茶叶酚类成分对口腔健康的影响研究进展

刁春华 ，孔俊豪 *，左小博 ，苏小琴 ，涂云飞 ，翁淑 ，杨秀芳 *

（1.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院，浙江杭州 310016； 2.浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室，浙江杭州 310016；3.海西茶叶深加工研究所，福建漳州 363007； 4.大闽食品（漳州）有限公司，福建漳州 363007）

茶叶（Camellia sinensis L.）是一类具有功能特性的天然饮料而风靡全球。饮茶有利于健康，延缓衰老、调节代谢、增强免疫。 越来越多的实验研究证实其提取物或有效成分具有多种潜在的药用价值[1]，茶叶功能与营养健康研究方向的科学研究成为后疫情时代的学科热点[2-3]。 茶叶富含多种活性成分（茶多酚、茶色素、茶皂素、咖啡碱、茶氨酸等）。 流行病学和临床研究愈发深入地发现，其提取物中尤以酚类组分及其衍生物 （茶多酚、 儿茶素、茶黄素、没食子酸酯等）对人体健康的作用最为广泛，包括延缓衰老、调节代谢（糖、脂质、蛋白质代谢）、减肥、调节肠道菌群、调节免疫、抗抑郁、抗炎症、抗病毒抑菌、强壮骨骼等[4]。儿茶素类是茶多酚（Tea polyphenols，TPs）的主要成分，而茶黄素（Theaflavins，TFs）、茶红素（Thearubigins，TRs）、茶褐素（Theabrownins，TBs）等是在茶鲜叶的发酵加工过程中形成的多酚类衍生物[5-6]。

口腔是人体中仅次于肠道的第二大微生态系统，存在着750 多种的微生物，包括细菌、真菌和病毒。栖息于口腔中不同部位的益生菌、条件致病菌和致病菌通过共栖、竞争和拮抗，在种群数量及功能上保持着动态平衡， 有利于抵御外来病菌的刺激和侵入， 从而保护机体健康。 一旦平衡被打破，可能使口腔致病菌过度滋生，进而诱发微生态失衡[7]。口腔微生物可能沿着消化道异位定植进入胃肠道，像炎症性肠病、结直肠癌等患者肠道中富集的细菌以及引起胃部病变的幽门螺杆菌很多来自口腔， 因此口腔微生物群可能成为改善人类健康的新靶标[8]。

饮茶作为一种广为普及的生活方式， 茶叶活性物质对重要消化系统（如口腔）健康的作用研究吸引了广泛的关注[9-10]。 文章梳理了茶叶酚类组分在体外、 体内、 动物以及人体临床方面的最新研究， 这些研究成果从不同角度阐明了茶和茶叶酚类组分对口腔/牙齿疾病相关病原体的影响及其在口腔疾病预防中具有的重要价值。

1 对口腔病原菌的体外抑制活性

变异链球菌（S.mutans）是公认的口腔致龋菌，其致病性在于特有的成膜能力、产酸、耐酸性及对膳食碳水化合物的高亲和力[11]。 BARROSO 等[12]研究表明茶叶水提液对S.mutans 的最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC）均为 12.5 mg/mL。在所有茶叶酚类成分中，EGCG 对S.mutans 的抑制活性研究较多，其对S.mutans 的MIC 阈值范围在 31.25 μg/mL~6.25 mg/L[13-14]。菌斑是常见口腔疾病（如龋齿和牙周炎）发生的始动因子，亚抑制浓度的多酚类成分有助于减少或阻抑菌斑的正常形成。 浓度 15.6 μg/mL 的 EGCG 即可使 S.mutans 生物膜的形成量降低至 10%[15]。 400 μg/mL 和 2 mg/mL 的EGCG 对S.mutans 葡聚糖蔗糖酶和生物膜的抑制能力分别达91%和86%[16]。 此外，TFs 的单体组分TF3 能够同步抑制S.mutans 的生物膜形成量、降低其产酸和耐酸性[17]。

牙卟啉单胞菌（P.gingivalis）是引起慢性牙周疾病的一种标志性病原体， 严重者可致牙槽骨或牙齿脱落。 HIGUCHI 等[18]发现，浓度 2.5 mg/mL EGCG 可显著抑制P.gingivalis 的生长。 FOURNIERLARENTE 等[19]进一步研究了EGCG 对不同类别的P.gingivalis 菌株的 MIC 值为 0.125~0.5 mg/mL。KONG 等[20]研究发现 TFs 对 P.gingivalis 浮游菌生长和生物膜形成的抑制作用呈现剂量依赖关系，对前者的 MIC、MBC 依次为 125 mg/mL 和 500 mg/mL， 对 生 物 被 膜 的 MBIC50、MBIC90分 别 为31.25 mg/mL 和 62.5 mg/mL。 ASAHI 等[21]发现EGCG 对P.gingivalis 生物膜具有清除和抑制再生的双重作用。 绿茶儿茶素或EGCG 与甲硝唑联用对P.gingivalis 的抑制存在协同作用[19]，在临床降低抗生素用量方面具有潜在价值。

具核梭杆菌 （F. nucleatum）、 中间普氏菌（P.intermedia）、P.gingivalis 在致病性龈下菌斑形成过程中起关键作用，可能引发破坏性牙周炎。体外实验表明，2.5 mg/mL 的 EGCG 对 F. nucleatum 和 P.intermedia 均可产生明显的抑制作用[18]，另有研究表明，EGCG 载体凝胶对 F.nucleatum、P.gingivalis、P.intermedia 的 MIC 均为 1.25 mg/mL[22]。

白色念珠菌（C.albicans）是口腔内常驻真菌之一，当微生态被破坏失衡时，其可引起口腔局部炎症、肿胀疼痛、溃疡和红斑以及味觉异常和口腔黏膜损害等。 许颖等[23]研究发现 TPs 对 C.albicans 生物膜的抑制率与给药浓度呈正相关， 当实验浓度为92 mg/mL 时， 抑制率可达 93.8%。 SITHEEQUE等[24]通过琼脂扩散生长试验研究茶黄素抑制C.albicans 生长的作用， 其最小抑菌浓度MIC 值为6.25 mg/mL。

2 在口腔健康中的体内作用研究

发生在牙齿和牙周支持组织的炎症性、 破坏性口腔疾病，如龋齿、牙龈炎、口腔溃疡、口臭等，已经成为严重危害人类口腔健康的常见感染性疾病。

龋齿是一种慢性感染性疾病， 临床多表现为牙釉质脱矿。 尤其儿童乳牙龋病与口腔乳酸杆菌（Lactobacillus）和 S.mutans 密切相关，前者是高耐酸细菌，能高效代谢糖类产酸促使牙体组织脱矿，同S.mutans 一样在龋病的发病中起到至关重要的作用[25-26]。 临床研究表明，EGCG 溶液冲洗能够有效降低儿童口腔中S.mutans 和Lactobacillus 的丰度水平，用含茶叶成分的漱口水菌斑治疗剂，有益于保持儿童牙齿和口腔健康[27-28]。ARAGHIZADEH等[29]研究表明不同浓度的绿茶提取液对龋齿和牙周疾病均有治疗效果。4 g/L TPs 溶液即具有20 g/L 氟化钠溶液相仿的抑龋效果， 且不会产生耐药性等诸多问题[30]。

牙龈炎症指发生于牙龈组织的急慢性炎症。使用含绿茶成分的牙膏可以有效减少牙龈炎症并改善牙周参数， 可以作为非手术牙周治疗的有益辅助手段[31]。 红茶中的TFs 也具有显著减轻大鼠实验性牙周炎的作用[32]。 范芹等[33]考察了茶多酚、甲硝唑对治疗慢性牙周炎的效果，表明采用0.4%的TPs 溶液辅助治疗可有效减轻牙龈出血及减少龈沟液量。 为期21 d 的慢性牙周炎的治疗结果表明， 患者使用儿茶素作为洗牙和根面平整术的辅助剂的情况下， 临床指标和微生物学指标都有明显改善[34]。

氧化应激水平升高也是诱发牙周炎的重要因素，肿瘤坏死因子（Tumor necrosis factor，TNF）、白介素 （Interleukin，IL）、 基质金属蛋白酶（Matrix metalloproteinase，MMP）等促炎性细胞因子在激活内源性炎症级联反应触发的牙周炎发病过程中起关键作用[35]。 TPs 和TFs 具有优异的抗氧化性能，通过抑制并清除自由基， 发挥抗炎作用并减轻牙龈上皮屏障功能障碍[36]。 HOSOKAWA 等[37]发现TFs 具有调节牙周组织炎症免疫细胞因子表达的能力，50 μg/mL 的 TFs 可使 P.gingivalis IL-8 分泌量降低 79%[38]，EGCG 与内源性抗菌多肽 LL-37协同作用也有减少IL-6、IL-8 分泌的效果[39]。绿茶提取物抑制多种基质金属蛋白酶（MMP-3、-8 和-9）分泌水平和活性，对龈沟液（Gingival crevicular fluid，GCF）和血浆总抗氧化能力（Total antioxidant capacity，TAS）具有增益作用[40-41]。

口腔溃疡是一种多发于口腔黏膜部位的常见疾病，发病率高，发病原因复杂，目前多认为与口腔菌群紊乱、免疫功能异常等因素相关。杜俊兰等[42]以TPs 制作含漱液用于临床口腔溃疡的治疗，收效良好； 同类研究表明TFs 类组分茶黄素双没食子酸酯（TFDG）对宿主细胞的促增殖作用最强，其通过抑制口腔黏膜细胞的氧化应激反应， 具有缓解或防治溃疡类疾病的效果[43]。

口臭是口腔中的厌氧菌（如P.gingivalis）以及幽门螺旋杆菌（Helicobacter pylori， H. pylori）等细菌引起的疾病，口腔挥发性硫化物（主要包括硫化氢、甲基硫醇及二甲硫醇）是引起口臭的主要气味源。 龚雨顺等[44]研究表明TFs 有直接清除甲硫醇的作用，在碱性条件下1 mg TFs（含量40%）对甲硫醇的最大清除量为0.232 mg。 一项双盲和安慰剂对照的临床试验表明， 绿茶漱口水可以显著降低牙龈炎受试者在漱口4 周后的挥发性硫化合物水平[45]。

3 对口腔病原菌的抑制机理

目前的研究证实， 茶叶酚类成分可拮抗某些致病过程的关键步骤或对一些口腔致病微生物具有明显的抑制作用，减少病原菌的生长，降低细菌对牙齿表面的粘附， 并提高牙釉质表面的侵蚀保护性能。 茶叶酚类成分对口腔微生物的抑菌机制大致归为以下几类。

一是直接损坏细胞膜， 增加其通透性并导致细胞裂解。酚羟基一般带负电，与带正电的革兰氏阳性菌的肽聚糖层易于直接结合。SITHEEQUE 等[24]研究发现TFs 能造成C. albicans 细胞壁崩解破坏、内容物的外溢，从而抑制其致病作用；CUI 等[46]指出EGCG 能使细胞壁聚集及损伤导致细胞内含物渗漏。

二是破坏病原菌的毒力因子。 通常亚抑制浓度情况下， 多酚不影响细菌生长但作为环境压力因素，可抑制其毒力因子（如粘附性、生物膜、葡萄糖基转移酶等）[47]。 黏附性是口腔病原菌的重要功能，也是菌斑形成的前提条件。有研究表明茶多酚能抑制S.mutans 活动导致的水不溶性葡聚糖的形成， 从而阻止致龋菌在牙面上的粘附和聚集[48-49]；WANG 等[17]的研究中发现 TF3 抑制了S. mutans 生物膜的形成，降低了耐酸水平。

三是干扰病原菌蛋白质的合成与表达。有研究者认为茶多酚组分中酚羟基、苯环等结构可与细菌蛋白质以氢键或者疏水性结合，影响蛋白质的生理功能，进而抑制细菌的代谢活性[50]；吴枝武等[51]指出TPs 可以通过促进FGF1 的分泌使得活化的蛋白标志物α-SMA 表达增高。 茶叶酚类成分（红茶提取物、绿茶提取物、EGCG、TFs）抑制F. nucleatum 胞内代谢活动的作用， 包括减少促炎性分泌物介体、MMP 和 sTREM-1 的分泌/脱

落[52-53]。

四是干预病原菌致病因子的基因表达和代谢调控。 从基因水平上减弱了病原菌毒力因子生物量， 从而影响了其致病性。 研究发现， 儿茶素和TFs 能够通过抑制编码致龋菌菌斑形成的gtf 基因来影响口腔微生态的平衡[14]，此外，与致龋微生物细胞外多糖合成、 碳水化合物代谢和双组分转导系统有关的基因也受到了抑制[54]。许颖等[23]指出茶多酚可抑制白色念珠菌致病因子CDR1、CDR2的表达；TFs 抑制P.gingivalis 编码主要毒力因子的相关基因表达呈剂量依赖关系[20]。 绿茶提取物和EGCG 抑制P.gingivalis 编码主要毒力因子相关基因可能与群体感应抑制有关[19]。 MORIN 等[55]指出EGCG 可抑制S. moorei 产生挥发性硫化物的关键酶β-半乳糖苷酶的基因表达。

4 总结与展望

茶是世界上最受欢迎的饮料之一， 与其他预防或治疗口腔疾病的方法相比， 科学饮茶和以茶为基础的产品具有巨大的天然优势。迄今为止，许多研究报道茶叶酚类成分通过抑制口腔病原微生物的关键致病过程， 对其引起的口腔疾病 （如龋齿、牙周病和口臭等）的作用也得到国内外学者的广泛研究和普遍关注[56]。

值得注意的是， 茶叶酚类成分的抗菌活性可能是由于多种作用机制同时存在的，多数情况下，很难评估每种机制对整体抗菌活性的相对贡献度，随着蛋白质组和转录组分析技术的应用，抑菌机制的研究可能会有更多新的发现。 更为重要的是， 目前多数对上述口腔病原菌调控机制都采取了简化的方法，忽略了在高度复杂、协调依赖的微生物群落环境下对疾病所起的调控作用。 口腔疾病的发生源于菌群的生态失调，所谓的“病原菌”在口腔疾病发生过程中起到了先导作用， 但在健康条件下，它们通常是菌斑、唾液中的次要和无害成分[57]。 因此，从微生态系统角度，科学饮（用）茶对于口腔健康的最终目标在于通过干预重新建立菌群间的共生平衡。 流行病学调查和人群实验发现， 饮茶或使用含茶牙膏刷牙可以显著增加与健康相关的微生物丰度， 有利于保持口腔微生物组的自然多样性[58-59]。这些无疑为饮茶有利于口腔健康提供了新的视角。当然这方面的探索刚刚开始，还需要在基于动物和临床试验方面进行深入研究。 随着人们对日常口腔保健的日益重视和口腔治疗，或许仅仅通过饮茶想要防治口腔疾病并不容易实现，不过基于茶叶中酚类成分的增效配伍研究和生物利用度的提高，开发天然的口腔保健产品、口腔疾病的治疗剂，仍然具有广泛的应用前景。