茶葉中黃酮類化合物對腸道的保護作用的研究概況

劉海燕 曹藩榮

（華南農(nóng)業(yè)大學 廣東廣州 510000）

1 前言

茶葉是中國從古至今的一種天然植物飲料，中國是一個具有多茶類的國家，目前茶葉按照制作工藝的不同，分為綠、黃、白、青、黑和紅茶六大茶類，不同的加工工藝可以促進茶葉內(nèi)部的化學物質(zhì)發(fā)生變化，形成茶葉的不同風味和不同功效，這些茶葉中所蘊含的物質(zhì)對人體十分有益[1]。茶葉中具有多種活性成分，包括茶多酚、茶多糖、茶氨酸、茶色素、生物堿、皂苷、維生素等[2]，并且已被研究證明這些活性成分具有多種保健功能，如調(diào)節(jié)糖脂代謝、抗氧化、防癌抗癌、增強免疫力、抗腫瘤、清除自由基、保護神經(jīng)系統(tǒng)等[3]。

茶葉中含有豐富的黃酮類物質(zhì)—— 一種重要的抗氧化和抗炎物質(zhì)，例如綠茶中具有較多的黃酮類物質(zhì)，但是無咖啡堿茶和速溶茶中只有少量的黃酮類物質(zhì)[4]。不同季節(jié)、產(chǎn)地環(huán)境、茶樹品種和加工工藝等都會影響茶葉中黃酮類物質(zhì)的含量。有研究通過大數(shù)據(jù)調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)茶葉是日常飲食中黃烷-3-醇和黃酮醇的主要來源[5]。在日常飲食中，除了通過飲茶來攝取黃酮，還有很多其他的方式可以獲取，比如通過食用一些蔬菜和水果，洋蔥，柑橘類水果，蘋果和葡萄酒等?，F(xiàn)代科學技術可以將一些蔬菜和水果制成膠囊或片劑形式作為黃酮類物質(zhì)膳食補充劑，例如將洋甘菊和綠茶組合作為膳食黃酮類補充來源[6]。

黃酮類化合物是酚醛植物主要成分，迄今為止，已識別出超過6000種黃酮類物質(zhì)[7]，以C6-C3-C6組成環(huán)為基本結(jié)構(gòu)，有不同的亞類，黃酮類化合物分為黃酮類、二氫黃酮類、異黃酮類、黃酮醇類、查耳酮類、花青素類、橙酮類、雙黃酮類以及黃烷醇類等類型[8]。茶葉中黃酮類化合物主要是黃酮醇及苷類，約占茶葉干物的3%～4%，主要有兒茶素（黃烷醇類），黃酮、黃酮醇類，花青素、花白素類，酚酸及縮酚酸類等，其中茶葉中多酚類物質(zhì)為最主要的一種混合物，含量一般在18%～36%（干重）之間[9]。兒茶素作為多酚類物質(zhì)的主體成分，約占多酚類總量的70%～80%(包括EC、EGC、ECG、EGCG、GCG等)，兒茶素是茶葉保健功能的首要成分，并且對茶葉的色、香、味品質(zhì)形成也具有重要作用[10]。綠茶是亞洲國家最受歡迎的飲料之一，是多酚類含量最高的一種茶類。

黃酮類具有多種保健功效，主要具有抗氧化、抗癌癥、抗糖尿病、抗心血管疾病以及神經(jīng)保護等作用，其保健功效主要作用機制與黃酮類化合物的酶調(diào)節(jié)、改善血液循環(huán)、調(diào)節(jié)細胞凋亡、干細胞信號轉(zhuǎn)導以及還原性等作用相關[11]。由于黃酮類物質(zhì)天生具有的多種生理活性和藥用價值，目前主要作為天然抗氧化劑、天然甜味劑、天然色素、天然食品防腐劑和保健食品等應用于醫(yī)藥、食品和化妝品等行業(yè)[12]。

目前炎癥性腸?。↖BD）是人類腸道易發(fā)的一種炎癥疾病，包括克羅恩病（CD）和潰瘍性結(jié)腸炎（UC），炎癥性腸病的發(fā)生與各種環(huán)境因素和生活飲食習慣密切相關。腸道屏障主要由腸道免疫系統(tǒng)、腸道黏膜（MUCUS）、腸道機械屏障（緊密連接）和腸道微生物組成，腸道屏障的破壞是潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)病機理中的重要問題[13，14]。

潰瘍性結(jié)腸炎（UC）作為一種常見的腸道疾病，具有難治性、反復性和不可控性，急需開發(fā)一種有效的天然的抗炎治療物。茶葉作為一種黃酮類物質(zhì)豐富的傳統(tǒng)保健飲品，具有良好的抗炎效果和安全性，探究茶葉及其次生代謝物對結(jié)腸炎的預防和治療效果，對于茶葉有效利用和相關深加工產(chǎn)品的開發(fā)具有重要意義。

2 茶葉中黃酮類物質(zhì)對腸道免疫的保護作用

2.1 黃酮類物質(zhì)可通過抗氧化作用保護腸道

眾所周知，人類身體活動代謝產(chǎn)生的自由基對于人體的健康具有嚴重的危害，所以自由基的清除對于人體健康至關重要，通過日常飲食來調(diào)節(jié)平衡自由基已經(jīng)受到廣泛的研究。自由基清除劑（俗稱抗氧化劑）是人類食品和營養(yǎng)學研究的一個熱點，主要分為抗氧化酶清除劑（如超氧化物歧化酶SOD、過氧化氫酶CAT、谷胱甘過氧化物酶GPX等），和非酶類自由基清除劑（包括黃酮類、多糖類、維生素C、維生素E、β-胡蘿卜素和還原型谷胱甘肽GSH等活性肽）[14]。抗氧化食品中主流的一些具有強抗氧化作用的食物有很多，例如葡萄籽中具有豐富的黃烷醇及低聚物等原花青素類黃酮化合物，是公認的強抗氧化物質(zhì)。還有番茄紅素、綠茶提取物（主要是多酚類）、大豆異黃酮、維生素E、枸杞子等[15]。

大量的實驗研究證明，黃酮類物質(zhì)具有清除自由基抗氧化的功效，植物多酚和黃酮類物質(zhì)通常作為天然的食品抗氧化劑來源。陳蓬鳳等研究發(fā)現(xiàn)薯尖的酚類物質(zhì)抗氧化能力較葉和莖尖更高，可作為優(yōu)質(zhì)的抗氧化劑資源[16]。茶葉中也有較強的鐵還原能力和清除DPPH自由基的能力，茶葉黃酮是一個潛在的天然安全有效的抗氧化劑[17]。王玉婷等通過研究不同茶葉水提取物抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)茶葉中的抗氧化能力與水提取物中總多酚和黃酮含量的高低呈顯著的正相關[18]。茶葉的抗氧化作用與茶多酚，茶多糖和黃酮類物質(zhì)密切相關。

有研究數(shù)據(jù)表明，超氧化物、一氧化氮、羥基自由基等自由基能夠誘發(fā)炎癥性腸道疾病的腸損傷。炎癥性腸?。↖BD）的特征是氧化應激和亞硝化應激，白細胞浸潤以及結(jié)腸中細胞間粘附分子表達的上調(diào)。兒茶素是綠茶中成分最多的一種多酚類物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)兒茶素可以通過直接或間接抗氧化作用顯著抑制過量的氧化脅迫，促進抗氧化物質(zhì)如谷胱甘肽過氧化物酶（GPO）和谷胱甘肽（GSH）的激活，降低結(jié)腸的氧化損傷[19]。茶葉中兒茶素和原花青素含量較高，在腸道疾病中承擔著主要的抗氧化作用。有研究發(fā)現(xiàn)，白茶提取物可以保護H2O2誘導的結(jié)腸癌細胞HT-29的DNA損傷，白茶可以增強結(jié)腸癌細胞的抗氧化和抗增殖作用[20]。反應性氧物質(zhì)（ROS）具有促炎作用，炎癥性腸道疾病患者中的外周血單核細胞和腸巨噬細胞能夠產(chǎn)生大量的ROS，在TNBS誘發(fā)的結(jié)腸炎小鼠中，給小鼠灌胃50mg/kg綠茶提取物，可以明顯降低DNBS誘導引發(fā)的結(jié)腸中嗜中性粒細胞數(shù)量的增加，減輕小鼠結(jié)腸炎性浸潤[21]。

2.2 黃酮類物質(zhì)可通過抗炎作用保護腸道

在生活中，人體不斷暴露于一些有害的環(huán)境，為了適應這些有害環(huán)境的刺激，人體會產(chǎn)生一個適應性過程，因此人體出現(xiàn)炎癥反應，從局部炎癥反應到全身性炎癥，炎癥可能會導致人體出現(xiàn)持續(xù)的免疫抑制和分解代謝，進而出現(xiàn)多器官衰竭。人體中炎癥性腸病是由遺傳因素、免疫異常和生活環(huán)境共同決定的，先天性的相關遺傳基因座內(nèi)基因突變和不健康的飲食生活習慣，都會導致腸道產(chǎn)生炎癥[22]。

回腸、空腸、結(jié)直腸等腸道部位，都容易產(chǎn)生相關的炎癥，對小鼠喂食不同的藥物處理，能夠引起小鼠不同部位的腸道炎癥，例如使用三硝基苯磺酸TNBS和葡聚糖硫酸鈉DSS等主要是對結(jié)直腸產(chǎn)生炎癥損傷[23]。腸道炎癥容易引起身體的一些并發(fā)癥，抑郁和焦慮相關的心理癥狀越來越多地被認為是患有結(jié)腸炎患者的并發(fā)癥[24]。用葡聚糖硫酸鈉DSS誘導的結(jié)腸炎小鼠，容易產(chǎn)生行為障礙、神經(jīng)異常和抑郁行為。另外，結(jié)腸炎患者發(fā)生腸道損傷，腸道通透性增加，腸道微生物產(chǎn)生的代謝物脂多糖（LPS），流經(jīng)血液，經(jīng)過腸-肝臟系統(tǒng)到達肝臟，對肝臟造成炎癥損傷，有學者研究發(fā)現(xiàn)葡聚糖硫酸鈉DSS處理的ICR小鼠，不僅患有較嚴重的腸道炎癥，同時肝臟ALT/ALT的水平增加，肝臟細胞P450(CYP)mRNA和蛋白水平下降[25]。

黃酮類物質(zhì)除了抗氧化活性外，黃酮類化合物在炎癥性疾病中具有很大的營養(yǎng)價值，它們可以阻斷許多促炎蛋白，改善炎癥的強度，被認為是炎癥的天然抑制劑[26]。眾多研究發(fā)現(xiàn)，茶葉中的黃酮類物質(zhì)具有免疫調(diào)節(jié)性，能夠抑制T淋巴細胞，減少促炎因子和趨化因子的活性，茶黃酮可以作為預防腸道腫瘤復發(fā)的天然化合物[27]。紅茶中也含有豐富的黃酮類物質(zhì)，有研究發(fā)現(xiàn)紅茶提取物可以通過抑制NF-κB信號轉(zhuǎn)導和抑制促炎因子（IL-6、IL-1β、IL-12）的表達，減輕LPS誘導的骨髓衍生-巨噬細胞（BMM）的炎癥，確定紅茶提取物可以治療結(jié)腸炎癥，同時在葡聚糖硫酸鈉DSS誘導的小鼠結(jié)腸炎中，紅茶提取物通過阻斷IκBα和NF-κB/P65信號通路緩解DSS誘導的小鼠結(jié)腸炎[28]。茶多酚作為綠茶中的主要物質(zhì)，莫林波等通過使用AOM/DSS誘導BALB/c小鼠產(chǎn)生慢性結(jié)腸炎，再采用0.1%茶多酚水溶液進行飲食干涉，茶多酚治療組其促炎因子相對表達量均下調(diào)，而抑炎因子相對表達量均上調(diào)[29]。姜從橋探討原花青素B2（PCB2）對三硝基苯磺酸（TNBS）誘導的小鼠結(jié)腸炎腸道屏障的保護性作用及機制時，發(fā)現(xiàn)原花青素2（PCB2）治療組小鼠結(jié)腸炎癥評分及腸粘膜促炎癥介質(zhì)IL-1β及TNF-α水平更低，而抑炎因子IL-10高于TNBS處理組。茶葉中黃酮類物質(zhì)緩解結(jié)腸炎癥主要是通過降低促炎因子和增加抑炎因子水平、調(diào)節(jié)NF-κB信號通路等緩解腸道炎癥，保護腸道健康。

2.3 黃酮類物質(zhì)可通過調(diào)節(jié)腸道微生物保護腸道

腸道菌群對人體有著重要的生理作用，腸道微生物與人體代謝性疾病、心血管疾病、消化系統(tǒng)疾病、癌癥具有一定的相關性[30]。不同種族和人群之間的腸道微生物具有一定的差異，正常人腸道占主導作用的微生物組是相同的，但是每個人的微生物構(gòu)成又有所不同。人體中的微生物種類可達1000多種，但是種類數(shù)量差異較大，一般健康人的腸道微生物中，擬桿菌門和厚壁菌門種群數(shù)量大于90%，放線菌門、變性菌門等較少[31]。炎癥性的腸病主要由腸道免疫系統(tǒng)、腸道微生物和飲食習慣等多個因素共同影響，胃腸道微生物在腸道生理穩(wěn)態(tài)中起著關鍵的作用，例如在腸道中分段的絲狀細菌（SFB）和梭菌（Clostridia），能夠驅(qū)動分化Th17和Treg細胞，它們分別協(xié)調(diào)腸道免疫的效應子和抑制子系統(tǒng)，從而實現(xiàn)腸道的穩(wěn)態(tài)。腸道菌群是DSS誘導的結(jié)腸炎的誘發(fā)因素，DSS處理的小鼠腸道菌群多樣性降低和菌群組成成分發(fā)生變化（例如Lactobacillus的細菌豐度降低，Akkermansia和Desulfovibrio的細菌豐度升高）[32]。一些有害菌群豐富度的增加和有益菌群豐富度的下降，和菌群結(jié)構(gòu)的紊亂是觸發(fā)腸道疾病的主要原因。

黃酮類化合物可以調(diào)節(jié)人體腸道菌群，對健康產(chǎn)生積極的影響，有報道發(fā)現(xiàn)黃酮類物質(zhì)可以通過抑制有害菌(腸桿菌、鏈球菌等)，同時增加雙歧桿菌等益生菌的豐富度，從而改善炎癥性腸病[33]。研究發(fā)現(xiàn)蜜蜂多酚可以顯著降低DSS誘導的小鼠腸道中擬桿菌、變形桿菌和棒狀桿菌的的數(shù)量，改善腸道中發(fā)生的炎癥。許多研究表明，飲茶能夠提高腸道中雙歧桿菌的相對豐度，降低有害菌群的比值，促進腸道微生物的菌群穩(wěn)態(tài)。李丹等在研究黑茶對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用時，通過建立小鼠腸道優(yōu)勢菌群的PCR-DGGE分析技術，發(fā)現(xiàn)黑茶可以調(diào)節(jié)腸道優(yōu)勢菌群多樣性，主要包括腸道柔嫩梭菌、擬桿菌和乳酸菌等菌群；而對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鼠傷寒沙門氏菌、糞腸球菌等有害菌有顯著的抑制作用[34]。有研究通過糞便微生物技術發(fā)現(xiàn)綠茶和黑茶可以介導腸道微生物的作用，通過使用綠茶提取物和黑茶提取物處理的糞便微生物群可以明顯改善小鼠腸道炎癥[35]。在評價綠茶多酚對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用時，眾多研究發(fā)現(xiàn)綠茶多酚可以顯著增加高脂飲食小鼠腸道細菌多樣性，增加擬桿菌的相對豐富度和降低厚壁菌門相對豐富度，說明綠茶多酚可以改善高脂飲食引起的腸道微生物群生態(tài)失衡，改善人類腸道健康[36]。茶葉中黃酮類物質(zhì)對腸道菌群的影響，主要是通過增加腸道菌群的多樣性，增加有益菌的相對豐富度和降低有害菌的相對豐富度，影響腸道免疫作用、減輕腸道炎癥疾病和腸道引起的相關并發(fā)癥，從而維持人體健康。

3 茶葉中黃酮類物質(zhì)的生物利用度

3.1 茶葉中黃酮類物質(zhì)的吸收代謝

黃酮類化合物是一種植物體內(nèi)產(chǎn)生的次級代謝物質(zhì)，有良好的藥理活性和營養(yǎng)因子。黃酮類物質(zhì)的吸收、代謝和排泄等均在胃腸道中完成，胃腸道是茶黃烷醇的生物轉(zhuǎn)化的主要部位[37]。黃酮類化合物及其在人體內(nèi)的代謝物質(zhì)均具有一定的生物活性，少部分的黃酮苷是在小腸吸收，大多數(shù)的黃酮類物質(zhì)與糖類結(jié)合形成β-糖苷，在結(jié)腸中借助微生物菌群的作用，分解成酚酸和其它一些體內(nèi)可吸收的代謝產(chǎn)物[38]。黃酮類化合物在體內(nèi)的吸收受到其濃度大小的影響，當濃度較高時可以直接在胃腸道中吸收進入胃腸道上皮細胞，當濃度較低時不能直接吸收代謝，而需要通過胃腸道微生物的作用將其分解成細胞可吸收的物質(zhì)，進而被人體吸收。

3.2 茶葉從黃酮類物質(zhì)的生物利用度問題

雖然黃酮類物質(zhì)大量存在于自然界的植物中，并且已經(jīng)被證實可以預防人類多種疾病，但是大多的黃酮類物質(zhì)通過口服進入人體內(nèi)的生物利用度比較低，進而影響到茶葉中黃酮類物質(zhì)在體內(nèi)的吸收和轉(zhuǎn)運。影響黃酮類物質(zhì)生物利用度的因素有很多，主要包括轉(zhuǎn)運蛋白的外排作用、黃酮類物質(zhì)的水溶性、腸道代謝作用、代謝轉(zhuǎn)化和其它食物原料的影響[39]。黃酮類物質(zhì)的溶解性和穩(wěn)定性對于口服茶葉提取物的生物利用度至關重要，例如兒茶素單體及其低聚體不溶于氯仿、石油醚、苯等非極性溶劑，溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等極性溶劑，但是極性強的物質(zhì)難以透過細胞的脂質(zhì)雙分子層，所以兒茶素類物質(zhì)在胃腸道內(nèi)的吸收率較低[40]。溫度、濕度、PH值等會影響茶葉中黃酮類物質(zhì)的吸收，例如在高溫條件下兒茶素會降解更快，隨著濕度的增大，綠茶粉中兒茶素單體及兒茶素總量的化學降解均顯著增強[41]。胃腸道微生物的環(huán)境是決定茶葉中黃酮類物質(zhì)生物利用度的一個重要因素，兒茶素在胃腸道中可以被代謝為其葡萄糖苷化、磺酸化產(chǎn)物，糖苷類物質(zhì)屬于極性強的物質(zhì)，在小腸中的吸收速度較慢，而腸道微生物代謝產(chǎn)生的糖苷酶可以將糖苷水解，提高兒茶素產(chǎn)物在小腸中吸收轉(zhuǎn)運[42]。

3.3 如何提高茶葉中黃酮類物質(zhì)生物利用度

黃酮類化合物的吸收和代謝研究是目前茶葉中活性成分生物利用度的一個熱點和重點，黃酮類物質(zhì)藥效不穩(wěn)定和作用機制的不完全明確對于茶葉的開發(fā)利用是一個難點，所以提高茶葉中黃酮類物質(zhì)的吸收利用度對于指導合理飲茶提高茶葉保健功效具有重要意義。要提高茶葉中黃酮類物質(zhì)的生物利用度，首先要從黃酮類化合物本身的結(jié)構(gòu)特性上下手，例如有研究從提高黃酮類物質(zhì)的脂溶性出發(fā)，通過一些化學修飾法、酶法修飾等方式提高茶葉的脂溶性，但是這些方法操作環(huán)境條件嚴格、成本較高、難度大，所以還需要進一步的研究[43,44]。其次，提高黃酮類化合物的穩(wěn)定性也是重要的方面，可以通過一些固體分散技術、微囊與微球、包含技術及脂質(zhì)體和納米制劑等方法提高兒茶素等一些黃酮類的生物利用度[45]。目前國內(nèi)外的技術對黃酮類化合物在結(jié)構(gòu)上的一些改變和修飾雖然能提高生物利用度，但是難以普及到大眾應用到生活中，所以飲食上的相互搭配可能更適用于實際生活，例如有研究發(fā)現(xiàn)胡椒堿能夠抑制不同黃酮類物質(zhì)與葡萄糖苷酸轉(zhuǎn)移酶的結(jié)合，降低代謝提高其生物利用率[46]。還有研究發(fā)現(xiàn)兒茶素和牛奶中的蛋白質(zhì)結(jié)合，可以顯著提高其在Caco-2細胞中的兒茶素滲透率和回收率[47]。有報道指出，給實驗小鼠喂食白米飯，能夠提高綠茶中兒茶素的生物利用度，可能是由于大米胚乳中的脯氨酸蛋白可以與酸化后的兒茶素結(jié)合，并通過鞣酸酶將它們轉(zhuǎn)化成非酸鹽化的兒茶素，從而增加了兒茶素的生物利用度[48]。還有發(fā)現(xiàn)單獨加入蔗糖或者同時加入蔗糖與維生素可以提高茶葉中活性成分的可及性和腸道中兒茶素生物利用度。所以在生活中可以通過食用一些含碳水化合物和維生素類豐富的食物來增加對茶葉中黃酮類化合物的吸收，在飲茶過程中搭配一些茶點不僅可以緩解空腹飲茶帶來的茶醉問題，還有利于提高對茶葉活性成分的吸收。

4 總結(jié)和展望

黃酮類物質(zhì)因其生物活性作用，已經(jīng)普遍應用在食品、藥品和保健品開發(fā)等多個行業(yè)。茶葉作為世界三大無酒精之一，人們的日常生活已經(jīng)離不開茶葉，飲用茶葉不僅作為一種滿足口腹之欲的方式，同時正確的飲茶方法和習慣還能發(fā)揮茶葉的保健功能，從日常的飲茶活動中增強自身的免疫力，抵抗各種疾病。現(xiàn)代生活飲食習慣的紊亂容易致使腸道產(chǎn)生一些疾病，造成腸道損傷，腸道屏障發(fā)生破壞觸發(fā)結(jié)腸炎癥甚至癌癥，同時引起一些肝臟疾病、神經(jīng)疾病等并發(fā)癥，茶葉作為一款天然的腸道保護劑，如何更有效地利用茶葉成為人們關心的問題。為了滿足人體對黃酮類物質(zhì)含量的需求，除了傳統(tǒng)工藝制作的茶類外，也衍生了一些非原葉類茶葉和其它深加工產(chǎn)品，例如富含EGCG的速溶茶，富含茶多酚的保健茶點，和茶多酚綠茶膠囊補充劑等等。但是人體中黃酮類物質(zhì)的吸收代謝問題仍然是一個研究的重點，飲茶后黃酮類物質(zhì)的具體代謝途徑和機制有待進一步研究。黃酮類物質(zhì)易氧化、生物利用率低等問題限制了黃酮類物質(zhì)的開發(fā)利用，因此開發(fā)新型的茶葉活性成分口服產(chǎn)品，有效地提高生物利用度，可以為茶葉的保健功能開發(fā)提供思路和參考。