【生物医学论文】茶资源在生物医学领域的应用

茶资源在生物医学领域的应用

1茶的主要成分

多酚物质是一类具有三元黄烷环结构的化合物，广泛存在于多种植物的果、籽、皮和叶中，发挥着重要的生物功能并调控自然生态系统中植物-凋落物-土壤循环过程的交互作用。由于这些从植物中提取的物质，早期广泛用于将动物皮转变为皮革的制革工艺中，故又名植物单宁。多酚化合物可进一步分为儿茶素（黄烷醇类）、黄酮、黄酮醇、花青素及酚醛等，它们为人类食用或饮用的茶、咖啡、水果汁、葡萄酒和蔬菜等提供芳香和涩感等风味，其所产生的对人类健康的多种积极有益效应与多酚的化学结构和化学活性紧密相关，这反应在各种多酚化合物清除自由基或与Fe3+、Cu2+、Zn2+、Cr3+等金属的络合以避免产生自由基的抗氧化性研究上，但多酚苯环上相邻2个或3个羟基的化学活性也使多酚类物质易于发生氧化作用，从而增加了多酚类物质结构的复杂性。茶叶中的多酚类物质（简称茶多酚）含量丰富，可达茶叶干重的30%。儿茶素类（Catechins）是茶多酚的主体，其组成包括表儿茶素（Epicatechin,EC），没食子儿茶素（Gallatecatechin,GC），表儿茶素没食子酸酯（Epicatechingallate,ECG）,表没食子儿茶素没食子酸酯

（Epigallocatechingallate,EGCG），表没食子儿茶素（Epigallocatechin,EGC）和没食子儿茶素没食子酸酯（Gallocatechingallate,GCG）等多酚化合物。鉴于其存在几何和旋光异构体以及易氧化和制茶的发酵过程中的复杂反应性，茶多酚实际是一类组成非常复杂、具有不同分子量和极性与结构差异很大的多元酚的混合物，在茶叶加工过程中氧化形成具有苯并卓酚酮结构的茶黄素类化合物以及结构更为复杂的茶红素类化合物。由于儿茶素类物质结构的复杂性和多酚的反应活性，其分离、纯化和结构的确认一直是国内外相关领域学者持续关注的研究课题；而对茶多酚化合物的生物活性相关的抗氧化性、细胞分子生物学以及基于肿瘤动物模型开展的抑制癌症发生等方面的研究，更为茶的多种健康有益效应提供了科学依据。

2茶的健康有益效应

作为一种历史悠久的饮品，茶的健康有益效应受到广泛的关注，并逐渐被赋予科学的内涵。事实上，已有研究揭示，食用茶多酚或饮用茶水后，在血液和尿液中可检测到与摄取量关联的多酚或代谢物的浓度。目前，国内外已开展了大量的流行病调查统计研究，丰富的资料显示饮茶具有多种健康有益效应，这些健康有益效应不仅吸引了广泛的基础生物医

学研究，而且相关基于茶水或其主要健康有益组分开展的细胞和动物实验为进一步认识茶的健康有益效应提供了科学依据，并推动了茶资源在生物医学上的应用研究。

2.1癌症的预防

迄今为止，相关的细胞和动物实验都证实：茶叶及其提取物均具有防癌抗癌的功效。癌症需要蛋白水解酶以侵入细胞并形成转移，而这些酶中最关键的就是尿激酶（Urokinase,uPA），uPA能降解细胞外基质，激活多种基质金属蛋白酶，引发肿瘤细胞的侵袭、扩散和转移,在恶性肿瘤的侵袭转移过程中发挥着极其重要的作用。一般而言，uPA 在多种恶性肿瘤中均呈高表达。小鼠动物实验的研究揭示,抑制uPA的表达可以减少癌症小鼠的肿瘤尺寸，乃至使癌症小鼠完全痊愈，如阿米洛利就是一种尿激酶的有效抑制剂，但其使用伴随有毒副作用；对比的实验数据也证明，茶多酚尤其是茶多酚中的EGCG能通过抑制酶的活性和阻断信号传导通路，可有效阻止肿瘤细胞的增殖，促进其凋亡，进而可抑制肿瘤细胞的侵袭、血管化发展和转移，因此，虽然EGCG 相比阿米洛利对uPA的抑制作用要低，但其无毒副作用，加大其用量或提升其生物利用度，有望产生积极的预防或治疗效果。目前，茶资源在口腔癌症的预防上已取得积极的进展，

Tsao等的研究揭示,绿茶提取物可通过阻止血管生成，产生抑制口腔癌前病变的效果,并且这一效应具有与绿茶提取物使用剂量呈依赖关系。

2.2心血管疾病的预防

除了具有防癌抗癌的功效之外，茶中的有效成分还具有预防心血管疾病的功效。2013年美国营养学会《美国临床营养》杂志发表了“饮茶与心血管疾病风险”的文献分析文章，这篇涉及57篇文献的分析结果表明饮茶有助于降低中风等心血管疾病的发生。绿茶中的主要多酚化合物儿茶素，是通过多种机制来发挥血管的保护作用，主要包括抗氧化、抗高血压、抗炎、抗增殖、抗血栓以及降脂作用。有研究表明每天喝1~2杯红茶可抑制由铜离子诱发的低密度脂蛋白（LDL）的氧化，而饮用绿茶可以增加生育酚和β胡萝卜素的浓度，从而抑制巨噬细胞介导的LDL的氧化，均可降低患动脉粥样硬化的危险性。Raederstorff等采用高脂饮食喂养Wistar 大鼠，研究了EGCG对大鼠血脂水平的影响，结果表明用含1％EGCG的饮食喂养的大鼠，其TC和LDL水平显著降低，而血浆中甘油三酯以及高密度脂蛋白（HDL）水平却没有显著性改变。Inami等在40名健康志愿者的身上就儿茶素对血浆中氧化修饰的LDL的影响进行了研究，4周后发现儿茶素组中

氧化修饰的LDL水平明显降低。冯磊光等对100例高血脂症及血液流变学异常的患者进行了研究，患者服用茶色素1个月后，其血液的血浆黏度、低切黏度和纤维蛋白原都明显降低。同时，儿茶素可以抑制二磷酸腺苷、提高卵磷脂胆固醇脂酰基转移酶（LCAT）的活性和HDL水平，调节脂蛋白和载脂蛋白水平，加速胆固醇代谢以及促进胆固醇排泄来调节总胆固醇代谢等，同时可以降血脂。这些研究结果都表明茶及其有效成分对血管功能有着广泛的健康有益效应。

2.3结石的预防

结石是人体病理性矿化导致的一种常见疾病，饮茶对结石的预防具有积极的效果。1998年发表在《AnnalsofinternalMedicine》的研究报道称，在81093个年龄40~86岁的女士自愿者中，每天饮用一杯茶水，得结石病的风险下降了8%；而男士得结石病的几率更下降到14%。2006年在《JournalofEndourology》杂志发表了题为“绿茶对尿道结石形成的影响：体内和体外实验研究”，分别采用NRK-52E细胞培养和小鼠动物实验评价了草酸盐的毒性以及不同浓度茶主要健康有益组分EGCG的抗草酸毒性和饮用绿茶对小鼠形成肾结石的影响。研究结果表明，茶的EGCG可抑制草酸盐产生的细胞毒性，小鼠喂食绿茶后，可抑制草酸