陳貴婷，胡 坦，徐 陽，徐 港，田 蕾，吳思宇，戴易祎，潘思軼

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，環(huán)境食品學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，果蔬加工與品質(zhì)調(diào)控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070）

隨著人們對膳食纖維（dietary fiber，DF）認(rèn)識的不斷深入，其定義也在不斷完善。1953年，Hipsley首次提出了“膳食纖維”的術(shù)語，將纖維素、木質(zhì)素以及半纖維素等植物細(xì)胞壁的主要組成成分統(tǒng)稱為DF[1]。1972年，Trowell基于其可食性及抗消化性將DF定義為“不能被人體消化酶水解的植物細(xì)胞壁多糖和木質(zhì)素”[2]。此后，美國國際谷物化學(xué)家協(xié)會、澳大利亞和新西蘭食品標(biāo)準(zhǔn)和國際食品法典委員會等權(quán)威機(jī)構(gòu)對DF的定義進(jìn)行了多次修訂[3]。在2008年11月，國際食品法典委員會就DF定義達(dá)成最終協(xié)議，將其定義為具有10個或以上單體鏈節(jié)的碳水化合物，不能夠被人體小腸內(nèi)生酶水解，且屬于以下范疇：一是天然存在于消費(fèi)食物中的可食用的碳水化合物；二是由食物原料經(jīng)物理、酶或化學(xué)法獲得的碳水化合物；三是對健康表現(xiàn)出有益生理作用的人造碳水化合物聚合物[4]。DF來源廣泛，主要包括水果、蔬菜、堅果以及谷物[5-7]。據(jù)報道，柑橘類水果是DF的良好來源[8]。

柑橘（CitrusL.）是蕓香科（Rutaceae）植物，約有70種，其中甜橙、苦橙、寬皮柑橘、檸檬和葡萄柚最具有商業(yè)價值[9-11]。柑橘以其誘人的色澤、清新的香氣和美味的口感，深受消費(fèi)者喜歡。更重要的是，柑橘中含有多種功能性成分，包括DF、黃酮類化合物、精油和其他成分（如辛弗林、檸檬苦素和類胡蘿卜素），具有豐富的營養(yǎng)價值，而受到越來越多的關(guān)注[12-15]。柑橘中DF含量尤為豐富（50.13～68.00 g/100 g干基），主要存在于柑橘皮渣中，其含量是果肉的1.4～4.2 倍（表1），其中不溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber，IDF）含量是可溶性膳食纖維（soluble dietary fiber，SDF）的2～4 倍，與谷物和堅果相比，柑橘中SDF含量相對更高[16-18]。目前，柑橘DF提取方法主要包括酶法、化學(xué)-酶法、發(fā)酵法以及其他方法（如微波-堿法、微波-酶法和超聲波-堿法等）[17,19-20]。桑嘉玘等[21]對比分析了酶堿法、復(fù)酶法、超聲法和超聲輔助復(fù)酶法4種提取方法對柚皮海綿層IDF理化性質(zhì)、功能和結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明超聲輔助復(fù)酶法制備的柚皮海綿層IDF性質(zhì)最佳。Talens等[22]采用熱空氣-微波干燥的方法從柑橘副產(chǎn)物中提取DF，其吸水膨脹力（water swelling capacity，WSC）有明顯改善。

柑橘DF因其豐富的含量、優(yōu)異的理化性質(zhì)，如持水力（water holding capacity，WHC）、持油力（oil holding capacity，OHC）和WSC等（表1），以及優(yōu)異的生物相容性和安全性，被廣泛應(yīng)用于食品、化妝品和制藥行業(yè)[12]。孟哲等[23]研究發(fā)現(xiàn)與麥麩、豌豆、扁豆、梨和燕麥IDF相比，柑橘IDF的WHC、OHC和WSC更高，這表明柑橘DF具有更好的理化性質(zhì)。此外，柑橘DF還具有一定的生理功能，對糖尿病、肥胖、心血管疾病以及腸道疾病等具有潛在的預(yù)防作用。因此，本文系統(tǒng)介紹了柑橘DF的理化性質(zhì)、生理功能和在食品中的應(yīng)用，還包括其分類、組成成分和結(jié)構(gòu)特征，為柑橘DF的深入研究以及開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 柑橘DF的分類及化學(xué)組成

從結(jié)構(gòu)上講，柑橘DF是由數(shù)以千計的單糖單元通過糖苷鍵連接而成的多糖[12]。根據(jù)其溶解性，柑橘DF可分為SDF（主要是果膠）和IDF（主要是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素）[7,37]（圖1）。果膠的分子質(zhì)量為20～400 kDa，是復(fù)雜的異質(zhì)多糖，通常包含3個區(qū)域：同型半乳糖醛酸（homogalacturonan，HG）、鼠李糖半乳糖醛酸聚糖（rhamnogalacturonan，RG）-I和RG-II[38-39]。HG區(qū)域，稱為“平滑”區(qū)域，由α-1,4糖苷鍵連接的D-半乳糖醛酸（α-D-galacturonic acid，α-DGalA）組成的線性鏈，其中部分C6羧基被甲基化。RG-I區(qū)的骨架由α-L-鼠李糖和α-D-半乳糖醛酸殘基交替組成。RG-II區(qū)含有12個不同的糖殘基，通過20多個不同的糖基鍵連接在一起[40]。纖維素作為IDF的一種，是柑橘細(xì)胞壁的主要成分，是由數(shù)千個葡萄糖單元通過β-1,4糖苷鍵連接而成的直鏈。半纖維素是一種低聚合物，主鏈由木糖、甘露糖、半乳糖等五碳糖或者六碳糖通過β-1,4糖苷鍵連接而成，并且?guī)в袛?shù)量不等的支鏈，其支鏈的糖包括阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖醛酸[31,41]。木質(zhì)素是由松伯醇、芥子醇和對羥基肉桂醇為骨架的苯基類丙烷聚合物，具有比較復(fù)雜的三維空間結(jié)構(gòu)[18,31,42]。

圖1 柑橘膳食纖維果膠（A）、纖維素（B）、半纖維素基本組成單元（C）和木質(zhì)素基本組成單元（D）化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig. 1 Chemical structures of basic units in citrus dietary fiber pectin (A),cellulose (B), hemicellulose (C) and lignin (D)

表1 柑橘膳食纖維的理化性質(zhì)Table 1 Physicochemical properties of citrus dietary fiber

2 柑橘DF的理化性質(zhì)

2.1 持水力

WHC是指不受外力（除重力和大氣壓力）作用下，一定量樣品所結(jié)合的水分含量[23]。柑橘DF含有許多親水基團(tuán)，因此具有較好的WHC。WHC范圍為5.30～27.88 g/g，其中葡萄柚DF的WHC最高，其次是椪柑（表1），均顯著高于香蕉（9.54 g/g）、葡萄皮（7.56 g/g）、菠蘿渣（9.49 g/g）以及芒果皮（4.5 g/g）等其他水果DF[43-45]。根據(jù)來源和分析方法的不同，柑橘DF的WHC也存在差異，變化范圍大致為自身質(zhì)量的1.5～25.0 倍[16]。曾偉奇等[46]研究發(fā)現(xiàn)3種柑橘DF（1號、2號和3號）的WHC存在顯著差異，其中1號WHC為21.58 g/g，遠(yuǎn)高于2號（8.59 g/g）和3號（5.26 g/g）。Huang Yaling等[47]研究發(fā)現(xiàn)利用擠壓技術(shù)處理柳橙渣，可以改善其SDF的WHC，這可能是由于擠壓過程中產(chǎn)生的高溫，改變了DF的結(jié)構(gòu)，使得水分被截留，從而影響了WHC。

2.2 吸水膨脹力

WSC是指一定量的樣品浸沒在過量水中所占體積[48]。柑橘DF的WSC范圍為2.83～27.61 mL/g，其中金柚的WSC最高，其次是葡萄柚（表1）。WSC與DF的來源、結(jié)構(gòu)以及與水的接觸面積有關(guān)[5]。Wang Lei等[49]研究表明蒸汽爆破和硫酸浸泡聯(lián)合處理橙皮SDF，使其WSC從4.83 mL/g增加到6.28 mL/g，這可能歸因于蒸汽爆破造成DF結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致表面積的增加。此外，Deng Mei等[48]研究了6個品種柚子DF的理化性質(zhì)，與沙田柚和玉環(huán)柚相比，琯溪蜜柚DF呈現(xiàn)出緊密堆疊的切片結(jié)構(gòu)，增加了與水的接觸面積，其多孔狀表面能更好地截留住水分子，因此具有較好的WSC。

2.3 持油力

OHC是指一定量的樣品所能結(jié)合的油含量。柑橘DF的OHC范圍為1.14～8.20 g/g，其中葡萄柚的OHC最高，胡柚最低（表1）。OHC主要與柑橘DF的表面性質(zhì)、總電荷密度、疏水性和加工方式有關(guān)，一般顆粒小的柑橘DF具有更好的OHC[50]。朱欣頔[41]研究表明，經(jīng)過高壓均質(zhì)處理后，柑橘DF（平均粒徑為10 μm）的OHC提高了4.33～6.49 倍，原因是高壓均質(zhì)處理使得柑橘DF粒徑顯著減小，由顆粒狀變成多分支片狀結(jié)構(gòu)，同時在表面形成若干小孔，使其總表面積增加，從而增加了OHC。然而，過度研磨會嚴(yán)重破壞柑橘DF的孔隙結(jié)構(gòu)，使得OHC隨著顆粒尺寸的減小而降低[29]。

2.4 陽離子交換能力

柑橘DF中含有許多糖醛酸，其羥基、羧基和氨基等側(cè)鏈基團(tuán)可以產(chǎn)生類似弱酸性陽離子交換樹脂的作用，能和Na+、K+等陽離子（尤其是有機(jī)陽離子）進(jìn)行可逆交換[51]。因此，柑橘DF具有較高的CEC，范圍為310～3 997 meq/kg，其中溫州蜜柑果渣最高，其次是柳橙、柚子和溫州蜜柑皮（表1）。CEC與柑橘DF的糖醛酸含量有關(guān)，這會受到柑橘DF的種類和處理方式的影響。顧欣等[33]研究發(fā)酵法提取柚皮IDF的理化性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，柚皮IDF比柚皮原粉具有更強(qiáng)的CEC。Huang Jiayi等[28]研究發(fā)現(xiàn)通過堿性過氧化氫處理的柑橘DF比均質(zhì)處理具有更高的CEC，這可能是由于化學(xué)處理導(dǎo)致部分柑橘DF分解，而暴露出更多的羥基、羧基或氨基等側(cè)鏈基團(tuán)，與陽離子進(jìn)行交換。

2.5 吸附能力

柑橘DF由各種多糖組成，分子表面具有許多的活性基團(tuán)，可以吸附膽固醇、膽汁酸、葡萄糖以及腸道內(nèi)的有害物質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)，減少人體對它們的吸收[52]。目前研究較多的是柑橘DF與膽固醇和葡萄糖的吸附作用，這被認(rèn)為是柑橘DF降血脂、降血糖作用的原因之一。在pH值為2時，柑橘DF的CAC最高可達(dá)到17.90 mg/g，在pH值為7時，CAC的范圍為3.22～24.29 mg/g，溫州蜜柑具有最好的CAC；GAC范圍為0.54～23.3 mmol/g（表1）。據(jù)報道，柑橘DF的種類、處理方式和pH值是影響吸附能力的主要因素[32-33]。在相同pH值條件下，不同品種柚子DF的CAC存在顯著差異，并且柚子DF在pH 7.0的CAC顯著高于pH 2.0，這表明柚子DF在小腸中的CAC比胃更強(qiáng)[48]。Liu Yanlong等[53]研究表明，不同干燥方法對柑橘DF的GAC的影響有顯著差異，其中冷凍干燥處理的DF的GAC最高，可以有效結(jié)合葡萄糖，降低血糖濃度。柑橘DF的這種吸附螯合能力與其生理功能密切相關(guān)。

2.6 黏度

黏度是DF在溶液中的物理性質(zhì)，其大小不僅與物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，還受到溫度、pH值和加工條件等多種因素影響[5,52]。柑橘DF的黏度范圍為3.10～36.33 mPa·s，其中臍橙DF的黏度最高，檸檬DF最低。Lundberg等[54]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)pH值為7時，黏度受溫度變化影響最小；在相同pH值條件下，黏度隨溫度的升高先減小后增加，這是因?yàn)樵跍囟壬邥r，柑橘DF中的纖維素和不溶性成分有助于黏度的穩(wěn)定。由于柑橘DF溶液一般是非牛頓流體，其黏度隨剪切速率而變化。不同品種的柑橘SDF黏度都隨著剪切速率的增加而降低，當(dāng)剪切速率為50 s-1時，橙子和檸檬SDF的黏度較低，貢柑SDF的黏度是檸檬SDF的2 倍，而柚子SDF的黏度最高，可達(dá)24.8 mPa·s[26]。

3 柑橘DF的生理功能

柑橘DF具有上述優(yōu)異的理化性質(zhì)以外，還具有預(yù)防糖尿病、肥胖、心血管疾病、癌癥、腸道疾病以及其他疾病的潛在生理功能（表2）。

3.1 預(yù)防糖尿病

糖尿病已成為危害人體健康的主要疾病之一，研究發(fā)現(xiàn)，柑橘DF可以有效降低血糖，具有預(yù)防糖尿病發(fā)生的潛在功效。柑橘DF降血糖主要機(jī)制如下：1）柑橘DF因其疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有良好的WHC、OHC和WSC，能減緩胃排空，增加腸道內(nèi)容物黏度，有效吸附葡萄糖，并能抑制α-淀粉酶活力。Chau等[25]研究發(fā)現(xiàn)柳橙IDF對葡萄糖分子形成了物理屏障并將其截留在其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，從而延緩葡萄糖的擴(kuò)散和吸收，另外還使α-淀粉酶活性降低了11.6%。2）柑橘DF能有效改善胰島素敏感性，刺激肝糖原合成來降低血糖。Liu Yanlong等[55]研究表明，柑橘果膠的攝入使糖尿病大鼠的空腹血糖水平、葡萄糖耐受量和血脂水平得到明顯改善，并通過調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase B，PI3K/Akt）信號通路降低胰島素抵抗，改善糖尿病。此外，有研究發(fā)現(xiàn)檸檬DF可以通過恢復(fù)胰島β細(xì)胞功能、提高葡萄糖激酶活力以及降低血清游離脂肪酸，促進(jìn)肝糖原合成，降低血糖水平[56]。3）柑橘DF可以改善腸道菌群多樣性和豐富度，并通過腸道微生物發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸（主要包括乙酸、丙酸和丁酸），參與葡萄糖代謝，控制血糖水平。Liu Huifan等[57]研究發(fā)現(xiàn)擬桿菌門占正常小鼠腸道菌群的80.74%，在高血糖小鼠腸道菌群中的豐度顯著降低（60.78%），而喂食柚子SDF后，高血糖小鼠腸道中乳桿菌和普氏菌的豐度顯著提高，這改善了小鼠腸道菌群的豐復(fù)度和多樣性，并調(diào)節(jié)了血糖水平。Shtriker等[58]研究發(fā)現(xiàn)柑橘果膠改變了腸道菌群組成，增加了短鏈脂肪酸的產(chǎn)生，并改善了葡萄糖代謝。柑橘DF對于糖尿病預(yù)防作用的研究局限于體外實(shí)驗(yàn)和動物實(shí)驗(yàn)，缺乏臨床試驗(yàn)的驗(yàn)證。

表2 柑橘膳食纖維的生理功能Table 2 Physiological functions of citrus dietary fiber

3.2 預(yù)防肥胖

柑橘DF可以通過調(diào)節(jié)消化吸收和代謝，延緩脂肪吸收，減少能量攝入，在預(yù)防肥胖方面具有潛在功效。首先，柑橘DF具有良好的WSC，能增強(qiáng)飽腹感，減少進(jìn)食量。Sefcikova等[59]研究發(fā)現(xiàn)，柑橘果膠吸水膨脹，產(chǎn)生飽腹感，減少了攝食量，從而有助于抑制高脂肪飲食大鼠的體質(zhì)量增加和降低肥胖風(fēng)險的可能性。其次，柑橘SDF具有高黏度，能延緩營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。此外，柑橘DF還具有良好的WHC、OHC和CAC，可以增強(qiáng)對脂肪的吸附作用。張麗芳[60]研究表明與模型對照組相比，高劑量柑橘果膠組大鼠體質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)第5周后顯著降低了10%，這是由于柑橘果膠有較好的黏性，影響了食物與消化酶的作用，減少對脂肪的消化吸收，使體質(zhì)量得到了有效控制。許勇煌[34]研究發(fā)現(xiàn)柚皮DF對膽固醇和脂肪的吸附能力較強(qiáng)，降低了膽汁酸的合成與吸收，加快了脂肪物排泄，使糞脂率顯著提高了50%，體脂率降低了37.9%，其中高濃度柚皮DF能減輕肥胖大鼠12.8%的體質(zhì)量。柑橘DF對預(yù)防肥胖的推薦攝入量以及不同品種和類型的柑橘DF是否也具有預(yù)防肥胖的作用以及相關(guān)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

3.3 預(yù)防心血管疾病

柑橘DF具有預(yù)防心血管疾病發(fā)生的潛在功效。柑橘DF表面疏松多孔，使膽固醇和膽汁酸更易被吸附，減少膽汁酸在腸道內(nèi)的重吸收，促進(jìn)糞便中膽汁酸排泄，阻礙膽固醇進(jìn)行腸肝循環(huán)，從而降低血清中TC濃度。同時，柑橘DF具有較好的OHC，可以有效吸附脂肪，減少人體的消化吸收。王強(qiáng)等[61]研究表明柚皮DF表現(xiàn)出優(yōu)異的降血脂功能，與高脂對照組相比，喂食柚皮DF組的大鼠體內(nèi)血清中TC和總甘油三酯的含量分別降低了31.7%和30.2%，增加了高密度脂蛋白膽固醇含量，降低了低密度脂蛋白膽固醇含量以及動脈硬化指數(shù)。其次，溫州蜜柑、錦橙、柚子、檸檬等柑橘DF具有較好的CEC，能與胃腸道中的Na+、K+進(jìn)行交換，促進(jìn)尿液和糞便中Na+、K+排出，從而降低血液中Na+/K+比值，起到降血壓的作用，并且能截留、破壞和分解脂質(zhì)，導(dǎo)致脂質(zhì)的吸收減少，從而達(dá)到預(yù)防心血管疾病的效果[24,30,62]。此外，柑橘DF還可以通過抑制白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-18和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等炎癥因子的表達(dá)或者通過半乳糖凝集素-3抑制U937細(xì)胞與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）的黏附作用來達(dá)到改善心血管疾病的功效[63-64]。盡管已有研究表明柑橘DF對心血管疾病具有一定的預(yù)防作用，但是涉及的相關(guān)機(jī)制還不太清楚，而且心血管疾病誘因較多且復(fù)雜，未來還需要大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有針對性地深入研究。

3.4 預(yù)防癌癥

柑橘DF具有預(yù)防前列腺癌、結(jié)腸癌、乳腺癌和卵巢癌等的潛在功效。首先，柑橘DF具有WHC和WSC，能促進(jìn)腸道蠕動，減少轉(zhuǎn)運(yùn)時間，增加糞便質(zhì)量和體積并降低腸道內(nèi)致癌物濃度。Fechner等[65]研究表明受試者每天攝入25 g柑橘DF，超過兩周后，糞便量增加了33%，腸道轉(zhuǎn)運(yùn)時間減少了21%，并稀釋了腸道內(nèi)致癌物的濃度，對結(jié)腸功能有積極影響，有助于預(yù)防結(jié)腸癌。其次，柑橘DF可通過調(diào)節(jié)半乳糖凝集素-3的表達(dá)抑制癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。Fang Tian等[66]研究發(fā)現(xiàn)柑橘果膠能通過抑制半乳糖凝集素-3的表達(dá)，誘導(dǎo)膀胱癌細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞凋亡，顯著抑制了腫瘤的生長（癌細(xì)胞增殖指數(shù)下降68%）。Wang Lei等[67]發(fā)現(xiàn)柑橘果膠可以通過抑制半乳糖凝集素-3表達(dá)，從而抑制GLUT-1的表達(dá)，降低巨噬細(xì)胞在缺氧環(huán)境中的生存能力，抑制小鼠乳腺癌的發(fā)展。此外，柑橘DF還能抑制癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力，從而預(yù)防前列腺癌、卵巢癌和胃腸道癌等癌癥[68-70]。目前很少有研究探討不同類型或不同品種柑橘DF對預(yù)防癌癥之間的關(guān)系。因此，未來研究應(yīng)該進(jìn)行大量的動物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)，探究不同類型和不同品種柑橘DF對前列腺癌、結(jié)腸癌、乳腺癌等的預(yù)防機(jī)制，并針對性地提出特殊人群的推薦攝入量。

3.5 預(yù)防腸道疾病

腸道是人體重要的消化器官，也是最大的免疫系統(tǒng)。腸道疾病的發(fā)生與飲食密切相關(guān)，攝入適量的柑橘DF具有調(diào)節(jié)腸道菌群，改善便秘，維持腸道屏障免疫功能，促進(jìn)腸道健康的潛在功效。

柑橘DF具有較強(qiáng)的WHC和WSC，可以通過增加糞便含水率和體積，刺激腸道收縮，增加排便頻率，有效預(yù)防便秘的發(fā)生。彭林[62]研究發(fā)現(xiàn)，與空白組相比，柚皮DF組糞便干質(zhì)量增加了2.5 倍，盲腸內(nèi)容物和含水率也顯著增加，表明柚皮DF可以促進(jìn)排便，改善便秘。此外，Volpe等[71]研究發(fā)現(xiàn)狗攝入柑橘DF后，每日排便量和排便次數(shù)分別增加了35%和31%，消化平均保留時間縮短了15%，糞便中乙酸、丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸濃度增加，這表明柑橘DF能促進(jìn)腸道蠕動，縮短排便時間，具有預(yù)防便秘等腸道疾病的潛在作用。

柑橘DF可以通過腸道菌群發(fā)酵后產(chǎn)生短鏈脂肪酸，抑制TNF-α、IL-1β和IL-6等炎癥因子表達(dá)，從而保護(hù)腸道緊密連接屏障的完整性，促進(jìn)腸道健康[72]。另外，結(jié)腸的長度會影響DF發(fā)酵的效果，結(jié)腸長度增加能縮短發(fā)酵時間，提高發(fā)酵程度[73]。其次，柑橘果膠還能以中性糖側(cè)鏈依賴的方式，調(diào)節(jié)腸道宿主細(xì)胞中IL-1β和IL-6的表達(dá)，以減輕結(jié)腸炎癥[74]。此外，柑橘DF與巨噬細(xì)胞發(fā)生相互作用，激活了TLR，增強(qiáng)腸道免疫，對調(diào)節(jié)腸道功能產(chǎn)生有益影響。Vogt等[75]研究發(fā)現(xiàn)，檸檬果膠具有激活TLR和核因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）的能力，隨著檸檬果膠甲基酯化程度的增加，活化程度越高，與對照組相比，甲基酯化程度74%的檸檬果膠對TLR和NF-κB的活化能力分別增加了8 倍和5 倍，并且檸檬果膠還能保護(hù)T84結(jié)腸上皮細(xì)胞，從而對腸道完整性和屏障功能起到保護(hù)作用。目前主要研究了檸檬和柚子DF對實(shí)驗(yàn)動物腸道疾病的預(yù)防作用，而對于其他品種和類型的柑橘DF對腸道疾病是否具有積極作用以及相關(guān)機(jī)制，還需要大量動物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)進(jìn)一步研究。

3.6 其他功能

近年來，隨著對柑橘DF的廣泛研究，人們還發(fā)現(xiàn)了一些其他生理功能，包括降低重金屬毒性、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗過敏以及減輕更年期癥狀等。

柑橘DF的結(jié)構(gòu)中含有大量的羧基和羥基，在水溶液中能發(fā)生電離，具有一定的CEC，對重金屬離子有較好的吸附效果。易甜等[19]利用球磨處理柑橘DF，微粉粒度減小，增加了表面積和孔穴容積，導(dǎo)致羥基和羧基等吸附基團(tuán)的暴露，增加了對金屬離子的吸附能力。Torkova等[76]研究表明在MDCK1細(xì)胞模型中，質(zhì)量濃度0.5 mg/mL柑橘果膠對鎘離子的吸附能力強(qiáng)于汞離子，并能顯著降低細(xì)胞毒性。柑橘DF對重金屬離子的吸附能力為鉛＞銅＞鎘，且在酸性條件下吸附能力較強(qiáng)[31]。

柑橘DF主要通過清除自由基、螯合鐵離子、抑制脂質(zhì)的過氧化以及提高機(jī)體抗氧化酶活力起到抗氧化的作用。石秀梅[77]對比分析了檸檬、臍橙和麥麩DF的抗氧化特性，結(jié)果表明檸檬和臍橙DF對、·OH和2,2-二苯基-1-苦基苯肼（2,2-diphenyl-1-picrohydrazyl，DPPH）3種自由基的清除能力顯著高于麥麩DF，其中清除DPPH自由基的能力是麥麩DF的2 倍，同時檸檬和臍橙DF還具有螯合Fe2+和抗脂質(zhì)氧化的能力。張麗芳[60]研究發(fā)現(xiàn)柑橘果膠顯著提高了超氧化物歧化酶（16%）和谷胱甘肽過氧化物酶（11%）的活力，降低了丙二醛水平，從而維持了機(jī)體氧化及抗氧化系統(tǒng)動態(tài)平衡，減輕了脂質(zhì)過氧化作用。此外，干燥溫度和粉碎方式對柑橘DF的抗氧化性也有影響[78-79]。

柑橘DF通過提高皮膚黏液和血清中的溶菌酶和過氧化物酶活力，改善黏膜和血液免疫反應(yīng)，從而激活魚類（如鯉魚、羅非魚）的免疫防御，增強(qiáng)抗病能力[80-81]。Suh等[82]發(fā)現(xiàn)小鼠喂食檸檬果膠的飲食，會導(dǎo)致派伊爾結(jié)（Peyer’s patch）內(nèi)的粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子和IL-6分泌增加，這表明檸檬果膠能使免疫細(xì)胞激活，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。

陳劍兵等[83]對比分析了柑橘、豆渣和麥麩DF的抗過敏活性，隨著DF劑量增加抗過敏活性增強(qiáng)，劑量超過1%后，增加趨勢趨于平緩，更重要的是柑橘DF表現(xiàn)出更高的抗過敏活性。最近，有研究表明柑橘果膠可通過改善腸道微生物多樣性和組成，調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸的濃度，改善更年期引起的代謝紊亂，因此柑橘果膠在緩解更年期癥狀方面具有一定的潛力[84]。

4 柑橘DF在食品中的應(yīng)用

由于柑橘DF具有優(yōu)良的理化特性，而被廣泛應(yīng)用于肉制品、乳制品和焙烤制品等食品中。其主要作用體現(xiàn)在改善加工特性、提高感官品質(zhì)、延長保質(zhì)期、提高營養(yǎng)價值、替代脂肪以及穩(wěn)定劑和乳化劑等。

柑橘DF與肉制品中的肌肉蛋白和肌球蛋白之間產(chǎn)生疏水相互作用，可改善肉制品的保水性和結(jié)構(gòu)特性[85]。Perez-Santaescolastica等[86]研究發(fā)現(xiàn)柑橘IDF和SDF均能減少肉制品水分流失，增強(qiáng)持水性，同時添加適量濃度的柑橘DF有利于保持肉制品的良好品質(zhì)。其次，柑橘DF不僅能增強(qiáng)肉制品的抗氧化和抑菌能力，延長保質(zhì)期，還能降低亞硝酸鹽含量，改善肉制品色澤。Pérez-Burillo等[87]通過對比分析柑橘DF、阿拉伯半乳聚糖和菊粉對干發(fā)酵薩拉米香腸抗氧化能力的影響，發(fā)現(xiàn)柑橘DF顯著增強(qiáng)了其抗氧化能力，同時降低了大腸埃希氏菌/志賀氏菌的數(shù)量，延長保質(zhì)期。Yalinkilic等[88]研究表明添加4%的柑橘DF能使土耳其干發(fā)酵香腸中的亞硝酸含量減少15%，對乳酸菌的生長具有積極影響，使色澤發(fā)生顯著變化，添加量為2%時就能維持香腸較好的感官品質(zhì)。

柑橘DF具有較高的WHC和WSC，有利于面筋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，還能促進(jìn)焙烤制品中淀粉與水的結(jié)合，提高焙烤制品持水能力，改善焙烤制品的品質(zhì)，抑制淀粉老化，從而延長保質(zhì)期。李華鑫等[89]研究發(fā)現(xiàn)檸檬DF添加量為1%時，面包呈現(xiàn)最佳的外觀和口感，且保質(zhì)期能延長1 d，而當(dāng)添加量大于1%時，面包的品質(zhì)開始下降，這表明適量添加柑橘DF有利于改善焙烤制品的品質(zhì)，并賦予獨(dú)特的柑橘風(fēng)味。此外，添加柑橘DF會提高焙烤制品的營養(yǎng)價值。Yilmaz等[90]研究發(fā)現(xiàn)添加了臍橙籽和葡萄柚籽DF的餅干具有更高的抗氧化能力，貯藏穩(wěn)定性提高，同時也對人體健康具有潛在的積極影響。李繼偉等[91]在面包中添加柑橘皮DF后，20 min內(nèi)的消化速率顯著低于對照組，這說明柑橘皮DF能延緩淀粉消化速度，有利于血糖水平的控制。

柑橘DF的高WHC和高OHC有利于在奶制品中形成凝膠，吸附游離脂肪酸，從而提高穩(wěn)定性，減少脂肪含量，起到代替脂肪、乳化和穩(wěn)定的作用。Moraes等[92]研究發(fā)現(xiàn)添加柑橘DF的冰淇淋富含酚類物質(zhì)和類胡蘿卜素，并且可以減少70%的脂肪，而不會降低產(chǎn)品品質(zhì)，是冰淇淋良好的脂肪替代物。Kieserling等[93]研究發(fā)現(xiàn)柑橘DF網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以穩(wěn)定酸奶中形成的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)凝膠特性，從而提高酸奶穩(wěn)定性。此外，柑橘DF可以作為發(fā)酵奶制品中活性菌的營養(yǎng)源，維持其生長和活力，發(fā)揮生理活性，提高奶制品的營養(yǎng)價值。Erkaya-Kotan[94]的研究表明添加柑橘DF顯著提高了酸奶中嗜熱鏈球菌和乳雙歧桿菌活力，同時抗氧化活性提高了34%。

5 結(jié) 語

柑橘DF含量較高，理化性質(zhì)優(yōu)異，具有預(yù)防糖尿病、肥胖和心血管疾病等的潛在功效，并被廣泛應(yīng)用于肉制品、焙烤制品和奶制品等食品中。柑橘DF來源廣泛，不同品種柑橘DF含量和種類存在差異，需要明確各品種柑橘DF的加工特性以及相關(guān)的機(jī)制，為其在食品中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。其次，柑橘DF的種類、攝入量以及SDF/IDF比例也會對其生理功能產(chǎn)生較大的影響，需要進(jìn)一步研究以確定不同種類柑橘DF在疾病預(yù)防中的最佳攝入量以及SDF/IDF比例，并利用動物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)進(jìn)行深入研究，為開發(fā)有針對性的高質(zhì)量柑橘DF產(chǎn)品提供理論依據(jù)。總之，柑橘DF應(yīng)用前景廣闊，未來需要加強(qiáng)高質(zhì)量柑橘DF產(chǎn)品的開發(fā)利用，拓寬柑橘市場，提高柑橘類水果的附加值。