雅安藏茶對亞硝酸鹽清除作用的研究展望

摘要 亞硝酸鹽是一種常用的食品添加劑，在人體消化道的酸性環(huán)境中可能會與人體吸收的食物或水中的次級胺結合，生成強致癌性的亞硝胺，清除人體內亞硝酸鹽和阻斷亞硝胺的合成是防癌的有效途徑。雅安藏茶是一種地方特色性黑茶，屬于后發(fā)酵茶，是藏族人民的生活必需品，其富含的茶多糖、有機酸、膳食纖維、黃酮類化合物、沒食子酸等活性成分對清除亞硝酸鹽及阻斷亞硝胺合成具有良好的效果，綜述了這些活性成分對亞硝酸鹽清除作用的研究進展，并對今后深入研究雅安藏茶中的活性成分、多種活性成分的協(xié)同作用以及這些活性成分清除亞硝酸鹽、阻斷亞硝胺合成的具體作用機制進行了展望，以期引導人們科學飲用雅安藏茶，為對雅安藏茶防癌功能的進一步研究和功能性藏茶飲料的開發(fā)提供理論指導。

關鍵詞 雅安藏茶；亞硝酸鹽；活性成分；清除作用

中圖分類號 TS272.7? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）23-0005-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.23.002

Research Prospect of the Scavenging Effect of? Yaan Tibetan Tea on Nitrite

HU Yan1，2

（1.Yaan Quality Inspection and Testing Institute（Yaan Institute for Food and Drug Control），Yaan，Sichuan 625000;2.National Tea Product Quality Inspection and Testing Center （Sichuan），Yaan，Sichuan 625000）

Abstract Nitrite is a common kind of food additive.In the acidic environment of human digestive tract，the nitrite may combine with secondary amines in food or water absorbed by human body to produce strong carcinogenic nitrosamines.Scavenging nitrite and blocking the synthesis of nitrosamine are effective ways to prevent cancer.Yaan Tibetan tea is a kind of dark tea with local characteristics and belongs to post-fermented tea，and is the daily necessity of the minority living in the Tibet region.Yaan Tibetan tea is rich in multiple active constituents such as tea polysaccharides，organic acids，dietary fiber，flavonoid compounds and gallic acid，which have a good effect on scavenging nitrite and blocking the synthesis of nitrosamine.The paper reviewed the research advances of nitrite scavenging effect of the active constituents in Yaan Tibetan tea，and the future research on the active constituents in Yaan Tibetan tea，the synergistic effect of multiple active constituents，and the specific mechanism of these active constituents in scavenging nitrite and blocking the synthesis of nitrosamine were prospected，in order to guide people to drink Ya'an Tibetan tea scientifically，and to provide theoretical guidance for the further study of cancer prevention function of Ya'an Tibetan tea and the development of functional Tibetan tea beverage.

Key words Yaan Tibetan tea;Nitrite;Active constituent;Scavenging effect

基金項目 2021年度雅安市高層次人才科研項目： 科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)苗子工程重點項目。

作者簡介 胡燕（1982—） ，女，四川雅安人，高級工程師，博士，從事茶葉資源開發(fā)與利用及茶葉檢測等工作。

收稿日期 2022-06-07；修回日期 2022-12-18

黑茶是我國六大茶類之一，是以一定成熟度的鮮葉為原料，經(jīng)殺青、揉捻、渥堆、干燥等工序而制成的茶類［1］，渥堆是形成其獨特品質的關鍵工藝，在長時間的渥堆發(fā)酵過程中，在有微生物參與的酶促作用和濕熱作用下，茶葉內含成分發(fā)生氧化、縮合、分解等一系列反應，生成了更加復雜的有利于黑茶品質形成的物質［2］，從而形成了獨特的色香味品質，同時也為黑茶產(chǎn)生新的不同于其他茶類的藥理和保健功能提供了可能。雅安藏茶屬于黑茶類，被譽為“雪域高原上的維生素”、藏族同胞的“生命之茶”，主要供應西藏、甘肅、青海以及四川的甘孜、阿壩、涼山等地藏區(qū)消費。近年來，隨著人們對健康養(yǎng)生的關注以及對藏茶保健作用認識的日益加深，“藏茶漢飲”興起，雅安藏茶的潛在功效也被不斷發(fā)掘和證實［3-4］。

硝酸鹽、亞硝酸鹽普遍存在于植物、空氣、土壤和飲用水中，肉制品和蔬菜是百姓日常生活消費的主要食品，亞硝酸鹽是目前允許限量使用的食品添加劑，主要用于肉類加工，可起到呈味、發(fā)色、抑菌、穩(wěn)定等作用［5-6］，但亞硝酸鹽具有強氧化性，人體若攝入過量的亞硝酸鹽可將血液中正常的血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白，導致低氧血癥，造成機體組織缺氧而引起亞硝酸鹽中毒［7-9］；同時，亞硝酸鹽是強致癌物N-亞硝胺的前體物，可在人體內發(fā)生各種胺類反應，形成亞硝胺，引起核酸代謝紊亂或突變，從而誘發(fā)癌變［10］。硝酸鹽供給植物氮肥，用于合成氨基酸、蛋白質、葉綠素、核酸等營養(yǎng)和遺傳物質，人體攝入的硝酸鹽主要來源于蔬菜，其在人體中可通過唾液及腸道中硝酸鹽還原菌的作用轉變?yōu)閬喯跛猁}，表現(xiàn)出亞硝酸鹽的毒性，因此清除人體內亞硝酸鹽和阻斷亞硝胺的合成是防癌的有效途徑之一［11］?，F(xiàn)有研究表明，茶葉具有清除亞硝酸鹽、阻斷N-亞硝基化合物合成的作用，周才瓊等［12-13］在體外模擬人體胃液pH條件下測定了自然沖泡下不同濃度茶樣浸出液對亞硝酸根的清除率，結果表明在較低的固液比時清除率隨濃度的增加而增大；祁琪等［14］用茶葉和亞硝酸鈉處理蠶豆根尖細胞，發(fā)現(xiàn)微核數(shù)有明顯降低，說明茶葉對亞硝酸鈉引起的遺傳損傷有抑制或修復作用。雅安藏茶富含茶多糖、有機酸、膳食纖維、黃酮類化合物、沒食子酸等活性物質，具有良好的保健功效。該研究綜述了茶多糖、有機酸、膳食纖維、黃酮類化合物和沒食子酸等物質對亞硝酸鹽的清除作用，并對利用雅安藏茶清除亞硝酸鹽、阻斷亞硝胺合成的研究方向進行了展望，以期為進一步開發(fā)雅安藏茶的利用價值提供理論依據(jù)，為對雅安藏茶防癌抗癌和保健功能的進一步研究提供參考。

1 茶多糖對亞硝酸鹽的清除作用

茶多糖是茶葉中具有生物活性的一類與蛋白質結合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白，由糖類、蛋白質、果膠等物質組成，其含量及組成成分等與茶葉的老嫩程度、茶樹的年份、產(chǎn)地和品種等都有一定的關系，制茶原料越粗老，茶多糖含量越高［15-17］，雅安藏茶一般采用1芽3～5葉的新梢作為原料，富含茶多糖［18］，同時，作為后發(fā)酵茶，由于糖苷酶、蛋白酶、水解酶等酶類對茶葉中糖類、蛋白質的水解作用，形成了相對長度較短的糖鏈和肽鏈，因此雅安藏茶中茶多糖的生物活性較強［19］。張庭廷等［20］在模擬胃液條件下研究了茶多糖對亞硝酸鈉的清除作用，結果表明在胃液pH下茶多糖對亞硝酸鈉有強烈的清除作用，1 mL 500 μg/mL的茶多糖對20 μg亞硝酸鈉的清除作用達到91.45%。

2 有機酸對亞硝酸鹽的清除作用

有機酸是茶葉的主要活性成分之一，含量約為茶葉干物質總量的3%［21］。茶葉中有機酸種類和含量的變化幅度較大，與品種、產(chǎn)地、制作工藝特別是發(fā)酵程度有關，發(fā)酵程度越高，有機酸含量越高，常秋［22］研究表明，茶葉在渥堆發(fā)酵后有機酸的總量明顯上升，推測是因為各種物化動力使茶葉在渥堆時新陳代謝加快，而有機酸作為糖、脂等多種物質代謝的中間產(chǎn)物，其含量會隨代謝加快而上升；同時，在渥堆過程中，微生物可分泌多種胞外酶如多酚氧化酶、纖維素酶、果膠酶和蛋白酶等，這些胞外酶催化茶葉內含物質發(fā)生氧化、降解、聚合、轉化，使有機酸含量上升［23］。雷雨［2］對我國不同類別黑茶的有機酸含量進行了測定，雅安藏茶中康磚茶的有機酸含量為2.22%～2.90%，均值為（2.67±0.32）%，在不同類別黑茶樣品中處于較高水平；常睿等［24］的研究表明，康磚茶中的琥珀酸平均含量顯著高于其他地區(qū)的黑茶；胥偉［25］從康磚茶中分離出12株真菌菌株，主要集中于曲霉屬、毛霉屬、枝霉屬和根霉屬，其中黑曲霉是康磚茶渥堆過程中的優(yōu)勢菌種之一，能分泌多種有機酸，而米根霉是一類可產(chǎn)乳酸的真菌。

茶葉中的有機酸有很強的抗氧化能力，對茶多酚、維生素等組分的抗氧化活性有明顯的增效作用。由于亞硝酸根中的氮處于中間價態(tài)，在化學反應中既能被氧化又能被還原，當有機酸與亞硝酸鹽反應時，具有還原性的有機酸中的羧羥基可與亞硝酸根作用，失去電子形成羰基，亞硝酸根得到電子形成NO。同時，有機酸提供的酸性環(huán)境能有效抑制硝酸鹽還原菌的生長，可使亞硝酸鹽自身發(fā)生氧化還原反應而被降解［26-27］。商景天等［28-29］研究表明，乳酸、琥珀酸、草酸、酒石酸、乙酸、檸檬酸、蘋果酸等有機酸均對亞硝酸鹽具有較高的降解作用；徐柯等［27］對不同有機酸降解亞硝酸鹽能力的研究表明，各有機酸降解亞硝酸鹽能力的大小順序依次為草酸、酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸、乙酸、乳酸、富馬酸；吳香蘭［30］研究表明，黑茶發(fā)酵過程中產(chǎn)生的大量有機酸能降低腸道內pH，而酸性降低更有利于阻斷N-亞硝基化合物的合成。

3 膳食纖維對亞硝酸鹽的清除作用

膳食纖維是指能抗人體小腸消化吸收，而在人體大腸中能部分或全部發(fā)酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其類似物質的總和，以能否溶解于水可分為不溶性膳食纖維（IDF）與水溶性膳食纖維（SDF）2大類，IDF的主要成分是纖維素、半纖維素、木質素、原果膠和殼聚糖等，SDF的主要成分為水溶性β-葡聚多糖和水溶性戊聚多糖等［31］。茶葉中的膳食纖維由纖維素、半纖維素、木質素、原果膠和果膠等物質組成，主要存在于茶葉的細胞壁中，以IDF為主。楊曉萍［32］對茶葉中IDF吸附亞硝酸根的研究表明，IDF對亞硝酸根有明顯的吸附作用，尤其在模擬人體胃環(huán)境條件下的吸附能力較強。制茶原料越粗老，茶葉中膳食纖維的含量越高，雅安藏茶中的膳食纖維含量豐富，其在渥堆工序中產(chǎn)生的大量有機酸是質子的良好供體，可促使纖維素中的糖苷鍵斷裂，產(chǎn)生新的還原性末端，使膳食纖維的大分子聚合度不斷下降，部分纖維類物質因此而發(fā)生降解和轉化，從而使SDF的含量不斷增加［13，33］，而SDF對亞硝酸根具有更強烈的吸附作用，楊曉寬等［34］研究表明，IDF吸收亞硝酸根的能力為3.80 mg/g，SDF吸收亞硝酸根的能力為7.14 mg/g。雅安藏茶中富含的膳食纖維尤其是SDF能通過吸附降低亞硝酸根對人體的危害，保護人體的胃腸健康。

4 多酚類物質對亞硝酸鹽的清除作用

茶多酚又名茶鞣質或茶單寧，是一類存在于茶樹中的多元酚的混合物，占茶葉干重的15%～35%，以兒茶素類為主，其占茶多酚總量的60%～80%［35-38］。茶多酚有很強的抗氧化性［39］，其具有能提供質子的分子結構，當提供質子后會形成氧負離子，并發(fā)生電子轉移，使茶多酚形成醌類，亞硝酸根被還原［40］，對亞硝酸鹽具有清除作用，可阻斷亞硝胺在人體內的合成［41］。李玲等［42］在模擬胃酸體系中研究了茶多酚對亞硝酸鹽清除能力和二乙基亞硝胺生成的影響，結果表明隨著茶多酚濃度的增加，茶多酚對亞硝酸鹽的清除能力增強，并能最終完全抑制二乙基亞硝胺的形成。雅安藏茶在渥堆發(fā)酵過程中，茶多酚在濕熱及微生物作用下會發(fā)生一系列的氧化、縮合、水解反應，其含量逐漸降低，向著茶黃素、茶紅素和茶褐素的方向轉化［43］。雷雨［2］測定了不同類別黑茶的茶多酚含量，雅安藏茶的茶多酚含量在所有被檢測的黑茶樣品中處于中間水平，含量范圍為8.63%～15.99%。

沒食子酸是植物水解單寧的前體物質，是茶葉中多酚類物質的重要組成部分，占茶葉干重的0.5%～1.4%［44］。發(fā)酵類茶葉的沒食子酸含量普遍高于不發(fā)酵茶。雅安藏茶在加工過程中，以酯型兒茶素為主的多酚類成分氧化衍生成茶色素的同時，會伴隨著沒食子酸的大量生成，這是由于在渥堆過程中，茶葉中的沒食子單寧在微生物分泌的單寧酶作用下可水解產(chǎn)生沒食子酸，酯型兒茶素也可通過濕熱作用而水解形成簡單兒茶素和沒食子酸［45］。雅安藏茶在加工過程中沒食子酸含量總體是增加的，且增幅很大，郭俊凌等［44］測定了雅安藏茶中的沒食子酸，其含量為（1.326±0.018）%。雖然雅安藏茶中的茶多酚含量不高，但有機酸和沒食子酸含量豐富，其對亞硝酸根均具有清除作用，同時也是導致在制茶過程中pH降低的主要成分，而茶多酚在酸性介質中更容易將亞硝酸鹽還原成NO［46］。

黃酮類化合物泛指以C6-C3-C6為基本碳架的一系列化合物，是一類植物次生代謝產(chǎn)物，屬于多酚類物質，有著廣泛的生物活性［47］。茶葉中的黃酮類化合物主要指黃酮及其糖苷和黃酮醇及其糖苷，其中常見的黃酮苷苷元有山奈酚、槲皮素、楊梅素和芹菜素等，連接的糖基部分主要有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖等［44］。黃酮類化合物是茶葉中的重要生物活性物質，是一種天然的抗氧化劑，雅安藏茶在渥堆過程中，黃酮類化合物在高溫高濕作用下易發(fā)生水解，將糖基釋放，從而以游離形式存在，具有良好的亞硝酸鹽清除能力；在弱酸性條件下，黃酮類化合物具有與亞硝酸鹽發(fā)生氧化還原反應競爭性地抑制胺類與亞硝酸根結合進而產(chǎn)生致癌性N-亞硝胺的能力，雅安藏茶中的有機酸含量豐富，其與黃酮類化合物共同作用可增強對亞硝胺合成的阻斷能力；同時，雅安藏茶耐于久藏，在貯藏過程中其內含物質會進一步發(fā)生降解、聚合、轉化。喬小燕等［48］的研究表明，隨著貯藏年份的增加，康磚茶的總黃酮含量呈顯著增加的趨勢，貯藏期為1年的康磚茶中總黃酮含量為（10.87±0.26） mg/g，貯藏期為22年的康磚茶中總黃酮含量為（12.14±1.56） mg/g，貯藏過程中黃酮含量的上升可能是以結合形式存在的黃酮類化合物轉化成游離形式而溶出。

5 展望

硝酸鹽與亞硝酸鹽廣泛存在于食品中，硝酸鹽本身對人體無害或毒性相對較低，但進入人體的硝酸鹽一部分可能通過唾液及腸道中硝酸鹽還原菌的作用轉變?yōu)閬喯跛猁}。亞硝酸鹽具有急性毒性，同時，亞硝酸鹽在人體消化道的酸性環(huán)境中可能會與人體吸收的食物或水中的次級胺結合，形成強致癌物質亞硝胺，引起核酸代謝紊亂或突變，從而誘發(fā)癌變。雅安藏茶是一種地方特色性黑茶，由于雅安獨特的土壤狀況、氣候條件、濕度特性等以及藏茶制作工藝的特殊性造就了雅安藏茶獨特的口味和功效，其富含茶多糖、有機酸、黃酮類化合物、膳食纖維、沒食子酸等活性成分，現(xiàn)有研究表明這些化學成分均具有清除亞硝酸鹽的作用；但由于雅安藏茶作為一種復雜的混合物體系，其各種內含活性成分對亞硝酸鹽的清除作用和對亞硝胺合成的阻斷作用受多種因素影響，目前尚缺乏直接的試驗證據(jù)來詳細闡述雅安藏茶在人體內清除亞硝酸鹽和阻斷亞硝胺合成的作用機制，因此還需對此進行深入研究。

5.1 深入研究雅安藏茶中的活性成分

雅安藏茶中富含的茶多糖、膳食纖維、黃酮類化合物等活性成分是清除亞硝酸鹽和阻斷亞硝胺合成的物質基礎，但這些復合物的成分和分子結構復雜，很難被徹底分離鑒定。因此，需結合現(xiàn)代分離純化、結構鑒定和含量測定技術，對上述活性成分進行提取和分離純化，確定對清除亞硝酸鹽和阻斷亞硝胺合成起主要功效的單體成分并進行結構鑒定，選擇合適的檢測方法對其含量進行測定，同時，與其他產(chǎn)地的黑茶和其他茶類進行比較，研究其差異性。還需對雅安藏茶中有機酸的種類和含量進行深入研究，并對在渥堆發(fā)酵過程中茶多酚發(fā)生氧化、縮合、水解反應后生成的茶黃素、茶紅素和茶褐素等大分子復合物進行系統(tǒng)研究，探究其是否具有清除亞硝酸鹽或阻斷亞硝胺合成的能力。雅安藏茶在渥堆過程中有微生物參與，目前對這些微生物的種類已基本研究清楚，這些微生物分泌的多種胞外酶可催化茶葉內含物質發(fā)生氧化、降解、聚合、轉化，使有機酸含量上升，但雅安藏茶中微生物群落的具體作用機制還有待深入研究，可采用現(xiàn)代分子生物學技術，結合掃描電鏡觀察研究雅安藏茶中微生物個體的發(fā)育特征，并進一步探明雅安藏茶中微生物的代謝機理與調控機制。

5.2 系統(tǒng)研究雅安藏茶中多種活性成分的協(xié)同作用

經(jīng)過渥堆發(fā)酵的雅安藏茶，茶葉中以兒茶素為主的多酚類化合物的含量下降，生成新的活性物質，雅安藏茶中的活性成分是一種復雜的混合物體系，茶葉清除亞硝酸鹽和阻斷亞硝胺合成的功效并非單一化合物作用的結果，而是多種活性成分的協(xié)同作用，由于原料來源不同、加工方法的差異、各有效成分的組成、含量及比例的不同，會導致其功效受多因素影響，因此需對雅安藏茶中具有清除亞硝酸鹽和阻斷亞硝胺合成功效的活性成分間是否具有協(xié)同作用進行研究驗證，深入研究各活性成分間的量效關系，同時，通過試驗研究雅安藏茶中的其他特征性成分如茶褐素等是否對亞硝胺合成具有協(xié)同阻斷作用，是否會增強對亞硝酸鹽的清除能力。

5.3 研究雅安藏茶中活性成分的具體作用機制

在對雅安藏茶清除亞硝酸鹽、阻斷亞硝胺合成的物質基礎進行系統(tǒng)研究后，還需通過細胞學實驗、動物模型實驗、代謝組學等方式開展雅安藏茶的臨床基礎性研究，研究茶多糖、有機酸、膳食纖維、黃酮類化合物和沒食子酸等物質清除亞硝酸鹽、阻斷亞硝胺合成的具體作用機制，深入到細胞水平、分子水平，進一步明確關鍵信號通路和主要靶向的基因或蛋白，闡明其分子機理，在此基礎上進一步開展人體臨床試驗，系統(tǒng)研究雅安藏茶在人體內阻斷亞硝胺合成的作用機制，以及人體在食用含亞硝酸鹽的食物后不同時間飲用雅安藏茶及飲用量對體內外源性亞硝酸鹽清除效果的差異，累積人體臨床數(shù)據(jù)，為通過科學飲用雅安藏茶來對人體內的亞硝酸鹽和亞硝胺進行控制，從而為預防和治療癌癥提供理論指導，為功能性藏茶飲料和抗癌藥物的開發(fā)提供理論依據(jù)，這也將會進一步提升雅安藏茶的綜合利用價值，擴大雅安藏茶的消費市場，對助推雅安藏茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、提高企業(yè)的經(jīng)濟效益、帶動雅安地方特色經(jīng)濟的發(fā)展有重要意義。

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