茶叶的药理活性研究进展

2021-10-22王豪李厚峄洪叶杨欢燕宇魏锐董好岩

蚕桑茶叶通讯 2021年5期

王豪李厚峄洪叶杨欢燕宇魏锐董好岩*

(泰州学院江苏省手性医药化学品生物制造重点建设实验室 225300)

茶叶由山茶科山茶属(Camellia)植物幼嫩的叶或芽加工而成，是当今世界消费量最大的三大无酒精饮料之一，其化学成分主要包括多酚类(茶多酚)、生物碱、三萜及有机酸等其他类化合物[1～3]。其中，茶多酚是茶叶的主要化学成分，生物碱与茶多酚一般被认为是茶叶的主要活性成分[1, 3～5]。

茶叶的悠久使用历史与其丰富的药理活性密切相关。现代药理学研究表明，茶叶具有兴奋中枢神经系统、抗辐射、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、利尿、降血压等诸多药理活性，其活性与茶叶中的生物碱和茶多酚类化合物密切相关[1～7]。其中，茶叶兴奋中枢神经系统、降血压、抗氧化、抗龋齿等活性的作用机制研究相对较为透彻，临床已明确有效并广泛使用；茶叶的抗炎、抗辐射、抗疲劳、保肝、降糖、利尿等活性在动物实验中效果明显，而临床研究及应用有待进一步深入；茶叶的抗肿瘤、抗菌、抗病毒等活性研究则多体现在细胞水平和分子水平。

1 对中枢神经系统的作用

茶叶中含有的咖啡碱、茶碱、可可碱等嘌呤类生物碱对中枢神经有兴奋作用，大剂量皮下注射时，可兴奋呼吸中枢、血管运动中枢以及迷走神经中枢[1]。这类物质对大脑皮层具有选择性兴奋作用，能强化人类的思维活动，使人精神振作，提高对外界印象的感受力，其中，咖啡碱作用强度最强，茶碱次之，可可碱最弱[1～2]。

茶叶中的茶氨酸与谷氨酸化学结构相似，可与谷氨酸竞争性结合谷氨酸受体，从而拮抗谷氨酸的兴奋性毒性而发挥神经保护作用；茶氨酸也是咖啡因的拮抗剂，可抑制咖啡因引起的兴奋而具有安神作用；茶氨酸还能增强 α脑电波，使人镇静并产生放松感；同时，茶氨酸影响到大脑中多种神经递质的释放与消除，如抑制神经细胞对谷氨酸的再摄取、增加脑内γ-氨基丁酸的浓度、增加大脑纹状体、海马及下丘脑等部5-羟色胺的浓度[3, 8]。

茶叶中的茶多酚同样具有中枢神经系统保护作用。研究表明，表没食子儿茶素没食子酸酯在低浓度时具有神经保护作用，其作用机制包括鳌合金属、清除自由基、调节细胞信号转导通路、调节线粒体功能、调节泛素-蛋白酶体系统、干扰凋亡基因的过度表达等[2, 6]。研究发现，表儿茶素可通过Nrf2信号通路保护中枢神经，也可以通过减少血红素加氧酶-1的诱导、降低脑内出血(ICH)诱导的激活蛋白-1和基质金属蛋白酶-9的活性、调控铁依赖性细胞死亡相关的基因表达等途径来保护大脑[9]。

2 对心血管系统的作用

茶氨酸对心血管系统的调节作用主要表现为降血压作用。动物实验证实，茶氨酸能够降低高血压大鼠的血压，其作用机制为：应激反应刺激神经系统产生大量缩血管激素，导致血压升高，而茶氨酸能够拮抗植物神经系统的应激反应，从而抑制应激引起的血压升高[10]。另据报道，茶氨酸也可以通过调节多巴胺和5-羟色胺等神经递质的含量，从而在人和动物心血管系统实现调节血压的功能[8]。

实验表明，茶多酚具有抗动脉粥样硬化的功能。动物实验中，茶多酚能明显降低血清总胆固醇的含量、降低动脉粥样硬化指数，同时升高肝系数，从而减缓主动脉粥样硬化病变的程度；同时，茶多酚中的儿茶素和黄酮苷类化合物，具有维生素P原作用，能维持血管的正常通透性，增强血管韧性，因而能够预防和治疗高血压[11]。此外，儿茶素还能抑制血管紧张素Ⅰ转化酶活性，阻止无升压活性的血管紧张素Ⅰ转换成有升压活性的血管紧张素Ⅱ，从而达到降压效果[3, 5]。

茶色素可预防心脑血管疾病，其作用机制为改善红细胞形态，通过调整血液中红细胞的聚集性和血小板的粘附聚集性而降低血浆粘度，进而降低全血粘度；同时，茶色素能够改善微循环，通过保障氧和组织血液的供给而提高组织代谢水平，促进机体整体免疫力的提升，从而预防心脑血管疾病[12]。

另外，茶多糖据报道也具有降压作用[3, 13]。

3 抗菌和抗病毒活性

茶叶具有广谱抗菌活性，茶多酚和茶色素是茶叶抗菌的主要活性成分。体外实验表明，茶多酚对各型痢疾杆菌皆表现出明显的抑制作用，对霍乱弧菌、绿脓杆菌、变形杆菌和伤寒杆菌也具有显著的抑菌活性；茶黄素能显著抑制金黄色葡萄球菌、肉毒芽孢杆菌、荚膜杆菌、肠炎弧菌、蜡样芽孢杆菌的生长[6, 12]。此外，茶皂素在体外对白色念珠菌及红色、黄色、紫色发癣菌显示出一定的抑制作用[12]。

茶多酚具有很强的抗病毒活性，对人体呼吸道合孢病毒(RSV)、胃肠炎病毒、甲/乙型流感病毒、甲型肝炎病毒等均具有显著的抑制作用。其中，儿茶素及其衍生物能够抑制艾滋病毒HIV-1逆转录酶及其DNA聚合酶的活性，而表没食子儿茶素没食子酸酯的抑制活性甚至强于叠氮胸苷三磷酸[4, 14]。此外，茶黄素和没食子酸酯也能够抑制HIV-1逆转录酶及RNA聚合酶的活性[3, 6]。

4 抗肿瘤活性

研究表明，茶叶中的茶多酚、茶色素、茶氨酸、咖啡因、维生素C、维生素E、茶多糖及微量元素(锌、硒等)等都具有抗肿瘤作用，茶叶的抗肿瘤活性是以茶多酚为主的多种有效成分协同作用的结果[3, 6]。茶多酚对多种肿瘤细胞的体外增殖具有明显的抑制作用。田梦秋等发现茶多酚能够明显抑制Hep-2细胞增殖并诱导细胞凋亡，其作用机制与调控凋亡相关基因的表达有关[15]。Hessien等发现茶多酚对人体非小细胞肺癌的抑制作用呈剂量相关性，其作用机制与诱导细胞凋亡有关[16]。张如楠等报道茶多酚对人食管癌Eca-109细胞具有体外抑制作用，作用机制可能与降低Eca-109细胞增殖指数并诱导细胞凋亡有关[17, 18]。Liu等发现茶多酚对人类乳腺癌MCF-7细胞具有抑制作用，作用机制与阻断细胞周期有关[19]。董丽华等报道茶多酚可抑制体外培养人结肠癌细胞株Caco-2的增殖，诱导其细胞凋亡，将其阻滞于G0/G1期[20, 21]。李艳晖等发现茶叶提取物对人结直肠癌细胞Hct-116具有抑制作用，随着茶叶发酵程度的提高，茶多酚含量逐渐降低，其抑癌作用也逐渐降低[22]。严正强等报道茶多酚能抑制人前列腺癌PC-3M细胞的增殖，其作用机制包括：1)下调细胞生存素及周期素D1基因的转录和蛋白表达，促进细胞凋亡；2)下调基质金属蛋白酶-2并上调金属蛋白酶组织抑制因子-2的基因转录与蛋白表达；3)降低肿瘤细胞的侵袭能力[23, 24]。

5 抗炎活性

研究发现，茶叶具有抗炎活性，茶多酚是茶叶抗炎活性的主要药效成分[1～3]。使用2%角叉菜胶导致的小鼠肺损伤模型，Paola等试验过程中，先给治疗组注入25mg/mL的茶多酚提取物，再与对照组一同注入角叉菜胶，结果显示治疗组小鼠组织中中性粒细胞的渗透物、肿瘤坏死因子- α、亚硝酸盐等的含量相较对照组明显减少，表明茶多酚提取物能够有效治疗急性炎症引起的肺损伤[25]。在研究茶多酚提取物对出血-复苏诱导的肝脏炎症的治疗实验中，Relja等发现，茶多酚提取物能够显著降低血清中丙氨酸转氨酶的水平，有效降低多形核白细胞的渗透，明显抑制细胞黏附分子的表达，阻滞IkBa的磷酸化，该实验揭示了茶多酚可能通过NF-KB依赖机制而防治急性炎症引起的大鼠肝损伤[26]。

6 抗氧化活性

茶叶的主要抗氧化活性成分包括茶多酚、茶色素和茶多糖。茶多酚主要通过有效降低自由基的形成并抑制脂质过氧化，从而发挥抗氧化能力。茶色素的抗氧化能力不弱于茶多酚，茶色素能清除机体产生的各种自由基，显著提高红细胞SOD活性，并降低血清MDA含量[12，27～28]。在体外实验中，茶多糖对羟基自由基也表现出显著的清除作用，并且在一定的范围内，茶多糖的剂量与其对羟基自由基的清除率呈线性关系[28～29]。

7 抗辐射活性

茶叶中的多酚类物质，有吸收放射性物质，阻止其在体内扩散的能力[5]。另外，茶多糖也具有抗放射性伤害的作用，并对造血功能有保护作用[29]。实验发现，γ射线照射后的小鼠，饲喂茶多糖可使小鼠保持血色素平稳，抑制红血球下降；经皮下注射茶多糖后，可将经Co60照射的小鼠成活率提升30%[30]。

8 利尿活性

茶叶中的咖啡碱、茶碱、可可碱和茶色素都具有利尿作用。其中，咖啡碱的利尿作用最强，可可碱的利尿作用最为持久，茶色素有轻度利尿作用。茶色素利尿作用机制为抑制肾小管的再吸收，使尿中的钠离子和氯离子含量增多，同时，增加心脏排血量及肾脏血流量，增加肾小球的过滤率[1, 3]。

9 降糖活性

Bettaieb等发现茶多酚中的表儿茶素能通过其氧化还原调节机制来减轻胰岛素抵抗[31]；Cremonini等发现表儿茶素可通过抑制分子应激活化蛋白激酶(JNK)、KB激酶抑制剂(IKK)、蛋白激酶C(PKC)等的活性，从而改善肥胖小鼠的胰岛素敏感性[32]。

10 保肝活性

茶叶中的茶氨酸对乙醇诱发的肝损伤具有保护作用，其作用机制为通过降低乙醇引起的肝细胞毒作用、抑制乙醇诱导的肝细胞凋亡、降低乙醇引起的氧自由基和丙二醛的含量、增加还原型谷胱甘肽的含量(乙醇会导致还原型谷胱甘肽含量减少)、增加超氧化物歧化酶的活性(乙醇会抑制超氧化物歧化酶的活性)，从而恢复肝细胞的抗氧化损伤能力[8, 10]。

11 抗疲劳作用

茶多糖具有一定的抗疲劳作用。蒋成砚等在实验中给小鼠饲喂普洱茶多糖和普洱茶水浸液，发现二者能够显著降低实验小鼠的血清尿素氮含量，也能够明显提高实验小鼠的运动耐力，从而延长各自的游泳时间；同时，饲喂茶多糖的小鼠抗疲劳实验效果明显优于饲喂茶叶水浸液的小鼠[33]。

12 抗龋齿作用

研究表明，茶叶中的茶色素具有抗龋齿作用。一方面，茶色素是决定变形链球菌致龋能力的葡萄糖基转移酶(GTF)的抑制剂，茶色素能显著抑制GTF酶催化的胞外多糖——葡聚糖的合成，极大减少菌斑的形成，从而达到抗龋齿的效果[34]。另一方面，龋齿的发生与 α-淀粉酶有关， α-淀粉酶催化淀粉转化葡萄糖为GTF酶转化葡聚糖的重要前提，而茶色素有效降低了 α-淀粉酶的活性[35]。