茶的抗菌抗病毒功效

呂海鵬，張盛，林智*

1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，310008；2.長(zhǎng)興茶乾坤食品有限公司院士工作站，313100

茶是一種綠色、天然、健康的飲品，深受世界各國(guó)消費(fèi)者的喜愛(ài)。除了具有防癌、減肥降脂、緩解代謝綜合征、預(yù)防心血管疾病、預(yù)防神經(jīng)退行性疾病等諸多保健功效外，茶還具有顯著的抗菌和抗病毒功效。早在1 000多年前的唐、宋年間，我國(guó)的醫(yī)書上就有茶葉可以殺菌、止痢的記載[1]。隨著科學(xué)研究的不斷深入，茶的抗菌抗病毒功效逐漸被人們揭示[2]，并已經(jīng)在藥物開(kāi)發(fā)、食品保鮮以及日化用品等領(lǐng)域取得了較好的應(yīng)用效果。

一、茶的抗菌作用

1.茶的抗菌作用與口腔健康

變形鏈球菌（Streptococcus mutans）是人類齲齒的主要致病菌。茶中富含多酚類成分，研究表明，茶多酚對(duì)變形鏈球菌有較強(qiáng)的抑制作用（其抑菌活性強(qiáng)于葡萄多酚），有潛力發(fā)展成為治療或預(yù)防齲齒的抗菌藥物，可添加于口腔保健用品中以增強(qiáng)防齲效果。例如，美國(guó)佩斯大學(xué)研究指出，添加了白茶提取物的各種牙膏，殺菌效果得到增強(qiáng)。此外，紅茶與綠茶相比，一般是紅茶對(duì)變形鏈球菌的抑制效果更好。有研究表明，在100～400 mg/mL 的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，綠茶和紅茶對(duì)變形鏈球菌的最低抑菌濃度分別為150 mg/mL和50 mg/mL，可見(jiàn)在相同的濃度條件下，紅茶的效果優(yōu)于綠茶[3]。

牙齦卟啉單胞菌（Porphyromonas gingivalis）和普雷沃氏菌（Prevotellaspp.）是兩種重要的牙周致病菌。綠茶提取物對(duì)上述這兩種細(xì)菌有很好的抑制效果，研究表明，將綠茶提取物用于治療后，病人口腔中的牙周致病菌顯著減少[4]。此外，有研究指出，與其他5 種中藥提取物（厚樸酚、黃芩甙、大黃素、五倍子提取物和黃連素）相比，茶多酚對(duì)9 種牙周可疑致病菌的最低殺菌濃度和最低抑菌濃度值較低，說(shuō)明茶多酚具有更強(qiáng)的抑菌能力[5]。

2.茶的抗菌作用與腸胃健康

茶可以降低腸道中有害細(xì)菌的數(shù)量，增加腸道中有益細(xì)菌的數(shù)量，從而增強(qiáng)人體腸道免疫。研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚不僅能抑制腸道有害菌，而且還能促進(jìn)腸道有益菌生長(zhǎng)，用含綠茶提取物的飼料喂養(yǎng)小牛，發(fā)現(xiàn)小牛腸道中乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌的含量顯著增多，而梭菌等有害菌數(shù)量顯著降低，小牛腹瀉減少，死亡率明顯下降[6]。

大腸桿菌O157:H7 是一類能導(dǎo)致人類腸道疾病的病原菌。研究表明，當(dāng)咖啡堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5%以上時(shí)對(duì)大腸桿菌O157:H7 有非常明顯的抑菌效果；當(dāng)綠茶提取物與NaCl結(jié)合使用時(shí)抑菌效果明顯提高[7]。產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌（Enterotoxigenic Escherichia coli）是一類引起人和幼畜腹瀉的重要病原菌。研究發(fā)現(xiàn)，綠茶提取物和紅茶提取物可以顯著抑制產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌對(duì)腸液和電解質(zhì)平衡的干擾[8]。嗜水氣單胞菌（Aeromonas hydrophila）也是一種典型的人、畜、魚共患病病原菌，人類可因致病性嗜水氣單胞菌感染而發(fā)生腹瀉、食物中毒、繼發(fā)感染。研究發(fā)現(xiàn)，將綠茶提取物添加于羅非魚日常飼料中，能提高羅非魚對(duì)嗜水氣單胞菌的抵抗能力[9]。

幽門螺桿菌（Helicobacter pylori）與慢性胃炎、消化性潰瘍病、低度惡性的胃黏膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤和胃癌密切相關(guān)[10]。茶對(duì)由幽門螺桿菌引起的各種胃病具有治療或者預(yù)防作用。研究表明，富含多酚類的綠茶對(duì)幽門螺桿菌有抑制作用，可以用于治療或預(yù)防包括胃癌、胃潰瘍等由幽門螺桿菌引起的各種胃病。EGCG和EC對(duì)幽門螺桿菌的最低抑菌范圍分別為50～100 μg/mL 和800～1 600 μg/mL，表明日常飲茶時(shí)的茶多酚濃度對(duì)幽門螺桿菌可能有明顯的抑制作用[11]。此外，不同茶類對(duì)幽門螺桿菌的抑制作用有所差異。有研究比較了綠茶、紅茶、烏龍茶和白茶四大茶類的9 種茶葉提取物及提取時(shí)間對(duì)幽門螺桿菌的抑制作用，發(fā)現(xiàn)當(dāng)提取時(shí)間為5 min 時(shí)各類茶均表現(xiàn)出抑菌作用，而當(dāng)提取時(shí)間為2 min 時(shí)只有大吉嶺紅茶和泰舒白茶表現(xiàn)出對(duì)幽門螺桿菌的抑制作用[12]。

3.茶的抗菌作用與皮膚健康

綠茶提取物對(duì)人類皮膚致病菌有較強(qiáng)的抑制作用。有研究分析比較了EGCG 和其他抗真菌成分對(duì)臨床分離出的皮膚真菌的作用，發(fā)現(xiàn)所有的受試菌株對(duì)EGCG 的敏感性高于氟康唑和氟胞嘧啶，EGCG的抗真菌效果比氟康唑高出約4倍，而比氟胞嘧啶高出4～16倍[13]。此外，綠茶提取物對(duì)于表皮葡萄球菌、藤黃微球菌和亞麻短桿菌等也均有抑制作用[14]。茶葉中的皂甙成分也是一種具有抗真菌活性的成分，對(duì)皮膚致病真菌，例如小孢霉屬病菌（Microsporum audouinii）等，表現(xiàn)出良好的抑制活性[15]。

4.茶的抗菌作用與食品保鮮

微生物是導(dǎo)致食品變質(zhì)的主要原因之一，茶葉中的抗菌成分作為天然的防腐劑可應(yīng)用于食品保鮮。例如，將綠茶提取物應(yīng)用于冷凍白蝦的保鮮貯藏，能顯著抑制微生物的滋生[16]；將綠茶提取物用于牡蠣肉的保鮮上，可以達(dá)到延長(zhǎng)牡蠣肉貨架期的目的[17]。茶黃素是一種天然的抗菌劑，作為食品添加劑可以提高食品的安全、衛(wèi)生。研究表明，茶多酚和幾種主要兒茶素對(duì)一些食物中有益細(xì)菌（例如乳酸菌和雙歧桿菌等）的最小抑制濃度是對(duì)有害細(xì)菌最小抑制濃度的2～5 倍[18]。

茶多酚對(duì)于嗜熱脂肪芽孢桿菌有較好的抑制效用，有助于防止食物腐敗變質(zhì)[19]。綠茶提取物在熟牛肉、雞肉、豬肉的冷卻過(guò)程中能抑制產(chǎn)氣莢膜梭菌孢子的萌發(fā)與生長(zhǎng)[20]。此外，黑茶對(duì)桿菌也具有一定的抑菌能力，研究發(fā)現(xiàn)茯磚茶的浸提物對(duì)一些食品致病菌有抑制作用，尤其是對(duì)一些芽孢形成菌，如蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌和生孢梭菌具有抑制作用[21-22]。

5.茶的抗菌作用與臨床醫(yī)療

金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，SA）是引起細(xì)菌性食物中毒和院內(nèi)感染的一種主要致病菌。研究發(fā)現(xiàn)，綠茶提取物對(duì)金黃色葡萄球菌有很好的抑制作用，EGCG 對(duì)金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度為58 mg/L[23]；此外，綠茶提取物與氯化鈉（NaCl）聯(lián)合使用能提高綠茶提取物對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌效果[7]。

抗藥性金黃色葡萄球菌（Methicillin-resistant staphylococcus aureus，MRSA）對(duì)于多種抗生素具有耐藥性。研究發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸（Vc）能提高EGCG 的穩(wěn)定性，從而能增加其對(duì)MRSA 的抑菌效果，其中EGCG 單獨(dú)使用對(duì)MRSA 的最低抑菌濃度為64 μg/mL，而添加抗壞血酸后的最低抑菌濃度為32 μg/mL[24]。不同茶類的茶葉對(duì)MRSA 均有一定的抗菌作用，研究表明抗菌作用較強(qiáng)的是白茶、綠茶和烏龍茶。

綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）是一種致病力較低但抗藥性強(qiáng)的桿菌，廣泛存在于自然界，是傷口感染較常見(jiàn)的一種細(xì)菌。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)pH為5.0、6.5和8.0時(shí)，表面活性劑和防腐劑均能增強(qiáng)綠茶提取物的抑菌效果[25]；茶多酚能通過(guò)破壞綠膿桿菌細(xì)胞膜達(dá)到抑菌作用，當(dāng)茶多酚質(zhì)量濃度在0.75 mg/mL 以上時(shí)，對(duì)綠膿桿菌有顯著的抑菌效果[26]。

嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌（Stenotrophomonas maltophilia） 和鮑曼不動(dòng)桿菌（Acinetobacter baumannii）是醫(yī)院感染的重要病原菌，對(duì)大多數(shù)抗菌藥物具有耐藥性。研究表明，茶黃素對(duì)這兩種病原菌有明顯的抑菌效果；將茶黃素與EC結(jié)合使用時(shí)抑菌效果顯著提高[27]。此外，有研究指出，EGCG對(duì)耐抗生素的鮑曼不動(dòng)桿菌是一種十分有效的抗菌劑[28]。

結(jié)核桿菌（Mycobacterium tuberculosis）是引起肺結(jié)核的主要病原菌，EGCG 不僅能通過(guò)下調(diào)色氨酸-天冬氨酸外殼蛋白基因表達(dá)抑制結(jié)核桿菌，還能夠抑制結(jié)核桿菌enoyl-?；d體蛋白還原酶（Inha）活性[29]。

二、茶的抗病毒作用

1.茶對(duì)流感病毒的抑制作用

茶中的茶多酚、兒茶素、茶黃素等成分對(duì)流感病毒都表現(xiàn)出了顯著的抑制效果，具有潛在藥物開(kāi)發(fā)價(jià)值。例如，研究發(fā)現(xiàn)，EGCG 和ECG 在MDCK 細(xì)胞培養(yǎng)中對(duì)眾多流感病毒有顯著的抑制作用，對(duì)于甲型流感病毒，EGCG、ECG和EGC的有效抑制濃度（EC50）分別為22～48、22～40、309～318 μmol/L[30]；此外，研究表明，茶黃素及其3 種衍生物均表現(xiàn)出對(duì)流感病毒的抑制作用[31]。

2.茶對(duì)人類免疫缺陷病毒的抑制作用

人類免疫缺陷病毒（HIV）是一種感染人類免疫系統(tǒng)細(xì)胞的慢病毒。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)EGCG 濃度大于10 μmol/L 時(shí)，可減小病毒蛋白酶對(duì)底物的親和力[32]。EGCG 還可抑制多種DNA 酶、RNA酶，抑制HIV-1 逆轉(zhuǎn)錄酶的作用比抑制DNA 聚合酶作用高5～10 倍；CG、ECG、GCG、EGCG 等兒茶素能抑制HIV-1 整合酶的活性[33]。茶黃素衍生物和兒茶素衍生物都能抑制HIV 包膜糖蛋白與靶細(xì)胞的融合，茶黃素類衍生物比兒茶素類具有更強(qiáng)的抗HIV 病毒效應(yīng)[34]，茶黃素還可以抑制HIV 逆轉(zhuǎn)錄酶的活性[35]。茶黃素衍生物可以作為候選殺微生物劑預(yù)防HIV 傳播，具有藥物開(kāi)發(fā)價(jià)值。

3.茶對(duì)乙肝病毒的抑制作用

茶葉提取物對(duì)乙肝病毒（HBV）表現(xiàn)出了良好的抑制作用。綠茶提取物可在HBV復(fù)制的各個(gè)環(huán)節(jié)起到抑制作用，是一種有效的抗乙肝病毒成分。綠茶提取物可以明顯抑制乙肝病毒抗原的表達(dá)與復(fù)制，減少HBV DNA 和HBVccc DNA 的復(fù)制。研究表明[36]，綠茶提取物對(duì)乙肝病毒表面抗原（HbsAg）、乙肝病毒e抗原（HbeAg）、胞外病毒DNA、胞內(nèi)病毒DNA均有抑制作用。與綠茶提取物相比，單一成分EGCG 對(duì)乙肝病毒的抑制作用稍弱于綠茶提取物。另外有研究發(fā)現(xiàn)，白茶提取物對(duì)HBsAg 和HBeAg 表達(dá)均有顯著的抑制作用，對(duì)HBsAg表達(dá)的抑制率最高可達(dá)40.70%，對(duì)HBeAg 表達(dá)的抑制率最高可達(dá)39.94%[37]。此外，人們利用乙肝病毒轉(zhuǎn)染細(xì)胞株，也證實(shí)了普洱茶提取物對(duì)乙肝病毒的抑制作用，普洱茶提取物中的活性成分（茶多酚、茶黃素、茶氨酸等）對(duì)其具有協(xié)同作用[38]。

4.茶對(duì)皰疹病毒的抑制作用

研究發(fā)現(xiàn)，兒茶素類及其衍生物都具有抗皰疹病毒活性。EB 病毒（Epstein Barr Virus，EBV）是皰疹病毒的一種，是一種與多種腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)的外部致病因子。研究發(fā)現(xiàn)[39]，EGCG濃度超過(guò)50 μmol/L，能夠抑制包括Rta、Zta 和EA-D 在內(nèi)的EB 病毒裂解周期蛋白的表達(dá)。另外，EGCG通過(guò)抑制即刻基因的轉(zhuǎn)錄來(lái)阻斷EB病毒的裂解周期，從而抑制EB 病毒進(jìn)入裂解周期。EGCG能在蛋白水平和轉(zhuǎn)錄水平上抑制EB病毒裂解復(fù)制。研究發(fā)現(xiàn)，50 μmol/L EGCG 能抑制EB病毒核抗原與oriP-DNA 的結(jié)合，引起維持EB 病毒以染色體外形式的消除，最終損害EB病毒的隱性感染[40]。

5.茶對(duì)其他病毒的抑制作用

EGCG 能在細(xì)胞內(nèi)通過(guò)多種機(jī)制抗腺病毒[41]。此外，研究發(fā)現(xiàn)，與綠茶、烏龍茶相比，普洱茶和紅茶的水提物可顯著抑制SARS病毒的3CLPro蛋白酶活性，抑制病毒在宿主中復(fù)制，具有較強(qiáng)的抗病毒作用[42]。目前市場(chǎng)上已有比較成功的以茶葉提取物為主劑的抗病毒藥物。例如，因?yàn)榫G茶兒茶素對(duì)尖銳濕疣具有較好的療效，2006年美國(guó)食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)了治療尖銳濕疣的天然植物藥物（兒茶素藥物）上市，命名為Veregen。

三、茶葉中發(fā)揮抗菌和抗病毒功效的主要化學(xué)成分

現(xiàn)有研究表明，茶葉中發(fā)揮抗菌和抗病毒活性的化學(xué)成分主要是茶多酚、茶色素、生物堿、茶皂素、香精油等，其中以EGCG 為代表的兒茶素成分和以茶黃素為代表的茶色素成分是茶葉發(fā)揮其抗菌和抗病毒功效的關(guān)鍵成分；此外，聚酯型兒茶素成分、咖啡堿、木犀草素、山奈酚等黃酮及其糖苷、沒(méi)食子酸，以及香葉醇等揮發(fā)性成分也是茶葉中重要的抗菌和抗病毒成分[2]。

研究發(fā)現(xiàn)，這些化學(xué)成分在發(fā)揮抗菌和抗病毒功效的過(guò)程中，與氯化鈉、維生素C 及某些抗生素成分具有一定的協(xié)同作用。例如β-內(nèi)酰胺抗生素，有研究提出將沒(méi)食子型兒茶素和β-內(nèi)酰胺抗生素一起使用以解決抗二甲氧苯青霉素抗菌素的金色葡萄糖球菌問(wèn)題。此外，茶葉中的其他化學(xué)成分，例如茶多糖和茶氨酸等，具有增強(qiáng)機(jī)體免疫的作用，從而能間接發(fā)揮抗菌抗病毒的功效。哈佛大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，茶飲料中含有L-茶氨酸，當(dāng)它進(jìn)入人體被肝臟分解后，會(huì)轉(zhuǎn)換成乙胺，繼而激活機(jī)體T 細(xì)胞，增強(qiáng)人體的免疫力[2]。

四、茶的抗菌和抗病毒機(jī)理

茶的抗菌和抗病毒功效的機(jī)理，根據(jù)目前的研究，主要涉及以下6個(gè)方面[2]（圖1）。

1.抑制病原微生物的粘附

茶葉中的化學(xué)成分能抑制病原微生物的粘附。例如，茶多酚能抑制鏈球菌產(chǎn)生的葡酰轉(zhuǎn)移酶，使形成不溶性葡聚糖的過(guò)程受阻，細(xì)胞無(wú)法粘附在牙齒表面形成菌斑而抑制齲齒的發(fā)生。

2.對(duì)酶的競(jìng)爭(zhēng)抑制作用

茶葉中化學(xué)成分對(duì)酶的競(jìng)爭(zhēng)抑制作用。例如，茶多酚對(duì)艾滋病毒逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶的抑制方式是與模板引物相競(jìng)爭(zhēng)，而RNA聚合酶的抑制方式是和核苷基物相競(jìng)爭(zhēng)，起到抑制艾滋病毒的作用。

圖1 茶葉抗菌和抗病毒的主要機(jī)理

3.破壞菌體細(xì)胞膜

茶葉中的化學(xué)成分能破壞菌體細(xì)胞膜。茶葉中的化學(xué)成分能特異地凝固細(xì)菌蛋白、破壞細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)或與菌體DNA結(jié)合，從而改變細(xì)菌生理狀態(tài)并抑制其生長(zhǎng)。

4.抑制病毒的基因表達(dá)

茶葉中的化學(xué)成分能在轉(zhuǎn)錄水平上抑制基因表達(dá)。例如，EGCG 在轉(zhuǎn)錄水平上抑制EB 病毒BZLFl、BMRFl 基因的轉(zhuǎn)錄活 性；EGCG能抑制乙肝病毒共價(jià)環(huán)狀DNA 及DNA 復(fù)制中間體的合成。

5.提高機(jī)體的抗感染能力

茶葉中的化學(xué)成分能以多種方式激活白細(xì)胞，提高機(jī)體的抗感染能力。例如，茶葉中的茶多糖和茶氨酸具有免疫調(diào)節(jié)作用。

6.干擾病毒增殖程序，阻斷病毒核酸復(fù)制

茶葉中的化學(xué)成分能干擾病毒增殖周期的少數(shù)程序，從而阻斷病毒核酸的復(fù)制，抑制蛋白的表達(dá)，起到抗病毒的作用。例如，綠茶提取物對(duì)葡萄糖苷酶有抑制作用，而葡萄糖苷酶是病毒加工合成糖蛋白和糖脂必不可少的物質(zhì)。