《Trends in Food Science & Technology》：Chemical Composition, Bioactivity, and Applications of
Pandanus amaryllifolius Leaves: A Comprehensive Review
编辑推荐：
香草化学成分及产业化应用研究系统综述其挥发性物质2AP和非挥发性黄酮类等活性成分的分布特征及生物活性机制，分析微波超声辅助提取技术优势，指出当前存在成分表征不全、合成机制不明、热稳定性差及标准化缺失等瓶颈，强调需加强跨学科研究以推动其在食品医药等领域的规模化应用。
李鹏胤|费涛|康佳木|崔景涛|姜俊霞|傅恩曦|张伟民|李天
中国海南省海口市海南大学食品科学与工程学院海南省食品营养与功能性食品重点实验室，邮编570228
摘要：
背景
露兜树（Pandanus amaryllifolius Roxb.）原产于马鲁古群岛，因其独特的香气和丰富的植物化学成分而在东南亚烹饪和传统医学中广泛使用。其标志性香气主要由2-乙酰-1-吡咯啉（2AP）构成，而多种挥发性和非挥发性成分赋予了它感官和生物活性。植物化学成分随组织类型、发育阶段和加工方式的不同而变化，但全面的代谢组学分析仍较为有限，这阻碍了提取方法的优化和工业应用的标准化。
研究范围与方法
本文系统地探讨了露兜树的化学组成、影响其植物化学成分的因素、生物活性的作用机制及其在各个领域的应用。本文比较了传统的提取技术与新兴技术，并结合了毒理学证据，从跨学科的角度将露兜树的化学特性与其功能特性和应用潜力联系起来。
主要发现与结论
露兜树的挥发部分主要由特征性香气化合物组成，而非挥发性黄酮类、生物碱和酚类化合物则赋予了其抗氧化、降脂和抗癌活性。微波辅助提取和超声辅助提取在产量和生物活性保留方面优于传统方法。作为一种多用途的天然成分，露兜树在常用剂量下已被证实是安全的。然而仍存在一些关键瓶颈，包括成分鉴定不完整、生物合成机制不明确、活性成分热稳定性差、提取技术工业化规模不足以及缺乏统一的质量标准。未来的研究应解决这些问题，以充分发挥露兜树的商业和功能潜力。
引言
Pandanus amaryllifolius Roxb.，俗称露兜树，属于Pandanales目和Pandanaceae科。这种植物原产于印度尼西亚的马鲁古群岛，在东南亚地区因其独特的香气和多种用途而备受重视。几个世纪以来，它被引入并种植在包括中国、马来西亚、新加坡、斯里兰卡、印度和泰国在内的多个热带地区（Routray & Rayaguru, 2010; Zhang et al., 2023）。传统上，露兜树叶被广泛用作大米、甜点和糖果等食品的天然调味剂和着色剂。在传统医学中，露兜树叶被用来治疗头痛、发烧、关节炎和炎症等疾病，这归因于其中含有的具有抗氧化和抗菌活性的生物活性成分，尤其是黄酮类和酚类化合物。露兜树通常生长在温暖潮湿的低地环境中，土壤排水良好，年平均气温在20°C至35°C之间，年降水量超过1500毫米。这些环境因素对其化学成分，尤其是产生香气的挥发性成分有显著影响（Yan et al., 2024）。图1展示了露兜树的形态特征、核心研究热点和研究趋势。
露兜树叶的层次结构直接决定了其化学成分的空间分布，为选择合适的提取技术提供了科学依据。宏观上看，年轻叶片（L1–L3）中的关键香气化合物2AP含量最高，而非挥发性成分如角鲨烯则随着叶片成熟而积累（Cheng et al., 2024）。微观上，挥发性化合物（2AP、芳樟醇）和非挥发性生物活性物质（黄酮类、酚类）主要在薄壁组织细胞中合成和储存，生物碱和甾醇则富集在维管束周围的厚壁组织细胞中，1–2微米厚的角质层有助于溶剂在提取过程中的渗透（Diyana et al., 2021）。因此，快速低温方法（如顶空固相微萃取、蒸汽蒸馏）适用于热不稳定的2AP，而超声辅助提取（UAE）和微波辅助提取（MAE）结合乙醇溶剂能够通过破坏细胞壁和增强传质效率来有效释放非挥发性生物活性物质（Qomarudin, 2023）；UAE还能从厚壁组织中分离出高质量的纤维素纳米晶体，用于可食用薄膜的制备（Rattanamato et al., 2025）。
本文综述了露兜树的化学组成、生物功能及其工业价值。通过研究影响其植物化学成分变化的因素、评估提取技术的进步并整合安全性数据，我们旨在建立一个全面的框架来理解露兜树的功能价值。同时强调了标准化加工系统和监管标准的重要性，以确保基于露兜树的产品质量的一致性。最终目标是通过跨学科创新促进露兜树在食品、健康和生物基产业中的可持续利用和广泛应用。
露兜树的化学组成
露兜树叶含有丰富的化学成分，包括营养性初级代谢物和功能性次级代谢物，这些成分共同决定了其感官特性、营养价值和生物活性潜力。从基本营养成分来看，加工后的露兜树叶粉干重中含有约60.30%的碳水化合物、12.73%的蛋白质、5.28%的脂肪、6.38%的粗纤维和1.45%的灰分（Murtini et al., 2020），其粗纤维含量高于其他植物。
气候条件
露兜树的生长和植物化学成分受环境条件的影响显著。作为一种热带物种，露兜树在温暖潮湿的气候条件下生长最佳，最适生长温度为25-35°C，相对湿度较高（Wang et al., 2024）。该植物对低温非常敏感，长时间暴露在15°C以下的温度会显著抑制其生长。生物活性及其作用机制
露兜树表现出多种生物活性，这些活性使其在代谢调节、疾病预防和治疗开发方面具有应用价值。图4概述了这些生物活性。作为东南亚地区广泛用于烹饪和医药的植物，露兜树长期以来被用于治疗头痛、耳痛、关节炎和高脂血症等疾病。这些效果主要归因于其多种生物活性成分。食品工业
露兜树因其宜人的香气和高叶绿素含量而备受推崇，常被称为“东方香草”。它被广泛应用于马来西亚、印度尼西亚和泰国等东南亚国家的食品中。目前，露兜树以新鲜叶片、粉末、酊剂等多种形式在全球范围内销售，同时也有各种消费品，如露兜风味的糕点和饮料，均受到消费者的欢迎。露兜树的毒性研究
由于露兜树在食品和医药领域的广泛应用，对其安全性的评估日益受到关注。近期研究通过多种实验模型对其毒性进行了评估。Yu等人（2021）对露兜树叶粉进行了系统的毒理学评估，证明其在急性和亚急性暴露下均无显著不良反应。同样，Reshidan等人（2019）也报告了露兜树叶水的安全性。结论与展望
经过数十年的研究，露兜树已被证实是食品工业中的高价值自然资源。其关键挥发性成分2AP赋予了独特的“东方香草”香气。值得注意的是，露兜树中2AP的生物合成机制与芳香水稻中的BADH2失活途径不同，这进一步证明了其作为天然香料的独特性。除了2AP外，其中还含有其他重要的非挥发性化合物。未引用的参考文献
Siregar和Marliati, 2021; Son, 2018.
作者贡献
李鹏胤：实验设计及初稿撰写
费涛：修订、编辑和验证
康佳木：数据分析和写作审查
崔景涛：修订和编辑
姜俊霞：修订和验证
傅恩曦：修订和数据分析
张伟民：软件支持和监督
李天：写作审查和监督致谢：
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：22568020）和海南大学的高层次人才引进与研究启动基金（项目编号：XJ2300006564）的支持。
