茶多糖提取純化、結(jié)構(gòu)活性及應(yīng)用研究進(jìn)展

程利增 朱將雄 周慧 王元鳳 魏新林

摘要：我國茶葉產(chǎn)量世界第一，茶資源十分豐富。茶多糖作為從茶葉、茶花和茶籽中提取出來的一種復(fù)合多糖，因具有抗糖尿病、抗氧化、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫和調(diào)節(jié)腸道菌群等多種生物活性引起極大關(guān)注，并被廣泛應(yīng)用于保健品、化妝品和醫(yī)藥等領(lǐng)域。文章對(duì)茶多糖的提取純化、化學(xué)結(jié)構(gòu)、功能活性及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進(jìn)行綜述，以加強(qiáng)對(duì)茶多糖的認(rèn)知，推動(dòng)茶葉健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：茶多糖;提取純化;結(jié)構(gòu)表征;功能活性;產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

Research Progress on the Extraction，

Purification， Structures， Activities and

Application of Tea Polysaccharides

CHENG Lizeng1， ZHU Jiangxiong2， ZHOU Hui2， WANG Yuanfeng2， WEI Xinlin1*

1. Shanghai Jiao Tong University， Shanghai 200240， China; 2. Shanghai Normal University， Shanghai 200234， China

Abstract： The tea output of China ranks first in the world， and the tea resources are very rich. Tea polysaccharides，

which are extracted from tea leaves， flowers and seeds， exhibit multiple bioactivities， such as anti-diabetic， anti-oxidant，

anti-tumor， immune enhancement， and regulation of intestinal flora. Tea polysaccharides have attracted extensive

attention and are widely used in health-promoting product， cosmetic， and medicine. This paper summarized the

isolation， chemical structure， functional property， and industrialization application of tea polysaccharides， aiming to

improve our understanding of tea polysaccharides and promote the development of tea health industry.

Keywords： tea polysaccharides， purification， structural characterization， functional property， industrialization application

茶葉起源于中國，目前已傳播至160多個(gè)國家，是全球消費(fèi)最廣泛的植物性飲料。古文獻(xiàn)曾有“神農(nóng)嘗百草，日遇七十二毒，得荼而解之”的記載，如今，茶已被越來越多地應(yīng)用于食品和醫(yī)藥保健行業(yè)。茶葉的化學(xué)成分主要為多酚、多糖、蛋白質(zhì)、生物堿和無機(jī)元素等?，F(xiàn)代藥理研究表明，茶多糖是茶中除茶多酚外的另一個(gè)重要生物活性成分，具有抗糖尿病、抗氧化、抗腫瘤、增強(qiáng)機(jī)體免疫和調(diào)節(jié)腸道菌群等功能。其含量隨茶葉品質(zhì)等級(jí)的降低而提高：高檔茶中茶多糖含量為0.4%～0.9%，而低檔茶中茶多糖含量為0.8%～1.5%[1]。因此，利用茶葉（特別是中低檔茶葉）提取茶多糖，不僅可以充分利用茶葉資源，促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)防治疾病，保障人類健康都有重要意義。本文對(duì)茶多糖的提取純化、結(jié)構(gòu)表征、功能活性及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。

一、茶多糖的提取純化方法

茶葉、茶花和茶籽是茶多糖的三大來源。茶多糖提取通常采用水提醇沉法，然后對(duì)沉淀物進(jìn)行透析、脫蛋白和脫色處理，得到粗茶多糖。粗茶多糖進(jìn)一步通過柱色譜法純化后，制得茶多糖純品。

1. 茶多糖的提取

熱水提取是茶多糖提取的一種經(jīng)典方法，被廣泛用于從各種茶葉中提取茶多糖。Lu等[2]采用80 ℃熱水，以1∶10料液比，提取黃山毛峰綠茶4 h，重復(fù)提取3次，其茶多糖得率為2.30%。Jin等[3]使用響應(yīng)面法優(yōu)化了從白茶中提取茶多糖的工藝條件，結(jié)果表明其最佳條件為：提取時(shí)間97.8 min，提取溫度54.1 ℃，水與茶的比例為12.48∶1下提取4次，在該條件下，白茶多糖的得率為0.98%。然而，傳統(tǒng)的熱水提取法存在提取效率低、提取溫度高、提取時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，限制了其實(shí)用性。為了提高茶多糖的提取效率，各種輔助提取法，如酶促提取、超聲輔助提取和微波輔助提取等被應(yīng)用于茶多糖的提取。Nie等[4]利用微波輔助提取技術(shù)提取茶多糖，發(fā)現(xiàn)微波技術(shù)可以極大縮短提取時(shí)間，提高提取率，是一種很有發(fā)展前景的茶多糖提取方法。Wang等[5]比較了熱水提?。℉WE）、沸水提?。˙WE）和酶法提取（EE）從茶葉和茶花中提取多糖，發(fā)現(xiàn)茶葉多糖和茶花多糖的提取率EE > BWE > HWE。酶和較高的溫度可以提高茶多糖的提取率。

近期還報(bào)道了一些提取茶多糖的方法。Li等[6]使用陰離子反膠束體系提取茶多糖，在最佳條件（pH 4.6，0.05 mol/L NaCl，7%甲醇和0.06 mol/L

GuHCl）下，其提取回收率達(dá)到34%。反膠束提取技術(shù)具有選擇性高、傳質(zhì)快速和成本較低等優(yōu)點(diǎn)。李博等[7]采用超臨界CO2萃取技術(shù)提取茶籽多糖，并應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化了其提取條件。其最佳提取條件為：提取時(shí)間150 min，壓力45 MPa，溫度60 ℃，夾帶劑乙醇體積分?jǐn)?shù)為65%，在該條件下，茶籽多糖實(shí)際得率為13.23%。與傳統(tǒng)方法相比，超臨界流體萃取技術(shù)具有綠色環(huán)保、提取效率極高的優(yōu)點(diǎn)，但也具有配套設(shè)備昂貴且耗時(shí)較長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

2. 茶多糖的分離純化

從茶葉、茶花和茶籽中提取出來的茶多糖，常混有多酚、色素、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)以及無機(jī)鹽等小分子化合物。這既影響茶多糖的生物活性，也對(duì)茶多糖進(jìn)一步定性、定量分析和結(jié)構(gòu)鑒定造成干擾。因此，需要通過一系列技術(shù)，對(duì)茶多糖進(jìn)行分離純化。分離純化是茶多糖產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的起始階段和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

茶多糖柱層析純化前，常采用乙醇洗滌、半透膜透析以去除粗茶多糖中小分子化合物和無機(jī)鹽，并采用Sevag試劑等脫蛋白、H2O2等脫色。Chen等[8]用NaOH將粗茶多糖的上清液調(diào)節(jié)到pH 7.0，然后加入H2O2在30 ℃脫色1 h，并透析24 h以去除小分子雜質(zhì)。Cai等[9]使用無水乙醇洗滌粗茶多糖3次，并使用聚酰胺脫蛋白脫色，其脫蛋白和脫色效率分別為91.2%和75.1%。脫色脫蛋白后得到的茶多糖，進(jìn)一步通過柱層析純化，如凝膠過濾層析、離子交換層析和大孔樹脂層析。柱層析法是根據(jù)茶多糖形狀、分子量和極性的不同，達(dá)到分離純化的目的。Zhou等[10]通過Q Sepharose Fast Flow和Sephadex G-100柱色譜純化粗茶多糖，其純度從（34.5±1.93）%提高到（90.26±5.25）%。Yang等[11]嘗試用大孔樹脂（AB-8）純化茶籽多糖，在最佳條件下，茶籽多糖的得率為11.8%，純度達(dá)到96.0%。

二、茶多糖的結(jié)構(gòu)表征

1. 單糖及其他物質(zhì)組成

茶多糖主要由單糖組成，通常采用氣相色譜（GC）、高效液相色譜（HPLC）和離子色譜（IC）分析其單糖組成。

Yin等[12]采用三氟乙酸（TFA）水解糖苷鍵和醋酸肌醇衍生化后，再用GC分析綠茶多糖單糖組成。結(jié)果表明，綠茶多糖由摩爾比為90.0∶9.1∶0.9的葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖組成。Chen等[13]采用HPLC分析茯磚茶多糖，發(fā)現(xiàn)它是典型的酸性雜多糖，主要由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成，并含有少量的核糖和葡萄糖醛酸。Wang等[5]采用IC鑒定茶多糖單糖組成，發(fā)現(xiàn)茶葉多糖和茶花多糖均由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和半乳糖醛酸組成，且含有少量的葡萄糖醛酸、木糖和甘露糖。與GC和HPLC分析單糖組成相比，IC具有高分辨率且不需要對(duì)單糖進(jìn)行衍生化，已越來越多地應(yīng)用于茶多糖單糖組成分析。

此外，Wang等[14]比較了茶葉多糖、茶花多糖和茶籽多糖的單糖組成，結(jié)果表明它們均含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸，但是茶花多糖中還含有甘露糖，茶葉多糖中還含有甘露糖和核糖。Wang等[5]還比較了不同提取方法（熱水提取、沸水提取和酶法提?。┨崛〉牟枞~多糖和茶花多糖的單糖組成，結(jié)果表明茶葉多糖和茶花多糖均主要由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和半乳糖醛酸組成，且含有少量的葡萄糖醛酸、木糖和甘露糖。他們還發(fā)現(xiàn)，與其他2種提取方法提取的茶多糖相比，酶法提取的茶多糖有較高含量的阿拉伯糖、半乳糖和半乳糖醛酸。所有這些結(jié)果表明，茶多糖主要由葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖組成，但是茶多糖來源和提取方法不同，其單糖組成不盡相同。

茶多糖本質(zhì)上是一種糖蛋白，不僅含有單糖，還有氨基酸、蛋白質(zhì)和無機(jī)元素等成分。茶多糖中的蛋白質(zhì)含量通常采用Bradford法測(cè)定，而氨基酸主要用HPLC、IC和氨基酸分析儀進(jìn)行分析。Wang等[15]采用Bradford法和離子色譜分析儀分析茶籽多糖（ATSPS1-1和ATSPS2），結(jié)果表明茶籽多糖是與蛋白質(zhì)結(jié)合的雜多糖，其蛋白含量分別為2.83%和2.12%，并在其中檢測(cè)到17種通用氨基酸。Wang等[16]采用Bradford法測(cè)定從3種不同烏龍茶（鐵觀音、鳳凰單叢、大紅袍）中得到的茶多糖，其蛋白質(zhì)含量分別為5.57%、7.68%和9.30%。茶多糖中無機(jī)元素含量主要通過原子熒光光譜儀（AFS）測(cè)定。Yu等[17]使用AFS分析了不同綠茶中茶多糖硒含量，發(fā)現(xiàn)富硒綠茶多糖的硒含量（3.34 μg/g）顯著高于普通綠茶多糖（0.09 μg/g）。在另一份報(bào)告中，Wang等[18]采用AFS分析富硒茶多糖，其硒含量在0.340～1.987 μg/g。

2. 分子量

分子量是多糖最重要的物理性質(zhì)之一。目前，凝膠過濾色譜（GFC）、凝膠滲透色譜（GPC）和高效凝膠滲透色譜（HPGPC）等技術(shù)已被用于測(cè)定茶多糖的分子量。

Chen等[19]使用配有示差折光檢測(cè)器的GFC測(cè)定新鮮茶葉中4個(gè)茶多糖組分的分子量，結(jié)果表明，它們的分子量分別為30.6 kDa、56.8 kDa、196 kDa和1 160 kDa。Wang等[14]以不同分子量的葡聚糖為標(biāo)準(zhǔn)品，通過GPC測(cè)定不同來源茶多糖的分子量，結(jié)果顯示茶葉多糖、茶花多糖、茶籽多糖的分子量分別為3.67×103～7.58×105 Da、2.56×103～1.46×106 Da、3.66×103～9.61×105 Da。Gu等[20]采用HPGPC分析富硒茶多糖組分（SeTPS-1和SeTPS-2），其分子量分別為1.7×104 Da和1.3×104 Da。在各種茶原料中提取的茶多糖，其分子量范圍在1.2～3 900 kDa之間。此外，Qin等[21]比較了渥堆發(fā)酵前后六堡茶中的茶多糖，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后茶多糖分子量顯著下降。

3. 化學(xué)結(jié)構(gòu)

茶多糖化學(xué)結(jié)構(gòu)主要包括糖苷鍵的構(gòu)型、糖苷鍵的位置、單糖的序列、附加的非碳水化合物基團(tuán)的數(shù)量和位置以及分子鏈構(gòu)象。目前，各種技術(shù)，如Smith降解、高碘酸鹽氧化、酶消化、甲基化分析、核磁共振（NMR）、原子力顯微鏡（AFM）和掃描電子顯微鏡（SEM），已被用于揭示茶多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

Wang等[22]使用甲基化分析、部分水解和NMR對(duì)綠茶多糖7WA的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)7WA的骨架是1，3-和1，6-連接的半乳糖殘基，支鏈連接在1，6-連接的半乳糖殘基的O-3位置上和1，3-連接的半乳糖殘基的O-4位置上。Chen等[23]采用1D（1H和13C）和2D（COSY、HSQC、HMBC和NOESY）NMR鑒定茯磚茶多糖FBTPS-2-1結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其骨架由→4）-半乳糖-（1→4）-半乳糖-（1→，→4）-半乳糖-（1→4）-葡萄糖-（1→，→4）-葡萄糖-（1→4）-葡萄糖-（1→，→4）-葡萄糖-（1→4）-半乳糖-（1→，→3）-半乳糖-（1→4）-半乳糖-（1→，→3，6）-半乳糖-（1→3）-半乳糖-（1→和→3，6）-半乳糖-（1→3，6）-半乳糖-（1→組成，支鏈由阿拉伯糖-（1→3，6）-半乳糖-（1→，→5）-阿拉伯糖-（1→3，6）-半乳糖-（1→，→6）-半乳糖-（1→3，6）-半乳糖-（1→，阿拉伯糖-（1→3，5）-阿拉伯糖-（1→，→3，5）-阿拉伯糖-（1→5）-阿拉伯糖-（1→，半乳糖-（1→3，5）-阿拉伯糖-（1→和→5）-阿拉伯糖-（1→6）-半乳糖-（1→構(gòu)成。不同來源的茶多糖結(jié)構(gòu)差異很大，很難用一個(gè)通用的結(jié)構(gòu)式來表示茶多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)。然而，基于之前的研究，Xu等[24]發(fā)現(xiàn)茶多糖的骨架主要由1、3、4、6-連接的半乳糖殘基、1，4-連接的半乳糖醛酸殘基、1，4-連接的葡萄糖殘基和1，2，4-連接的鼠李糖殘基組成。分支出現(xiàn)在O-2、O-3、O-4和O-6位置上，支鏈上常有II型阿拉伯半乳聚糖。此外，大多數(shù)酸性茶多糖被證實(shí)是果膠多糖，其中一些與鼠李糖半乳糖醛酸-II具有相似的結(jié)構(gòu)。

三、茶葉多糖的功能活性

已經(jīng)進(jìn)行的多項(xiàng)體外和體內(nèi)研究表明，茶多糖對(duì)人體健康具有重要作用。

1. 抗糖尿病活性

糖尿病是一種嚴(yán)重的慢性代謝性疾病，以高血糖和胰島素抵抗為主要特征，它是人類健康的主要威脅之一。根據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會(huì)的預(yù)測(cè)，全球糖尿病患者將從2013年的3.82億增加到2035年的5.92億[25]。

在中國和日本民間，常飲用粗老茶葉治療糖尿病。目前，已經(jīng)有許多研究表明，茶多糖是茶葉治療糖尿病的主要活性成分。茶多糖可以通過抑制淀粉水解成葡萄糖，延緩其吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，降低餐后血糖水平。Liu等[26]研究發(fā)現(xiàn)，茶多糖可以抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶，顯著抑制淀粉向葡萄糖轉(zhuǎn)化，阻止二糖向單糖轉(zhuǎn)化。值得注意的是，茶多糖對(duì)淀粉水解酶的抑制活性隨茶葉陳化時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)。Xu等[27]分別從陳化1年、3年和5年的普洱茶中分離出3種茶多糖，即PTPS-1、PTPS-3和PTPS-5，并評(píng)價(jià)其對(duì)α-糖苷酶的抑制活性，研究發(fā)現(xiàn)隨著普洱茶陳化時(shí)間的延長(zhǎng)，茶多糖對(duì)α-糖苷酶的抑制活性增強(qiáng)，且PTPS-5的抑制活性是阿卡波糖的3倍。

茶多糖還可以通過降低胰島素抵抗，改善胰島素分泌和敏感性，緩解糖尿病。Ren等[28]采用富硒茶多糖干預(yù)高糖飲食小鼠，發(fā)現(xiàn)富硒茶多糖可顯著改善小鼠胰島素抵抗，緩解葡萄糖耐受不良。研究還發(fā)現(xiàn)，茶多糖可通過激活PI3K/Akt信號(hào)通路增強(qiáng)抗糖尿病活性。PI3K/Akt信號(hào)通路參與葡萄糖攝取和轉(zhuǎn)運(yùn)[29]，激活該通路可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT）轉(zhuǎn)移到膜表面，從而增加葡萄糖攝取。茶多糖干預(yù)可通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt信號(hào)通路，上調(diào)PI3Kp85/p-Akt/GLUT4的表達(dá)，改善小鼠胰島素抵抗并降低血糖水平[30]。茶多糖干預(yù)后，胰島素分泌在高糖水平下顯著增加，胰高血糖素樣肽-1R（GLP-1R）、蛋白激酶A（PKA）、胰十二指腸同源盒-1（PDX-1）、胰島素-1（INS-1）、胰島素-2（INS-2）、GLUT2和葡萄糖激酶（GCK）在mRNA水平的轉(zhuǎn)錄和PDX-1在蛋白質(zhì)水平的翻譯被上調(diào)[22]。

2. 抗氧化活性

據(jù)報(bào)道，氧化應(yīng)激與許多疾病有關(guān)，如癌癥、阿爾茨海默癥、腎炎、動(dòng)脈硬化和糖尿病[31]。不同來源的茶多糖對(duì)超氧化物、羥基和DPPH自由基等均表現(xiàn)出較強(qiáng)的清除活性，且茶葉多糖和茶花多糖的清除活性強(qiáng)于茶籽多糖[14]。綠茶多糖干預(yù)H2O2誘導(dǎo)的人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞，可降低細(xì)胞凋亡，有效抑制細(xì)胞內(nèi)ROS和丙二醛（MDA）的產(chǎn)生，并恢復(fù)超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）和谷胱甘肽（GSH）至正常水平[32]。近年來，還利用小鼠氧化損傷模型，進(jìn)一步探究了茶多糖體內(nèi)抗氧化活性。在CCl4誘導(dǎo)的肝氧化損傷小鼠中，富硒茶多糖干預(yù)顯著降低血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）和谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）含量，下調(diào)肝臟MDA水平，恢復(fù)血清SOD和GPX水平，保護(hù)肝臟免受CCl4誘導(dǎo)的氧化損傷[33]。在精疲力竭小鼠實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，茶多糖干預(yù)30 d后小鼠心臟、肝臟和血漿的MDA水平下降，而心臟、肝臟和血液中的GPX、CAT和SOD活性顯著增加[34]。綜上所述，茶多糖可以有效清除自由基，提高心臟、肝臟和血液中SOD、GPX、CAT等生物活性參數(shù)，降低MDA等生化參數(shù)，以增強(qiáng)體內(nèi)的抗氧化活性。

值得注意的是，富硒茶多糖比普通茶多糖表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗氧化活性。Wang等[18]比較了普通茶多糖和富硒茶多糖的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)富硒茶多糖對(duì)DPPH自由基和超氧自由基的清除活性比普通茶多糖更強(qiáng)。Yu等[17]也得到類似的結(jié)論：富硒綠茶多糖的抗氧化活性顯著高于普通綠茶多糖。富硒茶多糖包含兩部分，即微量元素硒和茶多糖。硒是硒依賴性抗氧化酶（如GPX和SOD）的輔因子，在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為硒依賴性抗氧化酶的活性中心。這些硒依賴性抗氧化酶有效地催化人體細(xì)胞中脂質(zhì)氫過氧化物和過氧化氫的分解，從而保護(hù)細(xì)胞、細(xì)胞膜、脂質(zhì)、脂蛋白和DNA免受氧化損傷[35]。因此，富硒茶多糖極大促進(jìn)硒依賴性抗氧化酶的活性，顯示出比普通茶多糖更強(qiáng)的抗氧化活性。茶多糖O-H鍵的弱解離，使其能夠向超氧陰離子供氫，有助于茶多糖清除自由基[36]。此外，富硒多糖中-OSeO2H基團(tuán)的存在，可以激活異頭碳的氫原子，有助于清除自由基[37]。

3. 抗腫瘤活性

多項(xiàng)細(xì)胞和動(dòng)物模型研究表明，茶多糖可顯著抑制乳腺癌、胃癌、肝癌、前列腺癌、結(jié)腸癌、宮頸癌等的發(fā)展，具有廣譜的抗腫瘤活性。

Wei等[38]使用MTT法評(píng)估茶籽多糖對(duì)人白血病K562細(xì)胞的抗癌活性，結(jié)果表明茶籽多糖對(duì)K562細(xì)胞的生長(zhǎng)具有顯著的抑制活性，在50 g/mL的質(zhì)量濃度下抑制率達(dá)到（38.44±2.22）% （P < 0.01）。He等[39]研究了紫陽富硒茶多糖對(duì)MCF-7人乳腺癌細(xì)胞的抑制活性和分子機(jī)制，結(jié)果表明，富硒茶多糖通過停滯MCF-7的G2/M期并誘導(dǎo)其凋亡，對(duì)MCF-7細(xì)胞生長(zhǎng)有顯著抑制作用（IC50為140.1 g/mL）。Zhou等[40]采用CCK8實(shí)驗(yàn)研究了綠茶多糖對(duì)癌細(xì)胞增殖的抑制作用，發(fā)現(xiàn)茶多糖誘導(dǎo)溶酶體自噬，對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞系HCT116細(xì)胞的增殖具有顯著的抑制作用。

研究人員進(jìn)一步采用小鼠腫瘤模型實(shí)驗(yàn)，以探究茶多糖的體內(nèi)抗腫瘤活性。Yang等[41]用胃癌小鼠評(píng)價(jià)茶多糖藥理活性，結(jié)果表明茶多糖能降低胃MDA水平、血清IL-6和TNF-α水平，提高血清免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、白介素2（IL-2）、白介素4（IL-4）、白介素10（IL-10）水平。Wang等[42]采用體外體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究了富硒綠茶多糖的抗腫瘤活性，發(fā)現(xiàn)其可劑量依賴性抑制人骨肉瘤U-2 OS細(xì)胞的增殖，并使U-2 OS癌癥異種移植小鼠的腫瘤消退。Cheng等[43]也得到類似的結(jié)果：富硒茶多糖干預(yù)可劑量依賴性抑制肉瘤180增殖，并使腫瘤消退。有趣的是，在同等劑量下，富硒茶多糖表現(xiàn)出顯著高于普通茶多糖和富硒酵母的抗腫瘤活性。這些研究表明，茶多糖具有非常優(yōu)良的抗腫瘤活性，它可以直接抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，促進(jìn)其凋亡，或者通過改善免疫系統(tǒng)以消除癌細(xì)胞。

4. 增強(qiáng)免疫

調(diào)節(jié)機(jī)體免疫是天然多糖最顯著的生物學(xué)功能之一，是多糖抗腫瘤效應(yīng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。近年來，已經(jīng)進(jìn)行了許多體外和體內(nèi)研究，證明茶多糖對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)具有顯著的調(diào)節(jié)作用。用綠茶多糖干預(yù)肉仔雞，結(jié)果表明，綠茶多糖可顯著增加血清IgG水平、胸腺指數(shù)、血清CAT、GPX和SOD活性、巨噬細(xì)胞活性和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率[44]。以200 mg/kg·BW/d劑量的茶花多糖干預(yù)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫抑制小鼠，可以顯著刺激小鼠的免疫反應(yīng)[45]。富硒綠茶多糖和火棘多糖對(duì)小鼠免疫活性調(diào)節(jié)有協(xié)同作用，聯(lián)合干預(yù)時(shí)可顯著增強(qiáng)小鼠自然殺傷細(xì)胞（NK）活性、胸腺和脾臟指數(shù)、SOD和GPX活性，減弱脾細(xì)胞IL-6和TNF-α的含量[46]。這些結(jié)果表明，茶多糖具有良好的免疫增強(qiáng)活性，但是其增強(qiáng)免疫活性的機(jī)理目前尚不清楚。

5. 調(diào)節(jié)腸道菌群

研究表明，茶多糖不會(huì)在口腔、胃和小腸中分解，能安全抵達(dá)大腸，并被腸道菌群利用，刺激它們的生長(zhǎng)和有益化合物的生成[47]。茶多糖通過改善腸道免疫系統(tǒng)和維持腸道屏障，在促進(jìn)腸道健康方面發(fā)揮積極作用。茶花多糖可以激活結(jié)腸TLR4/MyD88/NF-κB p65和JAK2/STAT3通路，增強(qiáng)腸黏膜完整性基因Claudin1、Claudin5和Occludin1在mRNA水平上的表達(dá)，進(jìn)而改善腸道屏障[45]。

此外，茶多糖可調(diào)節(jié)腸道菌群的組成和豐度，增加短鏈脂肪酸含量。在模擬腸道厭氧發(fā)酵模型中，茶花多糖干預(yù)顯著調(diào)節(jié)腸道菌群，如增加Lactobacillus和Bifidobacterium的相對(duì)豐度，降低Prevotella和Clostridium XlVa的相對(duì)豐度，促進(jìn)短鏈脂肪酸的產(chǎn)生[48]。同樣地，在體外厭氧發(fā)酵的過程中，茯磚茶多糖干預(yù)顯著增加Bacteroides、

Megasphaera和Prevotella的相對(duì)豐度，促進(jìn)乙酸、丙酸和正丁酸等短鏈脂肪酸的生成[49]。茯磚茶多糖干預(yù)高脂飲食誘導(dǎo)的代謝紊亂小鼠，可顯著增加小鼠腸道菌群的多樣性，降低Erysipelotrichaceae、Coriobacteriaceae和Streptococcaceae的相對(duì)豐度，改善代謝紊亂[50]。因此，茶多糖可以改善腸道免疫系統(tǒng)和腸道屏障，調(diào)節(jié)腸道菌群的組成和代謝產(chǎn)物，維持機(jī)體的正常功能。

四、茶多糖的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

1. 功能食品和藥用成分

茶多糖是繼茶多酚之后，在茶葉中發(fā)現(xiàn)的又一種極具開發(fā)價(jià)值的生物活性物質(zhì)。茶多糖的多重生物活性，為其在功能食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。利用茶多糖抗糖尿病功效，針對(duì)糖尿病患者開發(fā)成各種相應(yīng)的降糖制劑和輔助制劑，如茶多糖口含片、茶多糖復(fù)方膠囊及茶多糖口服液等?；诓瓒嗵强寡趸钚裕梢蚤_發(fā)成為抗氧化劑作為食品添加劑，也可添加在面膜等用于化妝品中。鑒于茶多糖的抗腫瘤和免疫增強(qiáng)活性，將茶多糖與抗腫瘤藥聯(lián)用，可以降低抗腫瘤藥物的毒性。茶多糖還可用于保健產(chǎn)品和藥物的配方中，開發(fā)免疫增強(qiáng)劑和免疫佐劑，以增強(qiáng)免疫力和預(yù)防疾病。

2. 食品級(jí)包裝膜

茶多糖與增塑劑（甘油、乙二醇等）和表面活性劑混合，形成可食用、具有良好阻隔性能的薄膜和涂層，控制氣體交換和食物氧化，有助于水果和蔬菜的保鮮[51]。Gao等[52]采用茶多酚、多糖和果膠制備了一種功能性多糖薄膜，該多糖薄膜可有效抑制鮮牛肉貯藏期內(nèi)變色。汲雪寧[53]將茶多糖添加到海藻酸鈉中，制備具有天然生物活性的茶多糖復(fù)合薄膜。該茶多糖薄膜可以防止或延緩有機(jī)蒸汽（溶劑、香氣）、水蒸氣、溶質(zhì)和氣體（二氧化碳、氧氣和氮?dú)猓┑尼尫?，有效延緩水果和蔬菜的脫水，防止食品變質(zhì)，延長(zhǎng)其保質(zhì)期。茶多糖薄膜優(yōu)于合成包裝薄膜，因?yàn)樗鼈儾粌H可以很好地包裝和保存食品，而且可以食用和生物降解，是一種環(huán)保的包裝材料，有望更廣泛地替代合成包裝材料。

3. 藥物輸送載體

茶多糖作為藥物載體，與合成聚合物相比，具有較高的生物相容性和生物降解性，較低的生物毒性、免疫原性和成本。它們具有適合藥物遞送的物理和化學(xué)性質(zhì)，易于進(jìn)行化學(xué)修飾，可以配制成顆粒和水凝膠，使其適用于治療性藥物遞送[54]。近年來，基于茶多糖偶聯(lián)的納米載體被用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。Li等[55]以茶多糖為殼，以玉米醇溶蛋白為核，制備了一種新型的紫杉醇納米粒子，以提高紫杉醇的水溶性。其中，紫杉醇通過-OH和C=O基團(tuán)與玉米醇溶蛋白和多糖相互作用，從而提供緩釋效果。Wu等[56]合成了一種具有低細(xì)胞毒性的茶多糖衍生物，用作將siRNA遞送到肝臟的載體。此外，茶多糖也可開發(fā)成微晶給藥的載體，應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域。

五、展望

茶多糖是茶的主要活性成分之一，具有抗糖尿病、抗氧化、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫和調(diào)節(jié)腸道菌群等多重生物活性。在過去10年中，由于茶多糖優(yōu)異的生物活性，其在功能性食品領(lǐng)域的潛在應(yīng)用吸引了越來越多的研究。然而，由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，茶多糖研究仍存在如下問題。

1. 現(xiàn)有的部分茶多糖分離純化方法，尚處在實(shí)驗(yàn)室階段，存在提取純度不高、純化成本高、工藝復(fù)雜等問題。然而，茶多糖的研究及其在功能性食品和醫(yī)藥行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，需要更簡(jiǎn)單、有效、經(jīng)濟(jì)的分離純化方法，以大規(guī)模生產(chǎn)高質(zhì)量的茶多糖。因此，大量生產(chǎn)高品質(zhì)低成本的茶多糖仍然是研究人員面臨的巨大挑戰(zhàn)。

2. 茶多糖的多種生物活性被認(rèn)為與其化學(xué)結(jié)構(gòu)相關(guān)。近幾十年來，茶多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性得到了廣泛研究。然而，由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和靈活性，茶多糖的結(jié)構(gòu)特征、空間構(gòu)象及其構(gòu)效關(guān)系仍不清楚。

3. 茶多糖的功能活性研究主要停留在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上，其臨床醫(yī)學(xué)功能、保健機(jī)理有待深入研究。

4. 有大量文獻(xiàn)證實(shí)了茶多糖的生物活性及其潛在商業(yè)用途，但其作為功能性食品成分在食品中的應(yīng)用尚未得到廣泛研究。

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