茶是全世界公認的天然健康飲料，茶與健康一直是國際茶葉科學研究的熱點。近年來，隨著現(xiàn)代分子生物學、細胞生物學研究手段的快速升級及茶學專家與醫(yī)學、藥學、營養(yǎng)學專家的協(xié)同創(chuàng)新，國內外研究者從細胞生物學和分子生物學水平上探究了茶葉主要功能成分的生物活性及其作用機制，揭示了兒茶素、茶黃素、茶氨酸、茶多糖、咖啡堿在延緩衰老、調節(jié)糖脂代謝、減肥、調節(jié)腸道菌群、調節(jié)免疫、抗腫瘤、抗抑郁、抗炎癥、抗病毒、抑菌、壯骨骼等方面的作用效果及作用機制。同時，研究者們日益關注兒茶素衍生產物(甲基化兒茶素、聚酯型兒茶素、兒茶素多聚體、兒茶素與茶氨酸縮合物) 及苦茶堿等新型茶葉功能成分的健康價值，并取得了一系列新進展。
這些新的研究成果一方面為茶的健康屬性賦予了越來越豐富的科學依據(jù)，有效驅動了全球范圍內的茶葉健康消費;另一方面，為茶葉深加工與功能成分利用提供了新的理論依據(jù)，為茶葉產業(yè)深加工向大健康產業(yè)跨越與延伸提供了重要的科學支撐。
一、兒茶素類的健康功能研究進展
兒茶素屬黃烷醇類物質，茶葉、葡萄和可可制品是黃烷醇主要的膳食來源。茶葉中的兒茶素類化合物主要包括兒茶素(C)、表兒茶素(EC)、沒食子兒茶素(GC)、表沒食子兒茶素(EGC)、兒茶素沒食子酸酯(CG)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG) 及表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)8種單體。
1. 兒茶素的延緩衰老作用
兒茶素可以作為活性氧(ROS)清除劑和金屬離子螯合劑直接發(fā)揮抗氧化功效，也可通過誘導抗氧化酶，抑制促氧化酶間接體現(xiàn)抗氧化活性，由于劑量效應，兒茶素也表現(xiàn)出促氧化作用。氧化應激與衰老及與衰老相關的疾病有關。EGCG可改善與氧化應激相關的疾病，研究表明EGCG通過降低輻射誘導的ROS水平，提高受致死輻射小鼠的存活時間，減輕腸道損傷。
EGCG 具有減緩衰老、延長壽命的潛在特性，研究表明EGCG可以增加秀麗線蟲的平均壽命，劑量響應呈倒U型，并且EGCG作用于成蟲早中期時，其抗衰老生物活性為最佳，衰老會降低秀麗線蟲對EGCG的響應，并削弱EGCG對延長壽命的有效性。以大鼠為模型的試驗表明，EGCG可通過促進脂質代謝、減輕炎癥、抵抗氧化損傷以延長高脂飲食大鼠壽命。兒茶素的攝入可抑制小鼠與年齡相關的認知功能障礙，EGCG可通過維護腦神經(jīng)能量穩(wěn)態(tài)起到神經(jīng)保護的作用。
2. 兒茶素的抗腫瘤作用
EGCG是一種潛在的有效抗癌化合物，EGCG可誘導癌細胞的凋亡。通過表面等離子共振、核磁共振 和原子模擬等方法研究發(fā)現(xiàn)，EGCG潛在的抗癌機制體現(xiàn)在EGCG(微摩級) 能直接與p53的N 末端結構域結合，阻滯MDM2 對p53 的泛素化降解。p53 具有阻止癌細胞生長、激活DNA修復、誘導癌細胞凋亡等作用，p53 的水平會隨著與EGCG的直接相互作用而增加，進而促進p53發(fā)揮抗癌功能。
3. 兒茶素的抗病毒作用
由病毒引起的傳染病嚴重威脅著人類的健康，有效的抗病毒藥物對預防病毒感染引起的疾病至關重要。根據(jù)已有報道可知，綠茶中的兒茶素尤其是EGCG表現(xiàn)出抗DNA 和RNA 病毒的活性。Xu 等對綠茶中兒茶素在抗原表達水平上的抗乙型肝炎病毒(HBV)活性研究發(fā)現(xiàn)，兒茶素(EGCG、EGC、ECG、EC、C)可抑制HBV抗原表達，且EGCG對HBV抗原活性抑制作用最強，推測可能與EGCG沒食子?；约傲u基相關。Zhao 等研究結果表明，GCG是一種潛在的抑制新型冠狀病毒(COVID-19)的天然化合物。
二、茶黃素的健康功能研究新進展
茶黃素(TFs)是茶葉加工發(fā)酵過程中形成的一類兒茶素二聚體，在紅茶茶湯中鮮亮的顏色和濃烈的口感方面，起到了一定的作用，是紅茶的一個重要質量指標，被稱為茶葉中的“軟黃金”。研究表明，茶黃素在抵抗機體炎癥與氧化應激、抗腫瘤、調節(jié)糖脂代謝等方面均具有顯著的功效。
1. 茶黃素的抗炎癥作用
炎癥的發(fā)生會導致細胞凋亡和組織損傷，茶黃素能有效緩解不良因素所引起的炎癥反應。茶黃素通過調節(jié)腸道菌群，維持腸道免疫穩(wěn)態(tài)和屏障功能完整性，來緩解葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導的小鼠結腸炎。研究發(fā)現(xiàn)，茶黃素TF-3-G單體能夠延緩丘腦神經(jīng)干細胞的衰老，并改善相關病理。通過調節(jié)Keap1/Nrf2/HO-1軸，茶黃素可以改善小鼠軟骨細胞代謝平衡，保護軟骨細胞免受凋亡和衰老，改善小鼠骨關節(jié)炎。
2. 茶黃素的延緩衰老作用
茶黃素還能調節(jié)免疫缺損(Imd)蛋白表達，調節(jié)腸道穩(wěn)態(tài)，從而延緩衰老。此外，茶黃素能夠改善全身電離輻射誘導的造血損傷，抵抗輻照導致的機體氧化應激與衰老。同時，茶黃素TFDG單體能抑制鈦顆粒誘導的骨溶解并防止骨破壞，從而保護骨骼健康。研究發(fā)現(xiàn)，茶黃素可作為一種潛在的天然骨骼肌膳食保護劑，它能夠誘導成肌因子的釋放，加速成肌分化，提升肌細胞的融合指數(shù)、成熟肌管數(shù)量和肌管發(fā)育程度，延緩肌肉衰老。同時，茶黃素能夠特異性引起肌管鈣離子內流、激活骨骼肌相關通路，從而調節(jié)骨骼肌的糖吸收，促進骨骼肌線粒體豐度與慢肌纖維形成。
3. 茶黃素的調節(jié)糖脂代謝作用
在動物研究中發(fā)現(xiàn)，茶黃素通過降低大鼠體內的膽固醇、低密度脂肪和甘油三酯的積累，從而有效預防高脂飲食大鼠肥胖;在細胞研究中，TFDG單體可減少肝細胞中的脂滴積累，減輕肝臟脂質沉積，降低脂肪肝的風險，TFDG還能改變3T3-L1 脂肪細胞中能量代謝，增加脂肪消耗，降低脂肪積累。茶黃素可顯著降低糖尿病大鼠的氧化應激水平，抑制糖代謝關鍵酶活性，使大鼠血糖趨于正常水平，具有潛在的抗糖尿病作用。
4. 茶黃素的預防心腦血管疾病作用
茶黃素可有效預防心腦血管疾病，并通過多種機制發(fā)揮作用。茶黃素能夠顯著提高血管內皮細胞活力，降低胞內活性氧自由基(ROS)水平，提高酶活，有效抑制H2O2誘導的血管內皮細胞氧化應激損傷。茶黃素還能降低心肌自噬蛋白的表達，抑制心肌自噬，保護心肌細胞免受由高葡萄糖所引起的脂毒性和再灌注損傷。
5. 茶黃素的抗病毒作用
茶黃素還具有抑菌、抗病毒和抗癌等活性，可以抑制鏈球菌生物膜的產生，抑制變異鏈球菌繁殖，具有較好的抗齲能力。計算機分子對接發(fā)現(xiàn)，TFDG具有能夠與COVID-19 結合的靶標對接位點，可抑制SARS-CoV-2病毒活性，存在潛在預防和治療新冠肺炎的可能。此外，茶黃素能夠抑制斑馬魚中的黑色素瘤A375細胞增殖并誘導其凋亡。
(本文節(jié)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，劉長偉)
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