茶叶活性成分影响人体健康的应用进展

郭家蔚，何青海

（1.山东省第二人民医院；2.山东省农业机械科学研究院，山东 济南 250000）

茶叶作为一种多功能健康饮品，是世界上消费最广泛的饮品之一，被世界三分之二以上的人口饮用，饮用的广泛程度仅次于水。茶叶中的活性成分包括茶多酚、儿茶素、茶氨酸、茶多糖、茶色素等，具有抗氧化、预防癌症或抑制癌症和抗病毒的作用，受到越来越多消费者的关注。因此，喝茶被认为是一种健康的生活习惯。茶叶制品中的活性成分具有对人体毛细血管、动脉血管和静脉血管修复的功能；茶叶制品中的活性成分具有很强的渗透能力，能够修复细胞，并可用作药物载体，特别是体现在对血管细胞修复。因此，了解并综合利用茶叶的活性成分，对于提升茶叶的价值具有重要意义。

随着专家学者的深入研究，茶叶消炎杀菌、明目、利尿、降血压、降血脂、降血糖、抗疲劳等保健功效被不断发现。本文综述了近年来国内外学者针对茶叶活性物质在不同领域应用中的研究，旨在阐述茶叶活性物质的综合应用机理，为茶叶活性物质进一步的开发应用提供参考，提升茶叶的应用价值。

1 茶叶活性物质的综合应用

茶叶中含有多种活性成分，不同活性成分的功效有所差异，导致对不同种类茶叶开发利用时，具有不同的选择。同时，不同的活性成分也可能具有相似的功效，只是作用机制有差异，可以协同作用于人体。

1.1 茶多酚

茶多酚是茶叶中非常重要的化学成分和特色成分，包括黄酮类、花色苷类、酚酸类等，含量约占新鲜茶叶干重的30%，不仅是决定茶叶色、香、味及功效的主要成分，还具有多种生物活性作用，如提神醒脑、抗衰老、防辐射、抗癌、降血脂等，是富有开发应用价值的自然活性物质。

许多专家学者研究发现，茶多酚通过肿瘤细胞凋亡并在靶向途径中激活不同受体与抗体发挥抗癌作用，显著降低了口腔癌细胞、肺癌细胞、卵巢癌细胞、肝癌细胞的数量[1-2]。绿茶中的茶多酚对于病原体有明显的抑制和杀灭作用，同时不会杀伤益生菌，对于肠道健康具有促进作用，有消炎止泻的作用。此外，茶多酚中的花青素清除自由基作用可抑制皮肤中脂氧合酶和脂质过氧化作用，也可以阻挡紫外线并抑制黑色素的产生，达到抗氧化和抗衰老的作用，近年来广受食品、医药、和化妆品的青睐。

但是，茶多酚由于稳定性差，易受到温度、光照、pH和氧化等多种因素的影响，在加工和长期储存中需要特别留意茶多酚降解的问题。同时，在口服摄入含茶多酚的食品后，由于茶多酚容易在人体消化道环境中降解和代谢，其分子不容易被肠道细胞吸收等多种因素导致了茶多酚的生物利用度不高。

1.2 儿茶素

儿茶素，是茶叶中多酚类的主要成分，占绿茶干重的12%-24%，主要包括儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、没食子儿茶素（GC）、表没食子儿茶素（EGC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子儿茶素没食子酸酯（CGC）和表儿茶素没食子酸酯（ECG）等8种单体，由于存在大量羟基，具有抗肿瘤、抗氧化、抗病菌以及保护心脑器官等多种作用。

国内外专家学者发现，儿茶素通过激活抑制因子和诱导部分物质，导致前列腺癌症细胞、结肠癌细胞、卵巢细胞凋亡。此外，儿茶素具有优良的抗氧化性，清除自由基的能力较强，能与多种抗氧化物在生物体内相互配合发挥抗氧化作用，成为广受欢迎的天然抗氧化剂。燕力榕等通过实验发现，木器涂料和儿茶素混合可作为抗菌抗病毒助剂，能制备出具有抗菌抗病毒功能的环保木器涂料，可以改善材料的硬度和光泽度等[3]。近年来，借助纳米生物技术，儿茶素与金属、天然高分子、脂质体、壳聚糖等构建新型生物医用纳米材料，可以负载临床小分子药物达到协同作用。

尽管，一般富含儿茶素的食物和其他制品不会危害机体健康，但其在体内利用率低，大量摄入可能会加重肝肾代谢负担，进而损害其功能。同时，儿茶素脂溶性差、稳定性差也成为了制约儿茶素应用的重要因素。

1.3 茶多糖

茶多糖是从茶叶中提取的极具开发前景的天然活性成分，是一种酸性糖蛋白，并结合有大量的矿质元素，称为茶叶多糖复合物。其中蛋白部分主要由约20种常见的氨基酸组成，糖的部分主要由阿拉伯糖、木糖、岩藻糖、葡萄糖、半乳糖等，矿质元素主要由钙、镁、铁、锰等及少量的微量元素，如稀土元素等组成，具有降血糖、降血脂、调节免疫、抗凝血、抗氧化等功效。

研究表明，茶多糖在抑制肝癌细胞SMMC7721、卵巢癌细胞SKOV3、宫颈癌细胞Hela、骨肉瘤U-2 OS、促炎细胞因子TNF-α、IL-6水平，并在一定浓度下能促进细胞自噬的发生、增强溶酶体的数量和大小，达到抑制肿瘤活性的作用，用于癌症治疗。杨许花发现茶多糖可以抑制特异性和非特异性免疫功能，并缓解炎症反应。艾于杰研究表明茶多糖清除羟基自由基、超氧阴离子自由基、DPPH和螯合铁离子的能力强，表现出强抗氧化活性。冯小婕发现红茶和黑茶多糖通过内源性凝血途径发挥凝血作用，能显著延长APTT、TT、PT，且抗凝血活性与浓度呈正相关，与平均分子量呈负相关。此外，茶多糖对改善各种代谢疾病具有显著功效，可保护胰岛细胞、促进胰岛素分泌、调节糖代谢相关酶活性，可用于防治糖尿病等慢性疾病。其中，普洱茶多糖因总酚类和蛋白质含量最高，总酚类与蛋白质含量与抗氧化和抗糖尿病活性正相关，因此，普洱茶抗氧化性和抗糖尿病活性最好。

茶多糖热稳定性差，易降解，使多糖含量降低。同时，茶多糖不能在胃和小肠中被消化和吸收，到大肠后才被有益菌利用。人体并不能直接吸收利用茶多糖，它实际上是肠道有益菌的养份，通过影响有益菌的生长和代谢，从而对人体产生健康作用。

1.4 茶氨酸

茶氨酸（L-Theanine）是茶叶和部分山茶科植物特有的酰胺类物质，也是茶叶重要的呈味成分之一，在其他植物中比较罕见。氨基酸是氮素循环的一类非常重要的代谢产物，也就是氮素营养被根部吸收，然后转运到茶树的芽叶等各部位，从而使茶树慢慢长高长大。茶叶氨基酸不仅代表着茶树营养的供给与转化，也与茶叶的品质有着直接而重要的关系，不可或缺。在1985年，美国食品和药物管理局（FDA）就已确认合成茶氨酸是一般公认安全物质（GRAS），目前已被发现具有降血压、松弛神经紧张、减肥、抗疲劳、抗癌等作用。

先前的研究表明茶氨酸通过抑制内皮细胞增殖及内皮细胞管腔形成，并诱导内皮细胞调亡抑制肿瘤血管生成，对人乳腺癌MCF-7细胞、鼻咽癌细胞CNE、肝癌细胞、M5076卵巢肉瘤肝细胞的增殖具有抑制作用，可以抑制肿瘤细胞的生长及侵袭转移。茶氨酸降血压的功效通过降低体内5-羟色胺的浓度实现，通过实验表明，显著降低自发性高血压，并具有拮抗咖啡因增加血压的作用。茶氨酸能够快速有效的降低体内由运动产生的血清和尿素氮等含量，对缓解疲劳和提高免疫力具有重要作用。谭俊峰等研究发现，高剂量茶氨酸复合制剂能明显延长小鼠负重游泳时间，降低血清尿素含量，增加肝糖原含量，对小鼠运动前后血乳酸含量无影响[4]。此外，何嘉研究发现茶氨酸可以通过降低高脂饮食小鼠肝脏脂质变性，增强脂肪棕色化功能和改善肠道菌群组来改善肥胖代谢特征，诱导有益代谢健康的机制，达到减肥功效[5]。

但是，如果长期食用茶氨酸，会加重肝肾负担，容易引起肝肾疾病高发，并且会影响人体自身的解毒功能。同时，茶氨酸会对女性的内分泌有一定的影响，在使用茶氨酸开发复合药物时需谨慎考虑茶氨酸的用量。

1.5 咖啡碱

茶叶中的生物碱主要有咖啡碱、茶叶碱和可可碱，其中，咖啡碱是从茶叶中分离提取而得的天然食品添加剂，同时也是饮料等的功能性营养添加剂。咖啡碱一般称为咖啡因，属黄嘌呤生物碱，化学式为C8H10N4O2，是茶叶中含量最多的生物碱，占茶叶干重的2%-4%。咖啡碱在人体代谢中分解速度较快，因而对人体副作用甚微，世界上已有160多个国家允许在饮料中加入咖啡因，对人体有利尿、抑菌、解毒、抗癌、兴奋等功效。

专家学者研究表明，咖啡碱摄入还能降低肾癌发生的风险，可以抑制UV-B引起的大鼠皮肤癌、人乳腺癌MCF-7细胞的生长增殖、表皮生长因子引起的恶性肿瘤细胞转移、增效骨肉瘤细胞株顺铂化疗、改变骨肉瘤细胞的细胞周期、促进UVB辐射诱导人永生化表皮细胞系（HaCaT细胞）细胞凋亡，也能抑制结肠癌细胞生长。咖啡碱能通过促进尿液中水的滤出率，并且刺激膀胱来协助人体排尿。相关研究表明，与喝水相比，喝茶时排尿量要多出1.5倍左右，能增强肾脏功能，防治泌尿系统感染。同时，这种作用也有利于醒酒、解除酒精毒害。咖啡碱易溶于热水，茶叶中80%的咖啡碱可溶于茶汤中，通过饮茶可直接摄入咖啡碱，引起中枢神经兴奋，能相继兴奋延髓、脊髓，使人精神振奋，产生提神、醒脑的功效。但关秀凤的研究也证实了，饮用普洱茶水提物对小鼠睡眠未见明显影响[6]。

茶叶中咖啡碱对于某些不适人群也具有反作用，例如，由于身体中缺少分解尿酸的酶，痛风病的人摄入过多咖啡碱会痛风；神经衰弱的人摄入过多咖啡碱易失眠，肠胃不好的人群可能对胃有刺激，心脏不好的人可能会更加兴奋等等。

1.6 茶色素

茶色素是茶叶体内具有生物活性的一系列天然色素的总称，主要由水溶性色素和脂溶性色素组成。茶褐素是茶色素的主体成分，其含量占茶色素总量85%以上，是一类酚性氧化聚合物的异质类群，还包含茶黄素、茶红素类等水溶性色素。茶黄素是一类多酚羟基具苯骈酚酮结构的物质，是第一个从茶叶中找到具有确切药理作用的化合物。茶色素是一种绿色天然食品添加剂，不仅使食品色泽亮丽刺激人们的视觉，而且提高产品的营养价值和保健功能，同时还可以延长产品的保质期，成为继咖啡碱、茶多酚之后又一具有实用性和应用前景的产品。

抗癌是茶色素一项重要的应用，研究表明茶色素可以抑制人肝癌细胞BEL7402、胃癌细胞MKN-28、人乳腺癌细胞MCF-7、结肠癌细胞HT-29、肝癌细胞Hep G2、前列腺癌细胞PC-3、人食管癌细胞KYSE150、KYSE510、乳腺癌MDA-MB-468细胞、MCF-7细胞、皮肤癌细胞和恶性黑色素瘤细胞等癌细胞的增殖，达到抗癌防癌功效。近年来，茶色素成为被用于天然纤维染色较多的色素之一，利用生物技术实现天然纤维的原位染色，推动纺织行业朝着绿色、低碳、可持续及智能化方向发展。姜秀娟通过茶色素染色获得了黄、棕、蓝黑等多种颜色，硫酸亚铁煤染可以提高茶色素染色的耐皂洗色牢度。同时，随着提取手段的不断发展，茶叶色素提取将朝着提高色素提取率、降低提取时间、减少能源和资源消耗发展，提升茶叶色素的利用率。

茶色素的生物活性高、结构稳定性差，时间和温度极易使其生化特性发生变化，导致功能和效果减弱，对保存条件要求异常严格，因此茶色素十分珍稀、价格特别昂贵，这些因素将极大地限制茶色素的推广和应用，也被世界医学界誉为“药物中的绿色黄金”。

2 展望

饮茶有益于健康，亦有益于养生，受到越来越多消费者的喜爱。茶叶中含有的茶多酚、儿茶素、茶氨酸、茶色素、茶多糖、咖啡碱等活性物质，不仅赋予茶叶不同的口味，也助益茶叶多样化的应用价值。充分挖掘茶叶的开发潜力，提升茶叶的利用价值，对促进我国茶叶区的经济发展具有重要意义。在今后的研究中，可以着重开展以下方面：

（1）基于不断优化的检测手段，深入探究茶叶活性物质的作用机理，并基于同位素等检测方法，可视化呈现茶叶活性物质的作用路径。

（2）目前的研究大多数仅基于一种活性物质开展，无法挖掘多种活性物质的协同作用。接下来的研究中，可以加强不同活性物质的协同作用研究，最大化的开发茶叶的应用价值。