茶叶茶多酚体内外的抗氧化活性介绍
茶为全世界所熟知的饮料之一,从药用→食用→饮用,其文化源远流长;也体现出茶对人体具有非常高的营养价值和保健功效。
茶
荼小茶,今天就为大家介绍一下茶叶茶多酚在体内外的抗氧化活性研究。
茶多酚作为茶叶中的主要生物活性成分,是一种天然的抗氧化剂,具有非常好的抗氧化活性。体外实验已经证明茶多酚可以直接清除活性氧或者鳌合金属离子,并可以通过上调抗氧化酶系的活性发挥间接的抗氧化作用。由于机体内真实的氧化还原环境非常复杂,目前在体内观察到的茶多酚的抗氧化活性更多的是间接的。
常见茶多酚类物质分子结构
茶风靡全球,不仅可以解渴,也具有多种健康功效,越来越多的人爱上了这种起源于东方的神奇饮料。根据加工工艺和化学成分的差异,可以将茶叶分为绿茶、红茶、青茶(乌龙茶)、黄茶、黑茶、白茶这6大基本茶类。其中,绿茶约占世界茶叶消费量的20%。由于其特殊的杀青工艺,绿茶中存在大量的黄烷-3-醇类物质,即儿茶素。泡制一杯绿茶,若使用2 g茶叶和200 mL热水,得到600-900 mg的水浸出物(干重),其中,儿茶素含量占30-40%。儿茶素中含量最丰富的(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),高达50%甚至以上。茶鲜叶中的多酚氧化酶在绿茶杀青过程中失去活性,而与此相反,在红茶加工的发酵过程中,多酚氧化酶介导的氧化反应使儿茶素类形成儿茶素二聚物,即茶黄素,以及多聚合物茶红素、茶褐素等。这些化合物与红茶的颜色、香气、滋味等特征密切相关,并且仍然部分保留茶多酚单体的生物活性。
茶树鲜叶
氧化(oxidation),狭义地认为,氧元素与其他的物质元素发生的化学反应,称其为氧化,也是一种重要的化工单元过程。广义的氧化,是指物质失电子(氧化数升高)的过程。人类的新陈代谢也像是氧化作用,通常每天摄入的食物通过氧化分解作用,代谢成身体需要的物质,或者维持生命的能量。这个氧化过程随时会伴随着自由基的产生。一般情况下,生命是离不开自由基活动的。自由基是指外层轨道含有未配对电子的原子、分子或基团,是需氧生物生命活动过程中许多生物化学反应的中间代谢产物。正常情况下,人体内自由基处于不断产生和不断清除的动态平衡中,如果自由基产生过多或是清除过少,会使细胞组织进受氧化胁迫,造成机体氧化损伤,并可能导致许多疾病如心血管疾病、癌症、糖尿病、帕金森病、阿尔茨海默病等的发生。
西湖龙井
强抗氧化剂维生素E(VE)、维生素C(VC)由于分子结构中具有易提供质子的羟基成为良好的自由基清除剂,茶多酚也含有羟基集团,也应可以发挥同样的功效。日本梶本五郎最早报道了茶叶的抗氧化活性,此后的研究证明,与VE、VC相比,茶多酚清除超氧阴离子、羟基自由基的效能要高几倍到几十倍。
下面将从茶多酚体内外的抗氧化活性作进一步的介绍。
一、茶多酚的体外抗氧化活性
茶多酚不仅对超氧阴离子、羟基自由基等氧自由基有清除作用,同时对多元不饱和脂肪酸自由基、单线态氧、烷基过氧化物自由基等也都有清除效能。体外细胞实验发现,茶多酚对红细胞溶血、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)的生成均有明显的抑制作用,还可明显抑制由Cu2+和Fe2+诱导的低密度脂蛋白(LD)氧化。EGCG在1-15 μmol/L浓度内可抑制红细胞的脂质过氧化和ATP酶损伤。茶多酚也阻止膀胱癌和正常膀胱上皮细胞中H2O2诱导的细胞死亡;还可以抑制巨噬细胞RAW264.7中NO的产生,IC50为113 μg/mL。EGCG可抑制UV-A辐射的角质细胞中H2O2生成,同样绿茶提取物可减少UV-B辐射生成的H2O2及DNA损伤。另外,EGCG,ECG,EGC和EC都可激活红细胞中抗坏血酸自由基(FAR)还原酶,其激活效率与儿茶素的抗氧化活性(清除自由基能力)呈显著正相关。
茶多酚提取物
二、茶多酚的体内抗氧化活性
体内实验表明,茶多酚可有效提高人体血浆抗氧化能力。每天食用含有绿茶提取物的肉制品(18.6 mg/d),人体血浆抗氧化能力增加15.6%,并且在吸烟者人群中最显著。当实验者回到正常饮食,其血浆抗氧化能力也降低到原来水平。另外,人服用茶多酚片(461.9 mg/d)与饮用绿茶饮料(697.1 mg/d)相比,其血浆抗氧化能力要高1.4%,表明茶多酚片是增强血浆抗氧化能力更有效的方式。除了影响人体血浆抗氧化能力,茶多酚可抑制体内一系列氧化应激指标。与一般吸烟者相比,每天饮用4杯脱咖啡碱的绿茶4个月[相当于17.7 μmol/(L·kg体重)]的同等程度吸烟者的尿中8-羟化脱氧鸟昔(8-OHdG)含量明显降低。24月龄大鼠灌胃EGCG(100 mg/kg体重)可降低肝脏的脂质过氧化物水平和蛋白质羰基含量。健康志愿者连续补充茶多酚(500 mg/d)4周后,血浆中的氧化低密度脂蛋白与对照组相比,下降18%。给大鼠饲喂绿茶(100 mg/kg体重)10天,更可有效防止血清中丙二醛的增加和VC的消耗。
另外,茶多酚对免疫反应引起的氧化应激也有明显的抑制作用,值得关注的是,茶多酚在体内的抗氧化作用可能更多地体现为对Ⅱ相生物酶系的诱导。小猪喂食0.2%绿茶提取物3周,肠道内的谷胱甘肽S转移酶(GST)活性显著增强,促进谷胱甘肽与黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)发生共扼反应,使AFB1的代谢大大提高。同样,雌性Wistar大鼠灌喂2%绿茶4个星期,结果表明,肝脏中的GST活性增加。顺铂类药物在癌症治疗中被广泛使用,但它同时可使肾脏皮质中的脂质过氧化物水平增加,减少超氧化物歧化酶(SOD)含量。用3%的绿茶提取物的联合治疗可有效防止脂质过氧化物增加,同时提高SOD含量。
茶园
进一步的实验表明,Nrf2介导的抗氧化反应途径与EGCG对Ⅱ相生物酶系的诱导有关。C57BL/6J小鼠灌胃EGCG(200 mg/kg体重,Nrf2介导的抗氧化反应途径中γ-谷氨酰转肽酶、谷氨酸半胱氨酸连接酶、血红素加氧酶-1基因的表达增加。同样,EGCG处理使人类乳腺上皮细胞的血红素加氧酶-1和SOD的表达增加;但当通过siRNA干扰Nrf2途径后,EGCG的作用明显减弱。
目前研究已经从整体、细胞、分子水平,证明茶叶茶多酚是一种强抗氧化剂,饮茶可在一定程度上防止氧化损伤,从而预防多种因氧化损伤引起的疾病。
参考文献
《茶叶的保健功能》