茶红素的生物学活性分析与研究

何鑫（中国环境管理干部学院，河北秦皇岛066010）



茶红素的生物学活性分析与研究

何鑫
（中国环境管理干部学院，河北秦皇岛066010）

摘要：红茶汤色成分中主要包含一种名为茶红素的物质，茶红素含量会对红茶品质形成直接影响，并且这种成分具有一定的保健效果。现对茶红素和其研究进展进行概述，并深入剖析茶红素的制取和分离，最后，提出茶红素的功效。

关键词：茶红素；生物学；活性

随着医学事业的不断发展和进步，茶红素具有抗病毒、抗病菌、抗心脑血管疾病等诸多优点，能够对高血压、高血脂、脑梗塞等疾病起到极好的预防和治疗作用。我国作为茶叶大国，茶叶生产量较大，但茶制品的研究成果相对较低，所以，对茶红素的生物学活性研究逐渐成为了研究的重点内容。

1 茶红素

1.1 茶红素概述

茶红素属于异质类型的酚性酸性色素的统称，通常在普洱茶（熟茶）与红茶中较为常见，且含量丰富。这种色素在普洱茶中属于重要的汤色成分，其对茶汤浓度存在一定影响，同时也是普洱茶滋味强度影响的重要成分之一。茶红素属于抗氧化剂，且抗氧化能力很强，能够辅助老化机体实现对生物氧化的抵抗，与茶多酚类存在相似效果，但效果更强。在生物化学中，茶红素属于异质性褐红色或者红色的、差异性极大的酚性物质，很难做到这类物质的提取，干茶中橙褐色化合物约占茶红素的6%-8%重量，在色泽与味道等方面存在重要作用。

1.2 茶红素的发现

最开始，茶叶发酵被人们理解为微生物的作用和影响，而Bamber Nanninga将茶叶中的氧化酶进行提取和分离，从而充分解释了红茶发酵的过程是由于生物催化剂酶的作用，因此，人们开始对茶叶发酵有了正确的认知。1952年，Robertts研究出红茶在发酵后的初始产物是由于焦性没食子基经酶促氧化而产生的，从而形成红茶色素。1962年，Roberts使用双向纸层析法发现茶红素，并进行命名。由于对茶红素的研究不断增多，人们对茶红素中所具有的特殊功效也有了更为深入的认识，并以此进行深入研究，将其不断应用于医药保健领域。

1.3 茶红素的分类

茶红素的分类通常是依照其本身的溶解性与色谱执行的，相关研究结果显示，依照色谱分类茶红素，可分为不可辨析茶红素、可辨峰值可溶性茶红素及无法被色谱柱吸附茶红素。Roberts按照茶红素的溶解性进行分类，红茶汤使用正丁醇进行提取，根据不同溶剂对其溶解度将茶红素分为溶于乙酸乙酯的1号茶红素、溶于水和乙醚的2号茶红素和仅溶于水的3号茶红素。

2 茶红素的研究进展

2.1 茶红素形成的研究进展

茶红素的来源主要集中于红茶当中，茶多酚类化合物在经过聚苯醚（PPO）和过氧化酶（POD）氧化后产生的氧化产物，一般是依照酶促模拟氧化和化学氧化实现的体外模拟氧化，进而实现对儿茶素与氧化产物的氧化研究机理研究。

茶红素的形成是通过一系列生物化学反应实现的，其中包括儿茶素的酸化聚合反应、儿茶素的氧化聚合反应、儿茶素的氧化骈环反应、儿茶素的聚合物次级环化反应、蛋白质与儿茶素聚合物缔合反应及儿茶素的甲基聚合反应等。

2.2 茶红素与红茶质量关系

在红茶中，含量最多的是茶红素，在红茶总量中大约占据红茶的20%。而红茶中多酚类物质有70%是茶红素，这明显说明红茶质量与茶红素之间存在的密切关系。茶红素含量的多少决定了红茶汤滋味的浓度和颜色，所谓“红汤红叶”这种说法，就是由红茶中的茶红素决定的。

2.3 茶红素制备研究进展

茶叶多酚类物质与茶黄素均具有一定的保健功效，但茶红素对人体的保健作用并不被多数人关注。近些年，科学技术水平不断提升，茶红素的制备提取逐渐被人们研究开发，随着各种分离、提纯方式的发展和进步，茶红素的制取已经逐渐成熟，为茶红素在医药、保健方面发挥作用起到积极作用。

3 茶红素的制取和分离

茶红素的制取方法主要分为有机溶剂提取法和色谱分离法两种。

3.1 有机溶剂提取法

茶红素活性不同为提取茶红素提供有效途径，采用正丁醇、酸性正丁醇和乙酸乙酯等依照活性差异提取茶红素成为可能。通过这种方式，提取茶红素后，将其进行分类整理，制取出5种不同茶红素，并在此基础上进行分离提纯，最终得到不含有咖啡碱、儿茶素的茶红素。

3.2 色谱分离法

色谱分离法主要分为高速逆流色谱（HSCCC）、离心沉淀色谱（CPC）和Sephadex LH-20柱色谱3种方法。其中，使用高速逆流色谱法能够制取一种高纯度的茶红素，使用离心沉淀色谱法能够制取正丁醇可溶和乙酸乙酯可溶两部分茶红素，使用Sephadex LH-20能够根据物质分子量大小的不同，得到不同分子量的三种茶红素。

4 茶红素的生物学活性

4.1 抗心脑血管疾病功效

经研究表明，茶红素具有较好的防止血小板粘附效果，主要是由于茶红素中含有对血管紧张素Ⅰ酶转换酶（ACE酶）具有加强的抑制效果，在一定程度上起到了降压效果，从而对动脉硬化导致的心脑血管疾病。需要注意的是，茶红素对梭肚酶的抑制作用相对较弱。已经逐渐应用于对心脑血管疾病的防治中，起到改善患者微循环的效果，药理价值较高。

4.2 抗衰老氧化功效

茶红素能够对生物体中的各种酶活性进行调节，消除自由基，实现抗氧化作用。人体中自由基过量，将导致脂质过氧化加速，使代谢功能出现异常，发生明显下降，造成机体衰老。而茶红素可以经亲核性肽与众多亲电子化合物形成催化反应，造成外源化合物在进行转化时活性降低，从而有效降低生物活性产物含量，起到对人体的保护作用。研究发现，茶红素对于清除自由基、抑制生命代谢、实现抗老化具有鲜明作用，因此，在抵抗衰老方面，茶红素逐渐受到人们关注。

4.3 抗病毒功效

茶红素对于抑制脱氧核酸与核糖核酸聚合酶活性存在鲜明作用，其能够有效的使冠状病毒与牛轮状病毒失去效果，这是因为在茶红素中存在的没食子酞基团可提升其对病毒的抑制效果。据相关报道显示，红茶提取液中的茶红素能够完全抑制人体内的人状轮状病毒的毒性，起到较好的抗病毒功效。

4.4 抗突变功效

细胞色素CYP450突变的主要原因，茶红素对CYP450所引起的突变起到极好的抑制激活功效。人体淋巴细胞体外实验结果证实，红茶中的茶红素能够充分抑制机体色素细胞，使其对癌症的诱发作用效果降低，从而降低突变的可能。另外，茶红素的形成过程包含众多的合成反应和分解反应，其中间物质较多，且通过对过氧化氢异丙苯、丹酮、迭氮化钠、4-硝基邻苯二胺等，对生物细胞的基因突变起到显著抑制功效。

4.5 预防肥胖功效

在人体中，有类似胰岛素的生长因子会导致叉头转录因子的蛋白磷酸化，对磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的活性起到了一定的抑制作用，而这是导致患者肥胖的主要原因。茶红素对于高脂导致的体重增加存在一定抑制作用，实现预防肥胖的功效。

4.6 抗炎功效

通常来讲，炎症病原细胞会通过过氧化物和活性氧化物实现对肠壁组织细胞造成损伤，其原因是病原物质为半抗原细胞，且性质为酸性，在人体内无法形成单独的诱导免疫反应，而是需要通过乙醇的辅助，将其与肠道粘膜进行反应和转化，进而诱发相应的免疫反应，促使抗原产生。并且，抗原细胞能够刺激淋巴细胞向致敏淋巴细胞转化，经常会出现肠道炎症，而茶红素能够清除上述病原物质，有效减少肠道炎症的发生，也对细胞脂质的过氧化程度起到一定的效果。茶红素通过有效调节炎症的介质和炎症性细胞因子，以降低氨酸蛋白酶的活性，对炎症细胞起到极佳的抑制活性的作用，从而起到抗炎功效。

4.7 抗白血病功效

茶红素能够对慢性粒白细胞和细胞淋巴瘤细胞的生长造成不同程度的影响，这就说明茶红素能够充分抑制病毒细胞DNA的合成与细胞增殖，从而对可引发白血病的细胞起到破坏的功效。茶红素通过下调细胞内蛋白酶的基因表达量，将细胞分裂的过程进行控制，同时，保持连续分裂的能力不被表达，最终实现抗白血病的功效。

4.8 抗癌功效

茶红素能够有效抑制表皮生长因子受体和血小板衍生生长因子受体的自动磷酸化活性，这种抑制效果直接起到预防肿瘤细胞的增值，起到较好的抗癌功效。相关实验表明，茶红素在磷脂酰肌醇-3-激酶的作用效果下，能够将霉素的蛋白质制造过程进行抑制和清除，也对酶的制造过程和集体的免疫功能起到控制和改善的功效。另外，茶红素通过缩小癌变组织的体积，充分减少在病变组织部位的血液供应情况，对癌症的防治起到极好的效果，但茶红素对正常人体增长表皮角质细胞形成无影响。

5 茶红素应用前景

茶红素的医药、保健作用在未来发展中存在重要影响力，其在医药和食品领域存在重要价值。茶红素安全性高、稳定性强、水溶性优等诸多特点在食品领域应用价值较高，兼具其保健效果，可用作天然可食用色素。在医药领域中，由于茶红素能够改善血凝症状，逐渐成为治疗血管性老年痴呆的首选药物。另外，茶红素在治疗慢性胃炎、胃癌等疾病中的临床效果较好，充分改善患者自由基的代谢指标和血液的流变性，相比于传统的口服降糖药物和胰岛素来说，更有利于患者的健康和病情恢复。另外，茶红素所具有的消炎作用可用于清除口臭，将其作为牙膏能够起到防龋抗龋和洁净牙齿的功效。

目前，尽管茶红素的药理功效已经作为药物原料被广泛的应用于临床治疗当中，但是尚未得到单体化合物，所以，对茶红素的生物学活性分析仍然处于一个不断发展和研究的过程。

参考文献

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基金项目：河北省教育厅课题，课题名称：河北省城市温室气体清单编制实践研究，课题编号：SZ151193。

作者简介：何鑫（1980-），男，锡伯族，辽宁沈阳人，硕士，讲师，研究方向：微生物学、环境微生物学。