微生物發(fā)酵茶中Teadenols 的研究概況

陳丹丹，朱旭，武月琴，趙興平，高林瑞*，丁章貴，3*

（1.云南省普洱茶發(fā)酵工程研究中心，云南昆明 650217； 2.云南大益微生物技術(shù)有限公司，云南昆明 650217；3.云南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院云南省微生物研究所，云南昆明 650091）

茶是世界三大飲料之一，富含多酚類物質(zhì)，具有抗氧化、抗癌、抗病毒、降血糖、降血脂等多方面的生物活性和保健功能[1-3]。 茶葉根據(jù)其加工工藝和發(fā)酵程度，一般可分為不發(fā)酵茶、發(fā)酵茶和后發(fā)酵茶[4-5]。 后發(fā)酵茶就是有微生物參與發(fā)酵的茶，如我國生產(chǎn)的普洱熟茶、茯磚茶、六堡茶，日本生產(chǎn)的Kippukucha、 Saryusoso、 Yamabukinadeshiko、Suraribijin 和Kuroyamecha 等。 這些微生物發(fā)酵茶因具有降血脂、降血糖、降膽固醇等保健功效而受到人們的喜愛[6-8]。

經(jīng)過微生物發(fā)酵，茶葉中的茶多酚在酶的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)化，形成了很多新結(jié)構(gòu)的多酚類物質(zhì)。Teadenol A 和Teadenol B 是從曲霉菌Aspergillus sp（PK-1，F(xiàn)ARM AP-21280）發(fā)酵茶葉中分離得到的多酚衍生物[9]。 隨后研究中，從大量發(fā)酵茶中檢測(cè)到此類物質(zhì)[10-16]。 Teadenols 存在兩個(gè)立體異構(gòu)體，順式Teadenol A（[a]D21+467.8°）和反式Teadenol B （[a]D21-27.7°）[17]。 分子式C14H12O6，分子量276.06，[M-H]-275.0562，結(jié)構(gòu)式見圖1。 Teadenols具有類似于黃烷3-醇中的A-環(huán)和C-環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)基，是B 環(huán)裂變兒茶素衍生物，Teadenol A 和Teadenol B 可分別由EGCG 和GCG 生物合成[18]。

圖1 Teadenol A（1）和Teadenol B（2）結(jié)構(gòu)式[9]Fig. 1 The structural formula of Teadenol A （1）and Teadenol B （2）

在隨后的研究中發(fā)現(xiàn)，Teadenols 具有促進(jìn)脂聯(lián)素分泌、抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）表達(dá)、美白等的生物活性，引起了許多研究者的關(guān)注[10，19-20]。 脂聯(lián)素是對(duì)脂肪組織高度專一的多肽，能顯著降低II 型糖尿病代謝紊亂的發(fā)生率[21-22]，PTP1B是目前公認(rèn)的一個(gè)糖尿病和肥胖癥治療靶點(diǎn)[23-24]，表明Teadenols 具有潛在降糖和減肥的作用。 文章圍繞微生物發(fā)酵茶中的Teadenols 化合物含量檢測(cè)、生物合成和全合成、生物活性等研究進(jìn)行了綜述，以期為Teadenols 的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。

1 微生物發(fā)酵茶中Teadenols 的含量檢測(cè)

首次從曲霉菌Aspergillus sp （PK-1，F(xiàn)ARM AP-21280）發(fā)酵茶中獲得Teadenols 后，學(xué)者們采用HPLC、LC -MS/MS 技術(shù)對(duì)各類茶葉中的Teadenols 進(jìn)行了研究。 研究表明，Teadenols 主要存在于微生物發(fā)酵茶中。 曲霉菌（Aspergillus sp.PK -1，F(xiàn)ARM AP -21280）、米曲霉（Aspergillus oryzae sp. AO -1，NBRS 4214）、泡盛曲霉（Aspergillus awamori sp. SK-1，NBRS 4122）、散囊菌（Eurotium sp. KA-1，F(xiàn)ARM AP-21291）發(fā)酵茶[10]，日本市售發(fā)酵茶Kippukucha、Saryusoso、Yamabukinadeshiko、Suraribijin 和Kuroyamecha[11]、Gentoku-cha[12]，以及中國的普洱熟茶[13-14]、六堡茶[13]和茯磚茶[15-16]中檢測(cè)到不同含量的Teadenols。 不同茶中Teadenols 含量不同，推測(cè)是加工條件和發(fā)酵條件的不同導(dǎo)致的[11]。 進(jìn)一步研究表明，未經(jīng)過微生物發(fā)酵加工的茶葉如綠茶、紅茶[10]、烏龍茶和白茶[13]中Teadenols 的含量極低，基本低于檢出限。 各種茶葉中Teadenol 含量見表1。

表1 各種茶中Teadenol A 和Teadenol B 的含量Table 1 Contents of Teadenol A and Teadenol B in various types of tea

2 Teadenols 的生物活性

研究表明Teadenols 具有促進(jìn)減肥[14]、抗糖尿病[25]、抗氧化[14]、抑制癌細(xì)胞增殖[26]、美白[20]等作用。Teadenol A 具有促進(jìn)脂聯(lián)素分泌作用[10，19]，脂聯(lián)素是由脂肪細(xì)胞分泌的一種內(nèi)源性對(duì)脂肪組織高度專一的多肽，與內(nèi)臟脂肪組織呈高度負(fù)相關(guān)[21-22]，具有抗炎和抗動(dòng)脈粥樣硬化的特性[27-28]。 因此，Teadenol A 具有減肥的可能性[14]。 Teadenol A 還具有抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B （PTP1B） 表達(dá)作用[10，19]，PTP1B 是蛋白酪氨酸磷酸酶家族中經(jīng)典的非受體型酪氨酸磷酸酶，在胰島素信號(hào)通路中起著重要的負(fù)調(diào)控作用[29]，它是目前公認(rèn)的一個(gè)糖尿病治療靶點(diǎn)[23-24]。 Teadenol A 能通過抑制PTP1B的表達(dá)對(duì)胰島素有正向調(diào)節(jié)作用。 同時(shí)，TOMOTAKA 等[25]研究表明Teadenol A 是長(zhǎng)鏈脂肪酸受體GPR120 的配體，能直接結(jié)合并激活GPR120，促進(jìn)腸內(nèi)分泌STC-1 細(xì)胞胰島素激素GLP-1 的分泌。 GLP-1 抑制食欲，增加胰島素分泌，表現(xiàn)出抗糖尿病的作用。 因此，Teadenol A 具有潛在抗糖尿病作用。 Teadenol A 的體外抗氧化研究表明，其DPPH 清除活性和超氧陰離子自由基清除能力的IC50值分別為64.8 μg/mL 和3.335 mg/mL，總抗氧化能力和供氫能力的IC50值分別為17.6 U/mL 和12 U/mL[14]。 亦有研究表明，含有Teadenol B的茶提取物對(duì)HT-29 結(jié)腸癌細(xì)胞很高的抗增殖活性，通過提高caspase -3/7、caspase -8 和caspase-9 的表達(dá)水平，受體死亡和線粒體凋亡途徑抑制HT-29 結(jié)腸癌細(xì)胞[26]。 此外，Teadenols 是一類能美白皮膚的多酚，其通過抑制黑色素細(xì)胞活性和黑色素合成起到美白功效[20]。

3 Teadenols 的合成

從表1 的研究數(shù)據(jù)可知，微生物發(fā)酵茶中Teadenols 含量低，富集純化成本高，難以滿足深入研究和應(yīng)用開發(fā)的需求量，因此學(xué)者們從生物轉(zhuǎn)化和化學(xué)合成兩個(gè)方向?qū)Υ祟愇镔|(zhì)進(jìn)行了合成研究。 WULANDARI 等[9]將曲霉菌Aspergillus sp（PK-1，F(xiàn)ARM AP-21280） 接種于滅菌EGCG 和GCG 的混合溶液，25 ℃避光培養(yǎng)2 周后，使用HPLC 對(duì)培養(yǎng)液成分進(jìn)行分析，檢測(cè)到Teadenol A和Teadenol B。 此后，采用同樣的方法將泡盛曲霉A. awamori （NRIB-2061） 和白曲霉A. kawachii（IFO-4308） 分別接種到已高溫滅菌EGCG 和GCG 混合液中進(jìn)行培養(yǎng)，兩種培養(yǎng)液中均檢測(cè)到Teadenol A 和Teadenol B[30]。 以上研究證明EGCG和GCG 經(jīng)過微生物轉(zhuǎn)化可產(chǎn)生Teadenol A 和Teadenol B。SONG 等[31]以EGCG 為原料，接種曲霉菌Aspergillus sp，研究液體和固體培養(yǎng)方式生產(chǎn)Teadenol A 和Teadenol B 的最佳條件。 結(jié)果表明含有5%EGCG、1% 綠茶粉介質(zhì)的改性Czapek-Dox 培養(yǎng)基產(chǎn)量最高。 研究發(fā)現(xiàn)加入的綠茶粉不直接影響Teadenol A 和Teadenol B 的生成，其主要作用是誘導(dǎo)增加參與生物合成酶的量。 此外，YOSHIDA 等[32]以間苯三酚為原料，合成Teadenol A 和Teadenol B，合成的關(guān)鍵步驟為有機(jī)催化醛的不對(duì)稱α-氨氧基催化反應(yīng)和鈀催化酚的分子內(nèi)烯丙基取代。

4 Teadenols 的應(yīng)用研究

因Teadenols 具有顯著的生物活性，被應(yīng)用于制藥、食品和飼料、化妝品和檢測(cè)試劑等領(lǐng)域[19]。食品領(lǐng)域已有含Teadenols 的相關(guān)產(chǎn)品，如日本市售的健康產(chǎn)品Japanese slimming tea 和發(fā)酵茶多酚。 此外，柳田晃良等明確了含Teadenol A 和Teadenol B 茶葉提取物可應(yīng)用于如食品、調(diào)味品、健康補(bǔ)充劑、動(dòng)物飼料、化妝品的加工[17，33]。 伊東等[34]制備了含Teadenols 的強(qiáng)效美白、 抑制自由基、抗皺的皮膚外用劑，它還具有治療痤瘡，保濕，增強(qiáng)屏障功能，抑制紫外線衍生的炎癥和抗褥瘡的作用。 在國內(nèi)Teadenols 被稱為茯茶素，研究人員對(duì)含茯茶素A 和茯茶素B 的茶葉提取物或復(fù)配配方在降血脂[35]、減肥[36]、降血糖、降高血壓和軟化血管[37]等方面進(jìn)行了大量研究。趙明等[35]純化制備得到的高純度茯茶素A，可用于制備降血脂藥物。 賀志弘等[36]采用含有茯茶素A、茯茶素B的安化黑茶與絞股藍(lán)、澤瀉、麥冬等藥食同源類物品制成的茶膠囊、片劑或顆粒劑產(chǎn)品，對(duì)各類肥胖人群有著十分明顯的、持久性的減肥降脂作用。 譚孝敖[37]制備的含有茯茶素A 和茯茶素B 絞股藍(lán)茯茶，其成分容易為人體所吸收，對(duì)降低高血脂、高血糖、高血壓和軟化血管具有明顯的效果。

5 結(jié)語

Teadenols 是一類存在于微生物發(fā)酵茶中的B環(huán)裂變兒茶素衍生物，可由表沒食子兒茶素沒食子酸酯經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化而得，亦可由間苯三酚全合成而得。 研究表明多種微生物發(fā)酵茶中均含有Teadenols，包括黑曲霉發(fā)酵茶、米曲霉發(fā)酵茶、泡盛曲霉發(fā)酵茶、 散囊菌發(fā)酵茶、Kippukucha （日本）、Saryusoso（日本）、Yamabukinadeshiko（日本）、Suraribijin（日本）、Kuroyamecha（日本）、Gentokucha （日本）、Awa-bancha （日本）、Goishi-cha （日本）、 普洱茶、 六堡茶和茯磚茶，但各種茶中Teadenols 含量差異顯著，Teadenol A 和Teadenol B 的 含量 范圍分別 為0.01% ~6.98% 、0.01% ~0.54%。同時(shí)，烏龍茶、白茶、綠茶、紅茶基本不含有此類化合物。 就目前的研究狀況而言，對(duì)于Teadenols 的研究尚淺，僅僅涉及來源、含量、生物合成和全合成途徑，其作用機(jī)制和開發(fā)應(yīng)用還需大量研究。 隨著研究的不斷深入，Teadenols 化合物將擁有更大的開發(fā)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。