茶葉活性成分影響人體健康的應(yīng)用進(jìn)展

郭家蔚，何青海

（1.山東省第二人民醫(yī)院；2.山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250000）

茶葉作為一種多功能健康飲品，是世界上消費(fèi)最廣泛的飲品之一，被世界三分之二以上的人口飲用，飲用的廣泛程度僅次于水。茶葉中的活性成分包括茶多酚、兒茶素、茶氨酸、茶多糖、茶色素等，具有抗氧化、預(yù)防癌癥或抑制癌癥和抗病毒的作用，受到越來越多消費(fèi)者的關(guān)注。因此，喝茶被認(rèn)為是一種健康的生活習(xí)慣。茶葉制品中的活性成分具有對人體毛細(xì)血管、動脈血管和靜脈血管修復(fù)的功能；茶葉制品中的活性成分具有很強(qiáng)的滲透能力，能夠修復(fù)細(xì)胞，并可用作藥物載體，特別是體現(xiàn)在對血管細(xì)胞修復(fù)。因此，了解并綜合利用茶葉的活性成分，對于提升茶葉的價值具有重要意義。

隨著專家學(xué)者的深入研究，茶葉消炎殺菌、明目、利尿、降血壓、降血脂、降血糖、抗疲勞等保健功效被不斷發(fā)現(xiàn)。本文綜述了近年來國內(nèi)外學(xué)者針對茶葉活性物質(zhì)在不同領(lǐng)域應(yīng)用中的研究，旨在闡述茶葉活性物質(zhì)的綜合應(yīng)用機(jī)理，為茶葉活性物質(zhì)進(jìn)一步的開發(fā)應(yīng)用提供參考，提升茶葉的應(yīng)用價值。

1 茶葉活性物質(zhì)的綜合應(yīng)用

茶葉中含有多種活性成分，不同活性成分的功效有所差異，導(dǎo)致對不同種類茶葉開發(fā)利用時，具有不同的選擇。同時，不同的活性成分也可能具有相似的功效，只是作用機(jī)制有差異，可以協(xié)同作用于人體。

1.1 茶多酚

茶多酚是茶葉中非常重要的化學(xué)成分和特色成分，包括黃酮類、花色苷類、酚酸類等，含量約占新鮮茶葉干重的30%，不僅是決定茶葉色、香、味及功效的主要成分，還具有多種生物活性作用，如提神醒腦、抗衰老、防輻射、抗癌、降血脂等，是富有開發(fā)應(yīng)用價值的自然活性物質(zhì)。

許多專家學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚通過腫瘤細(xì)胞凋亡并在靶向途徑中激活不同受體與抗體發(fā)揮抗癌作用，顯著降低了口腔癌細(xì)胞、肺癌細(xì)胞、卵巢癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞的數(shù)量[1-2]。綠茶中的茶多酚對于病原體有明顯的抑制和殺滅作用，同時不會殺傷益生菌，對于腸道健康具有促進(jìn)作用，有消炎止瀉的作用。此外，茶多酚中的花青素清除自由基作用可抑制皮膚中脂氧合酶和脂質(zhì)過氧化作用，也可以阻擋紫外線并抑制黑色素的產(chǎn)生，達(dá)到抗氧化和抗衰老的作用，近年來廣受食品、醫(yī)藥、和化妝品的青睞。

但是，茶多酚由于穩(wěn)定性差，易受到溫度、光照、pH和氧化等多種因素的影響，在加工和長期儲存中需要特別留意茶多酚降解的問題。同時，在口服攝入含茶多酚的食品后，由于茶多酚容易在人體消化道環(huán)境中降解和代謝，其分子不容易被腸道細(xì)胞吸收等多種因素導(dǎo)致了茶多酚的生物利用度不高。

1.2 兒茶素

兒茶素，是茶葉中多酚類的主要成分，占綠茶干重的12%-24%，主要包括兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、沒食子兒茶素（GC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（CGC）和表兒茶素沒食子酸酯（ECG）等8種單體，由于存在大量羥基，具有抗腫瘤、抗氧化、抗病菌以及保護(hù)心腦器官等多種作用。

國內(nèi)外專家學(xué)者發(fā)現(xiàn)，兒茶素通過激活抑制因子和誘導(dǎo)部分物質(zhì)，導(dǎo)致前列腺癌癥細(xì)胞、結(jié)腸癌細(xì)胞、卵巢細(xì)胞凋亡。此外，兒茶素具有優(yōu)良的抗氧化性，清除自由基的能力較強(qiáng)，能與多種抗氧化物在生物體內(nèi)相互配合發(fā)揮抗氧化作用，成為廣受歡迎的天然抗氧化劑。燕力榕等通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，木器涂料和兒茶素混合可作為抗菌抗病毒助劑，能制備出具有抗菌抗病毒功能的環(huán)保木器涂料，可以改善材料的硬度和光澤度等[3]。近年來，借助納米生物技術(shù)，兒茶素與金屬、天然高分子、脂質(zhì)體、殼聚糖等構(gòu)建新型生物醫(yī)用納米材料，可以負(fù)載臨床小分子藥物達(dá)到協(xié)同作用。

盡管，一般富含兒茶素的食物和其他制品不會危害機(jī)體健康，但其在體內(nèi)利用率低，大量攝入可能會加重肝腎代謝負(fù)擔(dān)，進(jìn)而損害其功能。同時，兒茶素脂溶性差、穩(wěn)定性差也成為了制約兒茶素應(yīng)用的重要因素。

1.3 茶多糖

茶多糖是從茶葉中提取的極具開發(fā)前景的天然活性成分，是一種酸性糖蛋白，并結(jié)合有大量的礦質(zhì)元素，稱為茶葉多糖復(fù)合物。其中蛋白部分主要由約20種常見的氨基酸組成，糖的部分主要由阿拉伯糖、木糖、巖藻糖、葡萄糖、半乳糖等，礦質(zhì)元素主要由鈣、鎂、鐵、錳等及少量的微量元素，如稀土元素等組成，具有降血糖、降血脂、調(diào)節(jié)免疫、抗凝血、抗氧化等功效。

研究表明，茶多糖在抑制肝癌細(xì)胞SMMC7721、卵巢癌細(xì)胞SKOV3、宮頸癌細(xì)胞Hela、骨肉瘤U-2 OS、促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-6水平，并在一定濃度下能促進(jìn)細(xì)胞自噬的發(fā)生、增強(qiáng)溶酶體的數(shù)量和大小，達(dá)到抑制腫瘤活性的作用，用于癌癥治療。楊許花發(fā)現(xiàn)茶多糖可以抑制特異性和非特異性免疫功能，并緩解炎癥反應(yīng)。艾于杰研究表明茶多糖清除羥基自由基、超氧陰離子自由基、DPPH和螯合鐵離子的能力強(qiáng)，表現(xiàn)出強(qiáng)抗氧化活性。馮小婕發(fā)現(xiàn)紅茶和黑茶多糖通過內(nèi)源性凝血途徑發(fā)揮凝血作用，能顯著延長APTT、TT、PT，且抗凝血活性與濃度呈正相關(guān)，與平均分子量呈負(fù)相關(guān)。此外，茶多糖對改善各種代謝疾病具有顯著功效，可保護(hù)胰島細(xì)胞、促進(jìn)胰島素分泌、調(diào)節(jié)糖代謝相關(guān)酶活性，可用于防治糖尿病等慢性疾病。其中，普洱茶多糖因總酚類和蛋白質(zhì)含量最高，總酚類與蛋白質(zhì)含量與抗氧化和抗糖尿病活性正相關(guān)，因此，普洱茶抗氧化性和抗糖尿病活性最好。

茶多糖熱穩(wěn)定性差，易降解，使多糖含量降低。同時，茶多糖不能在胃和小腸中被消化和吸收，到大腸后才被有益菌利用。人體并不能直接吸收利用茶多糖，它實(shí)際上是腸道有益菌的養(yǎng)份，通過影響有益菌的生長和代謝，從而對人體產(chǎn)生健康作用。

1.4 茶氨酸

茶氨酸（L-Theanine）是茶葉和部分山茶科植物特有的酰胺類物質(zhì)，也是茶葉重要的呈味成分之一，在其他植物中比較罕見。氨基酸是氮素循環(huán)的一類非常重要的代謝產(chǎn)物，也就是氮素營養(yǎng)被根部吸收，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到茶樹的芽葉等各部位，從而使茶樹慢慢長高長大。茶葉氨基酸不僅代表著茶樹營養(yǎng)的供給與轉(zhuǎn)化，也與茶葉的品質(zhì)有著直接而重要的關(guān)系，不可或缺。在1985年，美國食品和藥物管理局（FDA）就已確認(rèn)合成茶氨酸是一般公認(rèn)安全物質(zhì)（GRAS），目前已被發(fā)現(xiàn)具有降血壓、松弛神經(jīng)緊張、減肥、抗疲勞、抗癌等作用。

先前的研究表明茶氨酸通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖及內(nèi)皮細(xì)胞管腔形成，并誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞調(diào)亡抑制腫瘤血管生成，對人乳腺癌MCF-7細(xì)胞、鼻咽癌細(xì)胞CNE、肝癌細(xì)胞、M5076卵巢肉瘤肝細(xì)胞的增殖具有抑制作用，可以抑制腫瘤細(xì)胞的生長及侵襲轉(zhuǎn)移。茶氨酸降血壓的功效通過降低體內(nèi)5-羥色胺的濃度實(shí)現(xiàn)，通過實(shí)驗表明，顯著降低自發(fā)性高血壓，并具有拮抗咖啡因增加血壓的作用。茶氨酸能夠快速有效的降低體內(nèi)由運(yùn)動產(chǎn)生的血清和尿素氮等含量，對緩解疲勞和提高免疫力具有重要作用。譚俊峰等研究發(fā)現(xiàn)，高劑量茶氨酸復(fù)合制劑能明顯延長小鼠負(fù)重游泳時間，降低血清尿素含量，增加肝糖原含量，對小鼠運(yùn)動前后血乳酸含量無影響[4]。此外，何嘉研究發(fā)現(xiàn)茶氨酸可以通過降低高脂飲食小鼠肝臟脂質(zhì)變性，增強(qiáng)脂肪棕色化功能和改善腸道菌群組來改善肥胖代謝特征，誘導(dǎo)有益代謝健康的機(jī)制，達(dá)到減肥功效[5]。

但是，如果長期食用茶氨酸，會加重肝腎負(fù)擔(dān)，容易引起肝腎疾病高發(fā)，并且會影響人體自身的解毒功能。同時，茶氨酸會對女性的內(nèi)分泌有一定的影響，在使用茶氨酸開發(fā)復(fù)合藥物時需謹(jǐn)慎考慮茶氨酸的用量。

1.5 咖啡堿

茶葉中的生物堿主要有咖啡堿、茶葉堿和可可堿，其中，咖啡堿是從茶葉中分離提取而得的天然食品添加劑，同時也是飲料等的功能性營養(yǎng)添加劑?？Х葔A一般稱為咖啡因，屬黃嘌呤生物堿，化學(xué)式為C8H10N4O2，是茶葉中含量最多的生物堿，占茶葉干重的2%-4%。咖啡堿在人體代謝中分解速度較快，因而對人體副作用甚微，世界上已有160多個國家允許在飲料中加入咖啡因，對人體有利尿、抑菌、解毒、抗癌、興奮等功效。

專家學(xué)者研究表明，咖啡堿攝入還能降低腎癌發(fā)生的風(fēng)險，可以抑制UV-B引起的大鼠皮膚癌、人乳腺癌MCF-7細(xì)胞的生長增殖、表皮生長因子引起的惡性腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移、增效骨肉瘤細(xì)胞株順鉑化療、改變骨肉瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期、促進(jìn)UVB輻射誘導(dǎo)人永生化表皮細(xì)胞系（HaCaT細(xì)胞）細(xì)胞凋亡，也能抑制結(jié)腸癌細(xì)胞生長?？Х葔A能通過促進(jìn)尿液中水的濾出率，并且刺激膀胱來協(xié)助人體排尿。相關(guān)研究表明，與喝水相比，喝茶時排尿量要多出1.5倍左右，能增強(qiáng)腎臟功能，防治泌尿系統(tǒng)感染。同時，這種作用也有利于醒酒、解除酒精毒害?？Х葔A易溶于熱水，茶葉中80%的咖啡堿可溶于茶湯中，通過飲茶可直接攝入咖啡堿，引起中樞神經(jīng)興奮，能相繼興奮延髓、脊髓，使人精神振奮，產(chǎn)生提神、醒腦的功效。但關(guān)秀鳳的研究也證實(shí)了，飲用普洱茶水提物對小鼠睡眠未見明顯影響[6]。

茶葉中咖啡堿對于某些不適人群也具有反作用，例如，由于身體中缺少分解尿酸的酶，痛風(fēng)病的人攝入過多咖啡堿會痛風(fēng)；神經(jīng)衰弱的人攝入過多咖啡堿易失眠，腸胃不好的人群可能對胃有刺激，心臟不好的人可能會更加興奮等等。

1.6 茶色素

茶色素是茶葉體內(nèi)具有生物活性的一系列天然色素的總稱，主要由水溶性色素和脂溶性色素組成。茶褐素是茶色素的主體成分，其含量占茶色素總量85%以上，是一類酚性氧化聚合物的異質(zhì)類群，還包含茶黃素、茶紅素類等水溶性色素。茶黃素是一類多酚羥基具苯駢酚酮結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，是第一個從茶葉中找到具有確切藥理作用的化合物。茶色素是一種綠色天然食品添加劑，不僅使食品色澤亮麗刺激人們的視覺，而且提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和保健功能，同時還可以延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，成為繼咖啡堿、茶多酚之后又一具有實(shí)用性和應(yīng)用前景的產(chǎn)品。

抗癌是茶色素一項重要的應(yīng)用，研究表明茶色素可以抑制人肝癌細(xì)胞BEL7402、胃癌細(xì)胞MKN-28、人乳腺癌細(xì)胞MCF-7、結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29、肝癌細(xì)胞Hep G2、前列腺癌細(xì)胞PC-3、人食管癌細(xì)胞KYSE150、KYSE510、乳腺癌MDA-MB-468細(xì)胞、MCF-7細(xì)胞、皮膚癌細(xì)胞和惡性黑色素瘤細(xì)胞等癌細(xì)胞的增殖，達(dá)到抗癌防癌功效。近年來，茶色素成為被用于天然纖維染色較多的色素之一，利用生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)天然纖維的原位染色，推動紡織行業(yè)朝著綠色、低碳、可持續(xù)及智能化方向發(fā)展。姜秀娟通過茶色素染色獲得了黃、棕、藍(lán)黑等多種顏色，硫酸亞鐵煤染可以提高茶色素染色的耐皂洗色牢度。同時，隨著提取手段的不斷發(fā)展，茶葉色素提取將朝著提高色素提取率、降低提取時間、減少能源和資源消耗發(fā)展，提升茶葉色素的利用率。

茶色素的生物活性高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，時間和溫度極易使其生化特性發(fā)生變化，導(dǎo)致功能和效果減弱，對保存條件要求異常嚴(yán)格，因此茶色素十分珍稀、價格特別昂貴，這些因素將極大地限制茶色素的推廣和應(yīng)用，也被世界醫(yī)學(xué)界譽(yù)為“藥物中的綠色黃金”。

2 展望

飲茶有益于健康，亦有益于養(yǎng)生，受到越來越多消費(fèi)者的喜愛。茶葉中含有的茶多酚、兒茶素、茶氨酸、茶色素、茶多糖、咖啡堿等活性物質(zhì)，不僅賦予茶葉不同的口味，也助益茶葉多樣化的應(yīng)用價值。充分挖掘茶葉的開發(fā)潛力，提升茶葉的利用價值，對促進(jìn)我國茶葉區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。在今后的研究中，可以著重開展以下方面：

（1）基于不斷優(yōu)化的檢測手段，深入探究茶葉活性物質(zhì)的作用機(jī)理，并基于同位素等檢測方法，可視化呈現(xiàn)茶葉活性物質(zhì)的作用路徑。

（2）目前的研究大多數(shù)僅基于一種活性物質(zhì)開展，無法挖掘多種活性物質(zhì)的協(xié)同作用。接下來的研究中，可以加強(qiáng)不同活性物質(zhì)的協(xié)同作用研究，最大化的開發(fā)茶葉的應(yīng)用價值。