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综述:甘草属(Glycyrrhiza)作为功能性食品的新见解
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月27日 来源:Food Chemistry 8.5
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这篇综述系统梳理了甘草中异戊烯基黄酮(prenylflavonoids)和三萜皂苷(triterpenoid saponins)的结构特征、生物活性及获取技术,揭示了其作为功能性食品成分在抗氧化、抗炎、抗菌等领域的应用潜力,为开发新型营养保健品和化妆品提供了科学依据。
Abstract
甘草(Glycyrrhiza)作为传统中药和功能性食品的重要资源,其核心活性成分——异戊烯基黄酮和三萜皂苷,通过复杂的生物合成途径形成独特结构,赋予其多重生物活性。本文综述了139种异戊烯基黄酮和34种三萜皂苷的质谱裂解规律、药理机制及工业化应用前景。
Introduction
甘草的药用价值源于其富含的甘草酸(glycyrrhizin,甜度是蔗糖的50倍)和异戊烯基黄酮(含量<1%但活性显著)。异戊烯化修饰增强黄酮的脂溶性和膜渗透性,使其在调节糖脂代谢(Jo et al., 2021)、抗肿瘤(Wen et al., 2022)等方面表现突出,但过量摄入可能导致假性醛固酮增多症(11β-HSD2抑制引发钠潴留)。
Structural characterization
异戊烯基黄酮按骨架氧化程度分为7类(图1),包括异戊烯基黄酮(1–18)、异戊烯基查耳酮(27–51)等。质谱分析显示,C-3位异戊烯基取代会导致特征性中性丢失56 Da碎片。三萜皂苷则以甘草酸(140)为代表,其葡萄糖醛酸基团在负离子模式下产生m/z 351碎片。
Bioactivities
• 抗氧化:光甘草定(128)通过激活Nrf2/ARE通路清除ROS
• 抗炎:甘草查尔酮A(41)抑制NF-κB和COX-2表达
• 抗菌:甘草西定(116)破坏微生物细胞膜完整性
• 抗糖尿病:异甘草素(52)增强PPARγ介导的葡萄糖摄取
Acquisition methods
传统提取采用超声辅助乙醇萃取(得率提高30%),而合成生物学通过构建酵母细胞工厂实现异戊烯基黄酮的产量突破(如引入FPP合酶基因)。
Applications
中国GB 2760-2024标准批准甘草酸作为食品抗氧化剂,其在功能性饮料(甜味调节)和抗痤疮化妆品(抑制痤疮丙酸杆菌)中的应用尤为突出。
Perspectives
未来需加强异戊烯基黄酮的构效关系研究,并通过CRISPR-Cas9技术优化生物合成途径,以解决天然提取含量低(G. glabra仅含0.08%)的产业化瓶颈。
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