《Nutrients》：Ilex paraguariensis (Yerba Mate): A Narrative Review of Bioactive Compounds, Biological Activities, and Green Extraction Technologies
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背景：巴拉圭冬青是一种被广泛饮用的植物源饮料，富含咖啡酰奎宁酸、甲基黄嘌呤类化合物、黄酮类化合物和皂苷。然而，归因于巴拉圭冬青的大量生物学效应使得研究人员难以区分其机制前景与临床相关证据。方法：采用结构化叙述性综述，检索了PubMed/MEDLINE、Scop
背景：巴拉圭冬青是一种被广泛饮用的植物源饮料，富含咖啡酰奎宁酸、甲基黄嘌呤类化合物、黄酮类化合物和皂苷。然而，归因于巴拉圭冬青的大量生物学效应使得研究人员难以区分其机制前景与临床相关证据。方法：采用结构化叙述性综述，检索了PubMed/MEDLINE、Scopus、Web of Science Core Collection、ScienceDirect、Wiley Online Library和Google Scholar，涵盖了2015年1月至2026年6月发表的文献。应用了预定义的主题检索块、纳入排除标准、分阶段筛选、数据提取以及符合研究设计的方法学评估。结果：最连贯的证据涉及抗氧化和抗炎机制以及可能的代谢效应，包括脂质、血糖和体重相关结果。然而，大部分证据仍处于临床前阶段，而人体研究有限，在剂量和配方方面存在异质性，且通常持续时间较短。其安全性取决于总咖啡因暴露量、制备温度、加工相关污染物、个体易感性以及合并用药情况。极高温饮用和烟熏产生的多环芳烃代表可避免的风险。结论：巴拉圭冬青可能作为一种功能性饮料和生物活性成分来源，但其治疗性声明仍缺乏支持。负责任的使用要求控制咖啡因剂量、饮料温度、加工污染物以及易感人群的暴露。未来的研究应优先考虑标准化制剂、长期安全性评估、剂量-反应特征表征以及具有足够统计效能的临床试验。
1. 引言
巴拉圭冬青不仅作为一种含咖啡因的饮料，还作为多酚类物质、甲基黄嘌呤类化合物、黄酮类化合物和皂苷的来源引起了科学界的关注，这些成分可能影响氧化、炎症和代谢途径。绿原酸、咖啡酸和新绿原酸，连同咖啡因、可可碱和芦丁，在化学测定、细胞系统和动物模型中表现出了抗氧化、抗炎、与脂质相关及抗诱变的活性。少量人体研究报告了饮用巴拉圭冬青后脂质谱、体重相关测量值或血糖生物标志物的变化。然而，这些研究通常受到样本量小、干预周期短、制剂异质性、剂量不一致以及饮食和生活方式因素控制不完全的限制。因此，现有证据不能证明巴拉圭冬青可作为肥胖、糖尿病、心血管疾病或其他慢性疾病的治疗或预防干预措施。除临床研究设计的局限性外，加工、提取和配方的差异也是巴拉圭冬青研究中异质性的重要来源。包括超声辅助提取(UAE)、微波辅助提取(MAE)和绿色溶剂系统在内的高级提取方法，可能会改善生物活性化合物的回收率、稳定性和标准化，以便应用于功能性食品和营养保健品配方。本综述特别关注与生物效应最合理相关的生物活性成分、抗氧化及代谢结果的证据强度与局限性、神经保护等发现提取和配方对化学标准化和再现性的影响，以及与剂量、咖啡因暴露、制备温度等相关的安全性考量。
2. 检索方法学
2.1. 综述设计与范围
该综述作为一项结构化叙述性综述进行，旨在批判性地识别、比较和综合有关巴拉圭冬青的植物学和原料特性、植物化学和营养成分、提取依赖性变异、药理活性、安全性以及潜在食品等应用的证据。由于符合条件的证据涵盖了异质性的分析、提取优化、体外、动物、观察性和干预研究，因此未设计为系统评价或荟萃分析，也未计划进行定量汇总。然而，应用了预定义的文献识别、合格性评估、研究选择、数据提取、方法学评估和证据综合框架。
2.2. 信息来源与检索周期
文献检索涵盖了从2015年1月至2025年6月的出版物。使用PubMed/MEDLINE、Scopus和Web of Science Core Collection作为主要书目数据库。ScienceDirect和Wiley Online Library作为出版商平台进行检索，Google Scholar作为补充学术搜索引擎。
2.3. 检索策略
检索词适应于每个信息源索引规则和语法。附加检索将物种词块与叶、茎、根、果实、种子、加工残留物、形态学、基因型、功能性食品、营养保健品、配方和标准化相关的术语结合。在可能的情况下使用布尔逻辑运算符(AND和OR)、引号、截断符号以及日期和语言过滤器。
2.4. 合格性标准与研究选择
当研究考察了巴拉圭冬青或其制剂并报告了有关成分、提取、生物活性、健康效应、安全性或食品和营养保健品应用的相关数据时，这些研究被纳入。排除了重点关注其他冬青属物种、缺乏可提取证据、方法学信息不足或超出综述范围的研究。会议摘要、社论、学位论文、专利、书籍章节、非同行评审出版物和不可用的全文也被排除。
2.5. 筛选与研究选择
数据库检索确定了2409条记录。在参考文献管理软件中去重并移除1091条重复记录后，剩余1318条唯一记录进行标题和摘要筛选。根据预定义的合格性标准，随后检索了潜在相关的文章并进行了全文评估。在完成筛选和合格性评估过程后，排除了1193条记录，保留了125篇文献进行最终的叙述性综合。
2.6. 数据提取、方法学评估与证据综合
对于符合条件的研究，提取了有关研究设计、植物来源和部位、加工和提取条件、分析方法、实验模型或参与者特征、剂量、持续时间、主要结果和报告的局限性等相关数据。方法学质量评估使用了适合每种研究设计的标准。人体研究在参与者选择、干预标准化、对照、混杂、失访、结果有效性和统计分析方面进行了评估。动物和体外研究在模型相关性、提取物表征、剂量选择、对照、重复和测定有效性方面进行了审查，而分析和提取研究则在植物学鉴定、方法验证、提取参数、精密度、回收率和合适参考标准的使用方面进行了评估。综合过程区分了机制性和临床前发现与已证实的健康效应。对于表征不佳的提取物、高实验剂量、小样本或随访期短的研究结果被谨慎解读。
3. 植物学、历史与原料背景
3.1. 历史与地理背景
巴拉圭冬青是冬青科的一种雌雄异株常绿乔木，原产于亚热带南美洲。传统上被瓜拉尼人和图皮人作为一种名为ka'a的输液饮用，后来通过chimarr?o和tereré等饮料融入区域文化。
3.2. 植物学与解剖学特征
在自然条件下，巴拉圭冬青可能达到约18 m，尽管栽培植物通常维持在3–6 m以利于采收。它具有圆柱形灰色树干和适应大西洋森林酸性土壤的深主根和纤维状侧根。叶片单叶、互生、常绿且革质，通常尺寸为7–12 × 3–5 cm。在解剖学上，背腹型叶身在下表皮包含主要的不规则型气孔，具有双凸中脉和伴生维管束以及草酸钙晶体。这些特征支持了植物学鉴定和生药学质量控制，叶片作为甲基黄嘌呤、咖啡酰奎宁酸、黄酮类和皂苷的主要来源。
3.3. 与生物活性相关的原料变异性
叶片和幼茎构成了巴拉圭冬青主要的食用和提取基质。然而，它们的化学成分因基因型、栽培环境、植物成熟度、采收条件、干燥、烘焙和储存而异。该物种的繁殖特性有助于在野生种群中观察到的遗传多样性，并为旨在提高产量和抗旱性的育种计划提供了机会。因此，研究化学成分、提取效率或生物活性的研究应明确报告基因型、植物部位、栽培条件以及采收后加工过程。
4. 生物活性成分与营养相关性
巴拉圭冬青以其广泛的植物化学特征以及促进健康的特性而闻名。其化学组成包含多种生物活性物质、矿物质、大量营养素等。这些化合物主要负责该饮料的抗氧化、抗炎、代谢调节和抗菌活性。甲基黄嘌呤类化合物、酚酸和黄酮类化合物是其中最重要的生物活性化合物。最丰富的甲基黄嘌呤是咖啡因(8.7–17.5 mg/g干重)，能提升警觉性和代谢。可可碱(0.5–1.5 mg/g)具有温和的利尿和血管扩张作用。酚酸中含量最高的是绿原酸(28.2–44.5 mg/g)和5-咖啡酰莽草酸(43–47 mg/g)，具有很强的抗氧化、保肝和降血糖活性。矿物质组成也很有价值，富含对心脏和肌肉功能重要的钾(860–1050 mg/100 g)。此外，其脂肪酸谱也具有营养和功能性意义，包含亚麻酸、亚油酸和神经酸等。
5. 提取与配方作为生物活性的决定因素
在此将提取视为药理学解释的决定因素。溶剂极性、温度、压力、提取时间和固液比改变了绿原酸、甲基黄嘌呤、黄酮类化合物等的相对回收率。因此，如果不报告提取物组成和加工条件，就无法可靠地比较生物学发现。
5.1. 传统水提法
5.1.1. 热水浸泡
热水浸泡是供应巴拉圭冬青最古老且最常见的方法。将加热至70–80 °C的水倒在干燥和粉碎的叶子和茎上，浸泡时间通常为5–10 min。此方法可以提取咖啡因、绿原酸和芦丁等生物活性化合物。然而，长时间的高温暴露会导致热敏成分的部分降解，可能降低总抗氧化活性。
5.1.2. 冷水提取
冷水提取广泛用于制备tereré红茶，使用3–11 °C的水，持续30至60 min。冷水提取保留了山奈酚和儿茶素等热敏性黄酮类化合物，但其提取多酚的总体效率通常低于热水提取。
5.2. 乙醇提取
乙醇能够溶解更高浓度的生物活性化合物，特别是多酚、黄酮类和甲基黄嘌呤。在水醇体系中可回收极性和中等极性化合物。由于乙醇是无毒溶剂，因此更优选用于摄入产品。巴拉圭冬青乙醇提取物展现出高抗氧化和自由基清除活性。
5.3. 甲醇提取
在分析植物化学中广泛使用甲醇来提取和量化抗氧化性质的多酚类物质。甲醇的高极性使其能够溶解多种酚酸和黄酮。在体外分析如DPPH和ABTS中表现出高效。尽管甲醇有毒且不适合人类配方使用，但它是用于酚类指纹图谱分析和质量控制的研究材料。
5.4. 超声辅助提取(UAE)
超声辅助提取(UAE)是一种利用声空化效应加速液体提取的绿色快速技术，能破坏植物细胞壁。使用由柠檬酸、甘油和水组成的低共熔溶剂在50 °C下超声30 min。该方法提高了水溶性并维持了热敏化合物的稳定性，可应用于功能性食品配料。
5.5. 微波辅助提取(MAE)
微波辅助提取(MAE)利用微波辐射加速植物组织加热。该方法对提取叶绿素、多酚和热稳定抗氧化剂非常有效。优点包括极高的效率，通常在30至90 s内即可达到与热水浸泡相同的产率，减少了细胞壁结构阻碍并提高了溶剂渗透。
5.6. 超临界液体提取(SFE)
超临界流体提取(SFE)使用超临界CO
2，通常以乙醇作为共溶剂。在高于31 °C和74 bar的条件下，CO
2表现出气体和液体的双重特性。SFE特别适合于甲基黄嘌呤类和精油的提取，提取后无溶剂残留，是一种适用于食品和医疗领域的绿色技术。
5.7. 加压液体提取(PLE)
加压液体提取(PLE)通过加压和加热加速生成过程。在10 MPa和120 °C下使用蒸馏水进行提取。与传统浸渍相比，PLE显著减少了提取时间和溶剂量，并可同时进行提取、纯化和定量分析，适合于工业规模的提取。
5.8. 天然低共熔溶剂(NADES)
天然低共熔溶剂(NADES)被提出作为提取生物活性分子的新型绿色溶剂。它由有机酸和糖等天然、可生物降解的化合物混合而成。NADES的极性可调，适合选择性溶解植物化学物质，特别是酚类化合物。由于无毒且环保，NADES避免了挥发性有机化合物的参与。
6. 药理学与营养学证据的批判性评估
化学抗氧化测定、细胞实验等代表了不同层次的证据，不应等同解读。人类生物标志物的变化与疾病发病率或症状改善的证实有所区别。
6.1. 抗氧化活性
巴拉圭冬青含有的绿原酸、咖啡酸等成分能清除活性氧并影响内源性抗氧化酶。DPPH和ABTS等测定一致证明了其抗氧化能力，但活体外测定不能直接确立临床结果的变化。极少数人体研究报告了血浆抗氧化能力的短期提升，但样本量小、制剂异质性限制了结果解读。因此，其抗氧化活性支持进一步研究，但不应作为对慢性病的既定疗效呈现。
6.2. 抗菌性能
其抗菌活性主要通过体外实验进行评估，对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌等革兰氏阳性和阴性菌株有生长抑制效果。但在预防或治疗人类感染方面尚未展现出确切效力。提取物中相对高的浓度以及缺乏标准制剂限制了临床转化。
6.3. 抗炎活性
其抗炎作用归因于多酚类物质、咖啡酰奎宁酸等成分。在炎症性肠病模型中，摄入巴拉圭冬青降低了结肠炎严重程度并增加了存活率。在神经系统疾病模型中，它减少了脱髓鞘和免疫细胞浸润，并挽救了调节性T细胞的抑制功能。在肥胖和糖尿病等代谢失调模型中，减少了炎症介质并增加了胰岛素敏感性。部分机制可通过抑制如核转录因子-κB(NF-κB)亚基的核易位达成。
6.4. 抗肥胖、降脂与抗糖尿病作用
巴拉圭冬青具有抑制脂肪细胞分化并调节脂肪生成和胰岛素抵抗等信号通路的能力。系统评价与荟萃分析显示总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯水平呈下降趋势。清明节 Nutraceutical formulations promoted a significant improvement in glycemic control, reducing fasting plasma glucose and glycated hemoglobin. The metabolic improvements can be attributed to regulation of key lipid metabolism enzymes and promotion of glucagon-like peptide-1 (GLP-1) expression. Despite these promising findings, human evidence remains insufficient to establish efficacy for the prevention or treatment of obesity, diabetes, or cardiovascular disease.
6.5. 神经保护与认知证据
推测的神经保护作用主要基于其甲基黄嘌呤和多酚类物质。临床前研究报告了其对神经元氧化损伤和线粒体功能的影响。然而，当前评估神经退行性疾病结果的人类研究证据不足，饮茶带来的急性警觉性应与长期神经保护区分开来。
6.6. 抗诱变与抗癌证据
其抗诱变和抗癌活性主要通过化学测定和动物模型评估，包括减少氧化DNA损伤和诱导细胞凋亡等。然而，这些发现仅提供机制和临床前证据，使用人类来源的癌细胞系并不构成人类临床证据。流行病学解释因饮料温度和接触致癌物的情况而变得复杂。目前的证据支持进一步研究，但不证明其抗癌效力，风险降低措施应包括避免极高温饮用。
6.7. 在食品工业中的应用
作为一种功能性成分在食品工业中受到越来越多关注。提取物在肉制品中可减少脂质氧化和微生物腐败，在酸奶和烘焙产品中提高了抗氧化能力。其加工废弃物也富含酚类化合物，可通过绿色技术转化为配料。虽然生物活性成分在加工中可保持稳定，但其代谢益处依赖于配方，不应被解释为既定的临床效果。
7. 安全性、毒理学考量与监管视角
尽管适量饮用具有较高的耐受性，但其安全性必须结合剂量和制备条件进行评估。咖啡因是主要的安全相关成分，欧洲食品安全局得出结论指出，健康非妊娠成年人单次摄入不超过200 mg且习惯性总摄入量不超过400 mg/day通常不引发安全担忧。妊娠和哺乳期妇女应将总摄入量限制在200 mg/day。另一个重要风险涉及饮料温度，国际癌症研究机构将极高温饮料的饮用分类为可能对人类致癌(Group 2A)。传统工艺常在高温下反复饮用，因此饮用前冷却应作为实际的风险降低措施。与加工相关的污染也值得关注，直接烟熏干燥可在叶片上沉积多环芳烃(PAHs)。商业生产应优先考虑间接加热和PAH标记的日常监测。潜在的草药-药物相互作用尚未得到充分表征，但咖啡因含量为涉及肝细胞色素P450 1A2(CYP1A2)代谢的相互作用提供了生物学合理的基础。
8. 结论与未来展望
当前最合理的解释是，巴拉圭冬青是一种具有生物活性的含咖啡因饮料，也是标准化功能成分的潜在来源，而非确定的药理疗法。最确凿的机制支持涉及氧化应激和炎症途径，而最具有临床相关性的初步发现涉及脂质和血糖等结果。抗菌、神经保护和抗癌效应主要停留在临床前阶段。未来研究应优先关注化学表征的制剂、具有足够效能且持续时间足量的对照试验，以及临床有意义的终点和系统安全性监测。
