茶叶的抗过敏功效与机理

林勇，黄建安，王坤波，陈美艳，刘仲华

国家植物功能成分利用工程技术研究中心 湖南农业大学茶学教育部重点实验室，410128

过敏反应自从被里柴特（Charles Robert Richet）第一次发现以来一直没有国际公认的定义，直到2005年“过敏反应定义和管理第二次讨论会”的召开才赋予它明确的定义：“过敏反应是一系列快速开始并有可能导致死亡的变态性反应”[1]。目前，医学上过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应，属于异常或病理性的免疫反应。反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快，多在1～10 min后出现，但也有在几日后出现的；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤，有明显的遗传倾向和个体差异[2]。临床上的过敏反应可根据发病类型分为速发型（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型）和迟发型（Ⅳ型）两大类4 个分型。其中Ⅰ型过敏反应一般被认为是在抗体IgE 参与下，由特定抗原刺激所引起的。

在全球范围内特别是工业化国家，过敏性疾病患者的数量正在逐年增加[3]。据文献报道，过敏性疾病患者的人数已经超过世界总人口的1/4[4]。世界变态反应组织公布的30个国家过敏性疾病流行病学调查结果显示：在这些国家的12亿总人口中，约22%（约2.5 亿人）患有IgE 介导的过敏性疾病，如过敏性鼻炎、哮喘、特应性皮炎、过敏性结膜炎等[5]。近年来，过敏性鼻炎在全球的发病率呈现连年增长趋势，患者保守预计有5 亿以上[6]，占世界总人口的10%～20%[7]。据报道，美国有四五千万人有过敏问题，其中3 950万人患有季节性过敏性鼻炎，已有170多种食物引起IgE介导的过敏[8]。据世界卫生组织估计，全球约有1.5亿哮喘患者，并呈逐年上升趋势，其中50%的成人及至少80%的儿童均由过敏因素如花粉引发[9]。随着环境的变化，我国的过敏性疾病患者越来越多，患病比例由20 世纪50年代的10%～20%上升到近年来的30%～50%[10]。

近几十年来，世界范围内过敏性疾病的日益流行已成为一种健康问题，世界卫生组织高度重视过敏性疾病的预防和治疗[11]。茶是世界上仅次于水的第二大饮料，我国是世界第一大产茶国和第一大茶叶消费国。已有研究表明，茶多酚、儿茶素、甲基化儿茶素、茶皂素、茶黄素等茶叶功能成分具有一定的抗过敏作用，因此，人们可能通过科学饮茶以预防和治疗过敏症。

一、茶叶功能成分的抗过敏功效

1.茶多酚与儿茶素的抗过敏作用

茶多酚大多属于缩合单宁，是茶叶的主要有效成分，占茶叶干重的20%～30%，主要由儿茶素、黄酮及黄酮醇、花色素、酚酸及缩酚酸4 类化合物组成。儿茶素属于黄烷醇类化合物，是茶叶中多酚类物质的主体，在茶叶中的含量为干重的12%～24%，主要成分为EC、EGC、ECG 和EGCG 等。研究表明，茶多酚与儿茶素的抗过敏作用尤其是抗速发型过敏反应的作用效果明显。茶多酚抗过敏作用主要通过以下途径实现：①茶多酚抑制化学物质诱导的过敏反应。ECG、EGC、EGCG、绿茶、乌龙茶、红茶可抑制被动性皮肤过敏（PCA），其中EGC、EGCG的抑制作用比常用的抗过敏药物曲尼斯特（Tranilast）强，表明茶多酚对I 型过敏有显著的防护作用[12]。RBL-2H3 细胞具有肥大细胞的许多生物学特性，活化后可以发生脱颗粒反应，近年来多用于药物致敏性筛选和机制研究。王启隆等[13]研究茶属植物及茶多酚类成分对抗原诱导RBL-2H3 细胞过敏反应的抑制作用，结果表明茶属植物和EGCG 均有抑制RBL-2H3 细胞脱颗粒作用，具有明显的抗过敏功效。潘增烽等[14]探讨儿茶素对过敏性哮喘小鼠炎症反应的治疗作用及其机制，发现儿茶素可有效缓解鸡卵清蛋白（OVA）所致的过敏性哮喘小鼠的Th2 型炎症反应及其过敏症状，其作用可能是通过调控NF-κB 通路，抑制胸腺基质淋巴生成素（TSLP）表达而实现的。②茶多酚抑制组胺及过敏介质的释放。组胺是过敏的诱导因子之一，它广泛存在于全身的组织细胞（肥大细胞和嗜碱性细胞）中；当组织发生过敏反应时，会引起肥大细胞破裂释放组胺，引起毛细血管和微静脉的扩张及管壁通透性增加，血浆漏入组织，导致局部组织红斑水肿、风团、哮喘、腹痛甚至休克 等 症 状[15]。Sugiyama 等[16]利 用EC、EGC、ECG、EGCG对化合物48/80诱导大鼠肥大细胞组胺的释放进行研究，结果表明EGC 和EGCG 能强烈抑制组胺的释放，比目前常用的抗过敏药曲尼斯特的抑制效果强2～10 倍，可预防过敏症的发生。江涛等[17]利用小鼠PCA 实验、组胺引起正常豚鼠离体回肠收缩试验、豚鼠Schultz-Dale回肠收缩反应，以及测定过敏豚鼠肺脏慢反应物质（SRS-A）含量等方法，研究发现茶多酚的抗过敏作用可能与抗组胺及抑制SRS-A 生成有关。③茶多酚还能抑制活性因子如抗体、肾上腺素、酶等引起的过敏反应。Ohmori 等[18]研究了儿茶素（EGCG、EGC、ECG、EC、C 和GCG）对IgE 抗体被动敏感大鼠腹腔肥大细胞组胺释放的抑制作用，结果表明，除EC外其他儿茶素均有明显的抑制活性。透明质酸酶是过敏的诱导因子之一，具有将组胺从肥大细胞中释放出来的作用。日本山本前田等[19]研究发现，茶多酚对透明质酸酶具有显著的抑制作用。Ratnasooriya 等[20]通过体外实验也指出EGCG 具有显著地抑制透明质酸酶作用。④肾上腺对发炎因子组胺具有很好的拮抗作用，茶多酚促进肾上腺、垂体的活动而具有消炎作用[21]。

2.甲基化儿茶素的抗过敏作用

将其他基团引入儿茶素结构中，可有效提高儿茶素的稳定性和生物利用率，并能特异性地增强儿茶素的药理作用。其中，甲基化儿茶素抗过敏药性表现突出，而且它们的生物学功能已经在体外和体内实验中得以证实。近年来，甲基化的EGCG 相继从茶叶和EGCG 的体内代谢物中被检测出来，其结构式如图1所示[22]。日本佐野等[23]研究发现， 茶叶中儿茶素的甲基化产物EGCG3"Me、EGCG4"Me可抑制I型过敏反应，且抑制效应强于EGCG。铃木等[24]的研究也显示，4种儿茶素EGCG、ECG、EGC和EC对唑酮诱导的小鼠Ⅳ型过敏有较强的抑制效果，EGCG 和ECG抑制作用最强，同时EGCG 的两种甲基化衍生物EGCG3"Me、EGCG4"Me 对小鼠Ⅳ型过敏的抑制效果明显优于EGCG。日本喜则等[25]研究指出，甲基化EGCG 具有通过抑制IgE 受体荨麻疹（FcεRI）的表达，达到抑制嗜碱细胞的作用，而嗜碱细胞是释放组胺的血液细胞，很多抗过敏药的作用就在于阻止组胺的释放。山本前田等[26]的研究也指出，口服甲基化EGCG可抑制小鼠I型过敏反应，甲基化EGCG 抑制小鼠皮肤被动过敏反应的效果是EGCG 的两倍。甲基化EGCG 可通过抑制多个蛋白质酪氨酸激酶（PTK）活性而抑制肥大细胞的活性，从而也抑制组胺及白细胞三烯释放。

此外，吉野等研究显示C-2 差向异构体GCG、GCG3"Me 和GCG4"Me 对小鼠Ⅳ型过敏有较强的抑制作用，抑制率分别为52.1%、53.3%和54.8% ， 要低于相对应的儿茶素（EGCG、EGCG3"Me 和EGCG4"Me），这3 种儿茶素的抑制率分别为88.0%、73.2%和77.6%[27]。吉野等人研究也指出了C-2 差向异构体GCG 和GCG3"Me 对OVA 诱导的小鼠Ⅰ型变态反应的抗过敏作用与相应的儿茶素相当，特别是在I 型变态反应过程中，GCG3"Me 对2 型T 辅助细胞和肥大细胞活性具有显著影响。这些结果表明，茶儿茶素在高温热处理过程中产生的C-2 表观化对Ⅰ型变态反应的预防作用并无不利[28]。甚至有文献报道不同儿茶素在相同剂量的条件下对肥大细胞组胺释放的抑制作 用 顺 序 为GCG3"Me＞EGCG3"Me＞GCG＞EGCG[29]。

3.茶黄素的抗过敏作用

茶黄素最早在红茶的发酵过程中被发现，是一类由多酚类物质经氧化聚合反应而形成的具有苯并卓酚酮结构的色素，最主要的成分为茶黄素（TF）、茶黄素-3-没食子酸酯（TF-3-G）、茶黄素-3'-没食子酸酯（TF-3'-G）和茶黄素-3,3'-双没食子酸酯（TFDG）4 种茶黄素[30]。吉野等研究发现茶黄素-3-没食子酸酯（TF-3-G）和茶黄素-3,3'双没食子酸酯（TFDG）两种茶黄素通过经皮注射和口服都能预防恶唑酮诱导的雄性ICR 小鼠IV 型过敏反应；同时口服50 mg/kg 剂量的茶黄素可抑制IV 型变态反应小鼠血清和/或耳中某些促炎细胞因子、白细胞介素-12（IL-12）、干扰素-γ（IFN-γ）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平的升高，也可防止有过敏症状的小鼠血清抗氧化活性下降；其抗过敏作用机制包括抑制细胞因子的波动和维持过敏小鼠的抗氧化状态[31-32]。也有文献报道茶黄素对透明质酸酶具有显著的抑制作用，其中茶黄素双没食子酸酯的抑制活性达99.1%[21]。

图1 甲基化EGCG的结构式

4.茶皂素的抗过敏作用

茶皂素作为一种性能优良的天然非离子表面活性剂，广泛应用于日化、建材、纺织、医药、农药等领域。20世纪90年代起，相继有学者研究了茶叶皂苷的抗变态反应作用。阿卡吉等[33]研究认为，茶叶皂素（Tea-leaf Saponin,TLS）具有明显的抗过敏活性，动物实验表明TLS 可抑制豚鼠实验诱发的过敏性哮喘，ID50为61.7 mg/kg，呈剂量效应关系；还可抑制48 h 的大鼠被动皮肤过敏反应，其效果与传统药物曲尼司特相似。0.01～0.50 μg/mL TLS 对化合物48/80 诱导的大鼠腹腔肥大细胞组胺释放有抑制作用，1～100 μg/mL TLS还能抑制致敏豚鼠肺组织中抗原诱发的白三烯释放，其稳定肥大细胞膜和抑制过敏介质释放可能与其对实验性哮喘和PCA 反应的抑制作用有关。森川等[34]通过体外细胞培养实验研究表明，茶叶皂苷Foliatheasaponin II和III能抑制RBL-2H3细胞中的β-己糖胺酶的释放，脱颗粒反应可以通过β-己糖胺酶的释放来表现。此外，来源于茶树花的6个茶花皂苷Floratheasaponin A、B、C、D、E 和F也显示出能抑制RBL-2H3 细胞中的β-己糖胺酶的释放[35]。这些结果提示TLS 在临床上可能作为变态反应的拮抗剂。

二、不同茶类的抗过敏功效

日本Benifuuki绿茶以其EGCG3"Me含量高和抗过敏性受到了专家和学者的重视[36]。山本前田等[37-38]研究表明，饮用Benifuuki 绿茶对于缓解过敏性鼻炎症状十分有效；在花粉飘散的季节前，喝Benifuuki 绿茶1.5 个月可以减轻花粉症。佐野等[23]的研究表明，冻顶乌龙茶儿茶素由于含有较高含量的甲基化儿茶素对小鼠Ⅰ型过敏抑制作用最强，红誉绿茶（Benihomare）次之，薮北种（Yabukita）最弱。苏学素等[39]采用透明质酸酶体外抑制研究不同茶类的抗过敏能力，结果表明，甜茶、红茶、绿茶和乌龙茶均有较强的抗过敏能力；不发酵茶的抗过敏能力大于半发酵茶，半发酵茶大于发酵茶，说明抗过敏能力与未被氧化的多酚类物质的含量成正比。李晚谊等[40]对不同茶叶的研究表明，11 种云南大叶种市售茶叶（包括绿茶、红茶、青茶等）均具有较强的抗过敏活性，其抗过敏活性高于福建乌龙茶和广西甜茶。王蕾等[41]通过研究表明，不同加工方式的同种茶叶，抗过敏活性存在差异，红茶抗过敏作用较绿茶强。这可能与茶叶加工过程中生成除儿茶素外的其他抗过敏有效成分有关，如茶黄素。

三、抗过敏茶制品的开发

茶叶提取物由于其诸多药理功效已广泛应用于医药、化妆品、保健品及食品添加剂等领域[42]。据英敏特公司最新统计数据显示，2011—2014年中国与全球市场面部护肤品草本原料中绿茶提取物分别以占据全样本统计的12.9%与11.1%高居榜首，其主要原因归于绿茶提取物清淡温和且功效强。EGCG 作为绿茶提取物中生物活性最强的儿茶素类化合物，赋予了化妆品延缓光老化、美白、抗敏、祛痘、收敛、保湿等多重功效[43]。目前日本已经利用甲基化儿茶素含量较高的茶树品种“Benifuuki”和“红誉”等，开发出具抗过敏作用的绿茶和茶饮料，目前还在开发具有抗过敏作用的茶食品[44]。罗正飞通过对我国西部大量茶树资源的调查研究，筛选出了一些高含量的EGCG3"Me 的茶树品种， 分析得出EGCG3"Me 在中叶种中含量较高，尤其是适合做乌龙茶、绿茶的一些中叶型品种[45]。医学界近年来将透明质酸酶作为抗I型过敏药物筛选的测试对象，因此茶多酚可用于抗过敏药物。日本申请了一种以茶多酚为活性配料的透明质酸酶抑制剂，该制剂可作为化妆品，用于防治过敏和发炎。

四、小结

现代医药学研究成果表明，茶叶含有茶多酚、儿茶素、茶色素、茶皂苷、茶氨酸、生物碱等多种成分，构成了其生津回甘、抗炎抑菌、清热解毒、抗过敏等作用和功效的物质基础[46]。其中，茶叶中儿茶素的甲基化产物展现了更为显著的抗过敏功效，这也是研究人员利用甲基化儿茶素含量较高的茶树品种开发具抗过敏作用的绿茶、茶饮料及食品的原因。同时，一些发酵型茶叶的抗过敏能力优于绿茶，这可能与茶叶加工过程中生成除儿茶素外的其他抗过敏有效成分有关，如茶黄素。此外，一系列的研究结果表明茶叶及茶叶中的茶多酚、儿茶素等对速发型过敏反应的抑制作用更为显著，其主要通过抑制化学物质诱导的过敏反应、抑制组胺及过敏介质的释放、抑制活性因子如抗体、肾上腺素、酶等引起的过敏反应，以及促进肾上腺、垂体的活动而有消炎作用等途径起到抗过敏的作用。