茶色素及其生物活性功能研究

盧素芳　王勝鵬

摘要：茶色素是多酚類物質(zhì)及其氧化產(chǎn)物的混合物，主要包括茶黃素、茶紅素及茶褐素。由于茶色素含有大量的酚羥基等活性基團(tuán)，因此具有較強(qiáng)的生物活性，對(duì)其抗癌、抗腫瘤、抗氧化、降血脂和消炎殺菌等生物活性功能進(jìn)行了綜述，探討了其未來研究的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：茶色素；茶黃素；茶紅素；茶褐素；生物活性

中圖分類號(hào)：S571.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）24-6117-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.002

Abstract： Tea pigments are mixtures of tea polyphenols and their derivatives， in which major components are theaflavins （TFs） and thearubigins （TRs）.Tea pigments contains a large amount of active function group and they have very strong effects on antioxidation and elimination of free radicals. This paper roundly reviewed the research progresses in the biological activity of tea pigments， such as the researches on the anti-cancer， anti-tumor， anti-oxidation， reducing blood-lipid， anti-inflammatory and antibacterial effects of tea pigments， and put forward the research focus of this field in the future.

Key words： tea pigments； biological activity；theaflavins；thearubigis；theabrownins

1 茶色素概述

茶色素是茶多酚類物質(zhì)及其氧化產(chǎn)物的混合物，包括茶黃素、茶紅素及茶褐素等三類物質(zhì)[1]。在其獲取途徑中，一般通過浸提紅茶獲得，但茶黃素和茶紅素的比例較低。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，研究者常用體外氧化茶多酚的方法獲得茶色素，其中茶黃素和茶紅素的比例較高，由于具有較多的活性羥基官能團(tuán)，其藥理功效比茶多酚要高[2]。近些年來，隨著對(duì)醫(yī)藥價(jià)值和保健價(jià)值研究的深入，茶色素受到了廣泛的重視，逐漸成為一個(gè)新的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文對(duì)茶色素生物活性研究進(jìn)行了總結(jié)，展望了其研究方向，為下一步研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 茶色素的生物活性功能

2.1 抗癌和抗腫瘤作用

茶色素可以有效地調(diào)節(jié)癌癥細(xì)胞活動(dòng)規(guī)律，促使其逐漸降低生物活性，直到最后死亡，調(diào)控細(xì)胞信號(hào)分子轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)及酶活性等。

Yang等[3]的研究表明，茶色素可以抑制人體支氣管上皮細(xì)胞的增值，防止基因突變；Dhawan等[4]研究指出，茶色素能夠阻斷人淋巴細(xì)胞的DNA斷裂；王坤波[5]研究指出，茶黃素單體和混合物對(duì)于不同的腫瘤細(xì)胞，其制效果不同，具有多重作用；Trina等[6]研究證實(shí)，茶色素通過激活Capases 3和Capases 8基因，誘導(dǎo)人白血病HL-60和K-562細(xì)胞的凋亡，不再產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)；Lu等[7]研究表明，茶多酚與茶色素可以誘導(dǎo)RGS基因表達(dá)，間接控制癌細(xì)胞的增值；Mizuno等[8]研究指出，茶黃素對(duì) MMP-2蛋白質(zhì)、RGS基因、Cyclooxygenase-2及表皮生長因子等細(xì)胞信號(hào)分子，通過對(duì)它們信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行有效的調(diào)控從而達(dá)到抗癌和抗腫瘤的作用。在抑制酶的活力方面，茶紅素可以明顯抑制細(xì)胞活力同工酶的活性，有效阻止由苯并芘誘發(fā)的DNA復(fù)合物形成，可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)方法預(yù)防癌癥的作用[9，10]；茶色素還能夠抑制過氧化氫酶的合成以及絲裂原活化蛋白激酶的活性[11]。

2.2 抗氧化作用

茶黃素能夠顯著降低小鼠體內(nèi)的酶活性，延緩脂質(zhì)氧化作用。Das等[12]應(yīng)用茶黃素處理骨髓癌細(xì)胞后，從癌細(xì)胞分離出的細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)SOD的活性有所增加；Shon等[13]研究表明，茶色素具有清除自由基的效果，保護(hù)COS-7細(xì)胞不受銅和鎘的破壞。

2.3 降血脂和預(yù)防心腦血管疾病的作用

魯奇良[14]將茶色素用于高脂血癥的臨床試驗(yàn)后得出：茶色素能夠降低Fbg、TC、TG和LDL含量，可以起到預(yù)防心腦血管疾病的發(fā)生；楊樹久[15]認(rèn)為，茶色素可以改善血脂黏性，緩解血脂的高黏性和高凝性；趙敏等[16]的研究指出，茶色素可以起到減緩血管收縮和降低其張力的作用；王文祥等[17]的研究指出，茶色素可以降低肥胖大鼠的胰島素量和調(diào)節(jié)血脂含量，改善胰島素的抵抗水平。

李四季等[18]的研究得出，茶色素可以降低總膽固醇和甘油三酯的含量，有降脂減肥的效果；Vermeer等[19]指出，茶黃素能夠抑制膽固醇進(jìn)入微泡，減少腸道對(duì)膽固醇的吸收；Cai等[20]的研究指出，茶色素通過調(diào)節(jié)NF-κB活性起到保護(hù)大腦的作用；Lin等[21]利用動(dòng)物模型研究了茶色素降低脂肪的作用，認(rèn)為茶色素可以降低脂肪的積累，促進(jìn)脂肪分解，激活A(yù)MPK蛋白激酶，提高其活性，抑制乙酰輔酶A羧化酶的活性；茶色素還可以減輕炎癥、提高血紅素加氧酶的活性，達(dá)到降低動(dòng)脈粥樣硬化的效果[22]。

2.4 抗菌消炎作用

Maity等[23]的研究證實(shí)，茶色素可以有效地緩解小鼠腹瀉和腸結(jié)構(gòu)損傷的痛苦，抑制NO和超氧陰離子的釋放和絲氨酸蛋白酶的激活，起到多種途徑消炎的作用；陳冉冉等[24]比較了不同濃度茶色素消炎效果，得出40%濃度的茶色素消炎效果最好，且組分之間存在著協(xié)同作用；Huang等[25]認(rèn)為，茶色素及其衍生物通過脂氧合酶和COX通路抑制AA代謝途徑，起到抗菌消炎的作用；Yoshino等[26]認(rèn)為茶色素可以有效地抑制細(xì)胞活性，達(dá)到抑制過敏的效果。endprint

2.5 抗病毒作用

Liu等[27]的研究認(rèn)為，茶色素具有比兒茶素更好的艾滋病毒抑制力，有希望作為艾滋病毒的抑制劑；Satoh等[28]研究指出，溶于正丁醇的茶紅素部分能抵抗肉毒桿菌神經(jīng)毒素的負(fù)面作用。

3 研究展望

茶色素是一類天然化合物，包括了茶黃素、茶紅素和茶褐素。通過對(duì)茶色素生物活性進(jìn)行研究得出，其具有抗癌和抗腫瘤作用、抗氧化作用、降血脂和降低心腦血管疾病的作用、抗菌消炎作用和抗病毒作用。但是這些研究結(jié)果的得出，是在將三種物質(zhì)混合在一起后得出的，而不是每種物質(zhì)的單獨(dú)作用。在以后的研究中，建議先將三種物質(zhì)進(jìn)行分離，再研究每種成分的生物活性功能，建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)和生物功能之間的聯(lián)系，為下一步茶色素藥物開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在結(jié)構(gòu)研究方面，茶紅素進(jìn)一步氧化之后成為茶褐素，茶褐素的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，但對(duì)其研究還比較少。

此外，在茶黃素、茶紅素和茶褐素的分離研究進(jìn)展方面差別很大，茶黃素以高效液相色譜的分離技術(shù)獲得其單體物質(zhì)，茶紅素主要以有機(jī)溶劑和色譜的方法得到單體，但得到的單體較少，而茶褐素由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分離研究尚處于起步研究階段。由此，在未來的研究方向中，要積極利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，加大對(duì)茶紅素和茶褐素的分離與提取，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定，加大生物活性功能研究，從分子水平、基因水平和蛋白質(zhì)水平等方面來闡明其作用機(jī)制及其構(gòu)效關(guān)系。上述研究將會(huì)極大地推進(jìn)茶色素的研究進(jìn)程，有效地拓寬茶色素的應(yīng)用領(lǐng)域，為以后其深入研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蕭偉祥，鐘 瑾，蕭 慧，等.茶紅色素形成機(jī)理和制取[J]. 茶葉科學(xué)，1997，17（1）：1-8.

[2] 李大祥. 茶兒茶素化學(xué)氧化的研究[D].合肥： 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2000.

[3] YANG G Y， LIAO J， LI C C， et al. Effect of black and green tea polyphenols on c-jun phosphorylation and H2O2 production in transformed and non -transformed human bronchial cell lines： possible mechanisms of cell growth inhibition and apoptosis induction[J]. Carcubigenesis， 2002， 21（ 11）： 2035-2039.

[4] DHAWAN A， AADERSON D， PASCUAL-TERESA S， et al. Evaluation of the antigenotoxic potential of monomeric and dimeric flavanols， and black tea polyphenols against heterocyclic amine-induced DNA damage in human lymphocytes using the Comet assay[J]. Mutat Res，2002，515（1-2）：39-56.

[5] 王坤波. 茶黃素的酶促合成、分離鑒定及功能研究[D]. 長沙： 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[6] TRINA K， SUBHABRATA D， MADHUMITA R， et al. Induction of apoptosis in human leukemia cells by black tea and its polyphenols theaflavin[J].Cancer Letters，2005，230（1）：111-121.

[7] LU J， GOSSLAU A， LIU A Y， et al. PCR differential display-based identification of regulator of G protein signaling 10 as the target gene in human colon cancer cells induced by black tea polyphenols theaflavin monogallate[J]. European Journal of Pharmacology，2008，601（1-3）：66-72.

[8] MIZUNO H， CHO Y Y， ZHU F， et al. Theaflavin-3， 3'-digallate induces epidermal growth factor receptor down-regulation[J]. Molecular Carcinogenesis，2006，45（3）：204-212.

[9] KRISHNAN R， MARE G B. Inhibitory effect（s） of polymeric black tea polyphenols fractions on the formation of [3H]-B（a） P-derived DNA adducts[J]. J Agric Food Chem，2004，52（13）： 4261-4269.

[10] KRISHNAN R， MARU G B. Inhibitory effect（s） of polymeric black tea polyphenols on the formation of B（a） P-derived DNA adducts in mouse skin[J]. J Environ Pathol Toxicol Oncol，2005，24（2）：79-90.

[11] ADHMI V M， AHMAD N， MUKHTAR H. Molecular targets for green tea in prostate cancer prevention[J]. J Nutr， 2003， 133（7）：2417-2424.endprint

[12] DAS M， CHAUDHURI T， GOSWAMI S K， et al. Studies with black tea and its constituents on leukemic cells and cell lines[J]. J Exp Clin Cancer Res，2002，21（4）：563-568.

[13] SHON M Y， PARK S K， NAM S H. Antioxidant activity of theaflavin and thearubigin separated from Korean microbially fermented tea[J]. Journal of Food Science and Nutriion， 2007，12（1）：1-63.

[14] 魯奇良. 茶色素治療高纖維蛋白原和高脂血癥的臨床研究[J]. 國醫(yī)論壇，2008，23（2）：16.

[15] 楊樹久.茶色素對(duì)原發(fā)性腎病綜合征患者血液流變學(xué)和血脂的影響觀察[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2008，5（9）：154.

[16] 趙 敏，姚優(yōu)修，李 婷，等.茶色素膠囊對(duì)家兔離體血管平滑肌張力的影響[J]. 中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2009，7（12）：1448-1449.

[17] 王文祥， 蘇 暢， 廖惠珍. 茶色素對(duì)單純性肥胖大鼠胰島素抵抗的影響[J].實(shí)用預(yù)防科學(xué)，2008，15（5）：1359-1360.

[18] 李四季， 莊 稼， 劉建虎， 等. 高脂血癥患者茶色素治療前后血脂及血流變指標(biāo)觀察[J]. 中國血液流變學(xué)雜志，2008（3）：361-362.

[19] VERMEER M A， MULDER T P J， MOLHUIZEN H O F. Theaflavins from black tea， especially theaflavin-3-gallate， reduce the incorporation of cholesterol into mixed micelles[J]. J Agric Food Chem，2008，56（24）：12031-12036.

[20] CAI F， LI C， WU J， et al. Modulation of the oxidative stress and nuclearfactor κB activation by theaflavin 3，3'-gallate in the rats exposed to cerebral ischemia-reperfusion[J]. Folia Biologica（Praha），2007，53（5）：164-172.

[21] LIN C L， HUANG H C， LIN J K. Theaflavins attenuate hepatic lipid accumulation through activating AMPK inhuman HepG2 cells[J]. The Journal of Lipid Research，2007，48（11）： 2334-2343.

[22] LOKE W M，PROUDFOOT J M，HODGSON J M，et al. Specific dietary polyphenols attenuate atherosclerosis in apolipoprotein E-Knockout mice by alleviating inflammation and endothelial dysfunction[J]. Arteriosclerosis， Thrombosis， and Vascular Biol ogy，2010，30（4）：749-757.

[23] MAITY S， UKIL A， KARMAKAR S， et al. Thearubigin， the major polyphenol of black tea， ameliorates mucosal injury in trinitrobenzene sulfonic acid-induced colitis[J]. Eur J Pharmacol，2003，470（1-2）：103-112.

[24] 陳冉冉，傅柏平.茶色素抑制變形鏈球菌的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 口腔醫(yī)學(xué)，2007，27（4）：181-183.

[25] HUANG M T， LIU Y， RAMJI D， et al. Inhibitory effects of black tea theaflavin derivatives on 12-O-tetrade-canoylphorbol-13-acetate-induced inflammation and arachidonic acid metabolism in mouse ears[J]. Molecular Nutrition & Food Research，2006，50（2）：115-122.

[26] YOSHINO K，YAMAZAKI K，SANO M. Preventiv eeffects of black tea theaflavins against mouse type Ⅳ allergy[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture，2010，90（12）： 1983-1987.

[27] LIU S， LU H， ZHAO Q， et al. Theaflavin derivatives in black tea and catechin derivatives in green tea inhibit HIV entry by targeting gp41[J]. Biochimica et Biophysica Acta， 2005，1723（1-3）：270-281.

[28] SATOH E， ISHII T， SHIMIZU Y， et al. The mechanism underlying the protective effect of the thearubigin fraction of black tea （Camellia sinensis） extract against the neuromuscular blocking action of botulinum neurotoxins[J]. Pharmacol Toxicol，2002，90（4）：199-202.endprint