基于茶叶活性成分的化学和药理作用

基于茶叶活性成分的化学和药理作用

李保祥,贾延君,李颜,张雪冰

山东协和学院  山东济南 250107

【摘要】介绍了近年来人们普遍关注的茶叶活性成分及其药理作用，主要包括儿茶素、甲基化儿茶素、表没食子儿茶素-3,5-双没食子酸酯、茶黄素、茶红素、聚酯型儿茶素、乌龙茶聚合多酚、茶褐素、茶氨酸、γ-氨基丁酸、咖啡碱、黄酮醇及其糖苷、原花色素和花青素等。

【关键词】儿茶素；儿茶素聚合物；氨基酸；生物碱；花青素

一、儿茶素类

1.儿茶素 （Catechins）

儿茶素是绿茶、白茶、黄茶、乌龙茶等不发酵茶或发酵程度较轻的茶叶中最主要的活性成分，含量一般占茶叶干重的 12%～24%。目前已发现的儿茶素有 20 多种， 其中含量最高的是EGCG （表没食子儿茶素没食子酸酯），其次是EGC （表没食子儿茶素）、 EC （表儿茶素） 和ECG （表儿茶素没食子酸酯）。EGCG 是茶叶特有的儿茶素，它是2-连苯酚基苯并吡喃与没食子酸形成的酯，具有酚类抗氧化剂的共性，同时因其结构中有6 个邻位酚羟基，而具有优于其他儿茶素的许多性质。许多研究表明，EGCG 抗氧化活性最强，具有清除自由基，抗自由基DNA 损害， 抗辐射和紫外线，防止油脂过氧化，降低血清中低密度胆固醇、超低密度胆固醇和甘油三酯的含量，干扰癌细胞生存所需的信号传递，与肠道、肝脏和肺中的酶或抗氧化物质共同阻止某些致癌物质的活力，抵御污染、日晒和吸烟的影响，防止皮肤老化和起皱等功效。

2.甲基化儿茶素 （Methylted catechins）

甲基化儿茶素是近年新发现的一类儿茶素类化合物，主要有EGCG3″Me、EGCG4″Me、ECG3″Me、ECG4″Me等，化学结构式如图1所示。1982年日本学者Saijo首次从红誉（Beniho- mare）茶树鲜叶中分离出EGCG3″Me；随后，Sano（1999年）等从台湾“冻顶乌龙茶”中分离出EGCG3″Me，并发现了EGCG3″Me比EGCG具有更强的抗过敏作用；现有研究表明，由于甲基化儿茶素含有甲基，整个甲基化儿茶素分子呈脂溶性增加的状态，因此，人体对它的消化吸收比正常的儿茶素要高，如EGCG3″ Me的口服吸收率要比EGCG高9倍；而且它在动物血液中的稳定性明显高于EGCG。因此，甲基化儿茶素在抗过敏、消炎等方面表现出比EGCG 更强的药理作用。最近还发现甲基化儿茶素EGCG3″Me和EGCG4″Me具有抗氧化、保护肝细胞、降血压等功能。

二、儿茶素聚合物类

1.茶黄素类 （Theaflavins，TFs）

茶黄素类是红茶中的主要成分，它最早是在1957 年由Roberts 发现的，是茶叶中多酚类物质氧化形成的一类能溶于乙酸乙酯，具有苯并卓酚酮结构的儿茶素聚合物的总称。茶黄素含量一般占红茶干物质的1%～5%，对红茶的色、香、味及品质起着决定性作用，是红茶汤色“亮”的主要成分，也是红茶滋味强度和鲜度的重要成分，同时还是形成红茶茶汤“金圈”的主要物质。目前对茶黄素的化学结构、组成和形成机理等已基本清楚。

R4：OCH3

图1  甲基化儿茶素的化学结构式

2.茶红素类 （Thearubigins，TRs）

茶红素类是红茶中含量最高的一类酚性化合物，占红茶干物质重的6%～15%，是构成红茶汤色的主体物质，对茶汤滋味与汤色浓度，以及对人体健康都起着极为重要的作用。因此，在化学组成上极为复杂， 至今尚未得到明确的鉴定。最新的研究认为，茶红素是儿茶素通过氧化级联反应生成的二聚体至七聚体的混合体， 分子量在 2 100 Da 以下。理论上，茶红素组分包含近 3 万种化合物， 目前采用串联LC-MS 证实，茶红素中至少包括29 种羟基化茶黄素 （hydroxylated theaflavins）、 12 种茶黄素单没食子酸酯 （theaflavin mono-gal- lates）、 9 种茶黄素双没食子酸酯 （theaflavin di-gallates） 和 10 种theacitrin 单没食子酸酯 （the- acitrin mono-gallates），并且在上述每个同源系列中，至少还存在10 种单醌或双醌形式的母体化合物和羟基化衍生物。研究表明，茶红素与茶黄素在对DNA 甲基化转移酶的抑制上具有相类似的作用，同样具有抗癌、抗氧化、消炎和抑菌等药理作用。

3.聚酯型儿茶素类 （Theasinensins，TSs）

聚酯型儿茶素是在制茶过程中以儿茶素为主体的多酚类物质受酶催化或非酶促氧化而形成的，在茶鲜叶、绿茶、红茶、乌龙茶中都被检测到。例如，浙江绿茶中TSs 含量为 1.57%。目前发现的TSs 的单体有8种，分别为Theasinensin A-H（TSA、TSB、TSC、TSD、 TSE、 TSF、 TSG、TSH），后续可能还会有新的单体被发现。目前认为在红茶加工过程中，TSs 与TFs 有着竞争性形成的关系，其形成途径如图3 所示，即儿茶素氧化形成邻醌后，一部分形成联苯酚醌，然后进一步氧化

聚合形成TFs；一部分形成TSs 的前体物质进而还原生成TSs。而对于联苯酚醌类，一部分自身转化，一部分氧化为茶黄素，一部分还原为TSs。最后茶黄素和聚酯型儿茶素可以通过偶联氧化生成茶红素，因此，邻醌氧化形成联苯酚醌和脱氢聚酯型儿茶素 （DTSs） 的反应条件、联苯酚醌氧化和还原反应条件是TSs和TFs竞争性形成的关键。

图3 TSs、TFs和TRs的形成途径

三、氨基酸类

1.茶氨酸 （L-Theanine）

茶氨酸，又名L-谷氨酸γ-乙基酰胺，是茶叶中特有的游离氨基酸。茶氨酸易溶于水，具有甜味和鲜爽味。茶氨酸是茶叶中含量最高的游离氨基酸，一般占干茶重量的0.5%～3.0%。在白化茶树品种 （如白叶1 号等）或黄化茶树品种 （如中黄1 号等） 鲜叶中茶氨酸含量尤其高 （春季一芽二叶新梢中茶氨酸含量可高达3%以上）。茶氨酸在化学构造上与脑内活性物质谷酰胺、谷氨酸相似。研究证明，L-茶氨酸可以很容易地穿过血脑屏障在大脑中产生作用，对缺血性脑损伤和谷氨酸诱导的神经元细胞死亡具有保护作用。

2.γ-氨基丁酸 （γ-aminobutyricacid，GABA）

γ-氨基丁酸，又名 4-氨基丁酸，是茶叶中另一个引人关注的非蛋白质氨基酸。GABA 是目前研究较为深入的一种重要抑制性神经递质，它参与人体多种代谢活动， 具有很强的生理活性。GABA 能够起到镇静神经、抗焦虑、降血压、促进乙醇代谢，治疗阿尔茨海默病 （AD）、帕金森氏综合征（PD） 及脑中风等神经性退行疾病的作用。最新的研究表明，GABA 还具有防止皮肤老化、消除体臭、改善脂质代谢、防止动脉硬化、高效减肥等功能。

参考文献

【1】陈宗懋，甄永苏．茶叶的保健功能[M] ．北京：科学出版社，2014．

【2】吕海鹏，林智，谭俊峰，等．茶叶中 EGCG3″Me 的研究与开发[J] ．食品工业科技，2008，29 （12）：275-277．

【3】刘伟，周洁，龚正礼．茶黄素的功能活性研究进展[J] ．食品科学，2013，34 （11）：386-391．

【4】徐斌，薛金金，江和源，等．茶叶中聚酯型儿茶素研究进展[J] ．茶叶科学，2014，34 （4）：315-323．