茶叶中的活性成分及生物学作用
2021-12-08
(甘肃省临洮县第三中学,甘肃 定西 730514)
茶叶是山茶科植物的芽叶,是广受人民群众欢迎的传统饮品。中国的茶文化源远流长,不仅历史久远,还远渡重洋,传播到世界各地。茶叶中富含多种活性物质,茶叶不仅能给人们带来自然赋予的香味,让人们感受多丰富多样的口感,或入口香醇,沁人心脾,或入口微涩,回味悠长,清心醒脑,还能够调养人体健康,延年益寿。
1 茶叶中的活性成分
茶叶中含有钙、锌、钾、铁等20多种人体必需元素,茶叶中的微量元素与有机化合物结合,有利于人体的吸收。茶叶中富含茶多酚、生物碱、茶多糖等多种活性成分,共同构成了茶叶独特的风味口感,还赋予了茶叶饮品特有的生物学功能。了解茶叶中活性成分的构成及其功效,对于充分发挥茶叶的价值具有积极的意义。
1.1 茶多酚
茶多酚是茶叶中最为重要的活性成分,是多酚类物质的总称,包括儿茶素类、黄酮类等多类化合物,由30多种酚类物质组成,其中儿茶素类化合物占茶多酚总量的60%以上。茶多酚是茶叶保健功能的主要活性成分,也是决定茶叶色、香、味的主要成分,具有抗衰老、降血脂等多种生物学作用。
茶多酚具有较强的供氢能力,是理想的抗氧化剂,我国早在1991年便将茶多酚作为天然抗氧化剂列入国家食品标准,可以用于肉制品加工、焙烤油炸食品制作、饮料配制和鲜鱼冷冻等生产领域。
茶多酚可以提高人体白血球和淋巴细胞数量和活性,增强机体免疫力,抗氧化抗衰老。茶多酚对大肠杆菌、金黄色链球菌等常见细菌具有良好的抗菌活性和抑制作用,可以起到消炎抗菌功效,可以用于食品保鲜、食品保色和日用品、化妆品的添加剂。
茶多酚在医学领域也有十分广泛的应用,可以抑制动脉血管中的粥样硬化,降血脂肥胖,对于预防心血管疾病和防治糖尿病、胃肠道疾病、牙周炎等多种疾病有积极功效。此外,茶多酚可以吸收放射性物质,阻断致癌物质的代谢途径,并对肿瘤患者的临床治疗起到很好的辅助作用。
1.2 生物碱
茶叶中的生物碱主要是咖啡碱,具有强心、利尿、解毒等功效。咖啡碱可以刺激大脑皮层,提神醒目,降低身体疲劳感。咖啡碱可以促进血液循环,增大血管有效直径,提高心血管壁弹性,降血脂降血压。在临床医学中,咖啡碱可以解救急性感染中毒、麻醉药引起的呼吸衰歇等病症。
1.3 茶蛋白
茶蛋白含量占茶叶干物质总量的20%以上,嫩叶含量高。茶叶中拥有组成丰富、合理的蛋白质物质,具有抗自由基的功效,对放射治疗具有一定的保护作用。根据在不同溶剂中的溶解情况,可以分为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白;根据蛋白质功能划分为酶蛋白、结构蛋白和储存蛋白,在茶叶加工过程中各种蛋白物质会有一定程度的降解。茶蛋白经过提纯改性加工,可以制作成消化吸收性良好的食用蛋白,或是加工成食用乳化剂、起泡剂、胶凝剂。
1.4 茶多糖
茶多糖在茶叶中的含量不高,红茶中茶多糖的含量不足1%,而乌龙茶中的茶多糖含量也仅仅为2.6%,远远低于茶树的根和老叶中的含量。茶多糖是一种重要的活性成分,具有降血脂血糖、抗炎、抗辐射等功效,可以用于预防和治疗心血管疾病和糖尿病,增加人体免疫力。
1.5 茶氨酸
茶氨酸作为茶叶中特有的氨基酸物质,是主要的呈味物质,直接关系到茶叶的品质高低。茶氨酸的动物实验表明,可以降低高血压小鼠的血压,抑制肿瘤生长,增强抗肿瘤药物的疗效,还对神经递质有积极作用。对于人体的临床研究证明,茶氨酸有助于心神放松,改善睡眠质量;提高人体免疫力,降低体脂,提高学习能力;有助于改善女性经期综合征,等等。在工业生产中,茶氨酸还可以作为食品的风味改良剂,并在食品和药品中作为功能成分。
1.6 茶皂苷
茶叶中含有的茶皂苷是一种微酸性略带苦味的成分,嫩叶中含量比老叶少,茶叶中的含量很低,约为0.04%。茶皂苷对于大肠杆菌等具有很好的抗菌抑制作用,还具有显著的消炎作用。茶皂苷能够抑制酒精的吸收,降低肝脏和血液中的乙醇含量,起到保护肝脏的作用,避免因过度饮酒导致的肝损伤。有研究表明,茶皂苷能够降低血压,还可以抑制和灭杀流感病毒,具有化痰止咳功效,并杀死血吸虫的中间宿主钉螺,有效防治血吸虫病。
1.7 茶色素
茶色素是茶叶中的水溶性酚性色素,其中茶褐素是茶色素的主要成分,占总量的85%以上。茶色素的活性很强,结构稳定性差,会受环境温度和时间变化而发生改变。临床研究证明,茶色素具有增强免疫力、降血脂、抗动脉硬化等药理作用,对于心肌梗塞、脑血栓、高脂血症等心脑血管疾病和糖尿病、胃肠消化道病、肾病、癌症等多种疾病具有辅助治疗作用。
2 茶叶的生物学作用
茶叶中的各种活性物质,对于人体健康有着积极的保健和治疗作用。现有研究证明,茶叶具有抗衰老、抗癌、降脂减肥、改善胃肠道等生物学功能。
2.1 抗衰老
茶叶中的各种活性物质,可以起到显著的抗氧化作用,消除人体内过多的自由基,延缓人体衰老。由于人类抗衰老研究受到人文道德的约束,一般采用果蝇、老鼠等动物实验的方式进行科学研究。动物实验结果表明,红茶、绿茶、普洱茶等茶叶饮品表现出较好的抗衰老功效。茶叶中含有茶多酚、氨基酸等多种活性成分,尤其茶多酚中的儿茶素类、黄酮类、酚酸类物质在抗衰老方面表现出了优秀的效果。在秀丽线虫模型的抗衰老研究中,儿茶素类的干预可以使动物平均寿命显著延长,对于雄性果蝇的研究结果表明可以使平均寿命延长3.3d。对于小鼠的研究结果表明,每天模拟人类喝茶的方式喂食,可以延长中位值寿命13.5%。黄酮类化合物的动物实验中,杨梅素干预可以使秀丽线虫平均寿命延长18%,槲皮素干预可以延长15%。酚酸类物质中的绿原酸、咖啡酸等化合物干预秀丽线虫,使其平均寿命延长10%-20%左右。
咖啡碱和茶氨酸也具有一定的抗衰老作用。在动物实验中,茶氨酸干预使秀丽线虫平均寿命延长3.6%,最大寿命延长3.2%,而咖啡碱从幼虫开始干预能够使平均寿命大幅增加50%左右。对于小鼠的实验结果表明,雄性小鼠在日常喂养中加入茶氨酸物质,能够降低大脑皮层氧化损伤水平,延长小鼠存活时间。而对蜜蜂的食物中加入咖啡碱,能够提高抗氧化酶活性,预防鼻毛虫感染,延长蜜蜂的寿命。
2.2 抗癌
茶叶的抗癌作用,主要体现在对癌症的预防上,可以抑制强致癌物的合成,降低罹患癌症的可能性。有学者对绿茶的抗癌作用进行研究,通过对大量研究对象的观察发现,经常饮用绿茶的人群患上癌症的概率低于普通人,研究结果表明,经常饮用茶水,可以抑制亚硝基化合物等致癌物质的合成速率,大大降低人体的致癌可能性。
人体内的癌症疾病往往是在强致癌物的作用下导致的,茶叶中含有茶多酚、咖啡碱等多种活性物质,这些物质能够有效阻止强致癌物的作用,保障人体健康。在抗癌方面作用最为突出的是绿茶、乌龙茶、黄茶等茶叶种类,绿茶中富含较多的茶多酚和丰富的维生素,二者均可抑制强致癌物的合成作用。有研究证明,茶叶中的茶多酚对于强致癌物的抑制效果好于同样含量的维生素,而云雾茶中的茶多酚含量很高,经常饮用云雾茶预防癌症是一项不错的选择。
在动物实验中,同样证明长期饮用茶水的大鼠罹患癌症概率低于普通大鼠,证明茶叶的抗癌作用是切实有效的。我们生活中有些人群属于癌症高危群体,有必要在日常饮食中加入茶叶饮品的摄入,对于预防癌症能够起到一定的效果。
2.3 降脂减肥
长期饮用茶叶饮品,可以降低人体血清中的甘油三酯和脂蛋白水平,抑制消化道脂肪酶活性,减少对脂肪的吸收,起到降脂减肥的效果。在动物实验中,对脂质代谢紊乱大鼠进行茶水喂食,结果表明在改善血脂指标和减肥两个方面都取得了显著的效果,大鼠体脂肪含量、脂体比、血脂水平均有明显下降,高剂量可以降低大鼠体内的甘油三酯和低密度脂蛋白含量。
茶叶的降血脂作用,主要依赖于茶多酚。茶多酚可以抑制胆固醇的氧化,降低血管中的血液粘稠度,从而显著改善人体的高血脂、高血糖、高血压情况。同时,茶叶中的多糖成分,可以延长人体的血凝时间,缩短血栓长度,缓解患者血栓引发的痛苦,具有很好的抗血栓、抗凝血作用。尤其对于老年人群体而言具有积极的保健意义,不仅可以降低血脂,还可以预防高血糖高血压疾病的触发,建议老年人应保持日常饮茶的良好习惯。
2.4 改善胃肠道功能
茶叶中的多种活性物质改善胃肠道功能主要体现在三个方面:
第一,可以调节消化酶活性。胃蛋白酶可以在酸性条件下降解蛋白质,实现对蛋白质的吸收利用。饮用茶水可以对胃蛋白酶活性起到促进作用,茶黄素、儿茶素、茶红素等活性物质可以有效提高胃蛋白酶活性,改善胃部的吸收功能。
第二,抑制脂肪酶和淀粉酶的活性。上一小节提及,茶叶中的活性物质具有减肥功效,原因在于抑制消化道脂肪酶的活性。脂肪酶作用于脂肪物质的分解、吸收和利用,近年来人们的生活水平越来越高,肥胖问题成为全球关注的重要健康问题,成为对人类健康的巨大威胁,茶叶中的儿茶素、茶黄素、茶褐素、茶红素等活性物质可以抑制脂肪酶活性,减少对脂肪的消化吸收,不仅有助于减肥和降低体脂率,还可以在一定程度上降低胃肠道消化负担。淀粉酶是胃肠道中水解淀粉的重要媒介,抑制淀粉酶活性可以降低淀粉在人体内的消化吸收,减少血糖含量。有研究表明,茶叶中的儿茶素、茶褐素、咖啡因等活性物质,可以抑制淀粉酶的活性,降血糖降血脂。
第三,润肠通便。茶叶中富含膳食纤维和多种活性成分,能够有效调节肠道菌群,促进肠道蠕动,改善肠道功能,缓解便秘、腹泻等胃肠道疾病情况。对动物实验的结果表明,对便秘大鼠喂食茶水,可以增加大鼠排便次数和质量,有效软化粪便,使肠道有益菌快速增殖,具有很好的润肠通便效果。
2.5 其他作用
茶叶中的活性物质除了上述的作用外,还具有抗辐射、抗龋等多种作用,对于保障人体健康有着积极的作用。限于篇幅,下文将仅对抗辐射作用和抗龋作用做简要介绍。
抗辐射作用体现在茶叶中活性成分对人体辐射损伤的缓解作用。人类生活中充满辐射的世界当中,日常生活中不仅受到来自于电子产品的辐射,还时刻受到来自太阳紫外光的辐射,长时间、高强度的辐射会造成人体皮肤乃至身体机能的损伤。有研究结果表明,茶叶中的茶褐素可以通过增强抗氧化能力,对辐射损伤小鼠发挥防护作用,提高小鼠血液中的血小板、淋巴细胞等数量,提高肝脏和血液中抗氧化酶的活性,缓解辐射损伤。
龋齿是人类健康的一个隐形杀手。很多人对牙齿健康不重视,轻视牙齿的清洁,尤其很多孩子喜欢甜食,危害牙齿健康。俗话说“牙好,胃口才好”,没有一口好的牙齿会对胃肠道健康造成损害,长此以往人体营养摄入不足,可能引发各种健康问题。茶叶具有抗龋作用,体现在茶多酚对牙齿中病原菌的抑制作用。有研究表明,长期饮用茶水的人群患龋齿的概率低于普通人群,茶叶中的茶多酚等活性物质可以破坏病原菌的生存环境,抑制病原菌的滋生、发育和对牙齿的破坏作用,长期饮用茶水可以起到不错的抗龋效果。
综上所述,茶叶是价廉易得的自然资源,是大自然对人类的慷慨馈赠。茶叶中富含多种活性物质,这些物质不仅有助于增强人体免疫力,延缓身体机能的衰老,还可以起到预防癌症的功效,降低血脂,减少脂肪的消化吸收,改善胃肠道功能,对于人体健康具有诸多积极的功效。茶叶源于自然,天然无害,副作用小,保健养生价值巨大,拥有广阔的应用空间。