《JOURNAL OF FOOD PROCESSING AND PRESERVATION》：Bioactivity and Vital Application of Underutilized Cucumis callosus Fruit: An Overview on the Present Status and Its Potential Utilization
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未被探索的果蔬展现了巨大的潜力库，为大量生物活性成分和营养组分提供了优良来源。Cucumis callosus是葫芦科（Cucurbitaceae）中一种未充分利用的果实，在食品和制药应用中展现出有前景但尚未充分发掘的潜力。因此，本综述探讨了关于Cucumis
未被探索的果蔬展现了巨大的潜力库，为大量生物活性成分和营养组分提供了优良来源。Cucumis callosus是葫芦科（Cucurbitaceae）中一种未充分利用的果实，在食品和制药应用中展现出有前景但尚未充分发掘的潜力。因此，本综述探讨了关于Cucumis callosus生物活性特性及潜在利用的现有知识，重点阐述其植物化学组分、营养特性及治疗益处。由于富含必需维生素、矿物质以及黄酮类（Flavonoids）、酚类（Phenolics）和皂苷（Saponins）等生物活性化合物，Cucumis callosus表现出显著的抗氧化（Antioxidant）、抗菌（Antimicrobial）和抗炎（Anti-inflammatory）活性。这些特性表明其可用于开发旨在对抗氧化应激、微生物感染和炎症状况的功能性食品（Functional Foods）、营养保健品（Nutraceuticals）和药物。此外，其传统药用应用描述了它在民族医学（Ethnomedicine）中的相关性，曾被用于治疗包括糖尿病、胃肠道疾病和皮肤病在内的多种疾病。尽管潜力明显，但Cucumis callosus的商业利用和全面的科学研究仍然有限。本综述也呼吁加强研究力度，以探索其生物活性化合物的作用机制通路及其健康益处。因此，通过弥合传统知识与现代科学研究之间的差距，Cucumis callosus有可能成为促进社会健康和福祉的宝贵资源。
**1. Introduction**
Cucumis callosus（Rottl.）Cogn.是葫芦科（Cucurbitaceae）中一种被忽视的物种，原产于印度干旱和半干旱地区，尤其适应恶劣的农业气候条件。其果实传统上用于治疗胆病、黏膜炎症、尿路疾病（如草酸钙结石引起的尿石症）等多种疾病，并展现出驱虫、抗癌、抗氧化、抗糖尿病及利尿等药理活性。该果实富含碳水化合物、蛋白质、维生素（A、D、E、K）及矿物质（铁、锌、钙、钾），并含有约32种植物化学成分，包括生物碱（Alkaloids）、黄酮类（Flavonoids）、单宁（Tannins）、皂苷（Saponins）等。传统上被用于治疗月经不调、黄疸、胃肠道紊乱、水肿、发热、感染及坐骨神经痛。由该果实制成的增值产品（如果酱、果冻、饮料、泡菜等）有助于减少采后损失并改善部落群体的营养状况。
**2. Nutritional Profile of Cucumis callosus**
其营养成分分析显示，Cucumis callosus具有均衡的近似组成，蛋白质含量高，脂肪含量低，适合控制热量饮食。每100g可食部分中抗坏血酸（维生素C）和生物碱含量显著，粗纤维含量低。碳水化合物（61.21 g/100g）含量高于其他类似野生果品。矿物质包括钙、磷、铁、铜和锌，对代谢过程至关重要。总灰分、矿物质及附着于果实的土质元素和金属盐是评估果实品质的关键指标。热干燥处理不仅降低水分，还可能改变营养价值。
**3. Areas of Distribution and Harvesting of Cucumis callosus**
该作物生长于干燥、低相对湿度的环境，适应多种土壤（砾质土、棉田黑土、砂壤土等），pH略偏碱性。历史分布覆盖北非、巴基斯坦、伊朗、阿富汗、印度、马来西亚、中国和澳大利亚。在印度，主要种植于拉贾斯坦邦、哈里亚纳邦及古吉拉特邦的干旱和半干旱地区，通常与棉花和珍珠粟间作。生长季从4月中旬至6月中旬，开花后结实，9月至11月果实成熟，为大规模采收期。野生性状包括果实小、成熟时间长、果肉坚硬、苦味及对生物和化学胁迫的耐受性。
**4. Bioactivity of Cucumis callosus**
Cucumis callosus富含多种植物化学物质，如单宁、苷类、萜类、多糖、皂苷、树脂、类胡萝卜素和植物甾醇（Phytosterols）。总酚含量（Total Phenolic Content）为0.0117–0.056 g GAE/mg提取物，皂苷水平为0.000471–0.240 g RE and QE/100g。酚类化合物通过中和活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）提供防御机制。其醇提物通过DPPH自由基清除和过氧化氢自由基清除实验表现出体外抗氧化活性。皂苷具有溶血、祛痰、细胞毒性、抗癌和抗突变活性；单宁具有收敛性，可促进伤口和发炎黏膜愈合，并能螯合金属离子、提供质子、形成强氢键，充当有效生物抗氧化剂。该果实还含有多种独特生物活性化合物，包括咪唑并三嗪酮衍生物、有机硅衍生物、金属配合物及杂环化合物等，如1-二苯基硅氧基丁烷、丁氧基二苯基硅烷及喹啉醇配合物，突显其植物化学复杂性。
**5. Biological Activities of Cucumis callosus**
**5.1. Anticancer and Gastroprotective Effects**
葫芦素B（Cucurbitacin B, CuB）是一种四环三萜类化合物，通过抑制JAK/STAT信号级联（包括STAT3、STAT5和JAK2的酪氨酸磷酸化）发挥抗癌作用，导致细胞周期阻滞和凋亡，下调c-Myc、细胞周期蛋白、存活素、Bcl-xL和Bcl-2等致癌蛋白，同时增强p53等肿瘤抑制因子。其胃保护活性通过清除自由基（ROS）、降低脂质过氧化、降低血管通透性和增强黏膜屏障强度实现。羽扇豆醇（Lupeol）提供显著的胃溃疡保护作用。生物碱（Alkaloids）和黄酮类（Flavonoids）以及多酚类（Polyphenols）通过降低游离酸度、总酸度和胃酸体积支持胃肠道健康，并表现出强抗氧化、免疫调节和抗炎活性。
**5.2. Antioxidant and Antihyperglycemic Activity**
槲皮素-3-芸香苷（Quercetin-3-rutinoside）通过抑制α-淀粉酶（α-amylase）、α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase）和醛糖还原酶（Aldose reductase）等关键酶发挥抗高血糖作用。槲皮素（Quercetin）通过影响丝裂原活化蛋白激酶（Mitogen-Activated Protein Kinase, MAPK）、核因子κB抑制蛋白（NF-κB）、AMPK等信号通路增强抗氧化防御系统并维持氧化稳态。在急性脊髓损伤模型中，槲皮素通过升高超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase, SOD）活性、降低丙二醛（Malondialdehyde, MDA）水平并抑制p38MAPK/iNOS信号通路发挥神经保护作用。
**5.3. Anti-Inflammatory Activity**
蒲公英赛醇（Taraxerol）是一种五环三萜，通过特异性抑制转化生长因子β激活激酶1（TGF-β-Activated Kinase 1, TAK1）和蛋白激酶B（Protein Kinase B, Akt）来阻断脂多糖（LPS）诱导的促炎介质表达，包括诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、环氧化酶-2（COX-2）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-1β（IL-1β），并抑制IκB激酶（IKK）和MAPK信号通路从而阻断NF-κB激活。雄性大鼠实验中，Cucumis callosus甲醇提取物（MECC）在400 mg/kg剂量下显著抑制角叉菜胶诱导的大鼠足爪水肿（61%），其效果与吲哚美辛相当。
**5.4. Antidiabetic Activity**
MECC在链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠中有效降低血糖水平，可能通过促进现有胰岛细胞释放胰岛素。槲皮素-3-芸香苷和羽扇豆醇被报道负责调节血糖水平、改善葡萄糖耐量、降低血糖、糖化血红蛋白（GHb）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-c）和游离脂肪酸（NEFA）水平，同时提高高密度脂蛋白胆固醇（HDL-c）、脂联素和糖原含量。Cucumis callosus果实的甲醇提取物氯仿组分在四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠中表现出显著抗糖尿病潜力，降低血糖、血脂、血清谷氨酸丙酮酸转氨酶（SGPT）、血清谷氨酸草酰乙酸转氨酶（SGOT）和血清尿素水平，同时增强HDL胆固醇和总蛋白水平。
**5.5. Cardiotoxicity**
Cucumis callosus的心脏保护活性通过增强抗氧化酶活性和降低脂质氧化得到证实。其生物碱荷叶碱（Roemerine）通过增强内源性抗氧化剂（如谷胱甘肽GSH、SOD、过氧化氢酶CAT）的活性，减少自由基积累，从而减轻阿霉素诱导的心脏毒性。Cucumis callosus处理与SOD、CAT和GSH活性升高相关，可预防阿霉素诱导的组织损伤和氧化应激。
**5.6. Antiurolithiatic**
Cucumis callosus果实提取物通过纠正高草酸尿症、抑制晶体成核和聚集、降低肾脏晶体沉积、减少脂质氧化、升高GSH和CAT等抗氧化酶活性以及抑制骨桥蛋白（Osteopontin, OPN）的表达来展现抗泌尿结石潜力，从而有效减轻泌尿结石进展。
**6. Industrial Application of Cucumis callosus in Food**
该果实被本地居民以多种形式消费，如泡菜、酸辣酱、蔬菜、果酱、沙拉、果汁等。干燥后获得的果膏可用作酸味剂，与香料混合制备香料预混料和口气清新剂。干燥过程中温度和切片厚度显著影响抗坏血酸含量。其坚硬耐嚼的质地使其适用于泡菜和蜜饯。研究表明，添加该果实的膳食纤维用于烘焙饼干可获得高消费者接受度。总体而言，Cucumis callosus为食品加工行业提供了创新机会，可扩大全球食品资源多样性。
**7. Nonfood Applications of Cucumis callosus**
其纤维成分可用于开发促进胃肠道健康的营养补充剂和功能性食品。高抗氧化活性有助于对抗氧化应激，降低慢性疾病风险。此外，高纤维含量促进消化和规律排便。但也存在消费者接受度、标准化加工方法需求以及大规模商业化经济可行性评估不足等挑战。该果实还可用作天然食品和染料着色剂，其提取的果胶（Pectin）有望用于开发可食性薄膜和智能包装材料。
**8. Future Perspectives and Directions**
当前主要限制包括缺乏全面的植物化学组成、生物利用度和长期安全性科学数据，以及营销支持不足、运输储存加工条件差、治疗潜力认知缺乏和研究明确性低。未来研究应聚焦于全面代谢组学和药理学研究、毒理学评估、标准化提取和配方方案开发，以及农艺优化、消费者可接受性研究和功能食品潜力探索。需建立工业合作伙伴关系，并采用体外、计算机模拟和体内方法识别额外益处。
**9. Conclusion**
Cucumis callosus果实在其皮、籽和果肉中富含多种生物活性组分，如α-香树脂醇（α-Amyrin）、β-香树脂醇（β-Amyrin）、蒲公英赛醇（Taraxerol）、羽扇豆醇（Lupeol）、环阿屯醇（Cycloartenol）、脱氢环阿屯醇（Dehydrocycloartenol）、大戟二烯醇（Euphol）、甘遂二烯醇（Tirucallol）、鞣花单宁（Ellagitannins）、槲皮素-3-芸香苷（Quercetin-3-rutinoside）和葫芦素B（Cucurbitacin B, CuB）。但不同提取和定量方法的有效性数据尚不充分。其副产物的增值利用为食品、营养保健品和制药行业提供了重要机遇。需要进一步研究优化提取方法、建立可规模化的加工方案，并评估其生物活性化合物在功能应用中的安全性和有效性。
