综述:jackfruit(Artocarpus heterophyllus)中的异戊二烯基化化合物:对其香气贡献、结构-活性关系及安全性的综述

《Food Research International》:Isoprenylated compounds of Jackfruit ( Artocarpus heterophyllus): A review of their aroma contribution, structure-activity relationships and safety evaluation

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月20日 来源:Food Research International 8.8

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   • 本文比较了异戊烯基取代位置和链长对Artocarpus heterophyllus Lam.中特征化合物生物活性的影响。 •

  
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    本文比较了异戊烯基取代位置和链长对Artocarpus heterophyllus Lam.中特征化合物生物活性的影响。
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    研究了A. heterophyllus中特征芳香化合物与异戊烯基化酚类之间的关联。
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    异戊烯基化化合物在抑制抗氧化相关活性方面显示出潜力。

引言

菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)是一种属于Artocarpus属(Moraceae)的古老食物资源(Nelluri et al., 2022; Zhang et al., 2021; Aguilar-Veloz, Calderón-Santoyo, Carvajal-Millan, Martínez-Robinson, & Ragazzo-Sánchez, 2022)。原产于印度,A. heterophyllus在泰国、马来西亚和巴西广泛种植(Aiamla-Or et al., 2025; Singh, Gupta, & Gupta, 2023; Zhang et al., 2019)。
一棵成熟的A. heterophyllus树通常每年可以结出10-200个果实(Gupta, Marquess, Pandey, & Bishayee, 2023;Kushwaha, Kaur, & Kaur, 2023),这些果实非常庞大(图1A)。A. heterophyllus的果肉作为可食用部分,约占果实总重量的43.20%。果肉中含有酚酸、黄酮类化合物和多糖等次生代谢物,具有清除自由基、减轻炎症和改善肠道健康的功效(Chaurasia & Pandey, 2023; Li et al., 2024; Liu et al., 2025; Zhang et al., 2021)。果实中的种子约占总量的12%,富含蛋白质和多糖,是一种营养丰富且用途多样的食材(Trejo Rodriguez, Alcantara Quintana, Algara Suarez, Ruiz Cabrera, & Grajales Lagunes, 2021; Kushwaha et al., 2023)。
值得注意的是,A. heterophyllus中常被忽视的果丝和花序軸也占相当大的比例(合计约占整个果实的25%)。这些部分在次生代谢物的积累方面具有独特特征,尤其是含有特定的黄酮衍生物,它们赋予果实独特的风味、鲜艳的颜色和生物活性(Cen et al., 2021; Cheng et al., 2025; Liang et al., 2026)。从风味角度来看,果丝具有浓郁的甜味、果香、麦芽香和奶酪香,具有作为天然香料的潜力(Grimm & Steinhaus, 2019),其中异戊基醇及其衍生物在整体香气中起着重要作用。A. heterophyllus含有一类具有独特结构的异戊烯基化酚类化合物。现有研究表明,异戊烯基化黄酮主要存在于根部;它们具有抗炎和抗癌作用,在传统医学中可用于治疗腹泻、发热和急性扁桃体炎(Gupta et al., 2023; Ranasinghe, Maduwanthi, & Marapana, 2019; Ren et al., 2022)。异戊烯基化色酮和香豆素主要来源于果实,具有抗炎和抗病毒作用(Fu et al., 2020; Tao et al., 2022)。此外,茎和叶中也含有异戊烯基化色酮和黄酮,具有抗炎和抗增殖作用(Bueno-Rojas et al., 2025; Liu et al., 2020)。
近年来,关于A. heterophyllus的研究逐渐增多。在食品领域,这些研究主要集中在探究A. heterophyllus及其异戊烯基化化合物的生物活性(图1B-1D)。从A. heterophyllus中发现了多种具有显著生物活性的异戊烯基化酚类化合物,以及赋予果实香气的异戊基醇及其衍生物。这两种特征成分在生物合成途径上与异戊烯基供体密切相关,表明它们之间存在潜在的代谢联系。尽管从A. heterophyllus的可食用部分和废弃物中提取异戊烯基化酚类化合物在食品安全和开发潜力方面具有独特优势,但对其系统生物活性、安全性和结构-活性关系的全面了解仍较为缺乏。本文探讨了A. heterophyllus中黄酮类、异戊烯基化黄酮、异戊烯基化色酮和异戊烯基化香豆素的结构-活性关系。同时,还关注了异戊基醇及其衍生物等特征芳香成分的形成、积累和转化过程,及其与上述异戊烯基化酚类的关系。此外,本文还概述了过去十年中关于A. heterophyllus>的生物活性和安全评估研究,旨在为提升这种植物的综合利用价值提供有价值的见解。

章节摘要

A. heterophyllus的不同部位富含多种化学成分,现有研究表明这些部位具有代表性的生物活性,具体见表1。

对A. heterophyllus种子提取物的毒性研究表明,口服70%乙醇提取物(剂量为250-2000 mg/kg)后,小鼠既没有死亡也没有出现神经异常。在连续给药30天后(剂量分别为250、500和1000),小鼠的肝组织(中央静脉直径)、肾组织(肾小球结构)和血液生化参数(SGOT/SGPT/肌酐)均保持在正常范围内。

对A. heterophyllus果实香气有显著贡献的化合物包括3-甲基丁醛(OAV,3.88)、乙基3-甲基丁酸酯(OAV,4.95)、异戊基醇(OAV,16040)、3-甲基丁酸(OAV,1233.33)、3-甲基丁基醋酸酯(OAV,1.26)、甲基2-甲基丁酸酯(OAV,217)、甲基丁酸(OAV,3)、3-甲基-3-丁烯-1-醇(OAV,3)等(Barros-Castillo, Calderón-Santoyo, Cuevas-Glory, Calderón-Chiu, & Ragazzo-Sánchez, 2023; Wang et al., 2018)。

为了解决由于大量丢弃A. heterophyllus>不可食用部分造成的环境污染问题,本综述重点研究了该植物中特征性次生代谢物的积累模式。我们系统总结了异戊基醇衍生的香气成分和异戊烯基化酚类在不同部位的分布、活性以及它们对气味和颜色的影响。本综述旨在为这些成分的精确开发和应用提供参考。

Yu Wang:撰写——原始草案、方法学、研究。 Wenli Zhao:研究、数据分析。 Yan Li:研究、数据分析。 Hong Wang:研究。 Jinqian Pang:数据分析。 Wenjuan Liang:撰写——审稿与编辑、项目管理、资金获取、概念构思。

Xu, Zang, Sun and Li, 2023

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

本研究得到了中国国家自然科学基金(编号:32160536)和云南省自然科学基金(项目编号:202401AT070218)的财政支持。

Yu Wang|Wenli Zhao|Yan Li|Hong Wang|Jinqian Pang|Wenjuan Liang
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