姜業(yè)碩 曹孟飛 班秋艷 王文利 梁麗云
(河南農(nóng)業(yè)大學園藝學院,鄭州 450002)
茶樹(Camelliasinensis(L.) O. Kuntze),是山茶科山茶屬植物,起源于我國西南地區(qū),主要分布在云南、貴州、四川等地,其芽、葉可以用來制茶。茶葉中含有的茶多酚、生物堿、茶多糖等多種活性成分,對人體具有保健功效。在人體中,自由基是維持人體生命所必須的,其產(chǎn)生與清除處于一個動態(tài)平衡之中,但過量的自由基會致使人體產(chǎn)生疾病和提前衰老。因此人們致力尋找能夠清除過量自由基的物質(zhì),即抗氧劑[1],來解決當前的難題。大量研究表明,茶葉中含有豐富的抗氧化劑,比如茶多酚、茶多糖和茶抗氧化肽等物質(zhì)。因此有關(guān)茶葉抗氧化的研究備受關(guān)注,從分析目前現(xiàn)有的文獻來了解茶葉抗氧化的研究現(xiàn)狀,可以更好地掌握此研究領(lǐng)域的研究動態(tài)。文獻計量學是采用數(shù)學、統(tǒng)計學等方法研究文獻整體情況和文獻計量特征[2]。為了更好地了解有關(guān)茶葉抗氧化的研究動態(tài),以CNKI為數(shù)據(jù)源,檢索CNKI平臺刊載茶葉抗氧化的相關(guān)文獻。通過文獻計量學對發(fā)文量、期刊、作者、機構(gòu)和學科進行統(tǒng)計分析,聚焦研究熱點把握研究前沿,來為科學研究與學術(shù)交流提供信息參考。
CNKI是世界上中文全文信息量規(guī)模最大的數(shù)據(jù)庫,為共享知識提供豐富的信息資源,并提供一個有效的知識傳播與數(shù)字化的學習平臺。因此,基于CNKI數(shù)據(jù)庫檢索有關(guān)茶葉抗氧化研究文獻,其統(tǒng)計分析結(jié)果能較全面地反應(yīng)該研究領(lǐng)域的情況[3]。參考數(shù)據(jù)來源于CNKI 數(shù)據(jù)庫,進行高級檢索。檢索全文詞為茶葉抗氧化。經(jīng)檢索,有關(guān)主題的原始數(shù)據(jù)共有1291篇。
為了確保數(shù)據(jù)的精確性以及完整性,在CNKI數(shù)據(jù)庫中進行高級檢索。檢索全文詞為茶葉抗氧化,設(shè)置的時間段為2001年1月1日—2019年12月31日,并對全部檢索結(jié)果進行可視化分析,部分數(shù)據(jù)用Excel進行分析。通過對國內(nèi)茶葉抗氧化研究領(lǐng)域的年發(fā)文量趨勢,期刊、作者、機構(gòu)、學科發(fā)文量分析以及研究熱點的分析,掌握茶葉抗氧化的發(fā)展趨勢。
一定時期內(nèi)該領(lǐng)域科研活動的產(chǎn)出可以直接通過某一領(lǐng)域的文獻總量來反映,是衡量科研活動的一個重要指標[4]。如圖1所示,茶葉抗氧化的研究總體上呈現(xiàn)上升趨勢,可大致分為2個階段。
圖1 2001-2019年茶葉抗氧化研究文獻數(shù)量變化趨勢
第一階段為2001年~2009年,這一階段的發(fā)文量呈逐年上升的趨勢,總發(fā)文量超過300篇。茶葉抗氧化作用被認為是保健的主要機理。隨著科研水平的發(fā)展以及消費者對身體健康的重視,有關(guān)茶葉抗氧化的研究日益加深。
第二階段為2010年~2019年,這一階段的發(fā)文量態(tài)勢趨于穩(wěn)定,共發(fā)文934篇。近年來茶葉抗氧化被應(yīng)用到很多領(lǐng)域,如食品加工、美容保健、臨床醫(yī)藥等方面,在未來仍然是一個較為熱門的研究領(lǐng)域。
根據(jù)檢索到的文獻進行分析,期刊發(fā)文量排名前20的如表1所示。20種期刊的共刊載茶葉抗氧化論文448篇,共占總發(fā)文量的30.05%。發(fā)文量最多的期刊是《安徽農(nóng)業(yè)大學學報》,發(fā)文量為41篇,占總數(shù)的3.21%;其次是《浙江大學學報》,發(fā)文量為39篇,占總數(shù)的3.05%;發(fā)文量第三的期刊是《湖南農(nóng)業(yè)大學學報》,發(fā)文量為35篇,占總數(shù)的2.74%。
表1 2001-2019年刊載茶葉抗氧化論文數(shù)量前20位的期刊
核心作者是該研究領(lǐng)域具有重要影響的研究人員,其研究方向代表了該領(lǐng)域的熱點,并在很大程度上反映了該領(lǐng)域的研究水平[5]。從CNKI數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果分析,如表2所示。發(fā)文量在8篇及8篇以上的作者有江和源、王岳飛、張建勇和孫世利,其中江和源、張建勇來自中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所,王岳飛來自浙江大學,孫世利來自廣東省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所。
表2 2001-2019年發(fā)表文章8篇及8篇以上的作者情況
國內(nèi)作者對茶葉抗氧化的研究內(nèi)容細致深入、領(lǐng)域?qū)挿骸M粰C構(gòu)的作者交流較多,其中江和源、張建勇為一個研究團隊,主要研究兒茶素衍生物和茶葉深加工方面;侯冬巖、回瑞華為一個研究團隊,主要研究不同茶類的抗氧化性能及比較;陳林、楊軍國為一個研究團隊,主要研究茶多糖的提取及茶多糖的抗氧化活性。從檢索結(jié)果來看,各團隊間有較少的交流合作。
發(fā)文機構(gòu)是指某一學科或領(lǐng)域進行分析的綜合性研究機構(gòu),研究發(fā)文機構(gòu)有助于研究人員把握清晰地脈絡(luò),形成明確的研究重點[6]。2001年-2019年,有關(guān)茶葉抗氧化論文發(fā)文量在前15的機構(gòu)如圖2所示。前15所機構(gòu)共發(fā)文487篇、占總發(fā)文量的38.11%。其中浙江大學、湖南農(nóng)業(yè)大學和安徽農(nóng)業(yè)大學這三所機構(gòu)發(fā)文量均在50篇以上,分別68篇、60篇、60篇,占總發(fā)文量的14.71%。
圖2 2001-2019年茶葉抗氧化研究發(fā)文量前15位的機構(gòu)
根據(jù)CNKI數(shù)據(jù)庫分析結(jié)果可知,發(fā)文量在前15的機構(gòu)基本上位于我國南方,這與我國茶樹大多生長在南方有一定的關(guān)系。發(fā)文量最多的機構(gòu)有浙江大學、湖南農(nóng)業(yè)大學和安徽農(nóng)業(yè)大學,一些機構(gòu)設(shè)立有重點實驗室,綜合表明有關(guān)茶葉抗氧化方面的研究較為突出。
學科是指一定科學領(lǐng)域或一門科學的分支,是自然科學和社會科學兩大知識系統(tǒng)內(nèi)知識子系統(tǒng)的集合概念[7]。從CNKI檢索出的茶葉抗氧化文獻中,發(fā)文量超過15篇的學科有10門,分布情況如圖3所示。茶葉抗氧化研究受到國內(nèi)40多個學科領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。其中輕工業(yè)手工業(yè)、中藥學、預防醫(yī)學與衛(wèi)生學、農(nóng)作物發(fā)文量在100篇以上,一般工業(yè)化學發(fā)文量近100篇,共1125篇,占總發(fā)文量的87.14%,可見是茶葉抗氧化研究的核心領(lǐng)域。通過對相關(guān)文獻的查閱和分析后,這5個主要的學科領(lǐng)域中,食品工業(yè)、中藥藥理學、制劑、飼料作物、營養(yǎng)衛(wèi)生食品安全和個人衛(wèi)生與保健是學者比較關(guān)注的領(lǐng)域和研究重點。
圖3 2001-2019 年CNKI茶葉抗氧化論文數(shù)量分布前10位的學科
主題詞或關(guān)鍵詞是作者對文獻核心內(nèi)容的高度濃縮和提煉。關(guān)鍵詞或主題詞出現(xiàn)頻率較高的為某一學科領(lǐng)域的高頻詞,可認為是該學科領(lǐng)域的研究熱點[7]。
根據(jù)檢索出來的茶葉抗氧化文獻,對茶葉抗氧化文獻主題詞詞頻統(tǒng)計,抗氧化、茶多酚和抗氧化活性的詞頻較高,發(fā)文量在60篇以上,共271篇,占總發(fā)文量的20.99%。其中關(guān)于抗氧化的文獻在2001年—2019年論文數(shù)年增長率為7.69%,關(guān)于茶多酚和抗氧化活性的文獻在2001年—2019年論文數(shù)年增長率都為20%,雖然年均增長幅度均不大,但是相關(guān)論文的數(shù)量較多,說明近19年對抗氧化、茶多酚和抗氧化活性研究的熱度一直較高。近19年來,有關(guān)茶葉抗氧化的研究主要在下幾個方面:茶葉中的生物活性成分及其抗氧化作用;不同茶類的抗氧化作用及其比較;茶葉中抗氧化活性成分的應(yīng)用。
2.6.1茶葉中的生物活性成分及其抗氧化作用 茶葉中含有大量的生物活性成分,包括茶多酚、茶多糖、茶色素、氨基酸等。近年來,研究人員對這些生物活性成分進行了廣泛和深入的研究。
(1)茶多酚
茶多酚是一類含有多酚羥基的化學物質(zhì),是一種抗氧化能力很強的天然抗氧化劑,其結(jié)構(gòu)中的羥基較易氧化來提供質(zhì)子與自由基結(jié)合,因此具有較強的抗氧化能力。其抗氧化特性可以通過以下4種途徑實現(xiàn):(1)直接清除自由基;(2)誘導氧化的過渡金屬離子絡(luò)合;(3)激活細胞內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng):(4)抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)[8]。茶多酚的抗氧化作用受到了學者的廣泛關(guān)注,并對其作用效果和機理展開了廣泛的研究。
黃立森等[9]對福建安溪鐵觀音和福建武夷山大紅袍運用ABTS和DPPH檢測方法評估提取物的抗氧化活性,研究結(jié)果表明,鐵觀音和大紅袍茶葉茶多酚粗提取物具有顯著的抗氧化活性。陳紅艷等[10]以湖南安化天尖、茯磚及廣西六堡3種黑茶為考察對象,研究黑茶中茶多酚的提取工藝以及抗氧化性能。采用清除二苯代苦味酰自由基的能力和鄰苯三酚自氧化體系來評價其抗氧化活性。測得茯磚黑茶具有較好的抗氧化能力,對DPPH自由基有較強的清除能力,但與VC相比,茯磚黑茶抗氧化能力比VC的能力弱。郭虹雯等[11]采用ABTS法、DPPH法、FRAP法測定武夷巖茶體外抗氧化活性,采用皮爾森相關(guān)系數(shù)分析茶湯和茶粉浸提液中主要多酚含量與其體外抗氧化活性間的相關(guān)性。結(jié)果表明,武夷巖茶的多酚含量與其體外抗氧化活性有顯著的正相關(guān)關(guān)系。楊皓彬等[12]研究白茶中茶多酚的抗氧化性,通過測定白茶茶多酚對DPPH、·OH自由基的清除能力評價其抗氧化活性,研究表明對DPPH自由基的IC50為0.181 μg/m L,對·OH自由基的IC50為6.20 μg/m L,白茶茶多酚具有一定的抗氧化能力。
(2)茶多糖
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)價值的生物活性物質(zhì)[13]。茶多糖具有降血糖、抗氧化、降血脂、降血壓及保護心血管多種生物活性。近年來,在茶多糖抗氧化作用的研究中,也取得了一些進展。
楊軍國等[14]以粗茶多糖為原料,分析比較其清除DPPH、羥基、超氧陰離子等自由基活性變化及其總抗氧化活性表達。結(jié)果表明,茶多糖含量與總抗氧化能力呈顯著正相關(guān),與抑制羥基能力呈顯著正相關(guān)。范海濤等[15]等采用DPPH自由基清除、小鼠免疫細胞RAW264.7增殖、吞噬能力和產(chǎn)生NO等試驗方法對毛尖茶多糖的活性進行研究,實驗結(jié)果表明,毛尖茶多糖具有一定的清除DPPH自由基的能力,同時促進小鼠巨噬細胞的增殖能力,細胞吞噬和產(chǎn)生NO的能力增強。楊軍國等[16]研究2種提取工藝粗茶葉多糖組成及其抗氧化活性,研究結(jié)果表明茶葉多糖具有一定的抗氧化活性,然而活性弱于茶葉多酚類。林志鑾等[17]對白毫銀針茶毫中的茶多糖進行抗氧化研究,茶毫多糖對·OH的清除率隨多糖濃度的增加而增大,白毫銀針茶毫多糖具有一定的抗氧化活性。
(3)礦質(zhì)元素
茶葉中含有豐富的礦質(zhì)元素,如硒元素。硒是人體內(nèi)最重要的抗過氧化酶輔基,抗過氧化酶能將有害的過氧化物還原為無害的羥基化合物并使其分解,從而保護紅細胞以及細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能不受損傷[18]。
安晶晶等[19]研究富硒SOD綠茶對老齡大鼠機體抗氧化能力的影響。研究結(jié)果表明,普通綠茶和富硒SOD綠茶均能有效提高老齡大鼠機體抗氧化能力,但富硒SOD綠茶效果更好。胡秋輝等[20]研究富硒茶對大鼠抗氧化功能的影響。結(jié)果表明,富硒茶顯著增加大鼠血液和肝臟的含硒量,降低MDA含量,提高血液的SOD活性。富硒茶可以減少機體脂質(zhì)過氧化物和增強清除自由基能力。
(4)其他生物活性成分
茶葉中的其他活性成分,不僅是形成茶葉品質(zhì)的重要因子,也有抗氧化作用。如氨基酸、蛋白質(zhì)和茶色素。這些活性成分同樣受到了研究者的廣泛關(guān)注,取得了一些進展。陳義勇等[21]研究茶氨酸的提取工藝及其抗氧化活性。結(jié)果表明,茶氨酸具有較強的清除DPPH·自由基和·OH自由基的能力。覃平等[22]研究綠茶抗氧化肽的抗氧化活性,綠茶抗氧化多肽對·OH具有很強的清除作用,其半清除濃度(IC50)為0.069 μg/mL;對O-2·也具有較強的清除作用,其半清除濃度(IC50)為18.462 μg/mL,與VC的清除作用(IC50為11.186μg/mL)相當。屠幼英[23]研究茶黃素在動物模型中的抗氧化作用,實驗表明茶黃素對生物體的抗氧化酶活性具有促進作用。用化學致癌物DMBA處理小鼠,茶黃素混合物能夠不同程度提高小鼠的GST、GPx、SOD、CAT的活性,同時能夠顯著抑制脂質(zhì)過氧化。徐麗娟[24]對烏龍茶中的茶褐素進行抗氧化分析,茶褐素中的主要化學成分為蛋白質(zhì)及其酚類,其能夠有效清除羥自由基和DPPH自由基,當茶褐素的濃度不斷提升時, 其清除效果逐漸明顯。
2.6.2不同茶類的抗氧化作用及其比較 茶根據(jù)加工工藝不同分為六大類,分別為綠茶、白茶、黃茶、烏龍茶、紅茶和黑茶。綠茶屬于不發(fā)酵茶,烏龍茶屬于半發(fā)酵茶,紅茶屬于全發(fā)酵茶,黑茶屬于后發(fā)酵茶。茶葉中有上千種化學成分,它們具有多種生物活性。不同的加工方式可導致茶多酚等成分發(fā)生不同變化,這與茶葉的抗氧化活性強弱存在一定的聯(lián)系。
周金偉等[25]選用4類發(fā)酵類型茶葉,采用ORAC法和DPPH·清除自由基能力法測定體外抗氧化能力,比較不同發(fā)酵程度的茶葉體外抗氧化能力。隨著發(fā)酵程度的加深,茶葉體外抗氧化能力存在顯著差異。ORAC法和DPPH法測得茶葉抗氧化能力大小分別為綠茶>烏龍茶>黑茶>紅茶,綠茶>烏龍茶>紅茶>黑茶。周瑞等[26]采用DPPH和ORAC法研究發(fā)酵程度對茶浸提液體外抗氧化活性的影響。研究結(jié)果表明,2種抗氧化活性測定方法均得到相同的抗氧化活性規(guī)律:未發(fā)酵茶>半發(fā)酵茶>全發(fā)酵茶>后發(fā)酵茶。王麗等[27]選取了3類茶葉,對其DPPH自由基和羥基自由基的清除能力進行測定。結(jié)果表明,這3類茶清除自由基的能力具有顯著差異,這3類茶的清除率順序為:白茶>烏龍茶>紅茶,抗氧化綜合評價值與水浸出物、茶多酚和兒茶素組分成正相關(guān),體現(xiàn)了多酚類物質(zhì)含量和抗氧化活性之間的量效關(guān)系。
2.6.3茶葉中抗氧化活性成分的應(yīng)用 隨著生活水平的提高,天然活性成分越來越受到消費者的青睞。茶葉中含有多種生物活性成分,許多生理和藥理實驗研究表明它們對人體無副作用,可作為天然的抗氧化劑。因此,發(fā)展基于天然產(chǎn)物的高效和多功能的抗氧化劑已成為目前研究中的一個重要內(nèi)容。凌彩金等[28]研究日糧添加不同類型茶葉對肉雞生長性能和抗氧化性能的影響,在肉雞的基礎(chǔ)日糧中添加烏龍茶、綠茶及紅茶對肉雞的生長性能沒有顯著影響,但在抗氧化性能存在一定作用。李忠浩等[29]研究茶多酚對蛋雞生產(chǎn)性能和抗氧化性能的影響,日糧中添加不同劑量茶多酚,其蛋雞血清中谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均顯著提高。說明日糧中添加適量的茶多酚具有提高雞體內(nèi)抗氧化功能的作用。王玉龍等[30]研究茶葉提取物對育肥豬生產(chǎn)性能、肌肉品質(zhì)及雞肉抗氧化指標的影響,結(jié)果表明:添加250 g/t和500 g/t的茶葉提取物均能改善肉豬的育肥性能、提高肌肉抗氧化指標。
茶是一種天然飲料,對人體有營養(yǎng)價值和保健功效。近年來,隨著研究技術(shù)的快速發(fā)展,研究者從從細胞生物學水平上探究茶葉抗氧化及其作用機制。國內(nèi)關(guān)于茶葉抗氧化的論文數(shù)量呈現(xiàn)增長趨勢,在輕工業(yè)手工業(yè)、中藥學、預防醫(yī)學與衛(wèi)生學等領(lǐng)域比較廣泛。目前已經(jīng)從茶葉中提取出多種活性成分進行抗氧化研究。有關(guān)茶葉抗氧化研究大多是體外實驗和動物實驗?zāi)P?,臨床研究結(jié)果較少,想要將茶葉從日常飲品轉(zhuǎn)變?yōu)榭芍委熂膊〉乃幬铮€有很多方面值得研究和探討。