqun等運用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術，從物質基礎、感官特征和功能屬性進一步解析陳化時間對產品特性的多維影響。結果顯示，老香黃的風味演進呈現階段性特征，在陳化初期（3～10 a）以木質香調為主導，陳化后期（15～20 a）草藥香韻逐漸顯現并成為主體特征，而柑橘類清香則作為基礎香型貫穿整個陳化周期。生物活性評價表明，與陳化1 a的樣品相比，陳化8 a老香黃的DPPH自由基清除率提升了75.19%。不同陳化年份（0～5 a）佛手香黃的胃黏膜修復率分別為63.03%、61.23%、60.70%、72.52%、66.31%、79.80%，整體上隨發酵時間延長，佛手香黃的胃黏膜修復效果有增強的趨勢。

上述研究為優化傳統發酵工藝、闡釋陳化機制提供了關鍵科學依據，為后續開展定向陳化調控研究奠定了理論基礎，有重要指導意義。然而，陳化周期作為老香黃加工產業的核心技術瓶頸，其突破性進展對于產業升級具有重要戰略價值。可以通過嘗試接種特定微生物來加速陳化過程，構建基于微生物轉化的陳化加速體系，突破傳統工藝的時間桎梏，為傳統特色食品的現代化改造提供科學解決方案。

除老香黃這一成熟產品外，佛手發酵研究正拓展至新型產品開發領域。吳姍姍等通過正交試驗探索了制備佛手發酵酒的條件：采用釀酒酵母171和乳酸芽孢桿菌DU-106混合菌種發酵，接種量0.30%，發酵溫度25 ℃，發酵初始糖度20%，發酵時間7 d。類似研究顯示，金華佛手-柑橘復合發酵酒的主要發酵參數為主發酵溫度24～26 ℃，時間12 d；并在自然條件下后發酵3 個月，能有效保留特征風味物質。值得注意的是，方晟等以金佛手為主要原料制備食用植物酵素，在90 d的發酵過程中，佛手的抗氧化活性總體呈現上升趨勢，且有機酸含量與抗氧化活性之間存在顯著正相關，印證了微生物轉化對功能成分的增效作用。

結 語

佛手作為兼具藥食兩用價值的傳統植物，其富含精油、多糖、黃酮、香豆素及膳食纖維等多類活性成分，展現出抗氧化、抗炎、抗腫瘤、抗抑郁、降血糖、調節腸道菌群等多重生物活性，在心血管健康、抗病毒、延緩衰老等方面具有廣闊應用潛力。

當前研究已初步揭示微生物發酵可提升佛手功能活性，尤其在傳統老香黃的自然陳化過程中表現顯著。然而，目前佛手針對特定功能目標的定向發酵機制尚缺乏系統研究。未來應結合合成微生物群落構建、代謝組學等現代技術優化發酵工藝，并加強其活性成分的體內機制研究（如明確佛手生物活性物質與腸道菌群的互作機制，通過動物模型驗證其調節菌群代謝產物的分子通路）及質量控制體系建設，促進其從傳統應用向科學化、標準化、產業化發展。最終，實現活性成分的高效富集與調控，推動佛手在功能性飲品、益生菌制劑等方向的創新應用。

作者簡介

第一作者：

劉鶴鳴 碩士研究生

華南農業大學食品學院

2021年畢業于南昌大學食品學院食品科學與工程專業，本科學歷，工學學士學位；2024年至今就讀于華南農業大學食品學院，研究方向為功能食品活性物。

引文格式：

劉鶴鳴, 吳宇簫, 周愛梅. 佛手生物活性成分及其健康益處研究進展和微生物轉化展望[J]. 食品科學, 2025, 46(19): 399-413. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250514-081.

LIU Heming, WU Yuxiao, ZHOU Aimei. Research progress on bioactive components and health benefits of finger citron and prospects for microbial transformation[J]. Food Science, 2025, 46(19): 399-413. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250514-081.

實習編輯：劉芯；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、西昌學院、北京聯合大學協辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

長按或微信掃碼進行注冊

會議招商招展

聯系人：楊紅；電話：010-83152138；手機：13522179918（微信同號）