茶叶酰基化黄酮类化合物研究进展

杨蕾玉 葛志伟 黄艳梅 李 博 何普明 屠幼英 吴媛媛*

(1.浙江大学茶叶研究所，浙江 杭州 310058； 2.浙江大学农生环测试中心，浙江 杭州 310058)

黄酮是植物体内的一类重要次生代谢物，在抵抗强光、UV-B、高碳、低氮、冷害以及在抵御植物病虫害方面起着的重要作用[1]。随着研究工作的深入、现代分析色谱技术的提升，自然界大量的黄酮修饰产物如糖基化产物和酰基化产物被陆续发现。酰基化黄酮类物质在蔬菜、林木和观赏花卉中广泛存在。至今，已发现400多种，如卷心菜[2]、菠菜[3]、光叶藤蕨[4]、乌墨蒲桃[5]和豆科植物[6]的叶片中。黄酮类物质的酰基化主要以肉桂基、对香豆基、咖啡基、阿魏基、芥子基的修饰呈现，其中对香豆基的酰基化修饰是最重要的形式[7]。根据Mochamad等[8]总结的黄酮类物质信息库数据，酰基化黄酮类主要存在于花青素、黄酮醇和黄酮苷中。

酰基化黄酮类赋予分子更稳定和更强的生物学功能。酰基化的花青素物质结构更加稳定，其水溶性增强，分子中的糖基降解更少，与多酚聚集在一起会使花色呈现更蓝的颜色[9]。拟南芥叶片中的酰基化黄酮物质-Sinapoylmalate成分具有类似紫外保护剂的功能[10]。花青素的酰基化除了可以改变花色，还可提高生物半衰期、膜通透性和肠道的吸收率。2007年，Luo[11]等人比较了花青素及其酰基化产物的半衰期发现：相较于未酰基化的黄酮，酰基化的成分半衰期大幅度提高，对香豆酰基化对化合物半衰期的增加作用最为明显，半衰期可增长至48 h，而未酰基化的仅有5-24 h；并且这类酰基化黄酮比其前体成分具有更高的UV-B吸收能力。

近年来，茶叶中的酰基化黄酮类物质已引起一些学者的关注，其结构和生物学功能被相继报导。本文结合现有文献，总结梳理了茶叶酰基化黄酮的研究进展，从化学结构、提取分离纯化方法、生物活性和未来展望几个方面展开讨论，以期为茶树中酰基化黄酮的深入研究提供理论基础和研究思路。

1 茶叶酰基化黄酮化合物的种类及基本化学结构

根据表1的总结可见，目前发现的茶叶酰基化黄酮类化合物主要为酰基化的黄酮苷类物质，母核结构为槲皮素和山奈酚，酰基化的基团均为对香豆基。具体分子结构见图1。

2004年，Mihara[12]等从乌龙茶的水提物中分离并鉴定了一个酰基化黄酮类物质，该成分为带阿拉伯糖、鼠李糖、2份葡萄糖的酰基化槲皮素四糖苷，化学式见表1。2008年，Lin[13]等通过LC-DAD-ESI/MS方法鉴定了41种绿茶和25种发酵茶中的黄酮类物质，从福建武夷的乌龙茶样品中发现了多个分子量在595-1065间的黄酮类物质，根据质谱碎片信息，这些物质均为酰基化黄酮苷。2012年，Manir[14]在韩国济州岛Yabukita茶树品种中发现四种以槲皮素为母核的酰基化黄酮苷，命名为Camelliquercetisides A、B、C、D，其中Camelliquercetiside A与Mihara[12]发现的酰基化槲皮素四糖苷成分结构一致，其余三种为新的酰基化槲皮素三糖苷(Camelliquercetisides B、C)和二糖苷(Camelliquercetiside D)。2014年，Lo[15]等从乌龙茶中发现了一类新型的酰基化黄酮苷，命名为Teaghrelins。Teaghrelins-1为Quercetin 3-O-[β-D-glucopyranosyl (1->3)][2-O″-(E)-p-coumaroyl][β-D-glucopyranosyl(1->3)-α-L-rhamnopyranosyl(1->6)]-β-D-glucopyranoside，Teaghrelins-2为Kaempferol 3-O-[β-D-glucopyranosyl (1->3)] [2-O″-(E)-p-coumaroyl] [β-D-glucopyranosyl (1->3)-α-L-rhamnopyranosyl(1->6)]-β-D-glucopyranoside。2016年Tian[16]等从茯砖茶中分离了一个酰基化的山奈酚三糖苷Kaempferol 3-O-[α-L-arabinopyranosyl (1→3)] [2-O″-(E)-p-coumaroyl] [α-L-rhamnopyranosyl (1→6)]-β-D-glucoside，命名为Camellikaempferoside A。2017年，Bai[17]等鉴定并命名了Camellikaempferoside C的酰基化山奈酚四糖苷，Kaempferol 3-O-[α-L-arabinopyranosyl (1→3)] [2-O″-(E)-p-coumaroyl] [β-D-glucopyranosyl (1→3)-α -L-rhamnopyranosyl (1→6)]-β-D-glucoside，该物质与Camelliquercetiside A除母核不一样外，其糖基和酰基的基团和连接均相同。同年，陆英[18]从茯砖茶中分离了包括Camelliquercetiside A和Camelliquercetiside C等15种黄酮类化合物。2019年，Lu[19]等分离得到4种酰基化黄酮苷类(AGFs)，其中包括两种酰基化槲皮素糖苷和两种酰基化山奈酚糖苷，命名为Camelliquercetiside E、Camelliquercetiside F、Camellikaempferoside D和Camellikaempferoside E。经过进一步信息比对，Camellikaempferoside D与Camellikaempferoside C分子组成一致、Camellikaempferoside E与Camellikaempferoside A分子组成一致(表1)。

表1 目前已鉴定的茶叶酰基化黄酮总结Camellikaempferoside C[17,20]

2 茶叶中酰基化黄酮的提取分离纯化

茶叶中酰基化黄酮的分离与纯化沿袭了传统分离纯化方法，主要采用萃取、分离和柱分离的方法。Mihara[12]等采用了Develosil-ODS-UG反相制备柱、MCI-gel CHP 20P柱和HPLC制备柱多步分离的方法，分离得到酰基化黄酮苷的单体。陆英[18]等利用色谱与制备液相联用技术，从不同仓储陈化年份的茯砖茶中制备分离得到多个酰基化黄酮类化合物：经过8倍质量的95%乙醇超声提取3次，每次1 h，再用石油醚萃取，分离水层并浓缩，冷冻干燥后经高速逆流色谱(HSCCC)逐步获得单一的组分。Bai[17]将六安瓜片茶研磨并在室温下用80%丙酮水溶液萃取三次，提取、凝胶柱色谱、UPLC分离纯化，质谱、核磁共振鉴定得到组分Camellikaempferoside C。顾莹婕[20]运用大孔树脂结合半制备色谱的分离方法，从福建水仙茶中纯化得到两种酰基化黄酮苷单体组分。

3 茶叶中酰基化黄酮的生物活性

随着分离提取纯化技术的提升，酰基化黄酮的生物活性研究得以更加深入。表1总结了茶叶酰基化黄酮苷的结构和生物活性，包括自由基清除能力、抑制乙醇脱氢酶活性、降脂减肥、预防骨骼肌萎缩、抑菌、抗恶性细胞增殖能力和降血糖降血脂。

3.1 自由基清除能力

黄酮是一种很强的抗氧化剂，可有效清除氧自由基。Mihara[12]等的DPPH自由基清除实验显示，茶叶酰基化黄酮化合物的自由基清除能力与槲皮素相当。由于其水溶性更好，作者认为这类物质更易于为人体吸收。Manir等[14]比较了Camelliaquecetiside A-D的抗氧化性能，发现Camelliaquecetiside A是组分中DPPH自由基清除能力最强的。

3.2 抑制乙醇脱氢酶活性

乙醇脱氢酶(ADH)是参与乙醇在体内代谢的主要酶。ADH抑制剂可以通过抑制ADH的活性，达到缓解酒精中毒的目的，也是目前临床上使用的醇中毒解毒药物。目前现有的ADH抑制剂价格昂贵且副作用多。近年来的研究发现，天然的活性物质作为药物时副作用更小，安全性更高，更符合患者对绿色天然的健康需求。Manir等[14]证明了茶叶中酰基化黄酮苷的抑制乙醇脱氢酶活性能力，平均乙醇脱氢酶半抑制浓度在8.0-70.3 μM之间。Camelliaquecetiside A是组分中酵母乙醇脱氢酶抑制能力最强的，与EGC和Tocopherol的效果相当，其酰基化基团的加入，可增加化合物的乙醇脱氢酶抑制能力。

3.3 降脂减肥活性

Bai[17]测定了Camelliquercetiside A在六安瓜片制成的六大茶类(绿茶、白茶、黄茶、乌龙茶、红茶、黑茶)中的含量为0.19-0.26 mg/g，Camelliquercetiside C较少，含量在0.01 mg/g以下；Camellikaempferoside A含量在0.02-0.09 mg/g，Camellikaempferoside C在0.07-0.09 mg/g，这四种物质在25、50 μM时均对3T3-L1脂肪细胞中的脂质蓄积表现出良好的抑制作用，证明了其降脂减肥的功能。

3.4 预防骨骼肌萎缩

Hsieh[21]等证明Teaghrelins能减缓塞米松引起的肌管直径减小，可用于预防骨骼肌萎缩，主要下调Atrogin-1andMuRF-1泛素E3连接酶的表达量来发挥作用的。

3.5 抑制口腔细菌效果

顾莹婕[20]从福建水仙茶中分离的两种酰基化黄酮四糖苷对两种口臭相关菌都有明显的抑制作用，发现二者均可通过抑制生物膜形成和螯合铁离子等途径抑制口腔致病菌的生长。

3.6 抑制恶性细胞增殖

2016年，Tian[16]发现Camellikaempferoside A对恶性细胞MCF-7和MDA-MB-231的生长具有相似的抑制效果，IC50值分别为7.83和19.16 μM。

3.7 降血糖和降血脂

α-葡萄糖苷酶抑制剂通过抑制小肠黏膜刷状缘的α-葡萄糖苷酶以延缓碳水化合物的吸收，可降低餐后高血糖。HMG-CoA还原酶是肝细胞合成胆固醇过程中的限速酶，催化生成甲羟戊酸(MVA)，抑制HMG-CoA还原酶能阻碍胆固醇合成。2019年Lu[18]从茯砖茶中分离的Camelliquercetiside E，Camelliquercetiside F，Camellikaempferoside D和Camellikaempferoside E，它们对α-葡萄糖苷酶和HMG-CoA还原酶具有很强的抑制活性，表明酰基化黄酮苷及其代谢产物可能是参与降血糖和降血脂作用调节的重要成分[19]。其中，Camelliquercetiside F抑制HMG-CoA还原酶活性最高，达到-9.0 kcal/mol。

4 总结与展望

随着茶树中酰基化黄酮苷的进一步研究，未来会有更多的成分被发现、更多的功能应用被挖掘。目前，关于这类成分在品种间的分布情况，其在季节、地域上的差异研究较少。同时，酰基化黄酮苷的合成机制在拟南芥、番茄中已部分解析，而在茶叶中的相关合成代谢通路尚未知，期待更多该领域的研究进展。

致谢

论文受福建省“2011中国乌龙茶产业协同创新中心”项目〔2015〕No.75资助。