表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对哺乳动物生殖影响的研究进展

林煦东，李运生，张运海

(安徽农业大学 动物科技学院，安徽 合肥 230036)

中国有着悠久的饮茶历史，喝茶已经成为老百姓生活的重要部分，茶的保健功能已被人们认可。近年来，茶叶中有效成分已经逐步被分离，并对其中的一些主要成分进行了研究。茶叶里最主要成分是茶多酚(TP)，又名茶单宁、茶轿质，是茶叶中含有一类多羟基酚类化合物的总称，含量约占茶叶干重的20%～30%。茶多酚为白色无定形粉末，易溶于水、乙醇、乙酸乙酯以及微溶于油脂，不溶于苯及氯仿等有机溶剂；在pH2～7时十分稳定，光照或pH＞8时不稳定，易氧化褐变，具有耐热性、耐酸性和吸湿性[1]。按化学结构茶多酚可分为黄烷醇类、黄酮(或类黄酮醇类)、花色素类和酚酸(缩酚酸类)4类。黄烷醇类的多种儿茶素(C)是茶多酚中最重要的成分，占TP总量的60%～80%。儿茶素由表儿茶素(EC)、没食子儿(GC)、表没食子儿茶素(EGC)、儿茶素没食子酸酯(CG)、表儿茶素没食子酸(ECG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)等几种单体组成[2]。其中含量最高的为EGCG，分子量458.38，分子式为C22H18O11，在室温和水中稳定，并且pH值越低，稳定性越好[3]。近年来，国内外学者对EGCG的抗氧化、抗突变、抗肿瘤以及抗紫外线等[4,6]生物活性进行了大量研究，但针对其在动物生殖影响方面的研究较为少见。本文将近几年EGCG对动物生殖影响的研究进行了综述，以期为EGCG在动物生殖方面的开发和利用提供理论依据。

1 研究现状

EGCG是茶多酚中主要的水溶性活性物质[7]，因其特殊的立体化学结构，使其具有较强的抗氧化性和清除自由基功能，能够对细胞起到保护作用，并阻碍DNA受到损害。目前，国内外对EGCG的研究报道主要体现在抗氧化、清除有害自由基、防癌抗癌等生物活性方面。

1.1 EGCG抗氧化性及清除自由基作用

EGCG的基本结构为2-连(或邻)苯酚基苯并吡喃衍生物，具有较多的羟基，与尚不成对的氧原子单电子相互作用，发生共轭效应，使不成对的单电子靠向苯环，导致氢氧键减弱，竞争性地与不饱和脂肪酸争夺活性氧，相互结合形成稳定的二聚体，终止氧化反应。因此，EGCG作为抗氧化剂的活性强于一般的非酚类或单酚羟基类抗氧化剂。此外，EGCG是一类氧化还原电位很低的还原剂，具有供氢能力，氢与自由基结合，使之还原为惰性化合物或较稳定的自由基，从而清除机体内过多的有害自由基，因而具有很强的清除自由基的作用[8]。马森等[9]对武夷岩茶中茶多酚对油脂的抗氧化效果进行了研究，实验中在猪油中分别添加0.4%的VC、VE和武夷岩茶TP，进行抗氧化试验14 d，隔日取样测定油脂的过氧化值(POV)和酸价(AV)。结果表明，VC和VE分别使油脂的AV升高280%和274%，而TP使油脂AV降低27%。说明TP对油脂有显著的抗氧化效果，作用优于VC和VE。同时，Maeda K等[10]研究发现茶多酚及其单体对氧自由基的清除率可达98%以上，在一定浓度范围内呈量效关系，且抗氧化性高于VC和VE等。Devika P T等[11]研究证实，EGCG可以显著增强对机体的抗氧化能力，减少体内过氧化物的生成。此外，Yin S T等[12]研究发现EGCG能够逆转由铅引起的海马细胞过氧化损伤，保持体内氧化与抗氧化平衡状态。因此，可以作为一种潜在的重金属慢性中毒的辅助治疗剂。罗一帆等[13]应用化学发光方法研究了4种儿茶素及其组合物对超氧阴离子自由基(O·2-)和羟自由基(OH·)的清除能力，并对其之间的清除能力进行了比较。结果表明，4种儿茶素的浓度相同时，其O·2-和OH·清除率的大小顺序为：EGCG＞ECG＞EGC＞EC。可见,EGCG对自由基清除率影响是最显著的。

1.2 对EGCG在防癌抗癌方面的研究

癌症是人类的第一杀手，如何预防和治疗癌症已经成为现在人类亟待解决的问题。有学者研究证明EGCG能抑制癌细胞生存所需的信号传递[14,15]，降低多种酶的活性，与一些抗氧化剂相互作用降低某些致癌物质的活性、清除有害自由基[16]、减轻对心脏的毒性[17]。此外，由于EGCG是肿瘤耐药性的逆转剂，能够提高癌细胞对化疗的敏感性[18]。近几年对EGCG抗结肠癌的影响研究比较深入，Larsen C A等[19]研究发现EGCG能够抑制结肠癌细胞进行磷酸化过程，从而抑制肿瘤组织血管再生以及肿瘤细胞在体内发生转移。Masahito S等[20]研究表明EGCG能够抑制肿瘤细胞的生长，主要是通过抑制结肠癌细胞生长因子及受体，增强该受体结合蛋白的表达。此外,EGCG对乳腺癌、肝癌、肺癌等都有较强的抑制作用。Dale GN等[21]研究了绿茶多酚对人乳头状瘤病毒的治疗作用。在接受EGCG单体或去咖啡因绿茶儿茶素混合物制剂治疗的病人，50%左右的病人有显著的反应，而且几乎没有副作用，起到预防和治疗癌症的作用。Nishikawa等[22]研究发现EGCG能够诱导肝癌细胞凋亡，对肝癌起到抑制作用。同时Rieko Y等[23]研究证实EGCG也能够诱导肺癌细胞凋亡，对肺癌起到抑制作用。鲁藜[24]研究表明EGCG与化学药品苯甲基-α-N-乙酰半乳糖胺类似的去糖基化作用和抗肿瘤侵袭转移效应，进一步证实了其抗肿瘤作用。

2 EGCG对哺乳动物生殖的影响

目前，国内外对EGCG的研究报道多集中在医学领域，尤其是在抗氧化、清除自由基、防癌抗癌中的作用，但甚少报道其在哺乳动物生殖方面的影响。EGCG作为天然、无毒性抗氧化剂，如何提高卵母细胞的成熟率和受精率是一个值得探讨的问题。

2.1 EGCG对哺乳动物生殖细胞体外发育的影响

由于卵母细胞或胚胎的体外成熟培养时，其抗氧化性比体内低，因此卵母细胞或胚胎离开供体后不能得到母体抗氧化剂的保护，所以在体外培养时添加抗氧化剂以提高体外培养的效果。Wang等[25]研究了绿茶多酚对牛卵母细胞体外成熟(IVM)、体外受精(IVF)、细胞内的谷光甘肽(GSH)浓度和胚胎发育的影响。添加15、20、25μmoL的绿茶多酚，在添加量为15μmoL时成熟卵母细胞内的GSH分泌量最高(P＜0.05)，而在添加量为20或25μmoL时较低(P＜0.05)。结果表明，在体外成熟时添加适当浓度的绿茶多酚(15μmoL)对后期的胚胎发育有益，而且与牛卵母细胞内的谷胱甘肽浓度相关，过高或过低均不利于卵母细胞成熟和胚胎的发育。谷亚轻等[26]研究了EGCG对小鼠卵母细胞成熟的影响。在裸卵(DO)和包裹颗粒细胞3层及以上的小鼠卵母细胞成熟培养体系中分别添加0、10、15、20、25μmoL浓度的EGCG，培养16 h后观察结果，10μmoL和15μmoL浓度添加组与不添加组之间结果差异不显著，20μmoL添加组与各组间差异显著，效果最好。25μmol添加组与各组间也表现为差异显著，但效果最差。结果表明在小鼠卵母细胞成熟培养液(TCM-199体系)中，培养卵丘卵母细胞复合体(COCs)时EGCG的最佳添加量20μmoL，可以显著提高卵母细胞的成熟率。ZRoth等[27]研究了体外注射EGCG后，热应激对小鼠胚胎体内发育的影响，结果表明EGCG对母体热应激引起的卵母细胞破坏具有一定的保护作用，对小鼠胚胎体内发育有促进作用。邹恒等[28]研究对EGCG用于小鼠卵母细胞体外成熟的试验，在COCs和DO的小鼠卵母细胞成熟培养体系中分别添加0、10、15、20、25μmoL浓度的EGCG，结果表明在小鼠卵母细胞培养体系中添加浓度为20μmol的EGCG时对卵母细胞的成熟有显著促进作用，添加浓度为25μmol的EGCG时则有显著抑制作用。尚丽青等[29]研究了添加15μmol/L的EGCG时对山羊卵母细胞成熟表现出了明显的促进作用，降低了卵母细胞中谷光甘肽氧化速度。Mor teza Yavar i等[30]研究了添加EGCG对猪的卵母细胞发育的影响，在猪胚胎的体外培养环境中添加0、1、5、10、50μmol/L浓度的EGCG，研究表明添加量为0μmol/L和1μmol/L时，猪的卵裂率、囊胚率、DNA片段化、凋亡均无差异，添加量为10μmol/L和50μmol/L时，影响了猪卵母细胞的发育，导致胚胎死亡。同时Spinaci等[31]也证实了在添加0、5、10、15、20、25μg/mL的EGCG，对猪卵母细胞IVM和IVF的发育均无影响，在25μg/mL的剂量下，孤雌激活后发育到囊胚的数量显著下降，其他无差异。

2.2 EGCG对哺乳动物精子的影响

EGCG能消除体内自由基，对超氧阴离子自由基的清除率达98%，对自由羟基的清除率达99.3%～99.97%[32]。因此其能够提高体内自由基消除酶的活性，进而减少了由此所致的DNA损伤。Spinaci等[31]在体外进行研究发现,在猪体外受精过程中添加EGCG可以减少精子产生过氧化氢，其添加量为10μg/mL时可以明显增加受精率，但添加量为25μg/mL时显著降低受精率。Higdon等[33]认为EGCG在体外能有效地减少活性氧簇，但在体内可能通过影响转录因子或者酶的活性来间接地发挥抗氧化剂的作用。Hi rokazu Kusakabe等[34]研究了添加EGCG对精子的影响，结果表明其对于活动的精子，ICSI(卵胞浆内单精子注射技术)后在第1次卵裂时，染色体结构畸形并未增加；对于不活动的精子，添加10μmoL的EGCG处理的卵发生染色体结构畸形。Val loraniC等[35]研究了添加EGCG对精子储藏的影响，结果表明其对精子储藏时染色和排序变化起到抑制作用。

卵母细胞受精的关键是卵母细胞的成熟培养。动物卵母细胞在体外成熟培养时，会接触比体内更多的氧，产生的氧自由基对卵母细胞的成熟起到抑制作用，可能是因为添加EGCG以后降低了卵母细胞中谷光甘肽氧化速度[36]，减缓了细胞内部的氧化过程，后期对受精的影响也可能是因为在卵母细胞前期成熟培养中添加的EGCG延缓了卵母细胞内部的氧化过程[37]，从而使其能够相比其他细胞有更长的生存时间。因此添加适宜EGCG对哺乳动物卵母细胞在体外发育时起到抗氧化保护作用，有效地促进卵母细胞的成熟以及卵母细胞受精和胚胎的发育，受精率显著增加，并对精子的储藏、发生、染色和排序变化起到抑制作用。

3 发展前景

EGCG为天然无毒性抗氧化剂，除具有很强的医学应用前景外，根据其自身的特征，将来还应用于体外生殖细胞的培养、后期胚胎发育。特别是近年来，由于空气污染、职业接触、生活习惯等环境变化，影响精液质量[38]，降低了男性精液质量和生育能力。有学者研究证实，每日适当饮茶即可以补充一定量的EGCG。一杯200mL的普通绿茶中大约含有140mg的EGCG、65mg的EGC、28mg的ECG和17mg的EC[39]。我们可以推测在日常饮食中摄入适当EGCG，可以降低精子畸形率，对雄性生殖系统的保护具有一定的积极意义。因此，随着研究的更加深入，EGCG在体外生殖细胞的培养、后期胚胎发育以及对精子的影响等方面将应用更加广泛，具有良好的研究价值和发展前景。

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