近年來,有關茶葉功能成分的健康作用新的研究成果為茶的健康屬性賦予了越來越豐富的科學依據,為茶葉深加工與功能成分利用提供了新的理論依據,也為茶葉產業深加工向大健康產業跨越與延伸提供了重要的科學支撐。本節主要綜述近年來咖啡鹼和苦茶、茶多糖的健康功能研究新進展。
五、咖啡鹼和苦茶鹼的健康功能研究進展
目前,已發現的含咖啡鹼的植物中,茶樹嫩枝葉中咖啡鹼含量最高,佔乾重的2% ~ 4%。咖啡鹼的生物合成核心途徑是以黃嘌呤核苷作為起始底物,並經過3步甲基化和1步核苷降解反應而最終合成。
大量研究指出,咖啡鹼對人體具有諸多生理功效。咖啡鹼能刺激神經系統,增強學習和識別能力,提高瞬時記憶力,降低患神經退行性疾病的危險。咖啡鹼刺激中樞神經系統主要作用於大腦皮層和海馬。咖啡鹼也是呼吸系統的刺激藥物,是治療早產嬰兒呼吸暫停的常用藥物之一。單獨攝入咖啡鹼和結合運動都可降低大鼠血漿中炎症標誌物含量,顯示咖啡鹼具有抗炎作用。咖啡鹼還能夠預防心血管疾病、降脂減肥、改善高血壓及胰島素敏感性。此外,咖啡鹼還具有利尿、增加肌肉耐力、抗疲勞、緩解雄激素性脫髮等功效。但是,長期攝入過量的咖啡鹼也會對人體產生一定的副作用,如依賴性、煩躁、失眠、頭疼等。
苦茶鹼則是咖啡鹼在氧化酶、甲基轉移酶的作用下進一步轉化形成。雖然苦茶鹼與咖啡鹼結構相似,但不同於咖啡鹼引起中樞神經興奮,苦茶鹼具有鎮靜安眠的作用,苦茶鹼透過啟用脂質代謝相關酶通路減少遊離脂肪酸的合成和甘油三酯積累改善高脂飲食引起小鼠的肝損傷,還能透過提高抗氧化酶的活性及基因表達水平,清除自由基和增強抗氧化能力,改善束縛應激誘導的肝損傷。此外,苦茶鹼能透過逆轉上皮細胞向間充質轉變 過程來抑制乳腺癌細胞轉移。
六、茶多糖的健康功能研究進展
茶多糖是茶葉中一類非常重要的生物活性大分子,主要以糖綴合物的形式存在,即與各種不同的單糖聚合後,又與蛋白質、糖醛酸等結合形成的複合物質。近年來發現, 茶花中也富含多糖, 即為茶花多糖,且茶花多糖與茶多糖結構類似。相比於茶葉中多酚、兒茶素、茶氨酸、咖啡鹼等小分子物質,茶多糖的健康功能研究較為滯後。
日本的清水岑夫於1987 年發現茶多糖是粗老茶治療糖尿病的主要功能成分後,茶多糖的功能研究才開始興起。近年來,腸道菌群的研究熱潮,帶動作為腸道菌群主要營養來源的多糖成為研究的熱點和重點,這極大地推動了茶多糖的研究。大量研究表明,茶多糖具有降血糖、降脂減肥、調節免疫、改善腸道菌群等多種生物活性。
1. 茶多糖的降血糖作用
降血糖活性作為茶多糖最重要的功效之一,目前研究得最多。茶多糖可透過抑制澱粉水解成葡萄糖,延遲其吸收和轉運,從而降低體內血糖。茶多糖對澱粉消化酶活性的抑制,不僅透過抑制底物-酶複合物的解離,還透過與底物競爭酶的活性位點或產生空間位阻,從而防止底物與酶結合。動物研究表明,茶多糖可緩解機體胰島素抵抗,改善胰島素分泌和敏感性。
2. 茶多糖的減肥作用
降脂減肥也是茶多糖的主要功效之一,近年來對茶多糖的降脂減肥功效及其機理進行了一些研究。研究表明,茯磚茶多糖能顯著抑制飲食誘導的肥胖小鼠的體重增長,改善機體脂質代謝紊亂。烏龍茶多糖可透過調控脂質代謝通路促進肥胖大鼠減肥。機理研究表明,多糖可能透過減少食物攝取、抑制脂肪吸收與脂肪生成、抗氧化和抗炎等途徑發揮減肥功效。
3. 茶多糖的免疫調節作用
免疫調節活性是天然多糖的主要功能之一,同時也是茶多糖的主要功能之一。茯磚茶多糖可增強小鼠巨噬細胞的吞噬作用,促進TNF-α、IL-1β、IL-6等炎症因子以及NO的分泌,從而增強小鼠的免疫功能。
4. 茶多糖的調節腸道菌群作用
研究表明,茶多糖不能在胃和小腸中被消化和吸收,但能作為底物和碳源被大腸中的腸道微生物分解和利用。體外厭氧發酵試驗發現茶多糖可改善腸道菌群的組成和結構,並增加短鏈脂肪酸的含量。動物試驗表明,茶多糖可改善肥胖大鼠紊亂的腸道菌群。茶多糖的降血糖、降脂減肥、調節免疫等功效可能均與其腸道菌群調節功效以及增加腸道菌群代謝物——短鏈脂肪酸有關。
隨著現代分析技術進步和生命科學研究手段提升,未來將會有越來越多的新型茶葉功能成分被分離鑑定出來,對於同一茶葉活性成分也將有更多的新功能被髮掘。同時,隨著基因組學、蛋白質組學、代謝組學與化學物質組學等多組學研究方法的多維度應用,必將更清晰地揭示茶葉功能成分之間的多通路、多靶點協同或拮抗作用機制。這些研究成果將為飲茶保健和科學飲茶提供更豐富的理論依據,也將為茶葉功能成分在大健康產品研發中的合理利用提供科學依據。
(續完)
(本文節選自《中國茶葉》2021年第9期,P1-11,《茶葉功能成分的健康作用研究新進展》,作者:劉仲華,黃建安,龔雨順,張盛,李勤,熊立瑰,蔡淑嫻,林勇,朱洺志,劉昌偉)