茶黄素的功能与利用

茶黄素的功能与利用江和源，张建勇，王 斌，黄永东，江用文(中国农业科学院茶叶研究所，农业部茶及饮料作物产品加工与质量控制重点实验室， 杭州310008)摘要：茶黄素是茶学领域近年来的研究热点之一，它不仅对红茶的汤色和滋味起着重要的作用，还具有良好的抗氧化、预防心脑血管疾病、健齿防龋、抗菌、抗病毒、改善血脂、抗炎、抗肿瘤等医药保健功能。

就茶黄素与红茶品质的关系及其医药保健功能进行了综述，并对其应用前景进行展望。

关键词：茶学；茶黄素；功能；利用Functions and Utilization of TheaflavinsJIANG Heyuan, ZHANG Jianyong, W ANG Bin, HUANG Yongdong,JIANG Yongwen(Key Laboratory of Tea and Beverage Crops Processing and Quality Control, Tea Research Institute,Chinese Academy of Agriculture Sciences, Hangzhou 310008, China)Abstract: Study on theaflavins is one of the hotspot in tea science and technology recently. Theaflavins are very important for contributing to the taste and color of black tea. Furthermore, theaflavins have many kinds of healthy benefits, such as antioxidative ability, preventing cardiovascular disease, tooth prevention, antimicrobial, antivirus, modifying blood lipoprotein, anti-inflammation, antitumor. The paper summarized the relationship between theaflavins and black tea quality, healthy benefits of theaflavins, and also viewed the prospective application of theaflavins in the future.Keywords: tea science, theaflavins, functions, utilization茶黄素(Theaflavins ，TFs)最早由Roberts E.A.H(1957)发现，是茶多酚类物质经氧化、聚合后，形成的一类能够溶于乙酸乙酯、含多个羟基或酚羟基的苯骈卓酚酮类化合物[1-4]。

迄今发现，从红茶中分离纯化或利用体外模拟体系制备的、由儿茶素参与形成的茶黄素类物质已达25种之多[5]茶黄素不仅对红茶的汤色和滋味起着重要的作用，和茶红素一起构成红茶的“灵魂”，还具有良好的医药保健功能，因而近些年来茶黄素类成分得到了国内外科学家的高度关注，相关研究也越来越多，涉及茶黄素的提取、分离、纯化及测定技术，茶黄素的形成、降解机制及其酶学、化学调控等。

本文就茶黄素，其中最常见的是茶黄素(TF1)、茶黄素-3-没食子酸酯(TF-3-G ，简称TF2A)、茶黄素-3，3’-双没食子酸酯(TFDG ，简称TF3)和茶黄素-3’-没食子酸酯(TF-3’-G ，简称TF2B)等4种。

干茶中的茶黄素，一般是在茶叶加工过程中，分别由简单或酯型儿茶素经两两配对、氧化、缩合而成的儿茶素二聚类氧化产物。

基金项目：863计划课题（2007AA10Z303）、农业部留学基金和教育部留学基金资助作者简介：江和源，男，博士，主要从事茶叶化学与加工技术研究。

E-mail: jianghy@在红茶感官品质、人体保健等方面的功能进行综述，并展望其开发应用前景。

1 茶黄素与红茶品质的关系茶黄素类的发现与红茶加工关键工序——发酵过程的研究是分不开的[6]茶黄素是红茶呈现出汤色“亮”特征的关键化学成分，也是影响红茶茶汤滋味强度和鲜爽度的关键化学成分，同时还是形成红茶“金圈”现象的主要构成物质。

据分析研究，茶黄素与红碎茶茶汤品质之间的相关系数达到了0.875，说明了茶黄素在红茶产品中的重要性，其实质原因在于茶黄素对红茶汤色、滋味及其品质特征所起的重要作用。

[7]Roberts 对不同品质红茶中茶黄素含量与红茶汤色之间的关系进行了分析研究，发现两者间具有高度的相关性，茶黄素含量越低，红茶汤色越差，反之则汤色明亮度越好，呈金黄色。

红茶的茶汤色泽，除黄烷卓酚酮、三策啶和可能褐变的非酶性产物有少量作用外，应主要归因于茶黄素和茶红素。

竹尾忠一的研究也证实了上述结论，红茶感官品质越好，茶黄素和茶红素的含量越高，茶褐素的含量则越低。

茶黄素类成分中，TF1和TF2（TF2A 和TF2B 的合称）都与汤色审评的给分之间呈高度的正相关，相关系数分别高达0.89和0.91；TF3与汤色也呈正相关，但相关系数较低，只有0.60。

茶黄素对红茶茶汤的滋味也有重要作用，它与茶红素、未氧化的多酚类一起，决定了红茶茶汤的浓度、强度和鲜爽度。

一般来说，红茶汤的强度主要决定于茶黄素和未氧化的儿茶素，以及茶红素与茶黄素的协调关系；茶汤的鲜爽度则决定于茶黄素和氨基酸。

Owuor P.O.等根据对肯尼亚无性系茶树品种加工成的红茶分析结果，指出茶汤中TF1、TF2A 、TF2B 、TF3具有不同的收敛性，其比率分别为1：2.22：6.4：2.22，尤其是，TF2或TF3的当量与感官审评评价之间的相关性比茶黄素总量更好。

绿茶中儿茶素类物质所表现出来的涩味特征，则与茶黄素没有相关性[8-9]Ullah M.R.等。

[10]红茶茶汤的“冷后浑”现象，是指红茶汤冷却后易析出乳状物的特征，通常表明红茶品质优异。

“冷后浑”现象发生的原因，在于茶黄素与茶红素等特征性成分，能够和化学性状稳定而微带苦味的咖啡碱，结合形成具有鲜爽滋味的络合物。

Powell C.等研究发现，不经萎凋鲜叶制成的红茶中，茶黄素含量较高，茶红素含量较低，制成的红茶具有茶汤明亮、茶味鲜爽的优异品质特征；而重萎凋叶制成的红茶，因多酚氧化酶活性下降较多，阻碍了茶黄素形成，茶黄素含量低，而茶红素含量增多，导致茶汤较暗欠明亮。

[11]水不溶性茶黄素，即与蛋白质结合形成的不溶性复合物，通常含量为1.0%～5.9%用反相HPLC 分析阿萨姆红茶提取液的组成，表明形成红茶冷后浑的多酚类色素，主要是茶红素（约占86%），其次是茶黄素（约占12%）和黄烷醇配糖体（约占2%）。

冷后浑的形成过程中，茶黄素和茶红素具有协调作用。

一般来说，茶汤冷后浑出现速度较快，黄浆状现象明显，乳状物颜色鲜明，则表明茶汤质量更佳。

[12]2 茶黄素的医药保健功能。

它与红茶叶底的色泽有关，当红茶中有较高含量的蛋白质结合态茶黄素时，红茶叶底色泽则更为红亮。

随着国内外科学家对茶黄素研究的深入，有关茶黄素功能的报道文献也越来越多，其在抗氧化、抗炎、预防心脑血管疾病、改善血脂、调节血压、健齿防龋、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等方面的功效也得到了揭示，为茶黄素的开发利用提供了科学理论依据。

2.1 抗氧化作用茶黄素是由两个儿茶素分子经过氧化、聚合后形成的苯并卓酚酮结构，此外还保留了儿茶素分子结构中的苯骈二氢吡喃环结构，含有多个酚羟基团。

一般认为，茶黄素分子的活性来源于没食子酸等基团所含的酚羟基，连苯三酚儿茶素及其氧化聚合产物的活性效果明显优于连苯二酚儿茶素及其氧化聚合产物。

由于茶黄素分子结构上的特殊性，有专家指出，TF3的抗氧化能力很有可能胜过EGCG ，这是从结构上存在的可能性[13]Su Y.L.等。

[14]谢必钧等开展的抗氧化性能比较实验表明，TF3对黄豆15-脂肪加氧酶具有最强的抑制作用，并且TF2B 和TF3比EGCG 具有更强的抑制脂肪氧合酶活性效果，后者IC 考察了茶黄素、儿茶素及其衍生物在Canola 油中的抗氧化能力，发现在0.5 mmol/L 浓度下儿茶素比茶黄素类的抗氧化性能要强，分别以TF3和EGCG 的性能最强，均远强于BHT 的抗氧化效果，但3’位羟基的甲基化会导致抗氧化性能的显著下降。

50值为10.0μmol/L ，而前两者的IC 50值仅为0.57和0.23μmol/L [15]。

Saha P 等[16]Feng Q.等也证实儿茶素和茶黄素具有抗脂质过氧化和抗DNA 损伤的作用用茶黄素喂养小鼠后，将其暴露于致癌物二甲基苄蒽(DMBA)中，结果表明茶黄素能明显激活小鼠体内的GST 、GPX 的活性，同时还伴随着脂质过氧化的显著降低。

[17]。

日本原征彦还发现茶黄素对生物膜脂质中因BHP 产生的过氧化反应有强抗氧化能力。

Vernon E.S.等[18]用四豆蔻的佛波醇醋酸酯(TPA)在HL-60细胞中诱导自由基的产生，发现TF3能抑制肉豆寇沸波酯(PMA)诱导的过氧化物的产生，能抑制约60%的自由基的形成，对H 2O 22.2 防治心脑血管疾病的清除能力则TF2＞TF3＞TF1＞EGCG 。

基础研究和临床试验表明，TFs 具有较强的抗心脑血管疾病功能，有显著抗凝、促纤溶、防止血小板粘附和聚集、延长血液凝固时间、降低纤维蛋白原含量等作用，能提高机体整体免疫力和组织代谢水平，达到防病和治病的效果。

蔡飞等[19]马会杰等采用线拴法建立大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型，探讨了茶黄素对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后细胞凋亡及凋亡相关基因的影响，发现实验中的茶黄素治疗组，与模型组相比，神经系统症状减轻、脑梗塞体积缩小、脑组织MDA 和NO 含量减少、SOD 和GSH-Px 活性增加、脑组织细胞凋亡及Caspase-3表达减少，结果表明茶黄素对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤具有保护作用,作用机制可能与抗氧化和抑制细胞凋亡有关。

[20]此外，茶黄素保护离体心脏的缺血/再灌注损伤的心血管保护机制，马慧娟等以Langendorff 灌注技术探讨了茶黄素对大鼠心脏缺血/再灌注损伤的保护作用及其机制。

发现茶黄素组可剂量依赖性地改善大鼠缺/再灌注损伤后心肌的梗死面积，茶黄素组大鼠缺血/再灌注后心肌SOD 活性明显高于对照组,而MDA 含量则低于对照组，表明茶黄素抗心肌缺血/再灌注损伤作用机理可能与茶黄素的抗氧化作用有关。

[21-22]证实其可能是抑制钙的超载产生。

实验结果表明，20μmol/L 茶黄素对正常台氏液中心室肌细胞内[Ca 2+]i 有影响,可降低模拟缺血液中心室肌细胞[Ca 2+]i 的增加，原因在于茶黄素可通过抑制钠钙交换体转运和增强肌浆网钙泵活动, 抑制电压门控性钙通道的外钙内流，减少肌浆网的内钙释放，从而抑制缺血再灌注损伤中细胞[Ca 2+高血压是人类的一种常见病，其中90%以上的本态性高血压均受血管紧张素调节。