中国是柑橘属（Citrus L.）植物最重要的起源地之一,有着丰富的柑橘野生和栽培资源。有关我国柑橘资源的研究,虽然经历了半个多世纪,但柑橘属植物的分类、进化、重要栽培（杂）种的起源与科学利用仍然是迄今国内外的研究重点和热点问题。柑橘果实富含生物类黄酮（Flavonoid）,主要分为黄烷酮,黄酮糖苷和多甲氧基黄酮（PMFs）,其中PMFs因具有特殊的化学结构和良好的生物活性而备受国内外学者的关注。在柑橘PMFs的不同生物活性中,抗氧化、抗炎、抗衰老等被证明与人类的各种重大慢性疾病,如癌症、肥胖、心脑血管疾病等直接相关。特别是最新研究发现,柑橘PMFs富集提取物能够调节肠道菌群来预防高脂膳食诱导的肥胖,然而有关柑橘PMFs的关键成分（橘皮素）通过调节肠道菌群预防肥胖的研究仍尚未见报道。本研究分析比较了27份中国特有柑橘种质果实（果皮、果肉和果汁）的总酚、总黄酮含量和化学抗氧化能力,采用UPLC-PDA对各个组织的黄酮类成分进行了初步的定性和定量分析。在此基础上,利用大孔树脂（HPD300）对果皮提取物进行了PMFs富集,并采用UPLC-Q-TOF-MS/MS技术对来自27种不同柑橘资源的果皮富集提取物的PMFs成分进行了分析。在柑橘富集提取物PMFs代谢图谱的基础上,建立了以PMFs代谢物为基础的柑橘化学成分分类模型,并采用该分类模型对金柑属、柑橘属四个祖先类群（枸橼类、柚类、大翼橙类和宽皮橘类）以及三个重要栽培（杂）种（柠檬类、甜橙类和酸橙类）的分类鉴定和起源问题进行了分析。结合体外细胞模型,对柑橘果皮PMFs富集提取物的抗氧化、抗炎、抗衰老和抗癌活性进行了系统评价。最后,研究了橘皮素对高脂膳食诱导的肥胖小鼠的代谢生化指标、脂肪褐化及肠道菌群的影响。本研究的主要试验结果如下:1.柑橘不同组织类黄酮和抗氧化能力分析选取我国特有的27份地方柑橘种质,分别采用福林酚法、硝酸铝-亚硝酸钠比色法和UPLC-PDA法检测了果皮、果肉和果汁的总酚、总黄酮和类黄酮化合物的组成和含量。此外,采用DPPH、ABTS和FEAP三种体外化学评价法测定了各个组织提取物的抗氧化活性。结果表明,与果肉和果汁相比,柑橘果皮中含有更高的总酚和总黄酮含量。其中,桂花蒂南丰果皮总酚和总黄酮含量最高,分别为23.46mg GAE/g DW和21.37 mg RE/g DW。柑橘果皮中含有丰富的类黄酮成分,特别是多甲氧基黄酮。不同的柑橘类型有各自的特征类黄酮成分,如宽皮柑橘的主要特征类黄酮成分为橙皮苷、川陈皮素和橘皮素,而柚类和大翼橙的主要特征成分是柚皮苷,这些特征成分对柑橘的抗氧化活性有一定的贡献。基于抗氧化活性综合指数分析来看,宽皮橘类中的十月橘果皮具有最高的抗氧化能力。总的来说,柑橘果皮中含有更多的总酚和总黄酮,具有较高的抗氧化能力,是类黄酮化合物和抗氧化剂的良好天然来源。2.柑橘果皮提取物的PMFs组分分析及其生物活性评价利用UPLC-Q-TOF-MS/MS系统在正离子模式下对27份柑橘种质果皮PMFs富集提取物的成分进行定性和定量检测。通过文献、与标准品比对信号的保留时间、质荷比、质谱碎片断裂方式等信息初步鉴别出52种PMFs。PMFs代谢图谱的聚类分析和主成分分析的结果显示:金柑、枸橼、柚和大翼橙聚在一起,与宽皮橘分离。此外,甜橙、酸橙和柠檬等重要栽培和野生（杂）种的代谢图谱能单独分离且位于它们的亲本之间,聚类结果与已有形态学、分子学和化学分类结果基本一致。川陈皮素、橘皮素和3,5,6,7,8,3’,4’-七甲氧基黄酮等11个PMFs为代谢图谱中的特征性成分,可作为主要生物标记性行物质或特征性化合物。对主要PMFs定量结果显示,不同提取物中总PMFs的含量变异范围为0.40-595.08 mg/g DW,其中,旺苍皱皮柑含量最高。使用化学方法和不同的细胞模型,对柑橘果皮PMFs富集提取物进行了抗氧化、抗炎、抗衰老和抗癌活性研究。根据化学抗氧化剂评价的结果来看,抗氧化活性与PMFs的含量无关。双荧光素酶Nrf2报告基因转录活性结果显示,琯溪蜜柚、枸橼、宜昌橙、桂花蒂南丰、岩溪晚芦、改良橙、甜橙和冰糖橙提取物（5μg/L）和甜橙黄酮（25μM）可以显著激活Nrf2转录活性。27份柑橘种质果皮PMFs富集提取物（2μg/L）和单体（5μM）均可以显著抑制NO的产生。川陈皮素和5-羟基-去甲川陈皮素比较发现,羟基减弱了PMFs抑制NO生成的能力。柑橘提取物有效抑制了IL-1β、IL-6和TNF-α因子的产生,并抑制COX-2和i NOS基因的表达。柑橘果皮PMFs提取物和单体可以抑制酵母胞内活性氧的产生,除改良橙外,均呈现浓度依赖性增强。此外,PMFs提取物和单体至少有一个浓度可以显著增加酿酒酵母时序性寿命。柑橘提取物对DU145和PC3前列腺癌细胞的半抑制浓度(IC50)在7.35至114.06μg/m L之间,对PC3的抗增殖活性比DU145强。在主要的五个PMFs单体中,橘皮素具有最强的抗增殖活性。3.橘皮素对高脂膳食诱导的小鼠肥胖防治功效评价在高脂饮食（HFD）喂养的C57BL/6小鼠模型中研究了橘皮素对肥胖的影响。结果显示橘皮素能显著降低肥胖小鼠体重与各组织的重量。与此同时,橘皮素抑制了肥胖导致的白色脂肪肥大,使脂肪细胞大小保持在正常水平,并抑制脂肪生成基因（FAS和ACC-1）和FAS蛋白的表达。此外,橘皮素能够降低炎性细胞因子（TNF-α和IL-2）和血清内毒素（LPS）水平,增加抗氧化相关基因（NRF2、NQO-1和HO-1）的表达,并抑制了炎症相关基因（TNF-α和IL-1β）的表达。橘皮素能够显著改善肥胖小鼠高血糖和胰岛素症,促进褐色脂肪（BAT）的褐化,抑制腹股沟白色脂肪（Ing-WAT）的白化,并增强小鼠适应性生热的能力。16S r DNA-扩增子测序结果表明,橘皮素降低了高脂喂养小鼠肠道微生物的丰富度和多样性,并逆转调14个菌群操作分类单元（OTUs）。此外,橘皮素显著降低了厚壁菌门/拟杆菌门的比例,增加了有益菌群拟杆菌属和乳酸杆菌属的丰度。