茶树花的生化成分及生理活性研究进展

2022-12-01 10:17张欣欣张华琳杨雨龙杨庆龙
农业技术与装备 2022年1期
关键词:黄酮类儿茶素茶多酚

张欣欣,奚 迪,张华琳,杨雨龙,杨庆龙

(信阳学院,河南 信阳 464000)

茶树是一种多年生常绿木本植物,由生殖器官和营养器官两部分组成,茶树花是茶树的生殖器官,是两性花,同时具有雄蕊和雌蕊。茶树花具有不同种颜色,大多数为白色,一般由5~8片花瓣所组成。茶树花的花期受到气候、品种、地理环境等多种因素的影响,开花时间一般在9 月,持续到12 月。花期受地区、品种各有差异。

目前,一些国内外学者对茶树花的关注度在不断提高,推动了茶树花资源的开发利用。据测定分析,茶树花同茶树叶片一样具有较多的天然活性成分,主要生化成分包括:茶皂素、茶多酚、黄酮类物质、茶多糖、咖啡碱、超氧化物歧化酶、氨基酸、蛋白质、维生素等。除此之外,发现茶树花中的生化成分对机体有多种生理活性,如:降低血糖、降低血脂、抗衰老、杀菌、抗癌等。近几年,茶树花的提取物已经逐渐在医疗保健、食品、日用品、护肤品等领域得到应用。本文对茶树花的主要生化成分及生理活性进行分析和总结,以期为茶树花的研究和应用提供参考。

1 茶树花的生化成分

随着对茶树花的深入研究,茶树花的有效生化成分也逐渐被熟知,茶树花中功能性成分与茶叶极其相似。因此,很多提取茶叶成分的方法也可以应用在茶树花上,为茶树花生化成分的提取提供了一定的技术支撑和理论基础。

1.1 茶多酚

茶多酚是一种多酚类的化合物总称,茶树花中的茶多酚主要是儿茶素类化合物,其组分与茶叶相似,略低于茶叶中茶多酚的含量。黄阿根[1]等对不同品种茶树花的茶多酚成分进行测定,发现茶多酚类物质主要由没食子酸酯、表儿茶素、表没食子儿茶素、儿茶素类等化合物组成,而且茶树花中还存在2 种甲基化儿茶素。除此之外,研究发现儿茶素被甲基化后在机体的花粉抗过敏等方面发挥着重要的作用[2]。

目前,茶多酚浸提工艺已有大量研究,通过不断优化改进,已经达到了较好的浸提效果。由于茶多酚具有抗氧化和抑制细菌生长的生物学作用,也常被当作天然抗氧化剂和抑菌剂使用于护肤品和食品之中。

1.2 茶多糖

茶多糖是一类具有生理活性的多糖复合物,茶树花中的茶多糖主要成分为葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖。多项研究表明,不同茶树品种以及不同的提取分离方法,得到的茶多糖的单糖组成成分、理化性质和生理活性具有一定的差异[3]。所以,用不同的茶树品种、不同方法提取得到的茶多糖可应用于多种领域。茶树花中茶多糖的含量比茶叶高,因此,茶树花可以作为研究茶多糖功能的良好材料。

1.3 茶皂素

茶树花中的茶皂素属于五环三萜类皂苷混合物,基本结构包括糖醛酸、糖体、有机酸和皂苷。其中有机酸可分为当肉桂酸、归酸等,糖体又包括半乳糖、阿拉伯糖、木糖等,茶皂素具有很好的抑菌和乳化分散的能力[4]。研究发现,茶树花中的茶皂素含量比茶叶中的含量略高。目前,茶皂素的提取方法不仅有水提法和有机溶剂提取法,还有一些新型的提取工艺。如:微波辅助提取法、超声波提取法、超临界CO2萃取法等[5]。通过提取分离茶树花中的茶皂素,研究其生理活性发现茶皂苷具有保护肠道、降血压、抗过敏、溶血等功效。虽然目前茶皂素在各个行业的开发利用相对较少,但是茶皂素在医药保健、日用品、食品等领域具有较为广阔的发展前景。

1.4 黄酮类物质

茶树花的花粉中含有大量的黄酮类物质,它是以糖苷的形式存在于茶树花的花粉中,主要成分有异黄酮、橙酮、黄酮醇、花色素、杨梅黄酮、山奈酚等物质,具有广谱抑菌性。钟宜科[6]等人对黄酮类物质抑菌的效果进行研究,利用试验测定分析黄酮类物质抗菌活性的高低,结果表明黄酮类物质的抑菌活性很高。但由于黄酮类物质的结构较为复杂,其抑菌作用机制现阶段还尚不清楚,需要进一步深入探讨研究。

随着对黄酮类物质的研究不断深入,发现黄酮类物质不仅具有抑菌、抗氧化、抗病毒、抗癌等多种功效,还可以改善机体的免疫调节系统,增强机体的免疫力。目前黄酮类物质的提取方法,主要有超临界CO2提取法、水提取法、有机溶剂提取法等。除此之外,一些新型的提取方法不断地被发现和完善,黄酮类物质提取工艺也是研究的热点之一。

1.5 超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)是一种生物内源性抗氧化剂,具有较强的抗氧化功能,不同种类的SOD 基因之间相互协同,利用特有的歧化作用来清除体内的自由基,达到保护细胞免受损伤的作用。根据金属辅因子的不同,可以化分为Fe-SOD、Cu/Zn-SOD 和Mn-SOD 三类。吴国火[7]通过研究茶树花香气对中华蜜蜂引诱效应机制,发现了Cu/Zn-SOD 基因在茶树花品种间特异性表达,研究表明,在茶树花生长发育的不同阶段,Cu/Zn-SOD 基因表达水平不同,不同品种茶树花Cu/Zn-SOD基因表达存在较大差异。

目前,超氧化物歧化酶在美容养颜方面应用比较广泛,由于茶树花中含有超氧化物歧化酶,所以很多研究者试图提高茶树花中SOD 的提取率以及优化提取工艺,提高茶树花SOD的利用率,减少茶树花的资源浪费现象。

2 茶树花的生理活性

茶树花是茶树的副产物,与茶叶的生化成分极其相似,仅一些成分在含量上有差别。茶树花中含有茶多酚、茶皂素、茶多糖、黄酮类物质、超氧化物歧化酶、氨基酸等活性物质,这些活性物质在降脂、降糖、抑菌、抗癌、抗病毒等方面具有明显的功效,这为茶树花在保健、医疗等行业的应用奠定了基础。

2.1 降糖降脂

茶树花中含有丰富的茶多糖和茶多酚,同茶叶一样,这些活性物质在调节体脂代谢、降低血糖等方面发挥着重要的作用。凌泽杰[8]等人在研究茶树花对老鼠肥胖病的预防作用时,分别用混有2.5%、5%、7.5%的茶树花饲料喂养老鼠,结果表明,混有5%茶树花的饲料对于老鼠肥胖病及高血脂症状的预防效果最好,证明了茶树花在降脂减肥方面具有一定的功效。所以,茶树花可以作为肥胖病及高血脂症状预防研究的材料。

糖代谢异常是造成糖尿病的根本原因。杨柳媛[9]等人通过研究茶多酚对糖代谢调控的作用机理,发现茶多酚可通过抑制肠道对糖类食物的消化与吸收、降低内源性葡萄糖的生成、促进葡萄糖的利用与转化、增强胰岛素调节作用四种途径,调节糖代谢达到控制血糖的目的。因此,茶树花有望在医药领域开发成为降血糖降血脂的药物。而且,茶树花是纯天然的物质,对机体副作用较少,所以茶树花在降糖、降脂、减肥等方面有很大的潜在价值。

2.2 抗氧化

茶多酚中含有大量的儿茶素,儿茶素对超氧阴离子及羟基自由基具有非常强的清除作用,具有显著的抗氧化功效。茶树花中不仅茶多酚具有抗氧化性,茶多糖和黄酮类物质也都具有清除体内自由基的作用。因此,茶多酚在美容养颜、抗衰老等方面的功效备受人们关注。有学者在研究茶树花提取物时,通过测定其有效成分对自由基的清除活性,尤其是对羟自由基的清除活性,发现茶树花提取物中的茶多酚、黄酮类物质清除自由基的效果显著[10]。

维生素是人们较早发现的活性物质,它具有抗氧化、清除强自由基的功能。张艳淑[11]等人通过对比研究茶多酚与维生素在共同使用和单独使用条件下,对自由基的清除能力的强弱,以此来研究茶多酚和维生素是否具有协同作用。以不同浓度梯度的茶多酚和维生素协同作用于机体,结果表明,维生素联合茶多酚可以显著增强体内抗氧化酶的活性,其活性比单一的茶多酚或维生素作用时高。茶树花中含有大量的茶多酚,并且我国茶树资源丰富,可以为医疗保健行业提供纯天然抗氧化的原材料。

2.3 消炎抑菌

茶树花中的茶皂素和黄酮类物质具有很好的消炎抑菌效果,尤其是黄酮类物质是一种天然的抗菌化合物,具有广谱抑菌性,细菌对其不易产生耐药性。黄酮类物质与抗生素又具有一定的协同作用。所以近几年人们对黄酮类物质的研究也越来越多,逐步发现了黄酮类物质潜在的医药价值。

茶皂素是一种重要的天然活性物质,有较强的抗菌活性。目前已被应用在化妆品、食品和医药等多个领域。刘渝港[12]等人研究发现茶皂素对于机体的炎症具有非常明显的消除作用。在季铵盐的作用下,可以显著增强茶皂素对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果。利用茶皂素和黄酮类物质对细菌的抑制作用,可以为茶树花资源在医药、日化等多方面的应用奠定了一定的基础。

2.4 抗癌

茶多酚、茶多糖以及黄酮类物质在抗癌方面的作用已有研究,随着研究的不断深入,这些活性物质在肝癌、胃癌、肺癌、乳腺癌、食道癌等癌症中都有一定的预防的作用。任苧[13]从茶树花中分离得到茶树花皂苷,以卵巢癌细胞为模型,探究茶树花皂苷抑制癌细胞生长的相关分子机制,研究发现茶树花皂苷对卵巢癌干细胞的增殖具有一定的抑制作用。这为抗癌特效药物的研究提供了新的研究思路和理论依据。近几年许多学者对茶树花在抗癌方面的关注逐渐增多,但由于从茶树花中分离提取纯皂苷的难度较大,现阶段对于皂苷抗癌方面的研究还相对较少,对于茶树花在抑制癌细胞的研究还比较浅显,其中的作用机理还需要进一步的深入研究,在未来具有相当大的研究发展前景。

3 展望

目前,对茶树叶片的研究和利用已经较为丰富,而对茶树花的研究利用相对较少。随着对茶树花研究的不断深入,茶树花已被应用于多个领域,但相比于茶叶的应用,茶树花的应用范围还是相对局限。现阶段,茶树花在食品、日用品领域已有较多涉及,在保健、医药等方面开发利用地较少,有着较大的开发潜力。茶树花的生化成分作为天然活性物质已受到国内外的高度关注,我国茶树种植广泛,茶树花资源丰富,具有巨大的开发价值。茶树花的利用既能减少茶树花对茶树营养的消耗,又能提升茶树花资源的利用价值,带来一定的经济价值和社会价值。

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