综述：核果的生物活性成分：揭示其对健康的益处

《Current Food Science and Technology Reports》：Pome Fruits Bioactives: Unveiling Their Health-Promoting Benefits

　　**摘要**
**综述目的**
仁果类水果，特别是苹果和梨，全球范围内都被广泛消费，并且长期以来被认为具有促进健康的特性。本综述旨在提供关于仁果类水果及其副产品中主要生物活性化合物的最新概述，重点关注其生物利用度、作用机制以及支持其在慢性疾病预防中作用的证据。

**最新发现**
最近的研究从描述性的成分分析转向了机制研究，强调了多酚、三萜类化合物和膳食纤维在心血管代谢调节、血糖控制、肾脏保护以及炎症调节中的作用。新兴证据表明生物利用度和微生物生物转化的重要性，因为许多健康效应似乎是由循环中的代谢物而非原始化合物介导的。动物模型研究和人体试验表明，仁果类水果中的生物活性物质能够影响关键的分子通路。此外，越来越多的关注集中在将仁果类水果的副产品作为功能性成分的可持续来源上。

**总结**
越来越多的证据支持仁果类水果及其衍生物的保健潜力。尽管需要进一步的标准化和长期临床研究，但目前的发现使得仁果类水果成为针对慢性非传染性疾病的饮食策略中的重要组成部分，尤其是在可持续性框架下。

**引言**
仁果类水果是全球种植和消费最广泛的水果之一，尤其是苹果（Malus domestica Borkh.）和梨（Pyrus communis L.）。年产量达数千万吨，反映了它们在经济和人类饮食中的重要性。除了营养价值和美味之外，仁果类水果长期以来还与健康益处相关联。“一天一个苹果，医生远离我”这一说法普及了这一观念，并且近年来的大量科学证据表明，定期食用这些水果可以降低患慢性疾病的风险，如心血管疾病[4, 5]、糖尿病[6, 7]、肥胖[8, 9]甚至某些类型的癌症[10]。这些水果的健康益处主要归因于其丰富多样的生物活性化合物。这些化合物包括酚类化合物（主要是绿原酸）、黄酮-3-醇、黄酮醇、二氢查尔酮（其中花青素是苹果的主要特征[12]）以及红苹果品种中的花青素[13]。此外，还含有三萜类化合物如熊果酸和可溶性膳食纤维如果胶。重要的是，这些物质在水果中的分布并不均匀，因为果皮的酚类化合物浓度显著高于果肉[14]。这种不均匀性对膳食摄入和工业加工有影响，同时考虑到对食品副产品价值化的日益兴趣。

**分析方法进展**
包括超高效液相色谱-质谱联用（UHPLC-MS）在内的分析方法的最新进展，使得对仁果类水果植物化学成分的描述更加详细。同时，研究重点从成分分析转向了这些化合物活性的机制细节，越来越关注生物利用度、代谢转化及其与肠道微生物群的相互作用。最新研究不仅关注抗氧化能力，还试图理解参与炎症、氧化应激调节、葡萄糖代谢、脂质稳态和细胞信号传导的分子通路[19, 20]。

**健康效应的机制基础**
仁果类水果的生物效应应完全基于其总酚类含量来解释。需要区分生物利用度（摄入化合物中进入系统循环的部分）和生物活性（化合物或其代谢物产生的生物效应）。它们的生理影响很大程度上取决于生物利用度、代谢转化以及在水果内部的相互作用。摄入后，只有少量低分子量的自由酚类化合物会在肠道中被吸收，而大部分会到达结肠，在那里微生物代谢占主导地位。例如，绿原酸、儿茶素和某些槲皮素苷可能会部分被吸收；相比之下，高分子量的花青素和与纤维相关的酚类化合物几乎以完整形式到达结肠[45]。吸收的化合物会经历广泛的II期代谢，循环中的主要是结合形式[46]。结肠是酚类化合物生物转化的重要场所。个体间的差异（主要由肠道微生物群组成的不同引起）在决定酚类化合物的代谢命运和生物学反应方面起着关键作用。在仁果类水果中，膳食纤维和多种酚类化合物的共存增强了这种相互作用。

**结论**
总的来说，这些化合物共同促进了仁果类水果的生物活性。然而，仅关注成分数据可能不够充分，因为这些化合物的生物学相关性不仅取决于其浓度，还取决于其生物利用度和代谢命运。此外，实验中使用的一些浓度通常超过了通过正常饮食摄入所能达到的浓度，这可能限制了一些报告效果的转化相关性。尽管人体试验看起来很有前景，但其数量仍然相对有限，且往往涉及较小的样本规模或较短的干预期。表1总结了最近在不同实验模型中评估苹果果实生物活性成分对健康影响的研究。

尽管存在这些局限性，但越来越多的证据表明，苹果果实中的生物活性成分可能通过调节关键的代谢和炎症途径来发挥其作用，包括激活AMPK、通过ACC抑制调节脂质代谢、通过CPT-1增强脂肪酸氧化以及抑制NF-κB信号通路[50, 58]。新兴的证据还表明，表观遗传调控和肠道微生物群的调节也对苹果果实多酚和膳食纤维的系统效应有所贡献[56, 60]。

苹果和梨的副产品作为生物活性成分的来源：苹果和梨的工业加工过程中会产生大量的副产品，包括果渣、果皮和种子。尽管这些物质富含生物活性化合物[62]，但它们通常被忽视或用于低价值的应用，如动物饲料。在循环经济和可持续食品系统的框架下，利用苹果果实副产品是一种有前景的策略，可以减少农业工业废弃物并回收具有潜在健康促进作用的高价值植物化学物质[22, 63]。苹果和梨的果渣是果汁和苹果酒生产的主要副产品，其中含有丰富的膳食纤维和多酚[64, 65]。在提取果汁后，相当一部分酚类化合物仍与不溶性纤维基质结合，使得果渣中的某些黄酮类和酚酸浓度高于可食用的果肉。果渣中纤维和多酚的共存可能进一步增强其功能性，因为与纤维结合的酚类化合物可以在到达结肠后通过微生物代谢发挥局部抗氧化和抗炎作用[66, 67]。

果皮是生物活性化合物的特别丰富的来源。在苹果中，红色品种的果皮含有更高水平的黄酮醇和花青素[11]。这些化合物显著提高了水果的整体抗氧化能力。梨皮也含有大量的酚酸和黄酮类，这些成分在实验研究中显示出对心血管代谢和抗炎的作用[14]。种子中也含有酚类化合物，但需要注意其中存在的氰苷，需要适当的处理以确保消费者安全[68]。

绿色提取技术的最新进展提高了从苹果果实副产品中提取生物活性成分的效率，同时尽量减少对环境的影响[69]。诸如超声波辅助提取、酶辅助提取、加压水提取和使用深共晶溶剂等技术已被应用于提高酚类提取效率并保持化合物稳定性[69, 70]。这些方法符合可持续性原则，并有助于开发适合营养保健品或功能性食品应用的标准化提取物。

在提取出酚类化合物后，苹果果实副产品显示出作为功能性食品成分的巨大潜力。苹果和梨的果渣粉末已被添加到烘焙产品、零食、乳制品和糖果系统中，以增加纤维含量和抗氧化能力[24, 71, 72]。此外，它们的功能特性，如持水能力和乳化潜力，使它们成为有吸引力的多功能成分[73]。新的应用还包括在活性和可降解的食品包装系统中使用，富含酚类化合物的提取物可以提供抗氧化和抗菌性能，从而延长产品的保质期[74, 75, 76]。

总之，利用苹果果实副产品不仅实现了可持续性，还推动了营养创新。通过从这些副产品中回收结合态和游离态的多酚，可以开发出有助于代谢健康的功能性成分，同时支持循环经济策略[77]。然而，我们不应忘记控制潜在的污染物的重要性，如农药残留、氰苷生物碱（尤其是在种子中）或霉菌毒素，如Patulin。

尽管支持苹果果实生物活性成分健康促进作用的证据越来越多，但仍有一些挑战需要解决。一个主要问题是实验设计的异质性，特别是在提取物的组成、剂量、干预 duration 和人群特征方面。许多研究使用的浓缩提取物剂量并不反映实际的饮食摄入量，这使得研究结果难以适用于日常消费模式。苹果果实提取物的标准化也是一个当前的问题。品种、农艺条件、加工方法和储存方式的差异会显著影响植物化学成分的组成。未来的研究应优先考虑全面的成分表征，包括结合态多酚的定量以及消化和微生物发酵过程中形成的生物活性代谢物的鉴定[78]。

我们认为，将代谢组学、转录组学和微生物组分析结合起来，可以更深入地了解苹果果实生物活性成分的代谢命运和系统效应。最后，将可持续性引入营养研究为创新带来了真正的机会。将苹果果实副产品转化为具有附加值的成分，可以促进标准化功能性成分的开发[73]。我们还预测，人工智能和个性化营养等新兴方法可能有助于根据微生物群组成和代谢表型预测个体反应。然而，还需要更多的工作来确认它们的生物利用度、安全性和效率。填补这些空白将是充分实现苹果果实生物活性成分预防和治疗潜力的关键。未来的临床研究应使用上述标准化提取物、明确的终点和更长的干预期，以提高转化相关性。

总之，苹果果实是生物活性化合物的丰富来源，包括多酚和可溶性膳食纤维。来自实验、临床和流行病学研究的当前证据支持它们在心血管代谢调节、血糖控制、炎症调节和肾脏保护方面的潜力。这些效应似乎不是由单一化合物单独产生的，而是由酚类、膳食纤维和肠道微生物群之间的相互作用共同作用的结果。分析方法和机制研究的进步加深了我们对苹果果实生物活性成分影响的代谢转化和分子途径的理解。同时，对果渣和果皮等副产品的利用将营养创新与可持续性目标相结合，加强了这些水果在循环经济框架中的重要性。尽管需要进一步的标准化和高质量的临床研究，但积累的证据表明，苹果果实及其衍生的生物活性成分有望成为预防慢性疾病的膳食策略中的重要组成部分。

**参考文献：**
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○ 这项研究特别重要，因为它引入了表观遗传调控作为苹果果实生物活性成分系统效应的潜在机制。

Pushpass, R.-A., Alzoufairi, S., Mancini, A., Quilter, K., Fava, F., Delaiti, S., Vrhovsek, U., Christensen, C., Joyce, S.A., Tuohy, K.M., Jackson, K.G., Lovegrove, J.A., 2023. 相比等热量对照（玉米片），长期摄入益生菌、燕麦和苹果对餐后胆汁酸谱和心血管代谢疾病风险标志物的影响：一项随机试验。《美国临床营养杂志》117, 252–265。
○ 一项人类饮食干预研究表明，长期食用苹果可以改善餐后胆汁酸谱和心血管代谢风险标志物。这项工作提供了将整个水果摄入与代谢调节联系起来的临床相关证据。

Chen, Y., Hu, S., Guo, Y., Wang, Y., Chen, L., He, X., Yu, Y., Ji, A., Pei, S., Li, K., Guo, X., Li, D., 2025. 苹果多酚通过抑制黄嘌呤氧化酶和促进尿酸排泄来缓解高尿酸血症。《功能性食品杂志》134, 107052。
○ 这项研究为苹果衍生物多酚的代谢益处提供了强有力的机制支持。

Zhao, J., Ji, Y., Tian, G., Zheng, Y., Sang, Y., Gao, J., 2024. 梨果渣中的可溶性膳食纤维通过调节ADPN-AMPK/PPAR-α信号通路抑制高脂饮食喂养小鼠的脂肪沉积。《功能性食品杂志》122, 106483。
○ 这项关于梨果渣可溶性膳食纤维的研究展示了其抗肥胖和抗炎作用，突显了苹果果实副产品作为富含生物活性成分的潜力。

Guo, X., Liu, H., Hou, R., Chen, G., Xiao, H., Liu, Lingyi, Ciftci, O.N., Liu, Lianliang, 2024. 设计基于多糖、蛋白质和脂质的纳米递送系统以提高多酚的生物利用度并调节肠道稳态。《国际生物大分子杂志》283, 137463。
○ 一项全面的综述，涵盖了多酚的生物利用度、微生物生物转化和代谢物驱动的系统效应。该参考文献为理解苹果果实酚类化合物如何超越其天然形式发挥生物学活性提供了概念框架。