综述：山竹果皮基大分子的潜力与应用：一篇综述

本综述系统评述了山竹果皮的化学成分、生物活性及多领域应用潜力。富含多酚（Polyphenols）和生物活性化合物的果皮废弃物，展现出抗菌、抗氧化、抗肿瘤（Antitumor）、细胞毒性（Cytotoxic）及抗高血糖（Antihyperglycemic）特性，为食品、医药、化妆品及农业等领域的可持续创新与循环经济（Circular Economy）策略提供了重要原料。

　　

研究设计

本文的系统文献检索于2024年6月13日在Clarivate Analytics ISI Web of Science（WoS）数据库中进行。该数据库因其在食品科学与技术（Food Science and Technology, FST）类别中收录大量经同行评审的文章而入选，且与其他综合性数据库相比具有更广泛的覆盖范围。此外，WoS以其多学科范畴和按主题类别索引文章的特点而闻名，这便于检索跨学科的研究。

文献计量学指标

引文和发表量的动态变化（图2a）显示，这些指标随时间（2002?2022年）呈增长趋势，可用指数型函数描述。这种趋势在具有工业规模技术潜力的研究领域中是预期的。2022年尤其显著，引文数达831次，出版物36篇——这是分析期间内的最高记录。

过去二十年，山竹果皮的研究经历了显著发展。早期研究主要集中在其植物化学成分和生物活性上。随着时间的推移，研究范围扩展到包括提取技术优化、纳米技术应用以及在食品、制药和化妆品等行业的潜在用途。这种演变反映了人们越来越认识到这种农业副产品的价值及其在各个领域的多功能性。

山竹

山竹由萼片、果皮、果肉和种子组成（图4）。萼片位于果实基部，与果肉的裂片数相对应；例如，如果有六个萼片，则果实包含六段果肉，每段通常包有一颗种子。2024年，全球山竹市场规模估计约为4.06–4.62亿美元，预计到2032–2035年将达到5.69–7.2亿美元，复合年增长率（Compound Annual Growth Rate, CAGR）约为5%。尽管山竹主要在东南亚国家种植和消费，但其在国际市场上的受欢迎程度正在增长，尤其是在北美和欧洲，因其独特风味和潜在健康益处而被视为异域水果和超级食品。

山竹果皮占果实重量的70–75%，通常被丢弃为废弃物。这种副产物含有高浓度的有机化合物和酚类物质，直接丢弃到环境中会导致环境问题，如分解产生甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）造成的空气污染，以及可能长期污染土壤和水的渗滤液生成。因此，处理和回收山竹果皮废弃物以减轻这些潜在问题至关重要。

然而，果皮也具有显著的应用潜力，因为它含有令人感兴趣的生物活性化合物，可提取用于食品、膳食补充剂、化妆品和制药等行业。这些化合物主要因其抗氧化特性而提供潜在的健康益处，并可能推动这些领域的进步。

食品应用

尽管山竹果皮富含生物活性化合物，但这种副产品仍经常被丢弃，产生大量废弃物，占果实总质量的很大部分。这导致环境中残留物积累，并因释放难闻气味化合物而加剧空气污染。山竹果皮因其涩味和抗氧化剂（如 xanthones）水溶性低而限制了其天然状态的消费。这些 xanthones，特别是α-芒果苷（α-mangostin），是果皮中的主要生物活性成分，负责其许多健康益处。

研究已探索将山竹果皮提取物整合到各种食品产品中，以增强其功能特性。例如，已将其用作天然防腐剂，以抑制食源性病原体和腐败微生物，从而延长保质期。此外，其抗氧化活性有助于防止脂质氧化，保持加工食品的感官和营养品质。在烘焙产品、饮料和肉制品中的应用已显示出在提高安全性和质量的同时减少合成添加剂使用的潜力。

除了直接食品应用，山竹果皮衍生成分还被研究用于活性包装和可食用涂层。这些创新旨在通过控制迁移到食品中的方式提供生物活性化合物，从而提供额外的保护层免受氧化和微生物腐败的影响。将山竹果皮废弃物转化为增值食品应用不仅解决了环境问题，还有助于更可持续和循环的食品系统。

挑战与展望

传统上被视为农业工业残留物的山竹果皮，已成为大分子和生物活性化合物的有前途来源，具有多种生物活性，包括抗菌、抗氧化、抗肿瘤、细胞毒性和抗高血糖作用。尽管其工业用途仍然有限，但科学证据强调了其在食品和饮料、制药、化妆品、化学、农业和能源等多个领域的强大应用潜力。

然而，几个挑战阻碍了其广泛采用。提取工艺需要优化以提高产率和纯度，同时确保成本效益和环境可持续性。需要进一步研究来充分了解其生物活性机制、安全性和潜在副作用。此外，开发扩展这些应用的可扩展技术并解决监管要求对于商业化至关重要。

未来的研究应侧重于创新提取技术，如绿色溶剂和纳米技术，以增强生物活性化合物的回收和功效。探索山竹果皮成分在新兴领域（如能量储存和给药系统）的协同效应也很有前景。通过应对这些挑战并利用其多功能特性，山竹果皮可以为可持续创新和循环经济策略做出重大贡献，将废弃物转化为有价值的产品。

CRediT作者贡献声明

Bruna da Fonseca Antunes： 文稿审阅和编辑、原始文稿撰写、项目管理、调查、概念化。Igor Henrique de Lima Costa： 文稿审阅和编辑、原始文稿撰写、软件、方法论、调查、概念化。Gabriela de Oliveira： 文稿审阅和编辑、原始文稿撰写、调查、概念化。Cristina Jansen-Alves： 文稿审阅和编辑、原始文稿撰写、调查、概念化。Lyvia Costa Daim： 文稿审阅和编辑、原始文稿撰写、调查、概念化。Andressa Jantzen da Silva Lucas： 文稿审阅和编辑、原始文稿撰写、调查。Fernanda Doring Krumreich： 文稿审阅和编辑、原始文稿撰写、调查。Elessandra da Rosa Zavareze： 文稿审阅和编辑、资源、项目管理、资金获取、概念化。Deborah Murowaniecki Otero： 文稿审阅和编辑、监督、资源、项目管理、资金获取、概念化。

利益冲突声明

作者声明不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本文报告的工作。

致谢

作者感谢Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES（资金代码001和88887.843040/2023-00），以及Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPQ。