茶葉的藥理活性研究進(jìn)展

王豪 李厚嶧 洪葉 楊歡 燕宇 魏銳 董好巖*

(泰州學(xué)院江蘇省手性醫(yī)藥化學(xué)品生物制造重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室 225300)

茶葉由山茶科山茶屬(Camellia)植物幼嫩的葉或芽加工而成，是當(dāng)今世界消費(fèi)量最大的三大無酒精飲料之一，其化學(xué)成分主要包括多酚類(茶多酚)、生物堿、三萜及有機(jī)酸等其他類化合物[1～3]。其中，茶多酚是茶葉的主要化學(xué)成分，生物堿與茶多酚一般被認(rèn)為是茶葉的主要活性成分[1, 3～5]。

茶葉的悠久使用歷史與其豐富的藥理活性密切相關(guān)。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，茶葉具有興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)、抗輻射、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、利尿、降血壓等諸多藥理活性，其活性與茶葉中的生物堿和茶多酚類化合物密切相關(guān)[1～7]。其中，茶葉興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)、降血壓、抗氧化、抗齲齒等活性的作用機(jī)制研究相對較為透徹，臨床已明確有效并廣泛使用；茶葉的抗炎、抗輻射、抗疲勞、保肝、降糖、利尿等活性在動物實(shí)驗(yàn)中效果明顯，而臨床研究及應(yīng)用有待進(jìn)一步深入；茶葉的抗腫瘤、抗菌、抗病毒等活性研究則多體現(xiàn)在細(xì)胞水平和分子水平。

1 對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用

茶葉中含有的咖啡堿、茶堿、可可堿等嘌呤類生物堿對中樞神經(jīng)有興奮作用，大劑量皮下注射時(shí)，可興奮呼吸中樞、血管運(yùn)動中樞以及迷走神經(jīng)中樞[1]。這類物質(zhì)對大腦皮層具有選擇性興奮作用，能強(qiáng)化人類的思維活動，使人精神振作，提高對外界印象的感受力，其中，咖啡堿作用強(qiáng)度最強(qiáng)，茶堿次之，可可堿最弱[1～2]。

茶葉中的茶氨酸與谷氨酸化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，可與谷氨酸競爭性結(jié)合谷氨酸受體，從而拮抗谷氨酸的興奮性毒性而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用；茶氨酸也是咖啡因的拮抗劑，可抑制咖啡因引起的興奮而具有安神作用；茶氨酸還能增強(qiáng) α腦電波，使人鎮(zhèn)靜并產(chǎn)生放松感；同時(shí)，茶氨酸影響到大腦中多種神經(jīng)遞質(zhì)的釋放與消除，如抑制神經(jīng)細(xì)胞對谷氨酸的再攝取、增加腦內(nèi)γ-氨基丁酸的濃度、增加大腦紋狀體、海馬及下丘腦等部5-羥色胺的濃度[3, 8]。

茶葉中的茶多酚同樣具有中樞神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)作用。研究表明，表沒食子兒茶素沒食子酸酯在低濃度時(shí)具有神經(jīng)保護(hù)作用，其作用機(jī)制包括鰲合金屬、清除自由基、調(diào)節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、調(diào)節(jié)線粒體功能、調(diào)節(jié)泛素-蛋白酶體系統(tǒng)、干擾凋亡基因的過度表達(dá)等[2, 6]。研究發(fā)現(xiàn)，表兒茶素可通過Nrf2信號通路保護(hù)中樞神經(jīng)，也可以通過減少血紅素加氧酶-1的誘導(dǎo)、降低腦內(nèi)出血(ICH)誘導(dǎo)的激活蛋白-1和基質(zhì)金屬蛋白酶-9的活性、調(diào)控鐵依賴性細(xì)胞死亡相關(guān)的基因表達(dá)等途徑來保護(hù)大腦[9]。

2 對心血管系統(tǒng)的作用

茶氨酸對心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用主要表現(xiàn)為降血壓作用。動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，茶氨酸能夠降低高血壓大鼠的血壓，其作用機(jī)制為：應(yīng)激反應(yīng)刺激神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生大量縮血管激素，導(dǎo)致血壓升高，而茶氨酸能夠拮抗植物神經(jīng)系統(tǒng)的應(yīng)激反應(yīng)，從而抑制應(yīng)激引起的血壓升高[10]。另據(jù)報(bào)道，茶氨酸也可以通過調(diào)節(jié)多巴胺和5-羥色胺等神經(jīng)遞質(zhì)的含量，從而在人和動物心血管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)血壓的功能[8]。

實(shí)驗(yàn)表明，茶多酚具有抗動脈粥樣硬化的功能。動物實(shí)驗(yàn)中，茶多酚能明顯降低血清總膽固醇的含量、降低動脈粥樣硬化指數(shù)，同時(shí)升高肝系數(shù)，從而減緩主動脈粥樣硬化病變的程度；同時(shí)，茶多酚中的兒茶素和黃酮苷類化合物，具有維生素P原作用，能維持血管的正常通透性，增強(qiáng)血管韌性，因而能夠預(yù)防和治療高血壓[11]。此外，兒茶素還能抑制血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)化酶活性，阻止無升壓活性的血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)換成有升壓活性的血管緊張素Ⅱ，從而達(dá)到降壓效果[3, 5]。

茶色素可預(yù)防心腦血管疾病，其作用機(jī)制為改善紅細(xì)胞形態(tài)，通過調(diào)整血液中紅細(xì)胞的聚集性和血小板的粘附聚集性而降低血漿粘度，進(jìn)而降低全血粘度；同時(shí)，茶色素能夠改善微循環(huán)，通過保障氧和組織血液的供給而提高組織代謝水平，促進(jìn)機(jī)體整體免疫力的提升，從而預(yù)防心腦血管疾病[12]。

另外，茶多糖據(jù)報(bào)道也具有降壓作用[3, 13]。

3 抗菌和抗病毒活性

茶葉具有廣譜抗菌活性，茶多酚和茶色素是茶葉抗菌的主要活性成分。體外實(shí)驗(yàn)表明，茶多酚對各型痢疾桿菌皆表現(xiàn)出明顯的抑制作用，對霍亂弧菌、綠膿桿菌、變形桿菌和傷寒桿菌也具有顯著的抑菌活性；茶黃素能顯著抑制金黃色葡萄球菌、肉毒芽孢桿菌、莢膜桿菌、腸炎弧菌、蠟樣芽孢桿菌的生長[6, 12]。此外，茶皂素在體外對白色念珠菌及紅色、黃色、紫色發(fā)癬菌顯示出一定的抑制作用[12]。

茶多酚具有很強(qiáng)的抗病毒活性，對人體呼吸道合孢病毒(RSV)、胃腸炎病毒、甲/乙型流感病毒、甲型肝炎病毒等均具有顯著的抑制作用。其中，兒茶素及其衍生物能夠抑制艾滋病毒HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶及其DNA聚合酶的活性，而表沒食子兒茶素沒食子酸酯的抑制活性甚至強(qiáng)于疊氮胸苷三磷酸[4, 14]。此外，茶黃素和沒食子酸酯也能夠抑制HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶及RNA聚合酶的活性[3, 6]。

4 抗腫瘤活性

研究表明，茶葉中的茶多酚、茶色素、茶氨酸、咖啡因、維生素C、維生素E、茶多糖及微量元素(鋅、硒等)等都具有抗腫瘤作用，茶葉的抗腫瘤活性是以茶多酚為主的多種有效成分協(xié)同作用的結(jié)果[3, 6]。茶多酚對多種腫瘤細(xì)胞的體外增殖具有明顯的抑制作用。田夢秋等發(fā)現(xiàn)茶多酚能夠明顯抑制Hep-2細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，其作用機(jī)制與調(diào)控凋亡相關(guān)基因的表達(dá)有關(guān)[15]。Hessien等發(fā)現(xiàn)茶多酚對人體非小細(xì)胞肺癌的抑制作用呈劑量相關(guān)性，其作用機(jī)制與誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)[16]。張如楠等報(bào)道茶多酚對人食管癌Eca-109細(xì)胞具有體外抑制作用，作用機(jī)制可能與降低Eca-109細(xì)胞增殖指數(shù)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)[17, 18]。Liu等發(fā)現(xiàn)茶多酚對人類乳腺癌MCF-7細(xì)胞具有抑制作用，作用機(jī)制與阻斷細(xì)胞周期有關(guān)[19]。董麗華等報(bào)道茶多酚可抑制體外培養(yǎng)人結(jié)腸癌細(xì)胞株Caco-2的增殖，誘導(dǎo)其細(xì)胞凋亡，將其阻滯于G0/G1期[20, 21]。李艷暉等發(fā)現(xiàn)茶葉提取物對人結(jié)直腸癌細(xì)胞Hct-116具有抑制作用，隨著茶葉發(fā)酵程度的提高，茶多酚含量逐漸降低，其抑癌作用也逐漸降低[22]。嚴(yán)正強(qiáng)等報(bào)道茶多酚能抑制人前列腺癌PC-3M細(xì)胞的增殖，其作用機(jī)制包括：1)下調(diào)細(xì)胞生存素及周期素D1基因的轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡；2)下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-2并上調(diào)金屬蛋白酶組織抑制因子-2的基因轉(zhuǎn)錄與蛋白表達(dá)；3)降低腫瘤細(xì)胞的侵襲能力[23, 24]。

5 抗炎活性

研究發(fā)現(xiàn)，茶葉具有抗炎活性，茶多酚是茶葉抗炎活性的主要藥效成分[1～3]。使用2%角叉菜膠導(dǎo)致的小鼠肺損傷模型，Paola等試驗(yàn)過程中，先給治療組注入25mg/mL的茶多酚提取物，再與對照組一同注入角叉菜膠，結(jié)果顯示治療組小鼠組織中中性粒細(xì)胞的滲透物、腫瘤壞死因子- α、亞硝酸鹽等的含量相較對照組明顯減少，表明茶多酚提取物能夠有效治療急性炎癥引起的肺損傷[25]。在研究茶多酚提取物對出血-復(fù)蘇誘導(dǎo)的肝臟炎癥的治療實(shí)驗(yàn)中，Relja等發(fā)現(xiàn)，茶多酚提取物能夠顯著降低血清中丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的水平，有效降低多形核白細(xì)胞的滲透，明顯抑制細(xì)胞黏附分子的表達(dá)，阻滯IkBa的磷酸化，該實(shí)驗(yàn)揭示了茶多酚可能通過NF-KB依賴機(jī)制而防治急性炎癥引起的大鼠肝損傷[26]。

6 抗氧化活性

茶葉的主要抗氧化活性成分包括茶多酚、茶色素和茶多糖。茶多酚主要通過有效降低自由基的形成并抑制脂質(zhì)過氧化，從而發(fā)揮抗氧化能力。茶色素的抗氧化能力不弱于茶多酚，茶色素能清除機(jī)體產(chǎn)生的各種自由基，顯著提高紅細(xì)胞SOD活性，并降低血清MDA含量[12，27～28]。在體外實(shí)驗(yàn)中，茶多糖對羥基自由基也表現(xiàn)出顯著的清除作用，并且在一定的范圍內(nèi)，茶多糖的劑量與其對羥基自由基的清除率呈線性關(guān)系[28～29]。

7 抗輻射活性

茶葉中的多酚類物質(zhì)，有吸收放射性物質(zhì)，阻止其在體內(nèi)擴(kuò)散的能力[5]。另外，茶多糖也具有抗放射性傷害的作用，并對造血功能有保護(hù)作用[29]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，γ射線照射后的小鼠，飼喂茶多糖可使小鼠保持血色素平穩(wěn)，抑制紅血球下降；經(jīng)皮下注射茶多糖后，可將經(jīng)Co60照射的小鼠成活率提升30%[30]。

8 利尿活性

茶葉中的咖啡堿、茶堿、可可堿和茶色素都具有利尿作用。其中，咖啡堿的利尿作用最強(qiáng)，可可堿的利尿作用最為持久，茶色素有輕度利尿作用。茶色素利尿作用機(jī)制為抑制腎小管的再吸收，使尿中的鈉離子和氯離子含量增多，同時(shí)，增加心臟排血量及腎臟血流量，增加腎小球的過濾率[1, 3]。

9 降糖活性

Bettaieb等發(fā)現(xiàn)茶多酚中的表兒茶素能通過其氧化還原調(diào)節(jié)機(jī)制來減輕胰島素抵抗[31]；Cremonini等發(fā)現(xiàn)表兒茶素可通過抑制分子應(yīng)激活化蛋白激酶(JNK)、KB激酶抑制劑(IKK)、蛋白激酶C(PKC)等的活性，從而改善肥胖小鼠的胰島素敏感性[32]。

10 保肝活性

茶葉中的茶氨酸對乙醇誘發(fā)的肝損傷具有保護(hù)作用，其作用機(jī)制為通過降低乙醇引起的肝細(xì)胞毒作用、抑制乙醇誘導(dǎo)的肝細(xì)胞凋亡、降低乙醇引起的氧自由基和丙二醛的含量、增加還原型谷胱甘肽的含量(乙醇會導(dǎo)致還原型谷胱甘肽含量減少)、增加超氧化物歧化酶的活性(乙醇會抑制超氧化物歧化酶的活性)，從而恢復(fù)肝細(xì)胞的抗氧化損傷能力[8, 10]。

11 抗疲勞作用

茶多糖具有一定的抗疲勞作用。蔣成硯等在實(shí)驗(yàn)中給小鼠飼喂普洱茶多糖和普洱茶水浸液，發(fā)現(xiàn)二者能夠顯著降低實(shí)驗(yàn)小鼠的血清尿素氮含量，也能夠明顯提高實(shí)驗(yàn)小鼠的運(yùn)動耐力，從而延長各自的游泳時(shí)間；同時(shí)，飼喂茶多糖的小鼠抗疲勞實(shí)驗(yàn)效果明顯優(yōu)于飼喂茶葉水浸液的小鼠[33]。

12 抗齲齒作用

研究表明，茶葉中的茶色素具有抗齲齒作用。一方面，茶色素是決定變形鏈球菌致齲能力的葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶(GTF)的抑制劑，茶色素能顯著抑制GTF酶催化的胞外多糖——葡聚糖的合成，極大減少菌斑的形成，從而達(dá)到抗齲齒的效果[34]。另一方面，齲齒的發(fā)生與 α-淀粉酶有關(guān)， α-淀粉酶催化淀粉轉(zhuǎn)化葡萄糖為GTF酶轉(zhuǎn)化葡聚糖的重要前提，而茶色素有效降低了 α-淀粉酶的活性[35]。

13 其他活性

基于茶葉中的多酚類、氨基酸類具有的抗氧化、抗疲勞、抗菌等活性及其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)及心血管疾病治療中的作用，茶葉還被研究發(fā)現(xiàn)具有其他多種活性，如減肥[36]、抗骨質(zhì)疏松[37]、抗脫發(fā)[38]、調(diào)節(jié)免疫[3]等。