任梦颖|卢建峰|李正荣|叶涛|宋媛|卢慧子|赖年月|向旭东|李阳|林琳|江少彤|王云
中国合肥工业大学食品与生物工程学院生物工艺工程研究中心，合肥230601
摘要
背景
近年来，随着全球龟类养殖业的迅速发展，龟壳作为主要副产品，因其营养价值和生物活性而受到越来越多的关注，并被应用于传统医学和保健食品中。
范围与方法
本综述系统总结了龟壳的分类和全球利用情况，以及对其使用的监管政策。从“成分-活性-产品”的角度，探讨了其关键营养成分、健康益处及其在保健食品开发中的应用前景。
主要发现与结论
关于龟类营养与健康的全球研究存在地域差异，这受到保护需求和国际法规的影响。西方国家（如美国、巴西和澳大利亚）更重视龟脂的营养价值，而中国则侧重于龟壳作为副产品的健康益处。龟壳含有蛋白质、氨基酸、矿物质、脂肪酸/酯类、类固醇、肽和多糖，具有抗炎、抗氧化、免疫调节、造血以及调节血压和血脂的作用。此外，龟壳可能对骨质疏松症、帕金森病、阿尔茨海默病和肝癌具有治疗潜力。它们还被用于饮料、龟胶、明胶、淀粉基食品和药用酒等产品中。然而，未来的研究应基于成分分析其健康益处，或通过生物活性确定活性化合物，以支持其发展为功能性食品和治疗方法。
引言
龟类作为具有生态价值和文化意义的古老爬行动物，由于其独特的壳结构和较长的寿命而持续受到学术界的关注。全球现有约357种龟类，包括322种淡水/陆地龟（315种）和35种软壳龟，主要分布在美洲（64种）、墨西哥（54种）和东南亚（图1A）（Rhodin等人，2021年）。随着工业发展，龟类资源的全球利用表现出明显的地域差异：亚洲仍保持传统的食药结合模式（如龟壳胶和龟胶），而欧洲和北美则侧重于宠物贸易和生态保护（Mali等人，2015年）。作为主要生产国，中国贡献了全球约90%的龟类产量（根据《中国渔业统计年鉴》数据），2018至2020年的年均产量为47,000吨。2020年全球总产量约为49,000吨（FAO）。这一快速增长的行业产生了大量副产品，其中龟壳占比最大（20%-30%）（Liu等人，2007年）。
现代营养研究表明，龟壳富含胶原蛋白（Yang等人，2021年）、特征氨基酸（如甘氨酸（Gly）和脯氨酸（Pro）以及矿物质（如钙（Ca）、磷（P）和镁（Mg）（Chen等人，2007年；Liu等人，2017年；Moradi等人，2022年），同时还含有功能性脂质（如棕榈酸、硬脂酸及其酯类）（Chen等人，2007年）、肽（Xia等人，2023年；Zhao等人，2024年）和多糖（Deng等人，2018年）。龟壳还具有抗炎（Qamar等人，2019年）、免疫调节（Zhang等人，2013年）、抗氧化（Zhang等人，2023年）和调节血压/血脂的作用（Sun等人，2008年；Wu等人，2012年），以及潜在的预防骨质疏松症（OP）、肝癌（Zhao等人，2024年）、帕金森病（PD）（Ye等人，2021年）和阿尔茨海默病（AD）（Cheng等人，2021年）的效果。因此，作为一种有前景的功能性食品成分，龟壳的利用具有重要的营养和健康意义。
然而，目前关于龟壳的研究存在明显的地域和学科不平衡，这对其应用带来了双重挑战。在实际应用方面，亚洲对传统食药模式的依赖缺乏系统的现代科学解释。例如，虽然关键成分如胶原蛋白I（Yang等人，2021年）、棕榈酸、硬脂酸及其酯类（Wang等人，2012年）显示出抗菌效果（Aamir Bhat等人，2023年；Negari等人，2021年），但它们在食品保存和对抗多重耐药性方面的应用潜力尚未探索。龟壳肽调节氧化应激诱导的肿瘤细胞凋亡的精确分子机制尚不清楚（Zhao等人，2024年）。在研究方面，全球关于龟壳的论文数量有所增加，中国贡献最多，其次是美国、俄罗斯和法国（图1B和C）。中国的研究主要集中在营养和健康科学等应用领域。相比之下，西方国家的研究往往受法规限制，主要集中在遗传学和生态学等基础学科上，导致应用相关研究的相对滞后（Lezcano等人，2025年；Schoch & Sues，2020年；Zimm等人，2023年）（图1D）。这种“研究-应用差距”导致龟壳在健康和营养领域的研究分散，阻碍了从成分-活性-产品方向的系统转化。同时，相关科学研究与国际保护法规（如《濒危野生动植物种国际贸易公约》CITES）之间的政策脱节进一步限制了其向现代功能性食品成分的转化。
为解决这些问题，本文从Web of Science、Scopus和PubMed数据库中收集了有关龟类的数据。本综述系统分析了龟类的分类、全球使用模式、营养成分、健康益处、功能性食品潜力及监管挑战，强调了龟壳资源在健康领域的创新应用潜力，从而促进其可持续发展。
结构与形态类别
目前，龟类主要分布在淡水、海洋和陆地环境中，全球共有超过300种（Rhodin等人，2021年）。这种物种丰富性归因于它们壳结构的显著多样性。龟壳作为保护盾牌，覆盖动物的背部和腹部，有时甚至包括头部。龟壳的骨骼结构由...
传统利用
龟壳的药用起源可以追溯到中国的新石器时代贾湖文化（约公元前8000年），河南贾湖遗址出土的刻有文字的龟壳被用于占卜和宗教仪式，为商代甲骨文的发展奠定了象征基础（Wang，2011年）。到商周时期（公元前771年之前），已经形成了成熟的占卜系统，通过烧灼龟壳裂纹来解读预兆。
营养成分及其生物活性
由于龟壳具有重要的营养和生物特性，其在全球医疗领域具有广泛的应用潜力。龟壳由蛋白质（14.78%-42.08%）、粗脂肪（4.75%-6.93%）（Ren等人，2024年）、灰分（37.89%-61.04%）、水分（2.88%-13.51%）（Jang等人，2000年）和总氨基酸（24.38%-35.33%）（Xu，2019年）组成。比较龟壳与其他龟类组织的营养价值的研究表明，其蛋白质含量...
健康益处
在中医中，龟壳用于滋养“阴”、抑制亢盛的“阳”、补肾、强骨、补血和止血（Liu，2016年）。关于龟壳功效和适应症的古代文献随着时间的推移越来越多。
多项研究表明，龟壳及其化合物在妇科、儿科和外科等多个医学领域有广泛的应用。
在功能性食品中的应用
随着全球健康意识的提高，膳食补充剂和功能性食品市场迅速扩张。龟壳因其独特的营养和药用特性而在亚洲的保健食品领域受到重视，尤其是在中国（Li等人，2012年）。当前的创新产品基于中华鳖（M. reevesii）的壳，包括药膏、饮料、米基配方、滋补酒等。
监管挑战
然而，龟壳在功能性食品中的应用受到严格国内和国际法规以及可持续性要求的严重限制（Rhodin等人，2021年；Sills等人，2020年）。其高价值开发面临多重政策障碍。国际上，CITES和IUCN红色名录对大多数药用龟类物种实施了贸易禁令或保护措施（表1）。在国内，如中国等国家的关键物种被列为保护对象。
未来展望
龟壳加工的局限性：龟壳非常坚硬，难以用传统破碎设备分解。传统的处理方法可以使壳变脆并提高其效果同时降低毒性，但这些方法能耗高且操作复杂。不过，相关研究仍有限。Ren等人（2024年）表明，高压预处理可以软化壳并便于研磨，同时显著降低能耗。
结论
受资源保护需求和现代国际法规的推动，全球对龟类及其副产品的营养和健康价值的研究显示出明显的地域差异。在中国，研究主要集中在龟类本身，特别是龟壳作为副产品的健康益处；而美国、巴西和澳大利亚等西方国家则更关注龟脂的营养价值。
未引用的参考文献
Bradai和Jribi，2020年；Chen等人，2007年；中国药典委员会，2020年；Fang等人，2013年；Li等人，2013年；Madden Hof和Jensen，2022年；国家中医药管理局，1999年；Zhang等人，2020年。
作者贡献
任梦颖：概念构思、初稿撰写。卢建峰：概念构思、项目管理、审稿与编辑、监督、资金获取。李正荣：项目管理。叶涛：撰写、审稿与编辑。宋媛：撰写、审稿与编辑。卢慧子：数据可视化。赖年月：项目管理。林琳：撰写、审稿与编辑、监督。江少彤：项目管理。王云：项目管理。
数据可用性
尽管已经提供了足够的表格和图表数据，但所有作者声明如果需要更多数据，将应要求提供。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了安徽农业研究系统（AARS-08）、中国农业研究系统（CARS-48）、教育部生物工艺工程研究中心以及中央高校基本科研业务费（资助编号：PA2023GDGP0040、PA2024GDGP0037、PA2024GDSK0056和PA2025GDGP0026）的财政支持。
