茶叶的机能性成分及其药理功能

茶叶中的机能性成分及其药理功能：

茶叶药理功能的物质基础，是茶叶中所含的化学成分。经过几十年的努力，现已基本搞清了茶叶中的化学物质组成。茶叶中经过分离鉴定的已知化合物已达500多种，构成这些化合物或以无机盐形式存在的基本元素50多种，其中主要的有C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg、Al、Cl、Na、Ba、Br等。

茶叶中的矿物质含量（以灰分含量计）一般占干茶的4%～5%，其中钾盐约占50%、磷盐约占15%。人体必需的14种微量元素，茶叶中都含有。

在500种左右的化学成分中，已经证明具有医疗保健价值的物质主要是十几种（类），将其中性质相近的成分归并后，可将其分为以下7类：茶多酚类、茶色素类、茶多糖、氨基酸、生物碱、维生素类、茶皂素。最近的一些研究说明，茶叶中的一些蛋白质也可能具备医疗保健功能，具有开发潜力。

以下，简单介绍茶叶中的矿质元素和7类化学成分以及它们的药理功能。

1.茶多酚类

茶多酚类是茶树酚类物质及其衍生物的总称，到目前为止，茶叶中检测分离到的多酚类物质主要包含以下六类成分：黄烷醇类(儿茶素类)[2]、羟基—黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类。其中黄烷醇类化合物含量最高，约占茶多酚总量的60%—80%。黄烷醇类化合物又可分离出4种儿茶素：L（-）-表儿茶素（L-EC）、L-（-）-表没食子儿茶素（L-EGC）、L-（-）-表没食子儿茶素没食子酸酯、L-(-)表儿茶素没食子酸酯（L-ECG）。其中前2种儿茶素称为简单儿茶素，后2种称为复杂儿茶素。

这些儿茶素不仅是赋予茶叶感官品质的主要品质成分，同时也是最主要的茶叶药效成分。儿茶素是目前研究得最多的茶叶药效成分（机能组分）。对儿茶素的研究和开发应用，目前已发展到对天然组分的人为改性，使之增加功能，克服缺陷，更加符合人们的需要。据文献报道，对儿茶素改性的主要方法有化学修饰、纳米加工等。

茶多酚类是茶叶鲜叶中含量最多的可溶性成分，茶鲜叶一般含有干重15%以上的多酚类物质，高的甚至可超过40%。茶多酚类中的儿茶素组分是茶叶的特征生化成分之一，也是茶叶药用价值的最主要物质基础。大量的生物化学和药理学研究已揭示了茶多酚类物质的抗氧化及清除氧自由基、杀菌抗病毒（与蛋白质的作用）、增强免疫功能、生理调节功能（降血脂、降血糖等）、解毒功能、抗衰老、抗辐射损伤等作用。

2.茶色素类

茶色素类主要是指叶绿素、β-胡萝卜素、茶黄素、茶红素等。其中茶红素和茶黄素，不但是红茶中的主要药效成分，还是红茶品质的主要决定因素之一。

茶叶中的叶绿素含量占茶叶干重的0.6%左右，它与茶叶的品质有一定联系，还具 有抗菌、消炎、除臭等功能。

茶叶中的β-胡萝卜素的含量也较丰富，一般在家100～200μg/g。β-胡萝卜素的生理功效首先表现在它具有维生素A的作用，一个β-胡萝卜素分子，在体内酶的作用下可转化为2个分子的维生素A。此外，它还具有抗氧化作用，能清除体内自由基，增强免疫力，提高人体抗病能力等。

茶黄素和茶红素是由茶多酚及其衍生物氧化缩合而成，它们是红茶的主要品质成分和显色成分，也是茶叶的主要生理活性物质之一。它们的含量在红茶中最高，一般为1%左右，在黑茶、乌龙茶、黄茶中也有少量存在。研究证明茶黄素具有类似茶多酚的作用，并具有很高的实用价值。茶黄素不仅是一种有效的自右基清除剂和抗氧化剂，而且具有抗癌、抗突变、抑菌抗病毒、改善和治疗心脑血管疾病、治疗糖尿病等多种生理功能。

3.茶多糖

茶多糖不是单纯一种化学成分，它实际上是一类组成复杂且变化较大的混和物。茶叶中茶多糖的含量变幅较大，随着茶叶原料的老化而增多，六级茶中茶多糖的含量是一级茶的2倍左右。不同茶类的茶多糖含量也有差异，同样嫩度的鲜叶，加工成红茶、绿茶和乌龙茶，茶多糖含量以乌龙茶最高，绿茶次之，红茶最低。

由于分离纯化技术的限制，早期的研究所制备的茶多糖均含有较多的脂类成分，因此那时这类提取物称为茶叶脂多糖。后来进一步研究证明，茶多糖是一种酸性糖蛋白，并结合有大量的矿质元素，蛋白质部分主要由约20种常见氨基酸组成，糖的部分主要是由4～7种单糖所组成，矿质元素主要含钙、镁、铁、锰等以及少量的微量元素，如稀土元素等。所以，茶多糖的正确名称应是茶叶多糖复合物。

茶多糖的药理功能可以概括如下：降血糖、降血脂、防辐射、抗凝血及血栓、增强机体免疫功能、抗氧化、抗动脉粥样硬化、降血压何保护心血管等。茶多糖经过其他元素的修饰后所获得的茶多糖复合物，其功效有可能得到加强或产生新的功能。现在正在研究的茶多糖复合物有：茶多糖稀土复合物、茶多糖钙复合物等。茶多糖的药理功效已越来越引起人们的重视，其医学开发正在进行中。

4.氨基酸

茶叶中的氨基酸在茶汤中浸出率达80%，所以对茶汤品质和生理药理效应作用很大。茶叶中已经被发现并鉴定的氨基酸有26种，其中组成蛋白质20种氨基酸在茶树中均存在，此外茶叶还有6种非蛋白质组成的游离氨基酸，其总量一般占茶叶干重的1%～4%。茶叶中最重要的氨基酸当属茶氨酸和γ-氨基丁酸。

茶氨酸是茶叶中最多的游离氨基酸，其含量占游离氨基酸的50%左右，是茶叶的特征性氨基酸，对茶叶品质和生理功效贡献较大。茶氨酸这一氨基酸是在1950年由日本学者酒户弥二郎首次从绿茶中分离并命名的，它属于酰胺类化合物，化学名称为N-乙基-L-谷氨酰胺。茶氨酸具有焦糖香及类似味精的鲜爽味，所以它是茶叶的重要品质成分，与绿茶品质的相关系数达0.8左右。目前，已证实茶氨酸具有以下几方面的功效：促进神经生长和提高大脑功能，从而增强记忆力和学习力；对帕金森氏症、老年痴呆症及传导神经功能紊乱等疾病有预防作用；防癌抗癌作用；降压安神，能明显抑制由咖啡碱引起的神经系统兴奋，因而可以改善睡眠；增加肠道有益菌群和减少血浆胆固醇的作用；保护人体肝脏、增强人体免疫机能、改善肾功能、延缓衰老。对茶氨酸保健及其药效功能的研究和开发已成为继茶多酚之后的又一热点。如今茶氨酸的来源除了从茶叶中提取外，还可以利用化学合成、人工酶性合成或生物合成等途径来制取。目前茶氨酸已用作食品营养添加剂、保健品肯、医药原料。

γ-氨基丁酸也是一种非蛋白质氨基酸。茶叶中γ-氨基丁酸的含量甚微。茶鲜叶在加工过程中采用氮气或二氧化碳气体处理，能使γ-氨基丁酸的含量显著提高。γ-氨基丁酸对人体具有多种生理功能。研究证明，它具有显著的降血压效果。它还能改善大脑血液循环，增加氧气供給，改善大脑细胞代谢的功能，有助于治疗脑中风、脑动脉硬化后遗症等。γ-氨基丁酸还有改善增强记忆力的功效，其机理是提高葡萄糖磷酯酶的活性，从而促进大脑的能量代谢，活化脑血流，增加氧供給量，最终恢复脑细胞功能，改善神经机能。有报道指出，γ-氨基丁酸能改善视觉、降低胆固醇、调节激素分泌、解除氨毒、增进肝功能、活化肾功能、改善更年期综合症等。对γ-氨基丁酸的开发利用，目前主要采取对鲜叶进行嫌气处理的加工方法，使茶叶中γ-氨基丁酸含量提高，制成富含γ-氨基丁酸的茶叶。此茶作为一种降血压有显著疗效的保健茶在国际市场十分畅销。

茶叶中的谷氨酸、精氨酸能降低血氨，治疗肝昏迷[3]；蛋氨酸能调节脂肪代谢，参与机体内物质的甲基运转过程，防止动物实验性肝坏死；胱氨酸有促进毛发生长和防止早衰的功效；半胱氨酸能抗辐射性损伤，参与机体的氧化还原过程，调节脂肪代谢；精氨酸、苏氨酸、组氨酸对促进人体生长发育以及智力发育有效，又可增加钙与铁的吸收，预防老年性骨质疏松。

5.生物碱

茶叶中的生物碱主要包含咖啡碱、可可碱和茶碱，其中咖啡碱占大部分。三种生物碱都属于甲基嘌呤类化合物，是一种重要的生理活性物质，也是茶叶的特征性化学物质之一。

茶叶中的咖啡碱含量约为鲜叶干重的2%～4%，它对茶汤滋味的形成有重要作用。由于同时存在许多酚类等物质，茶叶中的咖啡碱与合成咖啡碱有很大区别，茶叶中的咖啡碱不会在人体内积累，7天左右可以完全排除体外。早期认为咖啡碱可能是一种致突变因素，但这已为后来的大量研究所否定。目前对茶叶中的咖啡碱研究结果显示，不但不会致癌还有抗癌效果。此外，茶叶中的咖啡碱还有兴奋大脑中枢神经、强心、利尿等多种药理功效。饮茶的许多功效，如消除疲劳、提高工作效率、抵抗酒精和尼古丁等毒害、减轻支气管和胆管痉挛、调节体温、兴奋呼吸中枢等，都与茶叶中的咖啡碱有关。

6.维生素类

维生素是维持人体新陈代谢的必需营养成分。茶叶中含有多种维生素，如维生素A、D、C、B、E、肌醇等，其中以维生素C和B族维生素的含量最高。在不同茶类间，绿茶的维生素含量显著高于红茶。高级绿茶中维生素C的含量可高达0.5%。研究证明，维生素C有很强的还原性，在体内具有抗细胞物质氧化、解毒等功能。它还能防止坏血病，增加机体抵抗力，促进创口愈合等。茶叶中的维生素C还与茶多酚产生协同效应，提高两者的生理效应。在正常饮食状况下，每天饮高档绿茶3～4杯便可基本上满足人体对维生素C的需求。

茶叶中的B族维生素含量也很丰富，达茶叶干重的事100～150mg/㎏，其中维生素B5的含量占B族维生素的一半。它们的药理功能主要表现在对癞皮病、消化系统疾病、眼病等的显著疗效。

茶叶中的脂溶性维生素，如维生素A、E、K等，尽管含量也较高，但因茶叶饮用一般以水冲泡为主，而这些脂溶性维生素在水中的溶解度很小，所以饮茶时利用率并不高。茶叶中的维生素A原（类胡萝卜素）含量比胡萝卜还高，它能维持人体正常发育，维持上皮细胞正常机能，防止角化，并参与视网膜内视资质的合成。如何提高这些脂溶性维生素的利用，是一个需要深入研究的问题。

7.茶皂素

茶皂素属于五环三萜类化合物的衍生物，主要存在于茶树的种子、老叶、根、茎中，其中以茶籽和茶根中含量为最多。茶皂素除了其最主要的表面活性外，还具有以下生物活性：溶血作用、降低胆固醇作用、抗生育作用、抗菌作用、杀软体动物活性、抗炎活性、镇静活性（抑制中枢神经、镇咳、镇痛等）。茶皂素对茶叶的医疗保健功能是有贡献的，特别是在利用粗老茶或茶根治病方面。

8.矿质元素

茶叶中矿质元素的含量相当丰富，其中以磷和钾含量最高，其次为钙、镁、铁、锰、铝等，微量成分有铜、锌、钠、硫、氟、硒等。这些矿质元素当中的大多数对健康有益。

茶叶中氟的含量是所有植物体中最高的。茶树根系以氟铝络合离子态从土壤中吸收氟，主要积累在茶树的叶子中，占茶树全株各部分的98.1%，其他部位含量很低。从茶叶老嫩度看，老叶中的氟含量是嫩叶含量的12～36倍。不同茶类间以绿茶氟含量最低，黑茶最高，红茶、乌龙茶、花茶具中。在泡茶过程中，泡茶水温越高，氟的浸出率越高，浸泡时间越长，氟的浸出率也越高。氟对预防龋齿和防治老年骨质疏松有明显效果，氟的安全摄取量为成人1.5～3.5mg/d，儿童0.5～2.5 mg/d，但人体对氟的需求量很敏感，如摄取量在5～6 mg/d，就会引起氟中毒。所以大量饮用粗老茶有可能导致氟元素摄取过度，从而引起氟中毒症状，如氟斑牙、氟骨病等。这一问题主要发生在砖茶消费区。

硒是人体谷胱甘肽氧化酶的必需组成成分，能刺激免疫蛋白及抗体的产生，增强人体对疾病的抵抗力；它还能有效防止克山病的发生，并对治疗冠心病、抑制癌细胞的发生和发展等有显著效果；硒还具有抗氧化功能。茶叶中硒的含量主要集中在叶子，尤其是老叶。成品茶中硒含量一般在0.16 mg/㎏以下，而中国一些地方土壤含硒量很高，如湖北恩施地区和陕西紫阳地区，其所产茶叶的硒含量可高达3.8～6.4 mg/㎏，是天然的富硒茶。

茶叶中锌的含量通常在20～90 mg/㎏之间。锌可通过形成核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）聚合酶而直接影响核酸及蛋白质的合成，又可影响垂体分泌。锌还与人的智力和抗病力有关，是人体的必需微量元素。饮茶也是补充锌的途径之一。

茶叶中的其它矿质及微量元素如铁、铜、磷、钾、钙等也比较丰富，通过饮茶摄取这些元素，可以防治许多“缺素”症。这些矿质及微量元素是药用价值的物质基础之一。

对茶叶化学成分的分离、鉴定、定量测定等研究工作，由于新方法、新技术、新仪器的应用，速度越来越快，精度也越来越高。目前，在茶化学组分的提取、分离上，广泛采用膜分离、超滤、反渗透、超临界流体萃取、微波提取、固定化酶应用等技术；在成分的鉴定和定量分析上，气相色谱、液相色谱、质谱、气－质联用、液－质联用、红外分光光度法、紫外分光光度法、核磁共振等先进仪器和方法得到广泛应用，从而使测定的灵敏度、速度及效率大大提高。

综上所述，茶叶化学成分组成的特点是，对人类机体有益的成分种类多而协调，具备多种药理功能，特别是对许多现代“文明病”具有较好的预防和治疗作用。

[1]程启坤，庄雪岚.世界茶业100年.上海:上海科学技术出版社.1995

[2]胡秀芳,杨贤强.茶儿茶素对癌细胞凋亡作用的研究.茶叶科学,2001,21(1):26～29

[3]陈宗懋.20世纪茶与健康研究的主要进展.中国茶叶,2001(4): 8～10

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