茶多酚的生理功能及其在食品和飼料中的應(yīng)用

◎ 蘇紹輝，蔣 磊

（宿州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 宿州 234101）

隨著人們對(duì)食品安全、健康要求的不斷提高，公眾逐漸意識(shí)到了在飼料和食品中添加抗氧化、抗菌及增強(qiáng)機(jī)體免疫力等化學(xué)合成物質(zhì)的負(fù)面作用。近些年來(lái)人們?cè)谘芯繉ふ一瘜W(xué)物質(zhì)替代品的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)天然提取物茶多酚具有抗氧化性和抑菌等生物活性。茶多酚又名茶單寧，是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，具有綠色、安全、無(wú)毒、無(wú)殘留的特點(diǎn)。目前，有關(guān)茶多酚在食品和飼料中應(yīng)用已成為研究熱點(diǎn)[1]。鑒于此，本文針對(duì)茶多酚生理功能及其在食品和飼料中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 茶多酚組成和性質(zhì)

茶多酚是茶葉中主要的化學(xué)物質(zhì)，包括兒茶素、花青素、黃酮類化合物和鞣酸等多種成分物質(zhì)，其中以兒茶素為主要活性成分，占比為60%～80%。茶多酚為淡黃至褐色結(jié)晶或粉狀固體，味澀，在堿性環(huán)境中易被氧化發(fā)生褐變反應(yīng)，在酸性和中性條件下較穩(wěn)定，易溶于水、乙醇等，微溶于油脂[2]。

2 茶多酚的生理功能及其作用機(jī)制

2.1 抗氧化功能

茶多酚主要活性成分化合物的分子結(jié)構(gòu)中都含有鄰羥基或連羥基，其氧化活性與其化學(xué)結(jié)構(gòu)相關(guān)——B環(huán)上羥基越多，其氧化能力越強(qiáng)。茶多酚作為還原劑，能提供氫離子與自由基結(jié)合，繼而約束自由基的能力，達(dá)到清除機(jī)體有害自由基的目的[3]；另外，茶多酚還可與某些氧化酶結(jié)合，抑制氧化酶的活性，終止氧化還原反應(yīng)，保護(hù)機(jī)體組織細(xì)胞免受損傷[4]。劉梅等[5]研究表明，在飼料中添加一定比例的茶多酚，能顯著提高肉雞血清中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（Glutathione Peroxidase，GSH-Px）、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）和過(guò)氧化氫酶（Catalase，CAT）的活性，且血清中丙二醛（Malondialdehyde，MDA）的含量顯著降低。李樺等[6]研究發(fā)現(xiàn)，飲水中添加一定比例的綠茶多酚能使肉雞血清中丙二醛含量極顯著降低。付晶等[7]研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚可顯著降低鵝腸上皮細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化物丙二醛的產(chǎn)生和乳酸脫氫酶（Lactate Dehydrogenase，LDH）漏出率，同時(shí)可顯著增加鵝小腸上皮細(xì)胞GSH-Px 和SOD 的活性，減少脂質(zhì)氧化，從而降低細(xì)胞膜的損傷程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)氧化氫引起的氧化應(yīng)激損傷起保護(hù)作用。GSH-Px、SOD 和CAT 構(gòu)成機(jī)體抗氧化酶體系，超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶能協(xié)同減弱自由基的損傷效應(yīng)。過(guò)氧化氫酶能分解過(guò)氧化氫，以減少自由基對(duì)機(jī)體細(xì)胞的侵害[5]。

2.2 茶多酚能調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，保護(hù)機(jī)體健康

腸道健康是靠腸道菌群平衡來(lái)維持的。許多研究結(jié)果表明，腸道菌群與機(jī)體各大系統(tǒng)的疾病均有關(guān)聯(lián)，如免疫類疾病、炎性腸道病、肥胖以及抑郁癥等[8]。茶多酚的攝入可以影響腸道菌群結(jié)構(gòu)，并可調(diào)節(jié)菌群平衡。唐飛等[9]研究表明，青磚茶提取物連續(xù)15 d 灌胃小鼠，小鼠腸道內(nèi)腸桿菌和腸球菌數(shù)量分別減少了14.69%和8.69%；乳桿菌增加了10.47%，雙歧桿菌增加了7.53%。薛俊敏等[10]給小鼠灌胃茶多酚后發(fā)現(xiàn)，茶多酚可增加小腸菌群的多樣性，降低大腸菌群的多樣性，有利于有益菌的生長(zhǎng)，抑制有害菌的生長(zhǎng)，維持了菌群的組成和結(jié)構(gòu)平衡。

2.3 茶多酚的抗菌作用

茶多酚主要通過(guò)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜、抑制細(xì)菌特定靶蛋白而起到抗菌作用；同時(shí)，還具有抗細(xì)菌毒素作用以及協(xié)同抑菌作用[11-12]。研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚有明顯的抗菌活性，尤其對(duì)金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌，其機(jī)理是茶多酚通過(guò)增加細(xì)菌胞膜通透性和阻礙細(xì)菌蛋白質(zhì)的正常表達(dá)，使細(xì)菌酶活性降低，影響菌體正常的生理代謝[13]。李奇松等[14]對(duì)茶多酚抑菌效果進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)不同濃度的茶多酚與對(duì)照組相比較具有更強(qiáng)的抑菌作用，其對(duì)芽孢桿菌、葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率分別是97.80%、23.00%和96.25%。陳紫婷等[15]研究發(fā)現(xiàn)，1 份兒茶素加入4 份殼寡糖時(shí)（質(zhì)量比），對(duì)大腸埃希氏菌的抑菌效果顯著，最大抑菌率約為90%，說(shuō)明添加一定濃度的殼寡糖有助于兒茶酚抗菌活性的發(fā)揮。王慧敏等[16]研究了茶多酚的抑菌與殺菌效果，結(jié)果表明，4 ℃時(shí)，處理1 d 后和處理8 d 后腐敗希瓦氏菌分別下降1 個(gè)數(shù)量級(jí)和6 個(gè)數(shù)量級(jí)，25 ℃時(shí)優(yōu)于4 ℃時(shí)殺菌和抑菌效果，即同一溫度條件下，處理時(shí)間越長(zhǎng)，殺菌效果越好；溫度越高，其殺菌效果越好。

2.4 茶多酚其他生理功能

研究證明，茶多酚還有提高生命機(jī)體免疫力、降低脂肪、提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能以及減少熱應(yīng)激等方面的功能。梁高楊等[17]研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加400 mg·kg-1茶多酚可提高奧尼羅非魚的免疫力，降低嗜水氣單胞菌攻毒后的死亡率；對(duì)草魚的研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加400 mg·kg-1茶多酚可顯著提高超氧化物歧化酶、溶菌酶、堿性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶的活性，顯著降低丙二醛的含量，說(shuō)明茶多酚能強(qiáng)化草魚的天然免疫反應(yīng)，提高草魚的免疫力[18]。黃進(jìn)寶等[19]通過(guò)按80 mg·kg-1和160 mg·kg-1體重的茶多酚飼喂來(lái)研究其對(duì)肉雞體脂分布、組織脂肪組成及血脂水平的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組比較，高、低兩種劑量茶多酚都顯著降低了肉雞血清甘油三酯含量，分別為32.5%和25.0%；肉雞的腹脂率、皮下脂肪厚度與肌間脂肪寬度顯著下降，分別為34.3%、30.9%、14.9%；腿部肌肉、胸部肌肉和肝臟的含脂率顯著下降，其下降百分比分別為30.4%、23.8%和11.8%。該研究說(shuō)明，茶多酚處理在一定程度上可調(diào)控脂肪代謝以提高肉雞腿肌的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。晁婭梅等[20]在飼糧中添加茶多酚，研究其對(duì)豬生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果表明，豬平均日增重和凈增重均顯著提高。熱應(yīng)激可導(dǎo)致家禽組織臟器損傷，嚴(yán)重時(shí)可造成猝死。連銳銳[21]研究茶多酚對(duì)家禽熱應(yīng)激的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，0.2 g·L-1茶多酚能夠降低雞心肌細(xì)胞病理?yè)p傷，在茶多酚的作用下可有效下調(diào)凋亡蛋白（Caspase 3 蛋白）表達(dá)，減少因熱應(yīng)激引起的細(xì)胞凋亡，從而起到保護(hù)心肌細(xì)胞的作用。

3 茶多酚在食品和飼料中的應(yīng)用

社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展及人們健康的理念要求在食品和飼料中添加綠色、安全且具有生物活性的添加劑，這也是當(dāng)前食品和畜牧養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展的方向和要求。因此，綠色添加劑逐漸出現(xiàn)在大眾視野中。目前，茶多酚在食品和飼料中被廣泛應(yīng)用[22]。

3.1 茶多酚在食品行業(yè)中應(yīng)用

為防止食品在貯藏、運(yùn)輸和銷售過(guò)程中發(fā)生劣變，常加入保鮮劑來(lái)延長(zhǎng)食品的新鮮度，達(dá)到保鮮的目的。生物保鮮劑具有無(wú)污染、易被降解、安全無(wú)毒的特點(diǎn)，能防止脂肪氧化、蛋白質(zhì)劣變，也能發(fā)揮抑菌、抑酶等作用保持食品的色澤和新鮮度。茶多酚因具有上述特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)。很多研究都證明茶多酚在果蔬保鮮中具有明顯的抑菌效果；在畜產(chǎn)品的防腐保鮮過(guò)程中具有抗脂肪氧化、抑制酶活性等效應(yīng)。蔣曉翠等[23]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，添加0.5 g·kg-1脂溶性茶多酚，在濕度為70%、溫度為40 ℃條件下，酥餅的貨架期比對(duì)照組延長(zhǎng)了50 d；預(yù)測(cè)在20 ℃時(shí)，酥餅的貨架期可顯著延長(zhǎng)200 d。茶多酚復(fù)合被膜劑對(duì)柑橘保鮮作用的研究發(fā)現(xiàn)，添加茶多酚的商業(yè)化被膜劑與對(duì)照組相比較，抑菌率提高到77.21%，添加茶多酚的巴西棕櫚蠟被膜劑的抑菌效果由90.15%提高到96.22%[14]。羅立娜等[24]研究茶多酚對(duì)油梨在貯藏期間的保鮮效果發(fā)現(xiàn)，2.0%的茶多酚處理后明顯降低了果實(shí)的腐爛率，貯藏20 d 腐爛率最?。?4.82%），而對(duì)照組貯藏8 d 后腐爛率為21.45%，貯藏12 d 腐爛率就達(dá)到82.26%；同時(shí)茶多酚還可明顯延緩油梨硬度的降低、失重率的增加，有效控制可溶性固形物和蛋白質(zhì)的增加速度，有效維持果實(shí)中Vc 含量，即20 d 時(shí)2%茶多酚處理Vc 含量仍為40.58 mg/100 g，明顯高于對(duì)照組在8 d 時(shí)Vc 含量39.96 mg/100 g。楊新磊等[25]研究了不同濃度的茶多酚對(duì)儲(chǔ)藏在-4 ℃豬肉的保鮮效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1.25%茶多酚處理的肉樣的揮發(fā)性鹽基氮值最低，說(shuō)明茶多酚處理能有效地抑制酶和細(xì)菌的作用下蛋白質(zhì)的分解。賈洋洋等[26]研究魚體中酶活性及丙二醛含量發(fā)現(xiàn)，添加0.15%茶多酚和0.05%檸檬酸處理，在40 ℃、光照24 h 后能顯著抑制脂肪氧化酶和脂肪酶的活性，其抑制率分別為85.9%和46.00%，對(duì)丙二醛的抑制率為59.03%。

3.2 茶多酚在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

許多研究證明，在飼料中添加一定比例的茶多酚有利于改善飼料特性、增強(qiáng)畜禽的免疫力、提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。茶多酚用作飼料添加劑，不但降低了飼料成本，還有助于提高動(dòng)物生理機(jī)能[27]。伍梓斌等[28]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加1 g·kg-1茶多酚可以改善馬崗鵝的肉質(zhì)、屠宰性能、顯著降低腹脂率及增強(qiáng)肌肉的抗氧化能力。有研究表明，在飼料中添加0.04%茶多酚不但可明顯改善熱應(yīng)激肉雞的血清蛋白、血脂和血糖以及提高血清中酶的活性，也可明顯提高肉雞的品質(zhì)、生長(zhǎng)性能及改善屠宰性能[29-30]。何夢(mèng)曉等[31]研究在飼料中按一定比例加入茶多酚和茶皂素飼喂感染雞球蟲的肉仔雞發(fā)現(xiàn)，每千克飼料中添加250 mg 茶多酚和150 mg 茶皂素具有抗球蟲作用，也可顯著提高肉雞的生產(chǎn)性能，抑制大腸埃希氏菌繁殖，增加腸道乳酸菌的數(shù)量。嚴(yán)理等[32]將茶多酚含量為25%的超微茶粉添加到飼料中，給斷奶仔豬飼喂添加量0.8%的飼料后發(fā)現(xiàn)，可顯著提高血清免疫指標(biāo)白細(xì)胞介素2（IL-2）、免疫球蛋白A（lgA）的含量，顯著提高了抗氧化酶CAT、SOD 和GSH-Px 的活性，MDA 含量顯著降低，同時(shí)也提高了飼料的利用率，平均日增重顯著增加。

4 結(jié)語(yǔ)

茶多酚是茶葉中的提取物，添加到食品和動(dòng)物飼料中，具有安全、無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn)，且具有與抗生素類似的作用，彌補(bǔ)了添加抗生素的不足，同時(shí)在一定程度上延長(zhǎng)了果蔬和肉食品保鮮期，也促進(jìn)了動(dòng)物的健康生長(zhǎng)。因此，茶多酚在食品和飼料中的應(yīng)用，符合人們重視食品安全的消費(fèi)心理和追求安全、綠色、環(huán)保的理念，是一種新型可以廣泛開(kāi)發(fā)研究應(yīng)用的綠色添加劑。目前，茶多酚的研究應(yīng)用大多集中在提高動(dòng)物免疫力及改善動(dòng)物肉質(zhì)等方面。作為茶葉生產(chǎn)大國(guó)，未來(lái)更應(yīng)有效利用茶多酚，發(fā)掘其有價(jià)值的方面，特別是在其添加劑量方面有待更深入的探索，以找到在不同情況下的最適添加量。另外，其分離提純技術(shù)還有待不斷完善。茶多酚這種新型的添加劑正以其特殊的功能影響著日益發(fā)展的食品行業(yè)和畜牧行業(yè)。