《Food Bioscience》:Phytochemicals and Bioactive Properties of Mangosteen (
Garcinia mangostana L.): A Comprehensive Review
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本文系统综述了番石榴的活性成分及其生物机制,涵盖抗氧化、抗炎、抗癌等药理作用及食品、化妆品等工业应用,并探讨了标准化、生物利用度及临床验证等挑战,为未来研究及开发提供框架。
明艳|韦诗侯|王慧文|阿赫梅特·贝亚特利|穆罕默德·萨吉德·阿尔沙德|哈菲兹·A.R.苏莱里亚
澳大利亚维多利亚州帕克维尔,墨尔本大学科学学院农业、食品与生态系统科学学院,邮编3010
摘要
山竹(Garcinia mangostana L.)是一种富含多酚的热带水果,因其传统药用价值和多样的植物化学成分而受到重视。本综述全面探讨了山竹的生物活性机制及其产品应用,总结了其营养成分和主要酚类物质的信息,重点介绍了黄酮类化合物的结构特征、在植物不同部位的分布、提取影响以及生物利用度特性。结合体外、体内研究及新兴的临床研究证据,阐述了山竹衍生物的抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌、抗糖尿病、神经保护及心脏肝脏保护作用。文章还强调了其在食品、营养保健品、化妆品和药品领域的工业应用,并提供了安全性数据和毒理学研究结果。同时指出了产品标准化、生物利用度和临床验证方面的关键挑战,为未来研究及可靠的山竹功能成分开发提供了指导。
引言
植物来源的植物化学物质和提取物因其在支持动物和人类健康方面的潜在作用而受到越来越多的关注(Ndiaye等人,2024;Tahir等人,2024)。Garcinia mangostana L.原产于马来半岛和印度尼西亚群岛(Shaharudin等人,2022)。Fairchild(1905)首次将其称为“热带水果之王”,因其果实具有酸甜平衡的独特风味。该物种自然分布于亚洲热带地区,包括泰国、印度尼西亚和马来西亚。过去两个世纪里,它也被引入澳大利亚北部、中国南部、印度次大陆、中美洲和南美洲以及加勒比地区,并已在这些地区归化(EL-Kenawy等人,2019;Shaharudin等人,2022)。G. mangostana的全球分布见图1(GBIF,2025)。
山竹主要生长在热带地区,因为其对气候和环境条件有严格要求:最适温度为25至35°C,相对湿度需高于80%,年降雨量为1250至3000毫米(Osman & Milan,2006;Tengsetasak等人,2024)。这种植物偏好深厚肥沃、富含有机质且排水良好的土壤(如沙壤土),pH值在5.5至6.8之间(Kaur等人,2020)。其生长范围受海拔影响,最佳生长海拔约为500至600米,一般适应范围为500至1500米,海拔较高时生长速度会变慢(Kaur等人,2020)。
目前,山竹的商业果园主要集中在东南亚。全球山竹产量约为70万吨,其中超过三分之一(约24万吨)产自泰国南部的春蓬府(Soontornwat等人,2025)。最新市场分析显示,2024年山竹产业价值为4.0655亿美元,预计到2035年将达到约7.1004亿美元,年增长率约为5.2%(Metatech Insights,2024)。泰国仍是全球最大的生产和出口国,占全球产量的约85%,其次是印度尼西亚和马来西亚(Osman & Milan,2006)。中国仍然是主要进口国,吸收了泰国大部分年出口量。
随着山竹产量的增加,随之产生的果皮废弃物问题也日益严重。超过70%的果肉不可食用,主要包括果皮、种子、萼片和果柄。这些废弃物会产生难闻气味,促进微生物生长,吸引害虫和啮齿动物,并在分解过程中释放温室气体(Cheok等人,2018;Sze Lim等人,2013)。因此,近年来人们越来越关注山竹副产品的回收和利用(Sze Lim等人,2013)。
本综述旨在详细介绍山竹的植物化学成分和生物活性特性,特别关注多酚类物质,尤其是黄酮类化合物。文中概述了多种生物学机制,包括抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌、抗糖尿病、神经保护和心脏保护作用,并探讨了其治疗应用、产品安全性、工业用途及未来研究方向,强调了山竹在健康相关产品和功能性食品中的潜在价值。
本综述旨在全面更新地总结山竹的植物化学成分和生物活性特性,尤其关注多酚类物质,尤其是黄酮类。与大多数仅关注单一化合物、特定生物活性或主要研究果皮的综述不同,本文采用整体视角,涵盖了果皮、可食用部分、种子及加工副产品。通过系统整合体外、体内研究和新兴的人类研究证据,系统地探讨了山竹的生物活性机制,为食品、营养保健品、化妆品、药品和动物饲料领域的应用提供了理论基础。
方法论
本综述采用系统方法进行撰写。通过PubMed、Scopus、Web of Science、ScienceDirect和Google Scholar检索了2000至2025年间关于Garcinia mangostana植物化学成分和生物活性的相关文献,关键词包括“山竹”、“黄酮类”、“植物化学物质”和相关术语。筛选标准包括标题、摘要和全文,仅选择提供
植物学特征与传统用途
山竹是Garcinia属(同属Guttiferae科)中最著名和重要的植物之一。该属由林奈(Linnaeus,1683–1757)首次描述,并以法国植物学家Laurent Garcin的名字命名。关于该属的物种数量尚无统一意见,估计范围在250至800种之间(Sweeney,2008;Awachare & Upreti,2020)。Nazre等人(2018)在最近的一次分类修订中正式确认Garcinia属包含13个物种。
山竹果实的营养价值(果肉、果皮、种子)
山竹具有独特的营养价值,其各部分具有不同的营养功能(表2)。果肉主要作为能量来源,含水量高(约80%),碳水化合物含量适中(10–17克/100克鲜重),脂肪和蛋白质含量较低。此外,山竹还富含B族维生素(3.43–8.26毫克/千克鲜重),尤其是维生素B3和B5(Parthasarathy和Nandakishore,2019)。尽管微量营养素含量不高,
黄酮类:山竹中的标志性生物活性物质
黄酮类是山竹中最具特色的次生代谢物,在整个Garcinia科中广泛存在,某些龙胆科和金丝桃科植物以及真菌、地衣和某些海洋生物中也有所发现(Remali等人,2022)。其中,山竹在黄酮类化合物的多样性和含量方面尤为突出。在该物种中,几乎所有解剖结构中都检测到了黄酮类化合物
黄酮类的生物和药理活性
山竹因其富含黄酮类化合物而具有显著的生物活性。这些化合物表现出多种药理作用,包括抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌、抗糖尿病和神经保护作用。表5总结了体外、体内和临床研究的主要发现,明确了山竹的主要生物和治疗效果、活性成分及其作用机制治疗应用与健康益处
鉴于山竹多样的生物活性成分和治疗效果,其健康价值受到了越来越多的关注。为了更好地造福人类健康,山竹已被应用于功能性食品和药品中。图3总结了山竹从传统用途到现代药理学验证再到现代补充治疗的转化过程工业应用与产品开发
山竹现已广泛应用于多个商业领域,产品种类包括食品、饮料、化妆品和膳食补充剂(图4)。表6按成分和用途分类了这些应用,强调了其在提供营养和风味、天然色素、抗氧化活性或提高产品稳定性方面的作用。这些例子展示了山竹各部分在商业领域的实际应用情况挑战与未来研究方向
作为一种特殊的水果,山竹在保存和加工方面存在特定挑战,需要进一步研究。成熟过程、气候变异性和采后处理会影响关键化合物(如糖分、香气挥发物和生物活性植物化学物质),从而影响感官品质和市场价值。这些方面目前研究较少,是未来研究的重要方向(Tengsetasak等人,2024)。尽管基于山竹的
结论
山竹(Garcinia mangostana L.)是一种富含植物化学物质的热带水果,其不同部位具有互补的营养和功能特性。可食用的果肉和种子提供糖分、脂质和适量的酚类化合物,提升了其营养价值,并在食品和补充剂配方中得到应用。果皮中含有最多样化和最丰富的植物化学物质,尤其是黄酮类化合物
CRediT作者贡献声明
明艳:撰写初稿、方法论部分、数据分析。穆罕默德·萨吉德·阿尔沙德:撰写与编辑、监督、方法论、数据分析、概念构建。阿赫梅特·贝亚特利:撰写与编辑、监督、数据分析、概念构建。王慧文:撰写与编辑、调查、数据整理。韦诗侯:撰写与编辑、调查、数据整理。哈菲兹·苏莱里亚:撰写与编辑、验证、监督、资源管理、项目协调未引用文献
Alum等人,2025;Bin Osman和Milan,2006;Chong等人,2015;Du等人,2021;全球生物多样性信息机构;Kongtun和Suracherdkaiti,2009;Mangosteen Market ShareSizeTrend & Growth 2025-2035,2025;Nwozo等人,2023;Puteri等人,2019;Sitthisuk等人,2025;Susanti,2019;Tan和Cheok,2024。利益声明
作者声明不存在可能影响本研究结果的财务或个人关系。利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的财务利益或个人关系。致谢
我们衷心感谢澳大利亚墨尔本大学“未来食品标志研究计划”的支持。同时,也非常感谢墨尔本大学科学学院农业、食品与生态系统科学学院(SAFES)Hafiz Suleria博士研究团队的荣誉学生、硕士生、博士生和博士后研究人员所提供的慷慨支持和帮助。