天然食品抗氧化剂茶多酚的研究进展

1、 天然食品抗氧化剂茶多酚的研究进展摘要：茶多酚是茶叶中酚类及其衍生物的总称。因其具有多种生物学功效（如抗氧化、抗衰老、抗癌、杀菌等），茶多酚在医药、食品、化工、畜牧业等领域得到了越来越广泛的应用。本文主要简单地介绍了茶多酚组成、结构、作用机理、制备方法，着重的介绍了目前茶多酚的研究进展。并分析了茶多酚应用的安全性。关键词：茶多酚（TP）抗氧化剂研究进展Y、人.1前言茶，在中国已经有了四千余年的茶文化历史。因其具有自然的、诱人的、独特的色香味和提神、解渴、消食、利便等功能，而广泛流传。茶叶中化学成分的研究始于1827年人们在茶叶中发现嘌呤碱化化合物，迄今已在茶叶内鉴定出450种以上的有机成分和1

2、5种以上的无机元素。在这些化学成分中医有机物为主，约占茶叶重量的9395%左右。其中茶多酚类1530%、蛋白质2030%、芳香族化合物0.0050.03%，此外还有碳水化合物、果胶、嗓吟生物碱、多种维生素、烟碱和人体必需的元素等。其中茶叶中的主要成分一一茶多酚，作为新型的天然食品抗氧化剂受到国内外许多研究者的关注，具有广阔的发展前景。2茶多酚的理化性-OHHFR-CO4i伸1“H0HOHJEC:Rt41;加CKL-ECV：RRlto-HL-EGCGJ0-R；fa-CH图茶多酚中儿茶素的结构茶多酚（TePolyphones,简称TP）,又名茶单宁，儿茶酸，是茶叶中多酚类物质的总称，包括黄烷醇类（

3、儿茶素）、花色苷类（花青素和花白素）、黄酮类、黄酮醇类、酚酸类及缩酚酸类物质等。其中儿茶素是茶多酚的主体成分，约占总量的60一80。结构如图）所示。纯茶多酚一般为白色无定形粉末，在潮湿的空气中能氧化成棕色；其易溶于热水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯和丙酮，不溶于氯仿、正丁醇；在一定的pH值下，也易溶于金属盐而生成沉淀。茶多酚是一种新型的天然抗氧化剂，具有优异的抗氧化性能和显著清除自由基的能力。自从20世纪60年代初发现茶多酚具有抗氧化活性后，茶多酚的提取、分离、检测、应用就引起了国内外广大学者的关注。经研究表明它是一种高效、天然安全的抗氧化剂。3茶多酚的抗氧化作用的机理3.1茶多酚直接作用于自由基茶多

4、酚是由一系列多酚类化合物组成，这些化合物富含OH基团，使其具有还原性质和很强的捕获自由基的作用。它能与自由基反应生成较为稳定的酚氧自由基,因而能够灭活自由基，茶多酚通过对无机自由基和有机自由基这两种自由基的清除而起着不同的抗氧化效果预防性抗氧化和链阻断式抗氧化，脂质在活性氧或辐射条件下产生自由基,引发脂质自由基链式反应,茶多酚可以与脂质链式氧化中间产物一脂自由基或脂氧基反应终止链式反应而抑制脂质氧化。而在生物体内中自由基的生成和代谢都与机体健康密切相关，茶多酚作为一种优良的氢或中子的给予体，可以和生物体在氧化还原反应中生成过量的自由基反应生成酚氧自由基，从而达到保护了生物体免受自由基的损伤。3

5、.2茶多酚作用于与自由基有关的酶生物体内自由基处于生物生成体系与生物防护体系的平衡之中，该两大体系均可由酶调控用重金属Cd饲喂小鼠若干天后，检查鼠肝发现:同时喂绿茶组的肝中自由基生成酶一黄嚷岭氧化酶活性下降，而自由基清除酶SOD、GSH一Px!过氧化物酶和GSH一S一转移酶活性提高;认为茶多酚可通过强化抗氧化解毒系统的作用，清除用Cd处理大鼠肝中的Cd和减轻过氧化损伤问这就是茶多酚调节生物体内自由基平衡的结果。许多研究表明，茶多酚不仅能防护体内抗氧化酶，还能促进和调动机体内各种抗氧化酶的活性。4茶多酚的提取茶多酚易溶于热水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯和丙酮，不溶于氯仿、正丁醇；在一定的pH值下，也易

6、溶于金属盐而生成沉淀。因此，茶多酚的提取有多种方法。目前从茶叶中制备茶多酚常用的方法主要分三类:溶剂提取法，离子沉淀法和树脂吸附法。4.1溶剂提取法溶剂萃取法是日前国内外使用最传统的方法之一。其原理是利用茶多酚在不同溶剂中的溶解性差异来分离茶多酚。产品收率为5%10%,产品的纯度约为80%98%,咖啡因4%7%。提取溶剂多达十多种，所选溶剂大多是水、甲醇、乙醇、乙醚、乙酸乙酯、丙酮、己烷以及三氯甲烷等。去杂方法有氯仿脱咖啡碱、活性炭脱色、石油醚脱色素、低温静置去杂（叶绿素、多糖）等,一般采用回流提取,。主要工艺流程:茶叶浸提f过滤f滤液浓缩f除茶多糖f除咖啡碱f乙酸乙酯萃取f回收溶剂一干燥一产

7、品优点:操作简单；易于工业化缺点:该方法使用多种有机溶剂,生产成本高,提取率低,且有毒,安全性低；产品质量较差、纯度低、咖啡因和残留溶剂含量高。4.2离子沉淀法沉淀法是利用茶多酚在一定条件下可以和某些无机碱、盐中的金属离子形成络合物而沉淀的性质，起到与水、咖啡因、单糖、氨基酸等组分分离的效果。此方法的关键之处在于沉淀剂的选择使用。目前，常用沉淀剂有三种：1.重金属碱式盐，如Pb(OH)、Cu(OH)、等；2.氧氧化物，如Ca(OH)、强碱，均有腐蚀作用；3.离子口：Ca、M、AI、Zn2+等，可在碱性条件下沉淀，在酸、中性条件下转溶，但A1不能过量，否则，会造成茶多酚的氧化，使其成品的颜色转深

8、。主要工艺流程：茶叶浸提一过滤一滤液加入沉淀剂一过滤(或离心)一沉淀转溶一乙酸乙酯萃取一回收溶剂一干燥一产品优点：能耗低，选择性较高，产品的纯度相对较好；沉淀法较萃取法提取率高；杂质相应减少。缺点：使用了对人体有毒的重金属作沉淀剂，影响制品安全；其使用成本也较高；沉淀时偏碱性的环境易造成茶多酚的氧化；在沉淀的稀酸转溶过程中,茶多酚损失较大。4.3树脂吸附法树脂吸附法是利用树脂对茶多酚和杂质的吸附解吸作用不同来实现分离茶多酚的。对树脂的种类以及结构有较高要求，多孔树脂的比表面积、孔隙率以及树脂的极性都影响了对茶多酚的吸附容量。极性多酚易与极性树脂以氢键等方式进行缔合，再将吸附了茶多酚的树脂用合适

9、的有机溶剂进行洗脱，然后用乙酸乙酯等将洗脱液进行萃取，从而有选择性地将茶多酚从其浸提液中分离。主要工艺流程：茶叶浸提一过滤一滤液超滤一用树脂吸附一乙醇洗脱一洗脱液回收乙醇一干燥一产品优点：提取简单，操作方便；能耗较低，操作条件温和避免了有效成分失活；产品收率和纯度好。缺点：树脂的的价格贵,树脂的吸附容量低,消耗量大；树脂的选择性还有待提高；茶多酚的洗脱消耗溶剂多；树脂易堵塞；近来还出现了超声波浸提法、超临界流体萃取法、微波浸提法及高速逆流色谱法等一些新的方法。其中超临界萃取法是一种正处于积极开发阶段的新型分离技术。由于超临界萃取的介质通常为CO2,无毒无害，产品精度高，茶多酚不氧化，在提取茶多

10、酚方面展现良好的前景。在茶多酚的分离纯化工艺中，工业化生产较成熟的是溶剂萃取法和离子沉淀法。近年来，树脂吸附法也开始向工业化生产发展。5茶多酚的研究进展茶多酚富含羟基(如图所示)，其羟基取代基是作为质子的供体，使茶多酚具有多种抗氧化、抗衰老、杀菌、预防心脑疾病等诸多保健功效。研究表明，茶多酚其中在生物体内、外试验都表明是一种强抗氧化剂QD。荼多酚对食用油脂的抗氧化能力为维生素E、”，亠(12)BHT、BHA的39倍。如今茶多酚已成为医药、食品、畜牧业等方面开发的热点，并且制出茶多酚含片、胶囊、减肥产品、美容产品等。茶多酚的抗氧化、杀菌、抗衰老等活性较强，因此能作为抗氧化剂在粮油食品、水产品、肉

11、制品、方便食品等方面有较好的应用；并具有抗菌消炎、减肥、降压等功效能在医药、美容等方面也得广泛应用；同时也能应用于化工、畜牧业等方面。近年来国内外许多学者主要研究把茶多酚作为抗癌药物进行研究，研究比较热的是绿茶中的(13)(-)-epigallocatechin-3-gallate儿茶素酸酯(EGCG)在医学上的较好的保健功效。以下分别从这几个方面介绍茶多酚的研究现状。医药方面茶多酚能利用自身的氧化，保护体内易氧化物不被氧化，使细胞活动正常进行。如人体内过量的自由基会导致各种疾病，而茶多酚能提供质子与自由基结合，清除过量自由基的危害。经国内外医学界大量的基础研究和临床应用，已明确茶多酚有如下功

12、效：降低血糖，治疗糖尿；降血脂、抗心血管疾病；抗癌、抗肿瘤；抗病毒、抗过敏、抗辐射、消臭解毒。在肝病中的应用茶多酚有很强的抗氧化活性,而脂质过氧化在各种肝病的发病机制中起十分重要的作用,因此茶多酚在肝病治疗中的应用越来越受到重视。饶光宇等实验发现,茶色素能够显著降低由CC14、硫代乙酰胺、D-氨基半乳糖、醋氨酚、氯化镉、乙醇、乙硫氨酸引起的血清ALT和肝TG升高,明显减轻CCl4引起的肝细胞坏死,并观察到茶多酚能显著抑制肝(19)脏过氧化脂质的形成,认为茶多酚的抗氧化效应是其发挥保肝作用的机制之一。张晓刚等给新西兰兔喂饲高脂饲料制备脂肪肝模型,发现脂肪肝肝组织中肝脂酶活性降低,茶多酚可降低血脂

13、,增加肝组织中肝脂酶活性,降低肝组织中过氧化脂质含量,减轻肝细胞脂肪变性的程度,对脂肪肝有一定的防治作用。在中国目前已研制出茶多酚胶囊、片剂、含片等多种剂型。相信不久的将来,作为价廉、低毒、良效的化合物,茶多酚会成为慢性肝病的有效治疗药物。5.1.2降血糖茶在我国的历史悠久，并有泡饮粗老茶治疗糖尿病的传说。从上世纪80年代开始，国内外的研究者就对茶叶浸提液的降糖作用进行了大量报道。大量体外研究的结果直接或间接表明，茶多酚具有一定的降血糖作用。Anderson等在体外实验中还发现，绿茶、红茶和乌龙茶均能够增加胰岛素的活性。其最主要的功效成分是茶多酚，而单宁酸和茶黄素也能够在一定程度上增加胰岛素的

14、活性衢。而且茶多酚能够使得脂肪细胞中基础葡萄糖摄取和由胰岛素引起的葡萄糖摄取显著增加，从而降低血中葡萄糖浓度。在体内研究进展中，从大量研究的结果来看，大部分学者认为茶多酚的降血糖作用效果和茶多酚有效作用时间和作用剂量之间可能存在一定的相关性。由于各个研究者采用的动物模型、给药方式以及给药时间以及所采用的茶多酚化学组成的差异，而这些因素均可能影响实验结果的显著性。所以目前茶多酚降血糖作用的有效剂量范围还未有一致定论，还需要进一步的研究数据支持。此外，从陈士军临床实验（21）观察了茶多酚对II型糖尿病患者血糖的有影响，但目前茶多酚的降血糖的研究采用纯品茶多酚进行系统的临床实验研究还未见其他报道。因

15、此，关于茶多酚是否具有降糖效果还需要进一步的体内外实验，特别是临床实验来验证；而茶多酚确切的降糖机制，更有待于进一步从药物动力学、分子生物学水平进行深入的研究。5.1.3降血脂目前国内外大量报道证实茶多酚具有降血脂作用。刘波静（22）通过试验发现200mgkg-id-1茶多酚处理具有明显降低高血脂症小鼠血清TC（胆固醇）、TG（甘油三酯）水平，同时使血超氧化物歧化酶（superoxidedismutase,SOD）活性增加，过氧化脂质（lipidperoxide,LPO）减少。Davies等人（23）也发现饮用红茶能降低中度高胆固醇血症患者体内的TC和LDL-C水平，Wu等人3发现绿茶粉（主要

16、成分是茶多酚）能降低SD大鼠血浆中TG及游离脂肪酸（freefatacid，FFA）水平。上述结果证明茶多酚具有降血脂及抗脂质过氧化的作用，具有很大的临床应用价值。综上所述，茶多酚类物质具有降血脂作用。其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、调节载脂蛋白和脂蛋白水平、来调节TC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、减少了脂肪配的合成促进脂肪酸的排泄来调节TG代谢。但茶多酚类物质本身就是多种物质的复合体，具体是哪种单体发挥的降血脂作用很难确定，不同单体成分之间的相互影响，确切的作用机制及其在降血脂药物研制中的应用等都有待作进一步的探讨。5.1.4抗癌、抗肿瘤近几年

17、来，经科学家们的研究证明，茶多酚具有明显的抗肿瘤效应。其抗肿瘤机制是多途径、多靶点综合作用的结果。目前研究最多是茶多酚的细胞毒效应，可诱导肿瘤细胞凋亡与分化等。茶多酚对肿瘤放疗、化疗引起的白细胞、血小板减少有显著的提升作用。崔云甫（25）等指出茶多酚中的儿茶素具有强烈的抗肿瘤作用，作用机制复杂.茶多酚对癌症的各个时期均有作用，主要是对化学致癌剂向终致癌剂的代谢、抑制终致癌剂对3NA的损伤作用、对ODC（鸟氨酸脱羧酶）和AP-1（一类二聚体的转录调控因子）等次生诱导物的抑制，以及诱导癌细胞凋亡等（26）。茶和茶叶组份抗癌活性的科学证据在体外细胞体系研究中也已确定，其分子作用机理也正在被进一步阐明

18、。5.1.5其他茶多酚不仅在护肝、降血糖、降血脂、抗癌、抗肿瘤方面上功效显著，还具有降血压、增强机体免疫力、调节代谢、预防神经退行性疾病、抑制多重耐药葡萄球菌增殖、沙眼衣原体细胞毒性、预防艾滋病和炭疽病等多种生物学功效。最新研究表明，茶多酚能够抑制肿瘤细胞尿激酶活性与新生血管形成；而茶多酚中的儿茶素可抑制肿瘤细胞的侵袭与转移能力。邢淑婕等（27）证实：当混合物中茶多酚为1.0mg/ml、维生素C为0.1mg/ml时，茶多酚与维生素C协同抑制沙门氏菌率最高达98.06%。5.2食品方面5.2.1用作抗氧化剂由于茶多酚多为含有2个以上的邻位羟基多元酚,具有较强的供氢能力,故是一种理想的抗氧化剂。作

19、为油脂食品的抗氧化剂,其具有优异的抗氧化性能,效力远远优于人工合成抗氧化剂2,6二叔丁基一4甲基苯酚（BHT）和丁基羟基茴香醚（BHA）。茶多酚的抗氧化作用可应用于肉制品加工、油脂储藏及焙烤食品、乳制品、油炸食品的制作,也可用于各种饮料的配制。在冷冻鲜鱼时,加入茶多酚抗氧化剂,可防止鱼体脂肪的氧化。陈玉香等人在2001年研究了茶多酚对大豆油的抗氧化效果，当茶多酚浓度为100mg/kg时,65摄氏度存放3天,对豆油氧化抑制率为25%；而当茶多酚的浓度为200mg/kg时,3天时抑制率为57%；茶多酚的浓度由200mg/kg上升至300mg/kg时，对豆油氧化抑制率的升高不再明显（14）。吴天荣等

20、研究发现，茶多酚对猪油也有很好的抗氧化作用,最适宜用量为200mg/kg，并且茶多酚对菜籽油的抗氧化效果优于BHT（二叔丁基对甲酚）和BHA（丁基羟基茴香醚）(15)o5.2.2用作食品除臭剂茶叶抗氧化剂可有效抑制大豆腥气，去除燕麦、小麦、豆制品及粉等的异昧，加人口香糖可消除口臭（32）。科学家发现，口臭主要由挥发性含硫化合物和含氮化合物所致，其中硫化氢、甲硫醇等硫化物气味最重。实验证明，含有茶多酚的口香糖比一般口香糖的消臭力高10倍，对生理性口臭，口嚼3min即可见效。此外,以0.1%绿茶提取物加入酒及饮料中,即可开发成具有去口臭功能的酒和饮料,这种酒及饮料同样对甲硫醇等引起的口臭有明显的消

21、臭效果。且茶多酚对酒臭、烟臭、蒜臭的消除率达90%以上,且可维持相当长的时间,具有杀菌净化口腔的作用。5.2.3用作食品功能添加剂。/IPX宁鸿珍等研究表明，茶多酚饮料可有效调节和提高小鼠血清中SOD活性，降低老龄小鼠血清LPO水平，对于机体抗衰老保健有重要的价值。宁鸿珍等在复合型饮料中添加2%茶多酚。结果证明，该复合型饮料可减少蛋白质和含氮化合物的分解代谢，提高机体对运动负荷的适应能力，具有一定的抗疲劳作用。科学家建议，如果坚持每天在饮食中保证喝茶，可起到延缓衰老的作用。在日本，茶多酚抗衰老食品（如面条、馒头、糖果及各类小吃）已进入（千家万户。将茶多酚添加到口香糖、巧克力、乳酸饮品中，可制成

22、防龋抗龋食品。在日本和韩国，这一类食品，尤其是口香糖，因其有防龋抗龋效果而倍受消费者青睐。5.2.4其他如今，茶多酚广泛用于糕点、饮料、肉制品、水产品、调味品、粮油食品等诸多产品。对油脂、肉类及其腌制品、高脂肪糕点及乳制品以及新鲜水果和蔬菜都有很显著的保鲜防腐、护色增香，可以保护食品中营养成分、提高纤维素稳定性等。在蛋糕中添加茶多酚，不仅赋予了蛋糕天然的茶色和独特的茶香味，而且对蛋糕的品质有很大的改善，表现为体积增大接近两倍，气孔更加致密和细小，弹性也更加柔韧。茶多酚作为抗氧化剂和添加剂用以防止和延缓脂质的氧化或酸败，作为食品防腐剂沉淀菌体蛋白，使菌体蛋白变形而失活。5.3化工方面5.3.1美

23、容保健方面茶多酚可以促进脂肪酸的代谢和脂肪水解，并通过抑制蔗糖酶、葡萄糖苷酶、a-淀粉酶的活性，减少碳水化合物的吸收来达到减肥。此外，茶多酚不仅能收敛毛孔清除油腻，还能抑制黑色素细胞的异常活动，通过抑制酪氨酸酶和过氧化氢酶活性，减少黑色素分泌和阻止脂质过氧化，实现祛斑美颜。茶多酚还可作为化妆品中的抗氧化剂。现在有很多含有动植物油脂(大多是不饱和脂肪)的化妆品。日久后，这些油脂在空气、水分、光和微量金属离子作用下会发生氧化变味、变色。为了延长化妆品的货架寿命，要在产品中加入抗氧化剂。茶多酚能和油脂自动氧化时生成的游离基相作用，切断连锁反应，对油脂的酸败变质有明显减作用，能保障化妆品的质量要求。此

24、外，由于茶多酚的抗氧性能力很强，使其具有抗氧化、防衰老、抑菌、消炎、防止外线辐射及防晒等功能5.3.2化工领域茶多酚作为一种新型甲醛捕捉剂的化工原材料，将其配制成溶液后加入涂料或粘合剂中，或喷在家具涂料涂层的表面及周围空气中，可以使甲醛在水中及涂层本体中的含量均下降到低于国家标准水平，对人体不造成危害。5.3.3其他此外，茶多酚可抗衰老、防晒消斑、解除重金属毒害、抗菌消炎以及促进皮肤微循环，因此常用来治疗和预防因微生物繁殖导致的粉刺、狐臭、头屑和头皮瘙痒等，具有安全、稳定、透皮吸收性好、强抗氧化活性等优点。5.4畜牧业在动物体内，茶多酚在抑制有害菌增殖的同时，能促进有益菌菌群的生长，保护肠道微

25、生物环境，改善微生物结构。并且茶多酚能提高机体的免疫力，抑制肉鸡法氏囊病的发生。詹勇等(1992)在饲料中添加025的茶多酚来喂养14日龄的健康海佩科肉鸡发现，茶多酚对自然感染法氏囊病鸡能明显提高其血液中红细胞受体和免疫复合物的含量，保护肝脏的正常免疫功能，并对鸡法氏囊的重量有一定影响。再者，茶多酚中的儿儿茶素类化合物对多种有害细菌、真菌和病毒有杀灭和抑制作用，如金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌等。目前，对茶多酚在防止饲料中油脂的氧化、提高畜禽免疫能力方面的研究较多，而在其他方面的报道比较罕见。如茶多酚在提高畜禽的生产性能以及调节酶的活性等方面的应用；另外，应系统地研究茶多酚在饲料

26、中的添加量，因为茶多酚添加过多会降低动物的生长性能，添加不足则会影响其作用。6茶多酚应用的安全性6.1茶多酚的毒性2005年路益等人（28）观察动物对茶多酚的急性和慢性的毒性反应。将小白鼠分为5组，其剂量分别为4.5、3.57、2.84、2.26和1.8g/kg,一次性灌胃给药，观察7天。然后按改良寇氏法计算ID大白鼠分为3组，高低剂量分别给予833、83.3mg/kg的茶多酚，阴性对照组给同容量的生理盐水，连续灌胃6个月，观察长期毒性反应。结果：小白鼠灌胃茶多酚为（2.64士0.254）g/kg。大白鼠长期灌服茶多酚后，体重增长、血常规、血液生化及脏器系数各项指标均在正常范围内，病理组织学检

27、查未见异常。因此可以得出结论：茶多酚急性毒性低。大白鼠长期灌服茶多酚（833mg/kgd），相当于人拟用日剂量的100倍也是安全的。曹明富等（29）关于TP的亚急性毒理研究表明，TP作食品添加剂是安全的。不过，食品添加剂的毒理学研究能否完全推广于人和动物营养中仍需要探讨。6.2与体内元素的作用茶多酚是一种富含羟基酚类化合物，使其在动物体内常与微量元素络合或改变小肠的通透性，从而影响微量元素的吸收。茶多酚通常不影响铁的吸收，但两者同时饮人小肠时易形成铁的复合物，造成贫血（30）。给小鼠饲喂含茶多酚的半人工饲料时，血液中非血红素铁浓度减少，肝脏和十二指肠中铁的贮备也会下降（31）；相反，血液中锌、

28、铜、镁的浓度增加，肝脏中锌和铜的含量不变，镁的含量增加；对于铝元素，TP能抑制吸收，降低血铝水平。小结茶多酚作为一种天然高效的食品抗氧化剂。现已研究表明，茶多酚除具有消除自由基抗氧化作用外，还具有抗衰老、抗辐射、防治肿瘤、防癌、抗癌及增强机体免疫力等多种生物学功能，因此可广泛用于医药、食品、畜牧业等领域。并且我国茶叶资源丰富，茶多酚的开发应用前景十分广阔。随着“绿色食品”的兴起及发展，开发和利用天然抗氧化剂已成为食品科学发展的。相信随着日后科学家们的深入研究，茶多酚的更多功能效用也将被更深入更全面的挖掘。参考文献：（1）保戬。茶叶中的化学成分及保健作用。中学生理科月刊2004年21期。（2）曾

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