茶紅素的生物學(xué)活性分析與研究

何鑫（中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院，河北秦皇島066010）

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茶紅素的生物學(xué)活性分析與研究

何鑫
（中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院，河北秦皇島066010）

摘要：紅茶湯色成分中主要包含一種名為茶紅素的物質(zhì)，茶紅素含量會(huì)對(duì)紅茶品質(zhì)形成直接影響，并且這種成分具有一定的保健效果?，F(xiàn)對(duì)茶紅素和其研究進(jìn)展進(jìn)行概述，并深入剖析茶紅素的制取和分離，最后，提出茶紅素的功效。

關(guān)鍵詞：茶紅素；生物學(xué)；活性

隨著醫(yī)學(xué)事業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，茶紅素具有抗病毒、抗病菌、抗心腦血管疾病等諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)Ω哐獕?、高血脂、腦梗塞等疾病起到極好的預(yù)防和治療作用。我國(guó)作為茶葉大國(guó)，茶葉生產(chǎn)量較大，但茶制品的研究成果相對(duì)較低，所以，對(duì)茶紅素的生物學(xué)活性研究逐漸成為了研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

1 茶紅素

1.1 茶紅素概述

茶紅素屬于異質(zhì)類型的酚性酸性色素的統(tǒng)稱，通常在普洱茶（熟茶）與紅茶中較為常見(jiàn)，且含量豐富。這種色素在普洱茶中屬于重要的湯色成分，其對(duì)茶湯濃度存在一定影響，同時(shí)也是普洱茶滋味強(qiáng)度影響的重要成分之一。茶紅素屬于抗氧化劑，且抗氧化能力很強(qiáng)，能夠輔助老化機(jī)體實(shí)現(xiàn)對(duì)生物氧化的抵抗，與茶多酚類存在相似效果，但效果更強(qiáng)。在生物化學(xué)中，茶紅素屬于異質(zhì)性褐紅色或者紅色的、差異性極大的酚性物質(zhì)，很難做到這類物質(zhì)的提取，干茶中橙褐色化合物約占茶紅素的6%-8%重量，在色澤與味道等方面存在重要作用。

1.2 茶紅素的發(fā)現(xiàn)

最開(kāi)始，茶葉發(fā)酵被人們理解為微生物的作用和影響，而B(niǎo)amber Nanninga將茶葉中的氧化酶進(jìn)行提取和分離，從而充分解釋了紅茶發(fā)酵的過(guò)程是由于生物催化劑酶的作用，因此，人們開(kāi)始對(duì)茶葉發(fā)酵有了正確的認(rèn)知。1952年，Robertts研究出紅茶在發(fā)酵后的初始產(chǎn)物是由于焦性沒(méi)食子基經(jīng)酶促氧化而產(chǎn)生的，從而形成紅茶色素。1962年，Roberts使用雙向紙層析法發(fā)現(xiàn)茶紅素，并進(jìn)行命名。由于對(duì)茶紅素的研究不斷增多，人們對(duì)茶紅素中所具有的特殊功效也有了更為深入的認(rèn)識(shí)，并以此進(jìn)行深入研究，將其不斷應(yīng)用于醫(yī)藥保健領(lǐng)域。

1.3 茶紅素的分類

茶紅素的分類通常是依照其本身的溶解性與色譜執(zhí)行的，相關(guān)研究結(jié)果顯示，依照色譜分類茶紅素，可分為不可辨析茶紅素、可辨峰值可溶性茶紅素及無(wú)法被色譜柱吸附茶紅素。Roberts按照茶紅素的溶解性進(jìn)行分類，紅茶湯使用正丁醇進(jìn)行提取，根據(jù)不同溶劑對(duì)其溶解度將茶紅素分為溶于乙酸乙酯的1號(hào)茶紅素、溶于水和乙醚的2號(hào)茶紅素和僅溶于水的3號(hào)茶紅素。

2 茶紅素的研究進(jìn)展

2.1 茶紅素形成的研究進(jìn)展

茶紅素的來(lái)源主要集中于紅茶當(dāng)中，茶多酚類化合物在經(jīng)過(guò)聚苯醚（PPO）和過(guò)氧化酶（POD）氧化后產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物，一般是依照酶促模擬氧化和化學(xué)氧化實(shí)現(xiàn)的體外模擬氧化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)兒茶素與氧化產(chǎn)物的氧化研究機(jī)理研究。

茶紅素的形成是通過(guò)一系列生物化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，其中包括兒茶素的酸化聚合反應(yīng)、兒茶素的氧化聚合反應(yīng)、兒茶素的氧化駢環(huán)反應(yīng)、兒茶素的聚合物次級(jí)環(huán)化反應(yīng)、蛋白質(zhì)與兒茶素聚合物締合反應(yīng)及兒茶素的甲基聚合反應(yīng)等。

2.2 茶紅素與紅茶質(zhì)量關(guān)系

在紅茶中，含量最多的是茶紅素，在紅茶總量中大約占據(jù)紅茶的20%。而紅茶中多酚類物質(zhì)有70%是茶紅素，這明顯說(shuō)明紅茶質(zhì)量與茶紅素之間存在的密切關(guān)系。茶紅素含量的多少?zèng)Q定了紅茶湯滋味的濃度和顏色，所謂“紅湯紅葉”這種說(shuō)法，就是由紅茶中的茶紅素決定的。

2.3 茶紅素制備研究進(jìn)展

茶葉多酚類物質(zhì)與茶黃素均具有一定的保健功效，但茶紅素對(duì)人體的保健作用并不被多數(shù)人關(guān)注。近些年，科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，茶紅素的制備提取逐漸被人們研究開(kāi)發(fā)，隨著各種分離、提純方式的發(fā)展和進(jìn)步，茶紅素的制取已經(jīng)逐漸成熟，為茶紅素在醫(yī)藥、保健方面發(fā)揮作用起到積極作用。

3 茶紅素的制取和分離

茶紅素的制取方法主要分為有機(jī)溶劑提取法和色譜分離法兩種。

3.1 有機(jī)溶劑提取法

茶紅素活性不同為提取茶紅素提供有效途徑，采用正丁醇、酸性正丁醇和乙酸乙酯等依照活性差異提取茶紅素成為可能。通過(guò)這種方式，提取茶紅素后，將其進(jìn)行分類整理，制取出5種不同茶紅素，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分離提純，最終得到不含有咖啡堿、兒茶素的茶紅素。

3.2 色譜分離法

色譜分離法主要分為高速逆流色譜（HSCCC）、離心沉淀色譜（CPC）和Sephadex LH-20柱色譜3種方法。其中，使用高速逆流色譜法能夠制取一種高純度的茶紅素，使用離心沉淀色譜法能夠制取正丁醇可溶和乙酸乙酯可溶兩部分茶紅素，使用Sephadex LH-20能夠根據(jù)物質(zhì)分子量大小的不同，得到不同分子量的三種茶紅素。

4 茶紅素的生物學(xué)活性

4.1 抗心腦血管疾病功效

經(jīng)研究表明，茶紅素具有較好的防止血小板粘附效果，主要是由于茶紅素中含有對(duì)血管緊張素Ⅰ酶轉(zhuǎn)換酶（ACE酶）具有加強(qiáng)的抑制效果，在一定程度上起到了降壓效果，從而對(duì)動(dòng)脈硬化導(dǎo)致的心腦血管疾病。需要注意的是，茶紅素對(duì)梭肚酶的抑制作用相對(duì)較弱。已經(jīng)逐漸應(yīng)用于對(duì)心腦血管疾病的防治中，起到改善患者微循環(huán)的效果，藥理價(jià)值較高。

4.2 抗衰老氧化功效

茶紅素能夠?qū)ι矬w中的各種酶活性進(jìn)行調(diào)節(jié)，消除自由基，實(shí)現(xiàn)抗氧化作用。人體中自由基過(guò)量，將導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化加速，使代謝功能出現(xiàn)異常，發(fā)生明顯下降，造成機(jī)體衰老。而茶紅素可以經(jīng)親核性肽與眾多親電子化合物形成催化反應(yīng)，造成外源化合物在進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)活性降低，從而有效降低生物活性產(chǎn)物含量，起到對(duì)人體的保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)，茶紅素對(duì)于清除自由基、抑制生命代謝、實(shí)現(xiàn)抗老化具有鮮明作用，因此，在抵抗衰老方面，茶紅素逐漸受到人們關(guān)注。

4.3 抗病毒功效

茶紅素對(duì)于抑制脫氧核酸與核糖核酸聚合酶活性存在鮮明作用，其能夠有效的使冠狀病毒與牛輪狀病毒失去效果，這是因?yàn)樵诓杓t素中存在的沒(méi)食子酞基團(tuán)可提升其對(duì)病毒的抑制效果。據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，紅茶提取液中的茶紅素能夠完全抑制人體內(nèi)的人狀輪狀病毒的毒性，起到較好的抗病毒功效。

4.4 抗突變功效

細(xì)胞色素CYP450突變的主要原因，茶紅素對(duì)CYP450所引起的突變起到極好的抑制激活功效。人體淋巴細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，紅茶中的茶紅素能夠充分抑制機(jī)體色素細(xì)胞，使其對(duì)癌癥的誘發(fā)作用效果降低，從而降低突變的可能。另外，茶紅素的形成過(guò)程包含眾多的合成反應(yīng)和分解反應(yīng)，其中間物質(zhì)較多，且通過(guò)對(duì)過(guò)氧化氫異丙苯、丹酮、迭氮化鈉、4-硝基鄰苯二胺等，對(duì)生物細(xì)胞的基因突變起到顯著抑制功效。

4.5 預(yù)防肥胖功效

在人體中，有類似胰島素的生長(zhǎng)因子會(huì)導(dǎo)致叉頭轉(zhuǎn)錄因子的蛋白磷酸化，對(duì)磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的活性起到了一定的抑制作用，而這是導(dǎo)致患者肥胖的主要原因。茶紅素對(duì)于高脂導(dǎo)致的體重增加存在一定抑制作用，實(shí)現(xiàn)預(yù)防肥胖的功效。

4.6 抗炎功效

通常來(lái)講，炎癥病原細(xì)胞會(huì)通過(guò)過(guò)氧化物和活性氧化物實(shí)現(xiàn)對(duì)腸壁組織細(xì)胞造成損傷，其原因是病原物質(zhì)為半抗原細(xì)胞，且性質(zhì)為酸性，在人體內(nèi)無(wú)法形成單獨(dú)的誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，而是需要通過(guò)乙醇的輔助，將其與腸道粘膜進(jìn)行反應(yīng)和轉(zhuǎn)化，進(jìn)而誘發(fā)相應(yīng)的免疫反應(yīng)，促使抗原產(chǎn)生。并且，抗原細(xì)胞能夠刺激淋巴細(xì)胞向致敏淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)腸道炎癥，而茶紅素能夠清除上述病原物質(zhì)，有效減少腸道炎癥的發(fā)生，也對(duì)細(xì)胞脂質(zhì)的過(guò)氧化程度起到一定的效果。茶紅素通過(guò)有效調(diào)節(jié)炎癥的介質(zhì)和炎癥性細(xì)胞因子，以降低氨酸蛋白酶的活性，對(duì)炎癥細(xì)胞起到極佳的抑制活性的作用，從而起到抗炎功效。

4.7 抗白血病功效

茶紅素能夠?qū)β粤０准?xì)胞和細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)造成不同程度的影響，這就說(shuō)明茶紅素能夠充分抑制病毒細(xì)胞DNA的合成與細(xì)胞增殖，從而對(duì)可引發(fā)白血病的細(xì)胞起到破壞的功效。茶紅素通過(guò)下調(diào)細(xì)胞內(nèi)蛋白酶的基因表達(dá)量，將細(xì)胞分裂的過(guò)程進(jìn)行控制，同時(shí)，保持連續(xù)分裂的能力不被表達(dá)，最終實(shí)現(xiàn)抗白血病的功效。

4.8 抗癌功效

茶紅素能夠有效抑制表皮生長(zhǎng)因子受體和血小板衍生生長(zhǎng)因子受體的自動(dòng)磷酸化活性，這種抑制效果直接起到預(yù)防腫瘤細(xì)胞的增值，起到較好的抗癌功效。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，茶紅素在磷脂酰肌醇-3-激酶的作用效果下，能夠?qū)⒚顾氐牡鞍踪|(zhì)制造過(guò)程進(jìn)行抑制和清除，也對(duì)酶的制造過(guò)程和集體的免疫功能起到控制和改善的功效。另外，茶紅素通過(guò)縮小癌變組織的體積，充分減少在病變組織部位的血液供應(yīng)情況，對(duì)癌癥的防治起到極好的效果，但茶紅素對(duì)正常人體增長(zhǎng)表皮角質(zhì)細(xì)胞形成無(wú)影響。

5 茶紅素應(yīng)用前景

茶紅素的醫(yī)藥、保健作用在未來(lái)發(fā)展中存在重要影響力，其在醫(yī)藥和食品領(lǐng)域存在重要價(jià)值。茶紅素安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、水溶性優(yōu)等諸多特點(diǎn)在食品領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值較高，兼具其保健效果，可用作天然可食用色素。在醫(yī)藥領(lǐng)域中，由于茶紅素能夠改善血凝癥狀，逐漸成為治療血管性老年癡呆的首選藥物。另外，茶紅素在治療慢性胃炎、胃癌等疾病中的臨床效果較好，充分改善患者自由基的代謝指標(biāo)和血液的流變性，相比于傳統(tǒng)的口服降糖藥物和胰島素來(lái)說(shuō)，更有利于患者的健康和病情恢復(fù)。另外，茶紅素所具有的消炎作用可用于清除口臭，將其作為牙膏能夠起到防齲抗齲和潔凈牙齒的功效。

目前，盡管茶紅素的藥理功效已經(jīng)作為藥物原料被廣泛的應(yīng)用于臨床治療當(dāng)中，但是尚未得到單體化合物，所以，對(duì)茶紅素的生物學(xué)活性分析仍然處于一個(gè)不斷發(fā)展和研究的過(guò)程。

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基金項(xiàng)目：河北省教育廳課題，課題名稱：河北省城市溫室氣體清單編制實(shí)踐研究，課題編號(hào)：SZ151193。

作者簡(jiǎn)介：何鑫（1980-），男，錫伯族，遼寧沈陽(yáng)人，碩士，講師，研究方向：微生物學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)。