茶葉中有機(jī)酸、茶多糖的功效及其在雅安藏茶中的研究進(jìn)展

胡 燕

（雅安市質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院（雅安市食品藥品檢驗(yàn)所），國(guó)家茶葉產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（四川），四川雅安 625000）

雅安藏茶是一種地方特色性黑茶， 因主要產(chǎn)于四川省雅安， 歷史上長(zhǎng)期暢銷青藏高原地區(qū)而得名。 廣義的雅安藏茶包括傳統(tǒng)藏茶 （或稱南路邊茶、 邊銷茶， 康磚茶、 金尖茶屬于此類） 和新型藏茶[1]。 有機(jī)酸是茶葉的主要活性成分之一， 含量約為干物質(zhì)總量的3%[2]。 有機(jī)酸種類和含量與茶葉品種、 產(chǎn)地、 加工工藝尤其是發(fā)酵程度有關(guān)， 一般發(fā)酵程度越重， 有機(jī)酸含量越高， 這是因?yàn)楦鞣N物化動(dòng)力使茶葉在渥堆發(fā)酵時(shí)新陳代謝加快， 而有機(jī)酸作為糖、 脂等多種物質(zhì)代謝的中間產(chǎn)物， 其含量會(huì)隨代謝加快而上升[3]。 雅安藏茶屬于后發(fā)酵茶，渥堆是其品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序。 在渥堆過(guò)程中有微生物的參與[4～5]， 一些微生物能分泌有機(jī)酸， 例如黑曲霉是康磚茶渥堆過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)菌種之一， 能分泌多種有機(jī)酸， 而米根霉是一類可產(chǎn)乳酸的真菌[6]。同時(shí)， 微生物分泌的多酚氧化酶、 纖維素酶、 果膠酶和蛋白酶等多種胞外酶可催化茶葉內(nèi)含物質(zhì)發(fā)生氧化、 降解、 聚合、 轉(zhuǎn)化， 使有機(jī)酸含量上升[7]，因此雅安藏茶中富含有機(jī)酸。 茶多糖是茶葉中一類與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白， 并結(jié)合有大量礦質(zhì)元素[8～11]。 高成熟度的茶葉中蛋白質(zhì)、 碳水化合物等物質(zhì)的含量豐富， 這些物質(zhì)在茶葉渥堆發(fā)酵、 加工及后期儲(chǔ)藏過(guò)程中可作為合成復(fù)合多糖類化合物的前體物質(zhì)[12～13]。 雅安藏茶一般采用一芽三至五葉的新梢作為原料， 葉片的成熟度較高。 李濤等[14]的研究表明， 隨原料嫩度降低， 雅安藏茶中的茶多糖含量逐漸增高； 鞏發(fā)永[15]的研究表明， 康磚茶經(jīng)渥堆發(fā)酵后茶多糖含量增加。 同時(shí)，有研究顯示， 由于糖苷酶、 蛋白酶、 水解酶等酶類對(duì)雅安藏茶中糖類、 蛋白質(zhì)的水解作用， 形成了相對(duì)長(zhǎng)度較短的糖鏈和肽鏈， 短肽鏈和糖鏈更容易被吸收， 因此推測(cè)雅安藏茶中的茶多糖具有較強(qiáng)的生物活性[16]。

本文綜述了茶葉中有機(jī)酸和茶多糖的主要功效， 總結(jié)了雅安藏茶中有機(jī)酸和茶多糖的研究進(jìn)展， 并對(duì)其今后的研究方向進(jìn)行了展望， 以期為雅安藏茶中有機(jī)酸和茶多糖的系統(tǒng)研究提供參考。

一、 茶葉中茶多糖和有機(jī)酸的主要功效

茶葉中的茶多糖具有降血糖[17～18]、 降脂減肥[19～21]、 抗氧化[22～23]、 抗癌[24～26]、 輻射損傷防護(hù)[27～28]等保健功效； 有機(jī)酸影響著茶樹(shù)體內(nèi)的物質(zhì)形成與轉(zhuǎn)化， 參與茶樹(shù)的新陳代謝， 是生化反應(yīng)中碳水化合物分解的中間產(chǎn)物， 其種類和含量影響茶葉的滋味和香氣[29]， 并且其本身具有助消化和調(diào)理腸胃[30～31]、 抗氧化[32]、 抑菌[33]等保健功效。

（一） 茶葉中茶多糖的主要功效

1. 降血糖。 糖尿病是一種嚴(yán)重的慢性代謝疾病， 近年來(lái)發(fā)病率急劇上升[34]， 而糖尿病的合成藥物治療存在一定的副作用， 且只能短期控制血糖，無(wú)法長(zhǎng)期治愈[35]。 茶多糖是茶葉降血糖的主要藥效成分， 可直接與α－淀粉酶或α－葡萄糖苷酶等發(fā)生特異性相互作用， 抑制消化酶活性， 影響機(jī)體對(duì)能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收， 從而能緩解糖尿病[17]。 ZHOU 等[36]以四氧嘧啶誘導(dǎo)雄性小鼠建立糖尿病模型， 發(fā)現(xiàn)茶多糖可顯著降低小鼠血糖、 血清糖蛋白水平； LI 等[37]和俞東寧等[38]的研究也表明，茶多糖對(duì)糖尿病模型小鼠的胰島組織有保護(hù)作用，可顯著改善糖尿病小鼠血糖。 上述研究均表明， 茶多糖具有降血糖作用， 但目前的相關(guān)研究主要集中于動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)， 缺乏人體臨床數(shù)據(jù)， 今后可通過(guò)人體臨床實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究驗(yàn)證茶多糖的降血糖功效及其作用機(jī)制。

2. 降脂減肥。 MAO 等[19]用六堡茶茶多糖對(duì)高血脂癥大鼠進(jìn)行了降血脂實(shí)驗(yàn)， 結(jié)果表明， 其顯著降低了血脂水平， 抑制了脂質(zhì)氧化， 提高了抗氧化酶活性， 并通過(guò)刺激膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸和增加排便量有效降低了膽固醇水平， 最終達(dá)到降低血脂的效果。 XU 等[21]利用高脂飲食的肥胖大鼠模型研究了茶葉中茶多糖、 多酚及茶多糖和多酚復(fù)合物的抗肥胖活性， 結(jié)果表明， 茶多糖和多酚對(duì)高脂飲食大鼠脂肪堆積和體重增加均有顯著的抑制作用， 且茶多糖和多酚在抗肥胖活性方面具有顯著的協(xié)同作用， 這說(shuō)明茶多糖是茶葉起降脂減肥作用的重要活性成分之一， 但茶葉中茶多糖與其他活性成分間降脂減肥的協(xié)同作用還需進(jìn)行深入研究。

3. 抗氧化。 楊新河等[22]通過(guò) 2，2' 氨基－二（3－乙基－苯并噻唑啉磺酸－6） 銨鹽 （ABTS） 自由基清除能力、 1，1－二苯基－2－三硝基苯肼（DPPH） 自由基清除能力、 鐵離子還原/ 抗氧化能力 （FRAP） 和總還原力4 種抗氧化評(píng)價(jià)體系評(píng)價(jià)了康磚茶的抗氧化活性， 當(dāng)康磚茶茶多糖濃度為1.00 mg/mL 時(shí)， 康磚茶中的茶多糖具有較強(qiáng)的抗氧化能力。 丁世環(huán)等[23]的研究表明， 當(dāng)茶多糖濃度為3.2 mg/mL 時(shí)， 能顯著清除羥基自由基， 清除率最高可達(dá)到60%； 當(dāng)茶多糖濃度為2.4 mg/mL 時(shí)，對(duì)超氧陰離子自由基的清除率能達(dá)到53%。 上述研究均表明， 茶多糖具有較強(qiáng)的抗氧化活性， 可清除多種活性氧， 緩解過(guò)度的氧化應(yīng)激反應(yīng)， 對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化、 超氧陰離子自由基和羥基自由基均有顯著的抑制作用[39]。 今后可通過(guò)與維生素C、 維生素E、 丁基羥基茴香醚 （BHA）、 二丁基羥基甲苯（BHT）等常用的抗氧化劑進(jìn)行比較， 深入研究茶多糖對(duì)超氧陰離子自由基和羥基自由基的清除能力。

4. 抗癌。 何念武和李丹[24]研究發(fā)現(xiàn)， 茶多糖可不同程度地抑制乳腺癌、 結(jié)腸癌、 肺癌等腫瘤細(xì)胞系的生長(zhǎng)， 其中對(duì)乳腺癌MCF－7 細(xì)胞的增殖抑制作用最強(qiáng)。 GAO 等[25]的研究表明， 不同組分的茶多糖對(duì)HeLa 細(xì)胞均有很好的抑制效果。 LIU等[26]的研究表明， 茶多糖干預(yù)可以顯著降低氧化偶氮甲烷（AOM）/ 葡聚糖硫酸鈉（DSS）模型小鼠的腫瘤發(fā)病率， 可通過(guò)阻滯細(xì)胞周期進(jìn)程促進(jìn)細(xì)胞凋亡并抑制小鼠結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖和侵襲， 茶多糖可能是預(yù)防或治療結(jié)腸腫瘤的潛在藥物。 上述研究均表明茶多糖可能對(duì)腫瘤和癌癥的預(yù)防和治療有重要作用[40]， 但目前還缺乏人體臨床實(shí)驗(yàn)證據(jù)， 今后可深入細(xì)胞水平、 分子水平研究其抗癌的作用機(jī)制，積累人體臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 為抗癌藥物的開(kāi)發(fā)提供參考。

5. 輻射損傷防護(hù)。 輻射損傷主要表現(xiàn)為機(jī)體重要器官受損、 體重下降、 免疫和造血功能降低等， 而茶多糖可增強(qiáng)機(jī)體免疫力和造血能力[41]。TLR5 受體在人類固有免疫和獲得性免疫應(yīng)答中發(fā)揮著重要作用。 張廣慧[27]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究了茶多糖的輻射防護(hù)作用及其作用機(jī)制， 結(jié)果表明， 茶多糖可以激活TLR5 受體， 這可能是茶葉起輻射防護(hù)作用的作用機(jī)制之一。

（二） 茶葉中有機(jī)酸的主要功效

1. 助消化和調(diào)理腸胃。 陳文峰等[30]的研究表明， 有機(jī)酸對(duì)茶多酚激活α－淀粉酶、 胰蛋白酶酶活具有協(xié)同效應(yīng)， 有助于人體對(duì)蛋白質(zhì)和淀粉的消化和吸收， 這是因?yàn)椴瓒喾优c有機(jī)酸都能提供質(zhì)子， 能為酶促反應(yīng)提供一個(gè)適宜的pH 環(huán)境， 且茶多酚的羥基和有機(jī)酸中的羧基能與酶蛋白的某些部位結(jié)合， 使酶的活性中心暴露， 更易與底物結(jié)合，從而加快了酶促反應(yīng)速度。 唐飛[31]的研究表明， 青磚茶中檸檬酸、 富馬酸等有機(jī)酸能有效改善小鼠的胃腸道功能， 促進(jìn)胃排空和小腸蠕動(dòng)。 上述研究表明， 有機(jī)酸是一類良好的腸道微生態(tài)調(diào)節(jié)劑， 具有助消化和調(diào)理腸胃的功效， 但目前相關(guān)研究成果的獲得主要是通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)， 缺乏人體臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 今后可通過(guò)臨床實(shí)驗(yàn)等方式研究驗(yàn)證有機(jī)酸助消化和調(diào)理腸胃的功能及其量效關(guān)系， 并進(jìn)一步研究有機(jī)酸與茶葉中其他活性成分間的協(xié)同作用。

2. 抗氧化。 YORUK 等[42]的研究表明， 草酸可以抑制多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶的活性， 是一種天然的抗氧化劑。 王瑩[32]認(rèn)為酒石酸、 檸檬酸等有機(jī)酸的分子中具有很多羥基結(jié)構(gòu)， 顯酸性， 有利于茶多酚的穩(wěn)定， 其質(zhì)子可釋放出來(lái)用于還原茶多酚，使茶多酚恢復(fù)抗氧化能力， 同時(shí)環(huán)境中痕量的金屬離子能催化脂肪氧化， 而有機(jī)酸的多羥基結(jié)構(gòu)能螯合金屬離子， 表現(xiàn)出抗氧化的增效作用。 上述研究表明草酸、 酒石酸、 檸檬酸等有機(jī)酸有很強(qiáng)的抗氧化能力， 對(duì)茶多酚等組分的抗氧化活性有明顯的增效作用， 今后可對(duì)雅安藏茶中主要有機(jī)酸組分的抗氧化作用及與其他內(nèi)含活性成分間的協(xié)同作用進(jìn)行深入研究。

3. 抑菌。 吳香蘭[33]研究發(fā)現(xiàn)， 黑茶發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的大量有機(jī)酸能降低腸道pH， 抑制致病菌的生長(zhǎng)繁殖， 還能通過(guò)能力競(jìng)爭(zhēng)、 透化細(xì)菌外膜、提高胞內(nèi)滲透壓等作用機(jī)制達(dá)到抑菌效果。 具有特別抗菌活性的有機(jī)酸大多是短鏈酸 （C1～C7）， 如甲酸、 乙酸、 丙酸和丁酸， 或者是帶羥基 （通常位于α碳） 的羧酸， 如乳酸、 蘋(píng)果酸、 酒石酸和檸檬酸等[43]。 何水平等[44]對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑與有機(jī)酸含量的相關(guān)性進(jìn)行分析， 結(jié)果表明， 有機(jī)酸含量與抑菌圈直徑呈顯著正相關(guān)。 上述研究均表明， 茶葉中的有機(jī)酸具有抑菌功效， 可抑制胃腸道內(nèi)有害菌的增殖， 維持腸道正常的屏障功能。 今后可借助分子生物學(xué)技術(shù)， 并結(jié)合掃描電鏡對(duì)茶葉中不同種類有機(jī)酸的具體抑菌機(jī)制進(jìn)行深入研究。

二、 雅安藏茶中有機(jī)酸、 茶多糖的研究進(jìn)展

（一） 雅安藏茶中有機(jī)酸的研究進(jìn)展目前，對(duì)雅安藏茶中有機(jī)酸的已有研究中， 雷雨[45]測(cè)定了我國(guó)不同類別黑茶的有機(jī)酸含量， 結(jié)果顯示， 雅安藏茶中康磚茶的有機(jī)酸總量為2.22%～2.90%， 均值為 （2.67±0.32）%， 高于千兩茶、 茯磚茶、 青磚茶、 普洱熟茶和六堡茶， 略低于天尖茶、 黑磚茶和花磚茶， 在不同類別黑茶中處于較高水平； 常睿等[46]測(cè)定了康磚茶中的草酸、 奎尼酸、 蘋(píng)果酸、 檸檬酸、 琥珀酸含量， 并與湖南、 湖北和云南的黑茶進(jìn)行了比較， 結(jié)果表明， 康磚茶中草酸和蘋(píng)果酸含量高， 琥珀酸含量較低， 但琥珀酸平均含量顯著高于其他地區(qū)的黑茶。 從以上研究可以看出， 目前對(duì)雅安藏茶中有機(jī)酸的研究還主要集中于有機(jī)酸含量測(cè)定， 對(duì)有機(jī)酸保健功效的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

（二） 雅安藏茶中茶多糖的研究進(jìn)展目前在對(duì)雅安藏茶中茶多糖組分和含量的研究方面， 雷雨[45]比較了不同類別黑茶的茶多糖含量， 其中康磚茶的茶多糖含量較高， 平均含量為2.19%， 均值僅次于普洱熟茶和六堡茶； 李濤等[14]測(cè)定了不同嫩度鮮葉所制雅安藏茶的茶多糖含量， 結(jié)果表明， 在一芽五葉嫩度范圍內(nèi)， 隨原料嫩度降低， 茶多糖含量呈現(xiàn)出逐漸增加趨勢(shì)， 這是由于原料越成熟，含蛋白質(zhì)、 碳水化合物等物質(zhì)就越豐富， 這些物質(zhì)都可作為合成復(fù)合多糖類化合物的前體物質(zhì)； 鐘興剛等[47]對(duì)茯磚茶與天尖茶多糖含量進(jìn)行了比較，茯磚茶主要選用一芽三至五葉的新梢為原料， 而天尖茶主要選用一芽一至二葉的新梢為原料， 測(cè)定結(jié)果表明， 茯磚茶茶多糖平均含量高于天尖茶， 平均高出24%， 這與李濤等[14]對(duì)雅安藏茶的研究結(jié)果一致； 鞏發(fā)永[15]的研究表明， 康磚茶經(jīng)渥堆發(fā)酵后茶多糖含量增加， 茶多糖經(jīng)純化后包含葡萄糖、 阿拉伯糖、 甘露糖、 半乳糖、 半乳糠醛酸、 木糖和核糖等單糖組分； 楊新河等[22]測(cè)得康磚茶的茶多糖中糖醛酸含量為 （183.44±2.58）mg/g， 中性糖含量為（601.27± 3.96） mg/g， 蛋白質(zhì)含量為 （77.87±1.89）mg/g。

藏族同胞常年生活在高海拔地區(qū)， 食品結(jié)構(gòu)以牛羊肉、 奶酪等高脂食物為主， 強(qiáng)紫外線和缺氧易造成其體內(nèi)自由基增加及機(jī)體損傷[48]。 在對(duì)雅安藏茶中茶多糖保健功效的研究方面， 鞏發(fā)永[15]、 楊新河等[22]的研究表明， 康磚茶中的茶多糖具有較高的抗氧化能力， 能增強(qiáng)對(duì)羥基自由基和超氧陰離子自由基的清除能力； 李祥龍等[49]的研究表明， 康磚茶中的茶多糖可有效抑制腸道中脂肪酶的活性， 減少進(jìn)入體內(nèi)的脂肪代謝， 影響體內(nèi)脂肪的積累和合成； 李解等[28]用雅安藏茶的茶多糖喂養(yǎng)60Co－γ 射線輻照損傷小鼠， 結(jié)果顯示， 茶多糖能降低由輻射對(duì)于機(jī)體細(xì)胞的損傷程度， 小鼠的抗氧化能力和造血功能均得以提高。

從以上研究可以看出， 目前對(duì)雅安藏茶中茶多糖的主要單糖組分的研究較少， 且對(duì)雅安藏茶中茶多糖保健功效的研究主要集中在抗氧化、 降脂減肥和輻射損傷防護(hù)方面。

三、 展望

有機(jī)酸和茶多糖是茶葉中的重要活性物質(zhì)， 雅安藏茶富含有機(jī)酸和茶多糖。 目前， 對(duì)雅安藏茶中有機(jī)酸的研究較少， 主要集中于對(duì)有機(jī)酸含量的測(cè)定， 而對(duì)雅安藏茶中茶多糖的研究比對(duì)有機(jī)酸深入， 除對(duì)茶多糖組分和含量進(jìn)行研究外， 對(duì)抗氧化、 降脂減肥和輻射損傷防護(hù)等功效也開(kāi)展了相關(guān)研究。 今后可從兩個(gè)方面對(duì)雅安藏茶中的有機(jī)酸和茶多糖進(jìn)行系統(tǒng)研究。

（一） 深入研究雅安藏茶中有機(jī)酸的種類、 含量和茶多糖的結(jié)構(gòu)組成不同產(chǎn)地的茶葉在制作過(guò)程中因原料、 加工工藝、 發(fā)酵程度等不同， 其所含有機(jī)酸的種類和含量會(huì)有差異， 茶多糖的單糖組成、 相對(duì)分子質(zhì)量及高級(jí)結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生不同程度的變化， 從而表現(xiàn)出特定的生物活性[50]。 因此， 今后可對(duì)雅安藏茶中有機(jī)酸的種類和含量進(jìn)行深入研究， 確定其主要的有機(jī)酸種類和含量范圍； 可利用現(xiàn)代分離純化技術(shù)及光譜、 質(zhì)譜分析技術(shù)等對(duì)茶多糖進(jìn)行分離純化及結(jié)構(gòu)鑒定， 確定雅安藏茶中茶多糖的主要單糖組分及含量， 鑒定其高級(jí)結(jié)構(gòu)， 并與其他產(chǎn)地的黑茶和其他茶類進(jìn)行比較， 研究其差異性； 可開(kāi)展對(duì)雅安藏茶的茶多糖中單糖組分、 主要有機(jī)酸測(cè)定方法的標(biāo)準(zhǔn)化研究； 可系統(tǒng)研究雅安藏茶在制作、 貯藏過(guò)程中有機(jī)酸和茶多糖的變化規(guī)律。

（二） 開(kāi)展對(duì)雅安藏茶中有機(jī)酸和茶多糖的功效研究今后可通過(guò)動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)、 人體臨床實(shí)驗(yàn)等方式研究驗(yàn)證雅安藏茶中有機(jī)酸和茶多糖的保健功效及其量效關(guān)系， 深入研究與其他活性成分間的協(xié)同作用， 并深入細(xì)胞水平、 分子水平， 運(yùn)用高通量細(xì)胞篩選實(shí)驗(yàn)及代謝組學(xué)等方法研究其作用機(jī)制， 明確各保健功效的關(guān)鍵信號(hào)通路和主要靶向的基因或蛋白， 闡明其分子機(jī)理。 并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入挖掘雅安藏茶中有機(jī)酸和茶多糖的潛在功效， 進(jìn)一步提升雅安藏茶的綜合利用價(jià)值， 為功能性雅安藏茶產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。