《JOURNAL OF FOOD SCIENCE》：Ceratonia siliqua: Phytochemistry, Bioactivity, and Its Emerging Role as a Sustainable Food and Industrial Resource
编辑推荐：
角豆树（Ceratonia siliqua L.），俗称角豆树，是一种原产于地中海盆地并日益在全球范围内栽培的豆科常绿物种。传统上被用作动物饲料和天然甜味剂，它最近已被公认为一种具有营养、制药和工业相关性的多功能植物资源。本综述综合了关于角豆树的植物学、植物化
角豆树（Ceratonia siliqua L.），俗称角豆树，是一种原产于地中海盆地并日益在全球范围内栽培的豆科常绿物种。传统上被用作动物饲料和天然甜味剂，它最近已被公认为一种具有营养、制药和工业相关性的多功能植物资源。本综述综合了关于角豆树的植物学、植物化学、营养概况、生物活性和传统用途的现有知识，并讨论了其经济和工业意义。重点强调了其富含的多酚、黄酮类化合物、膳食纤维、蛋白质和必需矿物质，这些成分与抗氧化、抗糖尿病、止泻、抗菌和心脏代谢相关活性有关。除了其营养潜力外，角豆越来越多地用于食品加工、功能性食品和药物制剂，其中角豆胶作为一种关键的工业衍生物。尽管历史悠久，但最近的进展凸显了新应用以及对系统质量控制、遗传资源评估和可持续开发策略的需求。总体而言，本综述提供了一个整合传统知识与现代科学发现的综合性视角，旨在指导未来研究并支持角豆作为一种天然生物资源在健康、营养和工业中的更广泛应用。
3 植物学特征与分布
角豆树（Ceratonia siliqua L.）是一种属于豆科（Fabaceae）云实亚科（Caesalpinioideae）的多年生常绿物种。它是一种生长缓慢、寿命长的树木，通常高度可达6–10米，适应于冬季温和、夏季炎热干燥的半干旱地中海气候。该物种在荚果和种子性状方面表现出高度的形态变异性，这取决于基因型、地理起源和环境条件。其自然分布涵盖地中海盆地，从南欧（西班牙、意大利、希腊）延伸至北非（摩洛哥、阿尔及利亚），并扩展至东地中海或西亚部分地区（土耳其、塞浦路斯）。随后被引入非洲、亚洲、欧洲、北美、南美和澳大利亚等多个地区。角豆树通常生长在排水良好的钙质土壤中，耐盐碱和干旱，并在土壤稳定和重新造林项目中发挥重要的生态作用。
4 角豆树的营养与植物化学成分
角豆含有广泛的营养成分和植物化学成分，分布于荚果、种子、叶片和树皮中，支撑着其营养、药理和技术功能属性。
4.1 营养成分
碳水化合物是角豆荚果中最主要的常量营养素组分，约占干重的45–60%，主要糖类包括蔗糖、葡萄糖和果糖，其中蔗糖最为丰富，占总可溶性糖类的70–80%。其碳水化合物谱受品种、成熟度和生长条件的强烈影响。结构性多糖如纤维素、半纤维素和木质素构成不溶性纤维部分，而胚乳特别富含半乳甘露聚糖，这是一种经济上重要的可溶性纤维。蛋白质含量在不同植物组织间差异显著，种子胚的蛋白质浓度最高（45–55克/100克干重），而荚果果肉仅含3–7克/100克干重。氨基酸谱以精氨酸、脯氨酸、亮氨酸和赖氨酸水平较高为特征。叶片中的脂质谱以不饱和脂肪酸为主，特别是亚麻酸和亚油酸。角豆荚果含有大量必需矿物质，尤其是钾、钙和镁，以及铁、锌和锰等微量元素。总膳食纤维含量介于18–25克/100克干重，以不溶性纤维为主。
4.2 生物活性化合物/植物化学成分
多酚是角豆树中主要的生物活性化合物类别，在很大程度上负责其抗氧化、抗炎和抗癌活性，主要集中于荚果、果肉和叶片中。叶片通常比其它植物器官表现出更高的总酚、黄酮和缩合单宁含量。在不同组织中，没食子酸常在叶片、果肉和种子中被检测到。黄酮醇类化合物，包括槲皮素、杨梅素和山奈酚及其糖苷，占主导地位。超高效液相色谱和高效液相色谱分析已在叶片中鉴定出木犀草素-7-葡萄糖苷、表儿茶素、芹菜素-7-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、咖啡酸、没食子酸和绿原酸。在荚果中，多酚谱包括槲皮素糖苷、儿茶素、表儿茶素和表没食子儿茶素没食子酸酯、没食子酸和鞣花酸，以及原花青素或鞣花单宁。此外，D-松醇本身具有药理学相关性，具有通过磷酸肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路介导的拟胰岛素活性。
4.3 影响成分变异性的因素
角豆树的营养和植物化学成分并非固定不变，而是根据至少五个相互作用因素而发生显著变化：品种和基因型导致糖谱、D-松醇含量和多酚组成存在相当大的基因型依赖性变异；地理起源反映种群间的遗传分化和当地土壤化学差异；成熟度阶段影响糖和纤维组成的变化；环境条件如温度、水分可用性和土壤类型影响次生代谢产物积累；加工方法如干燥温度和烘烤进一步改变成分谱。
5 角豆树的健康益处
5.1 传统用途
人类自古就将角豆树用作营养和治疗资源。历史资料表明古埃及人将角豆荚果用作牲畜饲料，并使用角豆胶作为木乃伊包裹的粘合剂。在阿拉伯文化中，角豆种子被用作重量单位。传统医学报告了广泛的应用，包括抗炎、抗菌、止泻、抗氧化、抗溃疡、止咳和降血糖用途。
5.2 角豆的烹饪应用
目前，角豆种子被用作烹饪产品中可可粉的替代品。用角豆粉替代白牛奶巧克力中的可可正在研究中。结果表明，当角豆被掺入牛奶巧克力时，营养价值、感官属性和功能特性得到改善。角豆被认为是巧克力基产品和无麸质蛋糕生产中可可粉的合适替代品。
5.3 角豆的药理特性
角豆提取物对革兰氏阳性和革兰阴性细菌以及多种真菌菌株表现出广谱抗菌活性，最小抑菌浓度值通常在0.5至4毫克/毫升之间。抗糖尿病潜力与其多酚含量和D-松醇的存在相关，体外研究表明其抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性，动物实验显示降低空腹血糖水平和改善血脂谱，有限的临床试验也报道了补充D-松醇可降低2型糖尿病患者的空腹血浆葡萄糖和糖化血红蛋白水平。大量研究报告了角豆提取物的抗氧化潜力，其抗氧化活性与酚类组成密切相关。角豆提取物对多种人类癌细胞系显示出抗增殖和促凋亡作用。高纤维角豆粉在动物模型中与减少胃酸度和改善粘膜保护相关，临床研究也报告了基于角豆的增稠配方可减少婴儿胃食管反流频率。角豆荚果提取物在啮齿动物模型中可缓解腹泻症状。角豆提取物在动物和人体研究中均显示出降脂效果，可使总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇降低。角豆果肉提取物在高脂饮食大鼠模型中与抗肥胖效应相关，表现为体重增加减少。来自临床前和临床试验的数据表明，角豆衍生化合物可能具有心脏代谢益处，包括降低血糖、改善血脂谱、减轻炎症和恢复内皮功能。
6 角豆树的工业应用
角豆是一种多功能的工业作物，其衍生物特别是角豆胶，广泛应用于食品技术、制药和化妆品等多个领域。角豆胶在食品工业中广泛用作增稠剂、稳定剂和胶凝剂。在制药领域，角豆胶被用作赋形剂、粘合剂和控释聚合物。在化妆品中，角豆多糖作为天然润肤剂、保湿剂和增稠剂。
