茶叶的化学成分及药理作用研究进展

1、茶叶的化学成分及药理作用研究进展台湾黑龙茶茶叶的药用成分、药理作用及研究进展年 级: 学 号: 姓 名: 专 业:二零一一年六月辽宁中医药大学药用植物学 Jun.2021 摘要：茶叶含有茶多酚、茶多糖、生物碱、维生素、氨基酸、矿物质元素等多种药用成分,具有治疗糖尿病、降血压、抗血栓及降血脂、抗动脉硬化、抑菌、提高免疫力、抗肿瘤和抗艾滋病病毒等药理活性,对其各方面研究进展进行综述。关键词：茶叶； 药用成分； 药理作用； 应用Abstract：Tea contains tea polyphenols, tea polysaccharide, alkaloids, vitamins, amino a

2、cid, mineral elements and so on many kinds of medicinal composition, have in the treatment of diabetes, fall blood pressure, the antithrombotic and reducing blood fat, resist arteriosclerosis, antibacterial, enhance immunity, antitumor and AIDS virus, pharmacological activities of its various aspect

3、s are reviewed.Keywords: Tea; Medicinal ingredients; Pharmacological effects; Application茶原为中国南方的嘉木，茶叶作为一种著名的保健饮品，它是古代中国南方人民对中国饮食文化的奉献，也是中国人民对世界饮食文化的奉献。三皇五帝时代的神农有以茶解毒的故事流传，黄帝那么姓姬名荼，荼即古茶字。 茶属于山茶科，为常绿灌木或小乔木植物，植株高达1-6米。茶树喜欢湿润的气候，在我国长江流域以南地区有广泛栽培。茶树叶子制成茶叶，泡水后使用，有强心、利尿的成效。茶树种植3年就可以采叶子。一般清明前后采摘长出4-5个叶的嫩芽，

4、用这种嫩芽制作的茶叶质量非常好，属于茶中的珍品。茶起源于中国，中国历史上有很长的饮茶纪录，最早可以追述到石器时代的炎帝神农氏。茶作为“21世纪的品饮之王不仅风味独特，而且具有丰富的营养价值和保健成效。自古以来，茶叶一直被中国人作为有益于人类健康的传统茶品。数千年来，中医视茶假设药，广为应用妇1。?神农本草?中的“神农尝百草，日遇七十二毒，得荼而解之。的“荼指的就是茶。到了唐代，人们对茶叶药用价值的认识已经较为普遍，茶叶曾被称为“万病之药。近年来，国内外对茶叶及其提取物的药理药效作用进行了大量研究，证明茶叶及其提取物具有抗突变、防癌抗癌、去除自由基、抗氧化、免疫调节、抗过敏、延缓衰老、降血糖、血

5、脂及利尿等功能。1 化学成分的研究1.1 茶多酚茶多酚( tea polyphenol , TP) 在茶叶(特别是绿茶) 中含量较高,占茶叶干重的30 %左右,其中儿茶素类化合物为TP 的主要成分,约占TP 总量的65 %80 %,主要含有4 种单体: 表没食子儿茶素没食子酸酯( Epigallocatechingallate , EGCG) 、表儿茶素没食子酸酯( Epicabechin gallate , ECG) 、表儿茶素( Epicatechin , EC) 及表没食子儿茶素( Epigallocatechin , EGC) ,化学结构式如图1。其中,EGCG含量最高, 约占儿茶素的

6、50 %左右。辽宁中医药大学药用植物学表儿茶素: R1 = R2 = H表没食子儿茶素: R1 = H ; R2 = OH表儿茶素没食子酸酯: R1 = Galloyl ;R2 = H表没食子儿茶素没食子酸酯: R1 = Galloyl ;R2 = OH图一：茶多酚单体的化学结构1.2 茶多糖茶多糖是一种酸性糖蛋白,并结合有大量的矿质元素，称为茶叶多糖复合物，简称为茶叶多糖或茶多糖Tea Polysaccharide。其是蛋白局部主要由约20种常见的氨基酸组成，糖的局部主要由阿拉伯糖、木糖、岩藻糖、葡萄糖、半乳糖等，矿质元素主要由钙、镁、铁、锰等及少量的微量元素，如稀土元素等组成。1.3 生物

7、碱生物碱Alkaloids 又称植物碱，是结构极不相同但分子中均含氮的一大类有机物质的总称。生物碱是生物体内的碱性含氮有机化合物。大多数存在于植物体中，个别存在于动物体内。具环状结构，难溶于水，与酸可形成盐，有一定的旋光性与吸收光谱，大多有苦味，呈无色结晶状，少数为液体。生物碱有几千种，由不同的氨基酸或其直接衍生物合成而来，是次级代谢物之一，对生物机体有毒性或强烈的生理作用。茶叶中的生物碱包括咖啡碱、茶碱、可可碱、嘌呤碱等。1.4 维生素茶叶中含有多种维生素，其中维生素C的含量最多，此外还有维生素A原、维生素B1、维生素B2。维生素P、维生素PP、维生素K以及叶酸等。因此适量饮茶就能在一定程度

8、上补充人体对多种维生素的需要。营养学辽宁中医药大学药用植物学 Jun.2021 家认为，人体每天需要最多的是维生素C，约为75150毫克。其次是维生素A、维生素B1、维生素B2等。茶维生素是维护身体健康所必需的一类有机化合物，这些物质在体内既不构成组织，也不提供热能，虽然所需的数量很少，但作用很大，是调节体内物质代谢必不可少的。1.5 氨基酸至今为止人们在茶叶中已发现25种氨基酸。其中茶氨酸约占氨基酸总量的50%。大多数学者认为茶氨酸是茶叶的特征氨基酸,因为到目前为止除了在茶梅、山茶、油茶、簟等四种天然植物中检测出其微量存在外,其他植物中尚未发现。茶氨酸(theanine)是1950年日本学者

9、酒户弥二郎首次从绿茶中别离并命名的,它属酰胺类化合物,化学命名:N-乙基L-谷氨酰胺,结构式:HOCOCHNH2CH2CH2CONHCH2CH3。自然存在的茶氨酸均为型,纯品为白色针状结晶,熔点217218(分解),比旋光度20=0 7,极易溶于水,水解度呈微酸性,有焦糖香及类似味精的鲜爽味,研究证明它的含量与绿茶的品质密切相关,相关系数为。1.6 矿物质茶叶中主要矿物质成分是钾和磷，其次是钙、镁、铁、锰、铝等金属元素，微量元素有铜、锌、钠、镍、硼、铍、钛、矾、硫、氟、硒等。鲜叶和红茶中约 含49的矿物质。但世界各地所产茶叶中含的矿物质的数量是有差异的。这些矿物质大多有益于人体健康。苏联学者认

10、为，虽然茶中铁、铜的含量不高，但因为这两种成分有生血 和促进红细胞形成的功能，所以在治疗贫血方面，茶有一定作 用。茶叶含钠较低，这对于喜欢饮茶，又同时患有高血压的人 来讲，不失为有益的饮料。茶树易积累锰、铝、氟等元素和某些稀土元素。1.7 其他成分茶叶中除了上述这些主要成分外，还有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等决定茶叶品种的差异，青叶酒精决定茶叶独特的清香等。2 药理作用2.1 抗氧化、延缓衰老茶多酚是一类含有多酚羟基的化学物质,能去除人体内过剩的活性自由基,具有极强的抗氧化作用。茶多酚一方面可通过抑制氧化酶,减少自由基的生成,以提高其抗氧化作用;另一方面通过灭活自由基,保护抗氧化酶,还能提高体内

11、抗氧化酶的活性进而增强抗氧化作用。自由基是机体正常代谢过程中的产物，具有强氧化性，正常情况下其产生与消除呈平衡状态。机体内自由基过剩时可破坏生物大分子的化学结构，引起脂质过氧化及生物膜损坏等，导致肿瘤及心脑血管疾病等老年多发病。在大鼠肝线粒体和微粒体模拟体内脂质过氧化实验中，EGCG 的抗氧化效果比维生素C 和维生素E 高18 倍和16 倍，对l9 种氨基酸、数种有机酸和维生素E等的抗氧化活性有显著增效作用。儿茶素类化合物的抗氧化活性依其酚羟基数量而定，活性由高至低依次为EGCG ECG E C EGC。TP 综合去除活细胞产生的氧自由基的效果很明显，其量效关系优于维生素C 和维生素E。TP

12、能调节人体免疫力，有效延缓衰老。研究发现，每天给大鼠灌服80 mg/mL 儿茶素水溶液1mL，能增强大鼠巨噬细胞的吞噬能力，促进机体T 细胞增殖。据报道，50，150，500 mg/mL的TP 对人单核细胞的增殖有明显的促进作用，亦可增强经植物凝集素PHA诱导的人外周血单核细胞产生白介素-1IL-1及表达IL-2R，明显降低人外周血单核细胞中环腺苷酸CAMP的浓度，增强机体的免疫力。辽宁中医药大学药用植物学2.2 防治心血管疾病2.2.1 防治动脉粥样硬化TP 可作用于动脉粥样硬化形成和开展的各个环节，起到预防和治疗作用。用家兔进行实验，动脉粥样硬化组给予高脂饲料，TP 组给予高脂饲料和TP，

13、连续饲喂12 周。与动脉粥样硬化组相比，TP 组血清中丙二醛含量下降，谷胱甘肽过氧化物酶及红细胞超氧化物歧化酶活性增强。推测TP 可能是通过提高机体抗氧化能力，阻止低密度脂蛋白氧化发挥了抗动脉粥样硬化的作用。用新西兰大白兔进行实验，动脉粥样硬化组给予高脂饲料，TP 组给予高脂饲料和TP，连续饲喂8 周。结果说明，TP 组肝脂酶活性高于动脉粥样硬化组，血浆中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平低于动脉粥样硬化组。2.2.2 降血脂作用茶多酚类物质降血脂的机制主要是通过抑制肠道内外源性胆固醇的吸收、提高L CAT 活性和HDL 水平、调节载脂蛋白和脂蛋白水平、加速胆固醇的代谢及促进胆固醇的排泄来调节T

14、C 代谢,通过抑制胰脂肪酶的活性而降低了对外源性TG的吸收、降低FAS 的活性而减少了脂肪的合成、增强HL 活性加速了TG的代谢及促进脂肪酸的排泄来调节TG代谢 。从茶叶中别离出5 种多酚类物质,研究了这些多酚物质对肠道内脂肪吸收的关键酶胰脂肪酶的抑制作用,结果发现茶多酚的主要成分之一EGCG 的抑制作用较强。 儿茶素剂量依赖性地降低了大鼠食后的高TG 水平,其可能的机制是通过降低胰脂肪酶的活性而延缓了TG 的吸收。合成内源性TG的关键酶脂肪酸合成酶(fatty acid synthase , FAS) 在人类恶性乳癌的MCF -7 细胞中是过度表达的, 并且表皮生长因子(epidermal

15、growth factor ,EGF)能进一步促进这种过度表达。绿茶或红茶提取物可抑制EGF 诱导的FAS 的过度表达。茶叶中的EGCG 等多酚类物质可在蛋白质和mRNA 水平抑制脂肪细胞内TG 生物合成作用和增殖作用,从而表现出降血脂作用。2.2.3 防治高血压TP具有扩张血管作用，增加心脏收缩力，使心输出量及冠脉流量增加。对自然高血压大鼠的降压作用实验结果发现，TP实验组(40mmolm1)平均血压比对照组降14 17。对原发性高血压患者氧自由基和血液流变学临床观察，TP能明显提高红细胞SOD活性，降血清MDA水平，降低全血、血浆比粘度和血浆纤维蛋白原水平，并能起到稳固稳定血压的作用。2.

16、3 防癌、抗癌国内外关于TP防癌、抗癌、抗突变的研究报道较多。TP可阻止致癌物质与细胞DNA结合，防止DNA单链断裂，抑制和阻断人体内源性亚硝化反响，起到预防癌变和基因突变的作用。用二甲肼诱发ICR小鼠大肠癌，同时口服4 mg/mL TP 20 周，结果说明，TP组结肠肿瘤发生率低于阳性对照组，平均肿瘤数及腺癌百分比均低于阳性对照组P 0.01 。体外实验说明，儿茶素能抑制前列腺癌细胞生长，诱导前列腺癌细胞凋亡，且以EGCG的作用效果最为显著；体内实验说明，TP能被前列腺利用从而发挥预防前列腺癌的作用。此外，体外实验研究说明，TP对人膀胱癌EJ 细胞生长有明显的抑制作用，抑制强度与TP浓度呈正

17、相关，当浓度为1 000 mg/mL时甚至可杀死EJ 细胞。EGCG 还能上调DNA损伤抑制基因153GADD153的表达，表现出与celecoxib防肺癌的协同效果。2.4 抑菌、抗病毒、抗炎TP类物质能使菌体蛋白质变性失活，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、毛霉菌、青霉菌、赤霉菌、炭疽菌、真菌等有抑制作用。TP体外抗流感病毒A3的作用，1辽宁中医药大学药用植物学 Jun.2021 将TP与流感病毒A3混合后再接种狗肾传代细胞MDCK 细胞，TP在3.12 50 g/mL 浓度范围内可增加MDCK 细胞存活的数量；2流感病毒A3感染MDCK 细胞后再给予TP，TP在6.25 50 g/mL 浓度范

18、围内明显提高MDCK 细胞的存活数量。提示TP可能一定程度地阻止了病毒与细胞的吸附力或减弱了病毒的致病力。儿茶素类化合物可抑制和杀灭伤寒杆菌、痢疾杆菌等多种病原菌，舒缓肠胃的紧张态，到达消炎止泻的成效。2.5 防辐射损伤TP 对NIH 小白鼠及荷瘤小鼠辐照损伤60Co 源射线一次性照射，总吸收剂量 为4.5 Gy，吸收剂量率为0.98 Gy/min的影响。1辐照前、后口服TP的各组，NIH 小白鼠的红细胞与白细胞数均明显高于不给予TP 的照射组，说明TP 对辐照所致的血象损伤有明显的防护效应；2辐射治疗前、后口服T P 的各组，S 1 8 0 腹水癌小鼠的脾脏和胸腺器官指数及每克脾脏和胸腺的细

19、胞数均明显高于不给予TP的荷瘤辐射治疗组，说明TP 对荷瘤小鼠机体免疫功能有一定的保护作用。2.6 防龋固齿、明目TP可以杀死存在于齿缝中的乳酸菌及其他龋齿细菌，抑制葡萄糖聚合酶的活性，使葡萄糖不能在菌体外表聚合，阻止病菌在牙齿上着床与龋齿形成。研究发现，在白内障患者中有饮茶习惯的占28.6%；无饮茶习惯的那么占71.4%。这是因为茶叶中的维生素C等成份，能降低眼睛晶体混浊度，经常饮茶，对减少眼疾、护眼明目均有积极的作用。2.7 美容护肤TP 能去除皮肤外表的油腻，收敛毛孔，具有消毒灭菌、抗皮肤老化的作用。临床试验说明，口服及外用儿茶素治疗黄褐斑，与外搽传统药物复方氢醌霜的效果接近P ，使用复

20、方氢醌霜的患者有出现红斑、脱屑、灼痛等不适的现象，使用儿茶素的患者那么无任何不适。2.8 醒脑提神、利尿解乏茶叶中的咖啡碱能促使人体中枢神经兴奋，增强大脑皮层的兴奋过程，起到提神益思、清心的效果。茶叶中的咖啡碱可刺激肾脏，促使尿液迅速排出体外，提高肾脏的滤出率，减少有害物质在肾脏中滞留时间。咖啡碱还可排除尿液中的过量乳酸，有助于使人体尽快消除疲劳。2.9 消化降脂唐代?本草拾遗?中对茶的成效有“久食令人瘦的记载。我国边疆少数民族有“不可一日无茶之说。因为茶叶有助消化和降低脂肪的重要成效，用当今时尚语言说，就是有助于“减肥。这是由于茶叶中的咖啡碱能提高胃液的分泌量，可以帮助消化，增强分解脂肪的能

21、力。所谓“久食令人瘦的道理就在这里。3 应用开发随着新技术的应用，茶的有效成分如茶多酚、茶多糖、茶色素、茶皂素、咖啡碱等得到了进一步的别离和纯化，其药用价值也日益清楚，被广泛应用于医药、食品、化工、农业等各个领域。3.1 提取茶多酚类物质茶叶副产品中含有15%-20%的茶多酚，是防治心血管疾病及抗衰老的保健药品。我国科研人员早已从茶叶副产品中提取茶多酚。科研人员将超临界CO2萃取技术与传统提取、浓缩和萃取技术相结合，提高了茶多酚的纯度和得率，符合工业化生产对原料、溶剂使用、工艺路线、生产平安性和产品颜色、产率、纯度诸方面的要求，有辽宁中医药大学药用植物学 Jun.2021 利于茶多酚更有效地在

22、医药和食品工业中的应用。茶多酚作为抗癌、降脂、抗衰老、抗菌药物已得到临床应用。3.2 提取茶多糖茶多糖具有多种药理作用，且原料很丰富，开发前景非常广泛。但是，目前存在的关键问题是提取纯度不高，纯化本钱高、难度大，得到的仅仅是一些粗制品，且尚缺乏系统的药理作用研究。今后的研究关键是用高纯度的茶多糖进行系统、深入的药 理作用研究，开发成产品而应用于医药、保健食品行业。3.3 提取咖啡碱茶叶咖啡碱在第二次世界大战时已被作为战场上的止痛药而得到应用。茶叶副产品及低档茶叶中咖啡碱的含量达3%左右，从茶叶中提取天然咖啡碱，比人工合成碱有更明显的经济优势，市场开展前景广阔。3.4 茶叶色素的开发利用茶叶中含有丰富的色素，红茶副产品中含10%-15%的茶黄素、茶红素、茶褐素等，绿茶中含有丰富的叶绿素。茶叶中蕴含的色素不仅是一种天然的食品着色剂，而且还具有消炎解毒、降脂降压等药理作用，是市场前景看好的紧俏医用原料。茶色素已作为食品天然色素应用于食品的各个方面，同时还作为防止动脉粥样硬化的药用成分在进一步地研究。参考文献123456789 陈宗懋. 中国茶经M. 上海文化出版社，2005，6 陈睿. 茶叶功能性成分的化学组成及应用J. 安徽农业科学. 2004，32(5)：1031 常艳