茶类黄酮类功能及其应用
茶类黄酮类功能及其应用
（中国疾病预防控制中心营养与食品安全所，北京宣武区南纬路29号 100050）
摘要：大量研究表明茶对人体健康有益，它不仅是一种很好的抗氧化剂，而且还有抗癌和抗动脉粥样硬化作用。通过对茶成分分析研究表明茶类黄酮类在其中起主要作用。目前，茶类黄酮类已被广泛应用于食品、饮料和化妆品中。
关键词：茶；类黄酮类；抗氧化
类黄酮类是普遍分布于植物中的一类植物二级代谢物。根据其分子结构及杂环吡喃环的构象可将其分为6类：黄酮、黄烷酮、异黄酮、黄酮醇、黄烷醇和花色素苷。茶中的类黄酮类主要是黄烷醇和黄酮醇。
1 茶类黄酮类 1.1 茶儿茶素 茶儿茶素从结构上讲属于黄烷醇类，占绿茶干重的20-30%。新鲜茶叶和绿茶中的主要儿茶素包括：表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）和表儿茶素（EC）。儿茶素是无色，水溶性的化合物，赋予绿茶浸液以苦味和收敛性。几乎全部加工茶的特征，如口味、颜色和香味，都直接或间接与对儿茶素的修饰有关。例如，在红茶加工过程中儿茶素浓度降低，单萜醇浓度升高从而改善了茶的香味；对酯类儿茶素进行去没食子酸酯化转变为非酯类儿茶素，降低了绿茶的苦味和收敛性；在茶的加工、酿制、甚至储存过程中，儿茶素能产生差向异构化，也就是转变为其相应的异构体。
1.2 黄酮醇类茶叶中主要黄酮醇包括槲皮素、四羟基黄酮和杨梅黄酮，约占茶水溶性提取物的2-3%。黄酮醇主要以糖苷而不是非糖基化的形态（糖苷配基）存在。据报道，槲皮素、四羟基黄酮和杨梅黄酮在新鲜茶根、绿茶和红茶中至少有14种糖苷存在。糖分子包括葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖和果糖。糖苷有单糖苷、二糖苷和三糖苷。由于黄酮醇糖苷配基几乎不溶于水，因此其在茶饮料中几乎不存在。据报道，茶中黄酮和黄酮配基的含量有差异，这可能主要是应用了不同的茶样品及不同的分析方法。例如，在不同时间，不同温度，用不同溶剂提取不同茶样品，提取率不同。
1.3 茶黄素和茶红素在红茶加工过程中，儿茶素被氧化形成红茶所特有的颜色和味道。典型的红茶色素包括橘黄色的茶黄素（TF）和棕红色的茶红素（TR）。主要有四种茶黄素：茶黄素、3-没食子酸酯茶黄素、3’-没食子酸酯茶黄素和3，3’-二没食子酸酯茶黄素。茶红素由多种相对分子量为700-40000 Da的酚类色素集团构成。茶黄素占红茶干重的0.3-2%，茶红素占红茶干重的10-20%。
2 茶类黄酮类主要功能 2.1 抗氧化和抗癌性环境中的自由基能激发链式反应，造成敏感性生物结构，如DNA或细胞膜的氧化损伤，从而导致癌症、心脏病、多发性硬化和自身免疫性疾病。抗氧化剂是一类能显著降低活性氧和活性氮对机体正常生理功能的损害的物质。研究表明茶黄酮类化合物具有很强的抗氧化和清除自由基的能力，在保护细胞免受自由基损害方面，比维生素C和维生素E更有效。最近大量研究报道了茶和茶儿茶素对心血管病的影响以及对实验性致癌作用的抑制，而且对癌症发生过程的三个阶段，即启动、促进和转化都有抑制作用。这些研究结果提示，饮茶可能降低人类癌症和心脏病的发生率。日本的Shizuoka是绿茶生产地，那儿的居民常年饮绿茶，其胃癌、肺癌和肝癌死亡率与其它不饮绿茶地区的居民相比明显降低。绿茶作为癌症预防剂的一个最重要的优点是低毒性。并非所有绿茶儿茶素活性都一样，含没食子酸酯的儿茶素比非没食子酸酯化的儿茶素活性更强，因为前者有更低的氧化还原潜力。一些儿茶素，如EC，尽管研究表明其与其它儿茶素和咖啡因有协同作用，但其对特定癌细胞株的作用较低。因此，由于茶各成分的协同作用，复合性茶提取物比茶单一成分的作用更强。儿茶素也能限制a-生育酚的消耗，从而使其作为一种细胞膜内清除剂，而儿茶素则负责清除膜表面的过氧化自由基。
槲皮素、四羟基黄酮和杨黄酮能抑制致癌剂诱导的大鼠和小鼠肿瘤。槲皮素和四羟基黄酮在5mM和20mM的浓度能有效清除细胞中的超氧化物和过氧化物，儿茶素在500mM和1000mM浓度也有此作用。槲皮素是最重要的茶黄酮，其次是四羟基黄酮。然而值得注意的是杨梅黄酮在茶中的含量比在其它植物中都高，因此，在讨论茶提取物是不应忽视杨梅黄酮的作用。
以上主要是对绿茶的研究结果，研究表明红茶提取物也有强抗氧化性，这说明茶黄素和茶褐素是具有生物活性的。Wiseman等认为红茶的抗氧化性和绿茶一样强；而Han和Chen发现很难准确比较茶褐素与茶多酚及儿茶素单体的相对抑制效果那一个更强。然而，许多体内研究表明，与饮红茶相比，饮绿茶后血浆抗氧化性增加了1.5倍。最近，Heijnen等发现在对体内一氧化氮清除方面，绿茶粉的作用比红茶粉强五倍。乌龙茶也显示了明显的抗氧化和还原能力。
2.2 抗微生物和除臭能力龋齿是最常见的与微生物有关的疾病。绿茶茶多酚能抑制致龋性链球菌而预防龋齿的发生。茶多酚对这些致龋菌的最小抑制浓度介于0.25-1.0mg/ml。茶提取物不仅抑制了链球菌的生长，而且降低其吸附能力并抑制了糖基转移酶活性。研究发现，与饮水相比，饮茶后淀粉中麦芽糖的释放水平持续降低。在正常情况下，茶能降低附在牙齿上的淀粉所导致的牙釉质酸度，从而发挥抗龋作用。流行病学研究发现，茶叶种植区小学生的龋齿发生率比其它地区低。另外，Suzuki和Ui发现绿茶茶多酚，特别是EGCG，具有比叶绿素铜钠更强的除臭能力，能改善牙齿的清洁度。茶提取物已用于对霍乱爆发区病人的治疗及流感的预防。Nakane和Ono报道0.01-0.02mg/ml 浓度的ECG和EGCG对艾滋病病毒的抑制率达到50%，红茶茶黄素具有相似作用，但绿茶儿茶素的作用较低。最近发现茶提取物成分能逆转甲氧西林抑制性链球菌的甲氧西林抑制作用。茶提取物及起成分的抗微生物作用有待进一步研究。
2.3 可能的副作用由于茶多酚能在肠道形成不溶性化合物，因此，人们担心饮茶后能降低铁的生物利用度，从而抑制铁的吸收。研究发现茶能抑制非血红素铁的吸收，但对煮熟后食物中血红蛋白无抑制作用。据报道乳酸或牛奶能对抗茶对铁吸收的抑制作用。Record等在动物实验中发现，红茶和绿茶及绿茶提取物并不降低铁的生物利用度。其它研究也表明，分别给于茶和铁，没有发现茶对铁吸收的影响。一项流行病学调查也显示每天饮3.7杯茶，没有观察到明显贫血。然而，口服铁药物最好不用茶水送服。
3 小结根据不同加工过程可将茶分为绿茶、红茶和乌龙茶。绿茶的主要成分是儿茶素，茶黄素和茶褐素是红茶的主要成分。动物模型研究表明，给动物饮用人类日常饮用浓度的这些茶类黄酮类，对动物具有显著的化学预防效果。因此，人们推论饮茶可能降低癌症、心脏病和其它疾病的发生率。但流行病学研究的结果不一致。因此茶对癌症化学预防作用需进一步研究。
参考文献 1. Wang H et al. Trends Food Sci Tech, 2000, 11: 152-160 2. Wiseman SA et al. Rev Food Sci Nutr, 1997, 37: 705-718 3. Record IR et al. Bio Trace Elem Res, 1996, 53: 27-43 4. Heijnen CGM et al. Food Chemistry, 2000,70: 365-370
