茶多酚的抗氧化研究進展

茶多酚的抗氧化研究進展摘要：茶多酚是茶葉特有的最具生物活性的成分，它具有防治心血管疾病、抗腫瘤、抗突變、抗衰老等多方面的保健功能，在現當代，其對人類的生活扮演著越來越重要的角色。本文就茶多酚的常見的重要功能和以及發(fā)展前景做綜述總結。關鍵詞：發(fā)展現狀；抗氧化物質；提取；前景前言：飲茶、茶道不僅僅有源遠流長的文化，更有其科學道理。茶葉中茶多酚的功效，隨著人民認識手段的不斷拓展，而逐漸被發(fā)掘出來。茶多酚是抗氧化家族的一朵奇葩，為心血管病人帶來了福音，它的抗氧化性勝過維生素C、維生素E。一、茶多酚的發(fā)展現狀茶葉是中華民族傳統(tǒng)的保健飲品,對于它的藥理作用,早在唐朝的《本劃拾遺》、明朝的《茶譜》中均有記載。茶葉中化學成份的研究始于1827年人們在茶葉內發(fā)現嘌呤堿化合物。隨著科學技術發(fā)展和進步,迄今已在茶葉鑒定出450種以上的有機成分和15種以上的無機元素,其中茶多酚就占茶葉重量的15%～30%。近年來,茶多酚的提取技術和應用開發(fā)受到了國內外的關注,已成為世界各國的一項熱門學科,并迅速發(fā)展。我國對茶多酚的研究開始于五六十年代，而專業(yè)研究開始于七十年代，目前我國對茶多酚的研究在國際上處與領先水平[1]。茶多酚又名茶單寧、茶鞣質，是茶葉中含有的一類多羥基酚類化合物的總稱，含量約占茶葉干物質總量的20％～30％。茶多酚是一類以兒茶素類為主體的多酚類化合物，除兒茶素類外，有黃烷醇類、黃烷酮類、酚酸類和花色苷及其苷元。其中兒茶素類化合物為茶多酚的主體成分，約占茶多酚總量的65％～80％。兒茶素類化合物主要包括表兒茶素、表沒食子兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯和沒食子兒茶素沒食子酸酯四種物質，具有保健功能的主要是兒茶素和黃酮類物質。茶多酚為淡黃至茶褐色略帶茶香的水溶液、粉狀固體或結晶等形式存在，具澀味。易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，微溶于油脂。茶多酚耐熱性和耐酸性較好，160℃油脂中30min降解20%，pH值2～7范圍內十分穩(wěn)定，PH值≧8時和光照下易氧化聚合，易與鐵離子絡合成綠色物質，水溶液中長期保存或pH值3～4時的酸性條件下易被氧化成棕色物質[2]。綠色天然提取物茶多酚，在綠色的二十一世紀極具發(fā)展?jié)摿Α嘘P專業(yè)人士介紹，目前，茶多酚在全球年消耗量約1800噸，其中，美國約700噸，西歐500噸，日本500噸，其他國家和地區(qū)約400噸[3]。近年來除歐美國家需求逐年增加外，東南亞、南亞等消費量也有較快增長。因此，當前茶多酚的市場前景廣闊，有關專家預計，未來幾年，國內外茶多酚需求量將迅速從目前的1800噸攀升至2100噸以上，其市場規(guī)?？蛇_十幾億元。自從新世紀對茶多酚類開展系統(tǒng)研究以來，茶多酚的許多功能被陸續(xù)發(fā)現。大量的研究表明，茶多酚不僅是一種天然的無毒的抗氧化劑，而且也是一種理想的天然藥物，具有清除自由基和抗氧化等生物活性。二、茶多酚中的抗氧化物質及其重要生理功能（一）、茶多酚的抗氧化物質——酚羥基首先，在茶多酚結構中具有活潑的酚羥基,可作為氫供體,將單線態(tài)氧還原成活性較低的三線態(tài)氧,從而減少氧自由基的產生,并能終止自由基的連鎖反應,捕獲過量的自由基,因此常作為一種理想的食品抗氧化劑[4]。其次，在中性、酸性條件下,茶多酚的酚羥基極易與金屬離子螯合,從而阻止金屬離子對自由基連鎖反應的催化作用。茶多酚與自由基反應生成較為穩(wěn)定的酚氧自由基,從而達到直接清除自由基的目的,同時能抑制脂質過氧化作用。茶多酚富含酚羥基,可提供活潑氫使自由基滅活,本身被氧化成含鄰苯二酚結構的自由基而具有較高的穩(wěn)定性,因此茶多酚可直接作為自由基清除劑。自由基對不飽和脂肪酸的作用會產生脂自由基,將進一步引起脂質過氧化作用。通過抑制體內大量存在的氧化酶活性,減少或終止自由基的生成[5]。(二)、重要生理功能根據近十幾年來茶科學之研究，已知茶多酚在生化與藥理作用之重要性。茶多酚生理功能可歸納為：1、抗氧化作用；2、消除自由基抗衰老作用；3、參與免疫調節(jié)；4、抗致突變作用；5、抗細胞增生作用；6、降血脂作用；7、瘦身或抗肥胖作用；8、抗菌、殺菌，抗過敏作用；9、降血糖作用；10、防癌作用；鎮(zhèn)靜作用；神經保護作用等；抗輻射作用。以下簡述其中的幾種重要作用：1、抗氧化作用人們通過對茶多酚及其單體和異構體在不同體系清除各種自由基進行的研究，發(fā)現沒食子酸酯的存在大大加強了茶多酚的抗氧化反應活性，在C環(huán)上的雙鍵對增加抗氧化反應活性也起重要作用，茶多酚各成分之間具有抗氧化協(xié)同作用。茶多酚清除自由基的活性位點主要在沒食子酸酯對位酚羥基處，也有在吡喃環(huán)的酚羥基處。在苯并芘喃環(huán)和苯酚環(huán)之間的大鍵是茶多酚抗氧化的結構基礎[6]。食品方面，茶多酚是我國食品添加劑標準委員會批準使用的天然抗氧化劑之一。（1）、用于高脂肪糕點及乳制品：如月餅、餅干、蛋糕、方便面、奶粉、奶酪、牛奶等，加入茶多酚不僅可保持其原有的風味，防腐敗，延長保鮮期，防止食品退色，抑制和殺滅細菌，提高食品衛(wèi)生標準，延長食品的銷售壽命。另外，還可使甜味“酸尾”消失，味感甘爽[7]。（2）、用于飲料生產：茶多酚不僅可配制果味茶、檸檬茶等飲料，還能抑制豆奶、汽水、果汁等飲料中的VA、VC等多種維生素的降解破壞，從而保證飲料中的各種營養(yǎng)成份。（3）、用于水果和蔬菜保鮮：在新鮮水果和蔬菜上噴灑低濃度的茶多酚溶液，就可抑制細菌繁殖，保持水果、蔬菜原有的顏色，達到保鮮防腐的目的。（4）、用于畜肉制品：茶多酚對肉類及其腌制品如香腸、肉食罐頭臘肉等，具有良好的保質抗損效果，尤其是對罐頭類食品中耐熱的芽胞菌等具有顯著的抑制和殺滅作用，并有消除臭味、腥味，防止氧化變色的作用[8]。（5）、在食用油貯藏中加入茶多酚，能阻止和延緩不飽和脂肪酸的自動氧化分解，從而防止油脂的質變哈敗，使油脂的貯藏期延長一倍以上。在食用油貯藏中加入茶多酚，能阻止和延緩不飽和脂肪酸的自動氧化分解，從而防止油脂的質變哈敗，使油脂的貯藏期延長一倍以上[9]。2、消除自由基茶多酚是一類氧化還原電位很低的還原劑，具有供氫能力，氫與自由基結合，使之還原為惰性化合物或較穩(wěn)定的自由基，從而清除機體內過多的有害自由基。按照自由基學說的理論，衰老的原因是組織中自由基含量的改變，這種改變使細胞功能遭到破壞，從而加速肌體的衰老進程茶多酚對自由基的清除作用使之也能向構成肌體防御脂質過氧化系統(tǒng)的內源成分（過氧化物歧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶）那樣阻止體內脂質過氧化進行。茶多酚可以抑制皮膚線立體中脂氧合酶和脂質過氧化作用，從而起抗衰老效應[10]。3、參與免疫調節(jié)，提高人體的綜合免疫能力茶多酚提高動物免疫力主要通過以下3種途徑：1、抗氧化和清除自由基防止脂質過氧化，以保護生物膜、小動脈、中樞神經、腎臟、肝臟以及生物大分子的結構和功能的完整性；2、殺菌、抗病毒、抑制病原體的入侵；3、提高動物機體血清免疫蛋白的含量、胸腺和脾臟的相對重量。茶多酚通過提高人體免疫球蛋白總量并使其維持在高水平，刺激抗體活性的變化，從而提高人的總體免疫能力。并可促進人體的自身調理功能。茶多酚通過調節(jié)免疫球蛋白的量和活性，間接實現抑制或殺滅各種病原體、病菌和病毒的功效已經醫(yī)學實驗的證實：茶多酚可抑制和殺滅鏈球菌、傷寒菌、百日咳桿菌、肺炎雙球菌、痢疾桿菌、葡萄球菌等細菌感染；抑制或降低白喉毒素、破傷風毒素的毒力；抗脊髓灰質炎病毒、流感病毒、腮腺炎病毒、麻疹病毒、皰疹病毒、艾滋病毒等對人體的傷害；抑制梅毒螺旋體及白色念球菌對人的侵染；抗類風濕因子等[11]。4、降血脂作用飲茶與減肥的關系是非常密切的，《神農本草》一書早在二千多年前已提及茶的減肥作用：“久服安心益氣……輕身不老?！爆F代科學研究及臨床實驗證實，飲茶能夠降低血液中的血脂及膽固醇，令身體變得輕盈，這是因為茶里的酚類衍生物、芳香類物質、氨基酸類物質、維生素類物質綜合協(xié)調的結果，特別是茶多酚與茶素和VC的綜合作用，能夠促進脂肪氧化，幫助消化、降脂減肥。此外，茶多酚能溶解脂肪、而VC則可促進膽固醇排出體外。茶多酚作為一種天然高效抗氧化劑，其清除自由基的能力已被大量實驗證實，清除自由基的能力是VC的64倍，血漿中的LDL在茶多酚的存在下，難以被氧化，茶多酚還可以和VC和VE協(xié)調作用，更有效地抑制LDL的氧化修飾，從而預防動脈粥樣硬化的發(fā)生。不少研究已證實，茶多酚還具有抗血凝，促纖溶和抑制血小板凝集作用，以上必對動脈粥樣硬化的預防具有積極意義[12]。5、殺菌抗病毒兒茶素類化合物對多種有害細菌、真菌和病毒有殺滅和抑制作用。茶多酚對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌的生長繁殖都有強烈的抑制作用，最佳抑菌濃度為100mg/L。在動物體內，茶多酚在抑制有害菌增殖的同時，能促進有益菌菌群的生長，從而保護腸道微生物環(huán)境，改善微生物結構，起益生素的作用。利用茶多酚抗菌、抗病毒的原理，國外已將兒茶素用于空調機[13]。6、用于防癌抗癌目前，世界上用茶多酚作為實驗材料進行防癌抗癌的研究方面，得出的較一致結論是：1、茶多酚具有清除體內自由基作用，保持正常生理狀態(tài)下體內自由基的代謝平衡；2、茶多酚能有效地抑制某些致癌作用的物質，如亞硝基化合物在體外及動物和人體內的合成；3、茶多酚能抑制某些致癌物(如亞硝胺、苯并芘、黃曲霉素等)對動物的致癌作用；4、茶多酚能阻止或抑制某些腫瘤的發(fā)生和生長，對某些癌細胞還具有殺傷作用[14]。三、提取茶多酚的方法（一）、溶劑萃取法溶劑萃取法是傳統(tǒng)的提取工藝,該法利用茶多酚易溶于水、乙醇、甲醇、丙酮、乙醚、乙酸乙酯等溶劑而不溶于氯仿的性質,將其從茶葉中分離出來。此法經過浸提、去雜、重結晶等主要工藝過程得到茶多酚。溶劑萃取法主要有水提取法和有機溶劑萃取法。水提取法以水為溶劑,采用水浴加熱提取多次,合并提取液后用氯仿萃取,分出氯仿相后改用乙酸乙酯多次萃取，合并乙酸乙酯相并減壓蒸餾濃縮近干,將其干燥（真空、冷凍或噴霧干燥）后用去離子水重結晶即得產品[15]。（二）、有機溶劑萃取法是將茶葉用有機溶劑（如乙醇、甲醇、丙酮、乙醚等）浸提數次，合并濾液。濾液經減壓蒸餾濃縮，加入適量水后用氯仿萃取,脫除其中的咖啡因和色素等，并回收咖啡因。水層用乙酸乙酯進行萃取,得到含有茶多酚的乙酸乙酯溶液，經濃縮、干燥,得到茶多酚粗品[16]。（三）、鹽沉淀提取法鹽沉淀提取法根據茶多酚能與無機鹽中的金屬離子反應生成沉淀的特性來生產茶多酚，是一種廉價的生產高純度茶多酚的方法。此法將茶葉用熱水或乙醇溶液浸提過濾，調節(jié)濾液的pH值為堿性，在濾液中加入沉淀劑使茶多酚沉淀，過濾后濾液用于提取咖啡因，沉淀用稀H2SO4溶解后用乙酸乙酯萃取,得到含茶多酚的乙酸乙酯溶液，再經減壓蒸餾濃縮、干燥得到茶多酚[17]。（四）、樹脂法樹脂法是利用樹脂具有吸附－解吸作用的特性來分離提純茶葉中的茶多酚。此法將茶葉用熱水浸提數次，提取液通過樹脂進行吸附,然后用乙醇洗脫,使樹脂上吸附的茶多酚脫附在乙醇中，減壓蒸餾濃縮后干燥得到茶多酚[18]。（五）、超臨界萃取法超臨界萃取法是利用超臨界流體作溶劑進行萃取分離的方法。超臨界流體是物質處于其臨界點（TC,PC）以上狀態(tài)時所呈現的一種高壓、高密度流體。超臨界流體的密度對溫度與壓力的變化很敏感，特別是在臨界點附近T、P的微小變化可導致溶質溶解度發(fā)生幾個數量級的突變，因此它能對物質有效地進行萃取分離。目前研究較多的體系包括CO2、水、氨、甲醇、乙醇、氙、戊烷、乙烷、乙烯等。現在人們利用超臨界流體代替有毒的有機溶劑來進行高效萃取分離。具體方法是在高壓條件下使之與茶葉接觸，控制體系的壓力和溫度使茶多酚溶解在其中，然后通過降壓或升溫的方法，降低超臨界流體的密度,待茶多酚析出便完成了萃取過程[19]。四、茶多酚的發(fā)展前景由于茶多酚具有抗氧化、抗腫瘤、降血壓、抗衰老、清除人體自由基、降血糖血脂、抗菌、防齲齒、抗紫外線輻射、除去食品中異味等作用，在油脂、食品、醫(yī)藥、日化、化妝、保健等諸多方面具有廣闊的應用前景。1990年美國醫(yī)學基金會主席曾說：茶多酚是21世紀對人類健康產生巨大效果的化合物。中國是世界上最大的茶葉產地之一，茶葉資源十分豐富[1]。在茶葉生產過程中產生的大量灰末、修剪葉、甚至滯銷的粗老茶，目前幾乎全作廢料棄去。如果將這些都利用起來，開發(fā)茶多酚將有足夠的資源保證。深入開展茶多酚提取及生物學活性的研究，開發(fā)出能夠防治腫瘤、心血管疾病等一系列具有醫(yī)療和保健用的藥品、材料、食品、化妝品，不僅可以為保障人民做出巨大的貢獻，而其還可以創(chuàng)造出不可估量的經濟效益和走向國際市場[20]。五、結束語茶多酚作為純天然的產物具有極大的前景。茶多酚是一種無副作用，安全性很好的天然添加劑，不僅來源充足，且抗氧化效果良好。應用于產品中，可提高產品的檔次，符合當今世界“回歸自然”的潮流，而且在延長產品貨架期上的效果顯著，所需費用也很低廉，因而茶多酚作為一種抗氧化劑的應用前景非常樂觀，而且它的應用對促進綠色食品的開發(fā)與食用，發(fā)展茶葉產品深度加工業(yè)也具有重要意義。參考文獻[1]畢彩虹,楊堅.茶多酚的保健作用研究進展[J].西南園藝,2006，2:17-18.[2]陳繼英,郭嘉林,張存彥,等.茶多酚的研究進展[J].中草藥,2004,35(10):11-13.[3]朱桂勤,李建科.茶多酚功能研究[J].食品研究與開發(fā),2005,24(2):23-25.[4]胡秀芳,沈生榮,樸宰日,等.茶多酚抗氧化機理研究現狀[J].茶葉科學,1999,19(2):93-103.[5]王景梓,王崗,徐貴發(fā)等.茶多酚的藥理作用[J].食品與藥品,2006,8(4):23-26.[6]楊賢強,曹明富,沈生榮等.茶多酚生物學活性的研究[J].茶葉科學,1993,13(1):51-59.[7]姚開,何強,石碧.茶多酚的生理活性及其在食品中的應用[J].四川食品與發(fā)酵,2001，（3）:27-29.[8]李澤，靳燁.天然抗氧化劑茶多酚在肉制品上的應用[J].農產品加工，2006，5(11):11-13.[9]陳玉香,劉陽等.茶多酚對豆油及豬油的抗氧化作用[J].食品科技,2001,4(11):3-6.[10]張俊黎,王曉平.茶多酚生物活性的研究進展[J].預防醫(yī)學論壇.2007,6(12):45-47.[11]焦蓓蓓.茶多酚的藥理作用研究進展[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2009,5(1):131-133.[12]廖明宏.茶多酚的降血脂作用綜述[J].茶葉通訊,2005,32(2):33-35.[13]JaromirIachman,KarelHalllouz,MiloslavSulc,eta1．Cuhivardi