红茶茶色素的提取、功效及应用研究进展

杨 延 杨郦婷 查银娟

（1 滇西科技师范学院生物技术与工程学院 云南临沧 677000；2 临沧市临翔区第一中学 云南临沧 677000）

20世纪80年代以来，就不断有研究者对红茶中茶色素的生物活性及保健功能进行探索并发现：红茶中的茶色素具有抗氧化、抗菌、抗病毒、消炎、降血糖和血脂、抗癌等多重功效[1]，目前，茶色素在食品和医药领域均有较好的应用前景[2]。以红茶，特别是经济价值相对较低的库存红茶、低档碎茶和下脚料为原料，利用适当的方式提取其中的茶色素，并将其应用于食品、医药以及其他各个领域，可以提高红茶的经济价值，促进我国红茶深加工，减少浪费。本文在查阅资料的基础上，分别对红茶中茶色素提取技术、功效，以及其在食品、医药领域中的应用等方面的研究进展进行了详细论述，以期为创新茶色素提取工艺、促进茶色素应用提供一定理论参考。

1 茶色素概述

红茶中的茶色素主要包括：茶黄素（TFs）、茶红素（TRs）、茶褐素（TBs）。其中，TFs 赋予红茶较为鲜亮的汤色，使红茶汤色呈现“金圈”。因该色素对红茶品质具有较为积极的影响，目前较多研究主要集中于此色素。截至目前，经检测分析证明：TFs 主要由茶黄素-3（3’）-单没食子酸酯、茶黄酸、茶黄素-3-3’-双没食子酸酯等几类色素按一定比例组成。与TFs 相似，TRs 也对红茶汤浓及汤色有积极影响，它由TFs 经后续多步氧化、缩合反应后生成，其结构较其他色素而言更为复杂。目前，该种色素的化学结构仍未得到确定，仍待后续进行更为深入的研究。TBs 是一类呈暗褐色的茶色素，它由TFs 和TRs 经后续多步氧化、缩合后生成。TBs 对红茶品质具有较为消极的影响，当红茶中TBs 含量较多时，其汤色将发暗，从而会降低红茶品质[3]。

2 茶色素的提取

2.1 溶剂提取法

溶剂提取法是提取茶色素最为常用的方法，该方法利用茶色素在提取溶剂中具有良好溶解性的特点，从而实现茶色素的提取分离。目前，常用的茶色素提取溶剂主要有：乙醇、乙酸乙酯、丙酮、纯净水和正丁醇等。赏云等以浙江市场销售的红茶为提取原料，分别采取乙酸乙酯、苯、乙醇、丙酮、纯净水、甲醇等多种提取溶剂、多个浸提温度和浸提时间对红茶中茶色素进行提取，以探究其最佳浸提方案。研究结果显示：室温条件下，以纯净水为提取溶剂，浸提时间保持10 min，此时红茶中茶色素的提取率最高，为21.5%[4]。刘慧娟等以广东英德市场销售的红茶为原料，以乙醇为提取溶剂，采取微波辅助法提取茶色素，经实验研究发现，乙醇浓度、浸提时间、料液比、微波功率是影响红茶茶色素提取率的4 个重要因素，当乙醇浓度为40%、浸提时间为5 min、料液比（m/v）为1:25、微波功率为490 W 时，茶色素的浸提效果最佳，提取率可达到21.78%[5]。

2.2 体外模拟氧化法

茶色素的体外模拟氧化是指人为地创造出能够促使茶多酚发生氧化反应的条件或环境，从而模拟红茶中茶多酚发生氧化反应转化成茶色素的过程。根据操作原理的不同，可将该方法再细分为：体外模拟酶促氧化、体外模拟化学氧化和自氧化3 种方法。夏涛等以茶鲜叶为原料制备了红茶悬浮发酵体系，并给予该体系一定的温度、氧气和pH，经过一定时间发酵后，发现：当发酵体系的温度维持 28.5～29.0 ℃，通氧量维持 13.0～15.0 mL/min，pH维持4.6～4.8，发酵时长维持55.5～58.9 min时，此时发酵效果最佳，发酵体系中TFs 和TRs 的积累量最高[6]。俞露婷在对比了22 个茶树品种的茶鲜叶酶活性的基础上，利用体外模拟酶促氧化法分别以高酶活性茶树品种茶鲜叶和外源酶为酶源，对不同儿茶素组分进行了体外酶促发酵，实验结果显示：不同儿茶素组分在经过一段时间发酵之后均表现出逐渐下降的变化趋势，而发酵体系中的TFs 积累量则均表现出先上升后下降的变化趋势。推测出现以上变化趋势的原因是发酵体系中的儿茶素首先在酶的作用下发生酶促氧化反应，生成TFs 等发酵产物。因此，一开始随着儿茶素含量降低TFs积累量反而会升高，之后，随着发酵时间的延长，生成的TFs 将进一步氧化形成TBs 等发酵产物，最终导致TFs的积累量又呈现逐渐下降的趋势，而尽量阻止此变化趋势出现的有效手段就是合理控制发酵时长[7]。

3 茶色素的功效

3.1 清除自由基和抗氧化

研究显示，红茶中的茶色素具有清除自由基和抗氧化的生物活性，推测其抗氧化机理为：红茶中的茶色素可刺激机体内的生物酶系统，提高各生物酶的活性，进而抑制机体内各种氧化反应的发生，最终发挥清除自由基和抗氧化的功能。Saha 等研究证明：TFs 可显著提高实验小鼠体内的GPx 和GST 的活性，并且还可有效抑制实验小鼠体内的脂质过氧化反应[8]。Das 等用TFs 对两株白血病癌细胞进行处理，经检验后发现，两株实验癌细胞中的SOD 活性均显著提高[9]。

3.2 抗病毒、抗菌

研究显示，红茶中的茶色素具有一定的抗病毒、抗菌活性特点，可推测其抑制机理为：茶色素可通过抑制某些病毒的逆转录酶、某些细菌的RNA 聚合酶和DNA 聚合酶活性，从而阻止病毒和细菌的增殖，最终发挥抗病毒、抗菌的作用[2]。Nakano等研究证明：TFs 能同时抑制HIV-1 病毒的逆转录酶活性和各种细胞中的RNA 聚合酶和DNA 聚合酶的活性[1]。

3.3 抗癌性

研究显示，茶色素具有一定的抗癌活性：Trina 等发现，茶色素能够通过刺激Capases8 基因和Capases3 基因的表达，进而诱发K-562 和HL-60 癌细胞的凋亡，并且无副作用存在[9]；Lu 等证实，茶色素能够通过刺激RGS 基因的表达，进而诱发相关癌细胞的凋亡。根据目前已有的研究资料，推测茶色素的抗癌机理为：通过阻断癌细胞的信号传导、癌细胞增殖、阻止癌细胞转移和促进癌细胞凋亡等多个方面发挥抗癌作用[9]。

3.4 降血糖、血脂

在调节脂代谢方面：李四季等研究证实，茶色素能够减少甘油三酯和总胆固醇的积累量[9]；Huang 等经研究发现，茶色素可通过抑制乙酰辅酶A 羧化酶活性和提高AMPK 活性，从而加速脂肪的分解和抑制脂肪积累。在调节糖代谢方面：王文祥等研究发现，茶色素能够在一定程度上降低实验大鼠的空腹胰岛素水平[9]。

4 茶色素的应用

4.1 在食品工业中的应用

目前，茶色素在食品领域主要被当作天然着色剂，添加于饮料、蛋糕、口香糖、果酱、面包、果冻等多种食品中，它不仅能够赋予食品引人食欲的鲜艳色泽，同时还能够提高食品的营养及保健功能。

4.2 在医药方面的应用

在医药领域：茶色素已被用于心血管、消化、牙齿等方面疾病的治疗中，且与其他治疗药物相比，茶色素具有毒副作用小的显著优点[2]。临床研究表明，茶色素对于消化系统方面的疾病具有一定治疗效果。王再谟等将茶色素制成胶囊，并将该胶囊发放给患慢性腹泻的病人服用，经过一段时间的治疗后，这些服用了茶色素胶囊的实验者中，有71%的患者其慢性腹泻的症状得到了有效改善。经进一步研究推测，茶色素对慢性腹泻的良好治疗效果可能与茶色素提高小肠吸收能力、增强免疫细胞活性和调节肠道菌群有关。胃黏膜癌前病变的显著特征是上皮细胞发生了增生，有研究者将茶色素应用于胃黏膜癌前病变的治疗，治疗前，重度上皮细胞增生者比例：中度上皮细胞增生者比例：轻度上皮细胞增生者比例为26.7%：70%：3.3%；治疗后，重度上皮细胞增生者比例：中度上皮细胞增生者比例：轻度上皮细胞增生者比例为21.4%：42.8%：33.3%，以上结果表明，茶色素对抑制胃黏膜癌变具有一定治疗效果[8]。

5 展望

红茶中TFs 的组成已基本研究清楚，主要由茶黄素-3（3’）-单没食子酸酯、茶黄酸、茶黄素-3-3’-双没食子酸酯等几类色素按一定比例组成；TRs 和TBs 的结构较TFs 要更为复杂，目前，这两种色素的化学结构仍未得到确定，仍待后续进行更为深入的研究。关于红茶中茶色素的提取方法较为常用的是溶剂提取法，此方法较为单一，且得到的提取物是三色素的混合物，未来应加强这三种茶色素的分离提取研究，同时鉴定其结构，加强对其生物活性功能的研究，并从分子、基因、蛋白质等方面阐明其作用机理和构效关系。