橙皮素(hesperetin),是柑橘生物類黃酮的一種,過去以維生素p代稱,是因為他能調節人體微血管的通透性(permeability),許多科學研究也證實有助改善血液循換、高血壓、高血脂、糖尿病等慢性疾病。然而,橙皮素雖然在許多動物試驗展現優異功效,但是由於難溶於水的特性,在人體內的吸收效率不佳,實際口服使用難以發揮功效,可說是橙皮素最大的弱點。
在同年5月,獲選2023年歐洲保健食品產業最大的專業性展會vitafoods europe新創技術決賽當中,唯一入圍、來自台灣的後生元發酵技術,正是改善橙皮素口服生物可利用率的最佳解決方案。

台灣創新專利後生元發酵技術
橙皮素與橙皮苷的吸收障礙
橙皮素顧名思義早先在柑橘「皮」當中發現,然而在果肉甚至果皮當中,幾乎全是以橙皮苷(hesperidin)的形式存在,以一顆柳橙為例,橙皮苷含量約為0.75-1.5%。橙皮苷為橙皮素帶一個雙醣(rutinose)的化學結構,經口服攝入後僅少部分會經腸道微生物作用轉換回到橙皮素,才具備生理功效的發揮。橙皮苷在人體口服生物可利用率(oral bioavailability)差,吸收率僅不到9%,因此透過飲食或膳食補充攝取很難達到橙皮素具備生理活性、發揮功效的劑量。
生物體吸收屏障與關鍵突破
後生元發酵技術助突破吸收屏障
來自國內世界首創的發明專利—後生元發酵技術,歷經台大碩博士團隊十年的研發支持,首例採用「前驅藥物(pro-drug)」策略,結合天然食品發酵製程,使橙皮素經益生菌代謝後成為「高水溶、好吸收」的「前驅化橙皮素(pro-hesperetin)」。由於人體小腸絨毛上皮細胞外微環境有一不動水層(unstirred water layer),是難溶性物質的主要吸收屏障(biological barrier),又橙皮素因為水溶性低,無法順利通過水相屏障,因此口服後大多數直接排除體外,無法吸收。
透過後生元發酵技術應用的前驅化橙皮素,其在胃、腸消化液有高安定性,水溶性較一般橙皮素高出10,000倍,因此能夠輕易穿越水相屏障,再迅速被附著在小腸絨毛上皮細胞上的鹼性磷酸酶(alkaline phosphatase)水解回到原態橙皮素,而後經被動運輸吸收至血液循環。

「前驅化橙皮素」的吸收率
經後生元發酵技術應用的前驅化橙皮素,也是全球唯一取得美國新膳食補充認證(new dietary ingredient)的水溶性橙皮素,具有快速吸收的優勢,由藥物動力學試驗(圖三)顯示,口服前驅化橙皮素後在30分鐘內即達吸收高峰值。此外,與一般橙皮苷、α-醣化橙皮苷相較之下,前驅化橙皮素在吸收進入血中濃度(cmax)提升3281%、生物可利用率提升608%(圖四)。前驅化橙皮素能真正破除吸收障礙,大幅提高有效吸收的比例,有利將生理活性發揮最大化。

橙皮素令人期待的機能效果
橙皮素長期以來研究方向著重於血液循環以及代謝症候群,首先,橙皮素可促進一氧化氮的合成和釋放,進而使血管放鬆,降低血壓。其次,有助降低血液中的膽固醇,防止動脈硬化,同時維持血管的彈性和通暢。第三,增強血管內皮細胞的功能,從而促進血液循環。並且,減少血小板的聚集,從而降低血栓形成的風險。最後,橙皮素有利糖尿病併發症的預防與管理。
除了心血管循環與代謝健康,近年來,橙皮素在眼部健康、腸道微生物平衡、免疫力健康,以及對長新冠症狀的支持等方面,也是國際熱門的研究題材。其中最受矚目的是,在2022年7月份,由陽明交大、林口長庚醫院、國家衛生研究院、與衛福部國家中醫藥研究所組成的研究團隊,證實橙皮素具有延緩老化、有助回春的突破性發現。他們發現橙皮素可以促進cisd2長壽基因的表達,食用橙皮素的衰老小鼠,除了壽命延長、維持老年時期的健康狀態,甚至在心臟和肌肉的cisd2表現,回復至年輕時期的生理機能[3]。
結語
橙皮素因為廣泛的健康益處(圖五),具備莫大的潛力,堪稱保健元素的超級明星。唯一的口服吸收限制,也因為後生元發酵技術的應用也有了新的突破。相信在破除吸收率後,橙皮素將在保健品市場和健康老化方面取得重大進展,展現自然界賦予的強大力量。

參考文獻
- in vivo pharmacokinetics of hesperidin are affected by treatment with glucosidase-like bgla protein isolated from yeasts. j agric food chem. 2008 july 23; 56(14): 5550–5557
- microbial phosphorylation product of hesperetin by bacillus subtilis bcrc 80517 improves oral bioavailability in rats. j. agric. food chem. 2021, 69, 35, 10184–10193
- hesperetin promotes longevity and delays aging via activation of cisd2 in naturally aged mice. j biomed sci. 2022 jul 24; 29(1):53
- taiwan food news no.315:p40-41