第五章茶叶中的主要营养保健功能成分.

第四章茶叶中的营养保健功能成分第一节多酚类及氧化产物的功能第二节生物碱及其功能第三节第四节茶叶中的矿质元素第五节维生素第一节茶叶中的多酚类及其氧化产物茶多酚（Teapolyphenols）亦称“茶鞣质”、“茶单宁”，茶鲜叶中的含量一般在18～35%(干重)之间。是一类存在于茶树中的多元酚的混合物。茶叶中的多酚类物质分为四类：儿茶素（黄烷醇类)；12-24%、黄酮、黄酮醇类；2-5%花青素、花白素类；2-3%酚酸及缩酚酸等5%目前国内所指茶多酚一般是指从绿茶中提取的多酚类物质，不包括儿茶素的氧化产物茶黄素、茶红素、乌龙茶单宁。茶叶中的多酚类物质（在国际上则通用为teapolyphenols)不仅包括茶多酚、还包括茶多酚的氧化产物。如来自绿茶的多酚greenteapolyphenols、来自红茶的多酚blackteapolyphenols、来自乌龙茶的多酚oolongteapolyphenols。多酚类物质结构一、儿茶素类（Catechins）茶叶中的儿茶素属于黄烷醇类化合物（flavanol)，在茶叶中含有12-24%（干重），是茶叶中多酚类物质的主体成分。（一）儿茶素的种类及结构EC，EGC称为非酯型儿茶素或简单儿茶素EGCG，ECG称为酯型儿茶素或复杂儿茶素在茶叶中的儿茶素主要有以下6种：EGCG、ECG、EGC、EC、GC和C。儿茶素的味性质及阈值mg/100ml水二、黄酮及黄酮苷（Flavoneandflavoneglycosides)黄酮类（也称花黄素）泛指两个具有酚羟基的苯环（A环与B环）通过中央三个碳原子相互连接而成的一系列化合物。C杂环上的O有共用的电子对而具有弱碱性，能与强酸形成盐。C3位易羟基化形成一个非酚性羟基，形成黄酮醇。茶叶中黄酮类占茶叶干重的2-5%。（一）种类及结构•黄酮醇（Flavonol)茶叶中的黄酮醇占茶叶干重的4%，主要为山奈素1.42-3.24mg/g、槲皮素2.72-4.83mg/g和杨梅素0.73-2.00mg/g。•黄酮苷（Flavoneglycosides)茶叶中的黄酮苷占茶叶干重的1%，主要为芸香苷（占干物重的0.05-0.15%）、槲皮苷（占干物重的0.2-0.5%）和山奈苷（占干物重的0.16-0.35%）。三、花青素和花白素类(anthocyanidinandleucoanthocyanidin)花青素（又称花色素）是一类性质较稳定的色原烯(Chromene)衍生物。一般茶叶中其含量占干物重的0.01%左右，而在紫芽茶中则可达0.5-1.0%。茶叶中主要的花青素类物质上述的四种花青素物质在茶树体内主要是以糖苷的形式存在。（一）花青素类花青素的互变异构花青素是植物花、果、叶、茎中由于细胞pH不同而呈现不同颜色。花青素的吸收光谱在475-560nm之间。花青素能吸收部分光强，可减少光照过强时对代谢带来的不利影响。花青素具苦味，对制茶品质不利。（二）花白素类花白素又称或“4-羟基黄烷醇”。无色，但经盐酸处理后能形成红色的芙蓉花色素苷元或飞燕草花色苷元，故又称隐色花青素。茶新梢花白素含量约为干重的2～3％。花白素C4位上多一个非酚性羟基，化学性质比儿茶素更活泼，易发生氧化聚合作用。在红茶发酵过程中，花白素可完全氧化成为有色氧化产物。四、酚酸和缩酚酸类酚酸：一类分子中具有羧基和羟基的芳香族化合物。缩酚酸：酚酸上的羧基与另一分子酚酸上的羟基相互作用缩合而成。酚酸和缩酚酸占茶叶干重的5%。HOHOHOCOOH茶没食子素没食子酸（Theogallin)(Gallicacid)占茶叶干重的1-2%占茶叶干重的0.5-1.4%酚酸类物质是茶树生理代谢的次生物质，是合成酯型儿茶素必不可少的物质。在制茶过程中，酯型儿茶素水解产生酚酸类，它们参与茶汤滋味的形成。在红茶制造中，酯型儿茶素水解产生酚酸类，使细胞pH值降低，有利于红茶发酵的进行。绿原酸(Chlorogenicacid)占茶叶干重的0.3%二、茶多酚氧化产物在红茶的加工过程中，正是由于多酚类物质氧化形成了茶黄素和茶红素等色素，使红茶具有了红汤红叶的品质特征。1.茶黄素类（theaflavins,TFS)茶黄素是红茶中的重要成分，它最早是由RobertsE.A.H(1957)发现的，是多酚类物质氧化形成的一类能溶于乙酸乙酯的、具有苯并卓酚酮结构的化合物的总称。RR’茶黄素OHOHTheaflavin(TF1orTF)茶黄素-3-单没食子酸酯GOHTheaflavin-3-monogallate(TF2orTF-3-MG)茶黄素-3’-单没食子酸酯OHGTheaflavin-3’-monogallate(TF3orTF-3’-MG)茶黄素-3,3’-双没食子酸酯GGTheaflavin-3,3’-digallate(TF4orTF-3,3’-MG)G=没食子酰基=表茶黄酸Theaflavicacid,TFA在红茶中，TFMG：TFDG：TF：TFA=52：36：11：1茶黄素形成示意图PPO：多酚氧化酶•茶黄素与红茶品质☺TFS是红碎茶中色泽橙红，具有收敛性的一类色素，其含量占红茶固形物的1%～5%，是红茶滋味和汤色的主要品质成分。对红茶的色、味及品质起着重要的作用，是红茶汤色“亮”的主要成分，是红茶滋味强度和鲜度的重要成分，同时也是形成茶汤“金圈”的主要物质。茶黄素与红碎茶品质的相关系数为0.875。•茶黄素与红茶品质☺RobertsE.A.H.指出，审评者对色泽的估量大多数是受茶黄素的影响，含量越高，汤色明亮度越好，呈金黄色；含量越低，汤色越深暗。与咖啡碱、茶红素等形成络合物，温度较低时显出乳凝现象，是茶汤“冷后浑”的重要因素之一。并且含量的高低直接决定红茶滋味的鲜爽度，其含量的高低与叶底亮度也呈高度正相关。☺茶黄素的提纯物呈橙黄色的针状结晶，易溶于水，甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯，难溶于乙醚，不溶于氯仿和苯。水溶液呈鲜明的橙黄色，具有较强的刺激性，在380nm与460nm处有最大吸收峰。2.茶红素类（thearubigins,TRS)TRs是一类复杂的不均一性红褐色酚性化合物，主要分子量在700～40000之间。它既包括儿茶素酶促氧化聚合、缩合反应产物，也有儿茶素氧化产物与多糖、蛋白质、核酸和原花色素等产生非酶促反应的产物。Roberts根据双向纸层析将茶红素分离为TRSⅠ和TRSⅡ两大类型。TRSⅠ为溶于乙酸乙酯的部分，而TRSⅡ为不溶于乙酸乙酯而溶于正丁醇的部分。茶红素可能的结构式R=没食子酰基或其它基团TRs是红茶氧化产物中最多的一类物质，含量约为红茶9～19％（干重），占红茶多酚类物质的70%左右。该物为棕红色，能溶于水，水溶液呈酸性，深红色，刺激性较弱，是构成红茶汤色的主体物质，对茶汤滋味与汤色浓度起极重要作用。参与“冷后浑”的形成。此外，还能与碱性蛋白质结合生成沉淀物存于叶底，从而影响红茶的叶底色泽。通常认为TRs含量太高，滋味淡薄，汤色变暗，而含量太低，茶汤红浓不够。Roberts认为，TRs/TFs比值过高茶汤深暗、鲜爽度不足；TR/TF比值过低时，亮度好，刺激性强，但汤色红浓度不够。一般TFs0.7，TRs10%，TRs/TFs=10-15时，红茶品质优良。3.茶褐素类（theabrownines,TBS)TBs为一类水溶性非透析性高聚合的褐色物质，有学者，把不溶于乙酸乙酯和正丁醇的水溶性褐色物质也称为茶褐素。其主要组分是多糖、蛋白质、核酸和多酚类物质，由茶黄素和茶红素进一步氧化聚合而成，化学结构及其组成有待探明。TBs深褐色，溶于水，不溶于乙酸乙酯和正丁醇，其含量一般为红茶中干物质的4－9％。是造成红茶茶汤发暗、无收敛性的重要因素。其含量与品质呈高度负相关（r=-0.979），含量增加时红茶等级下降。红茶加工中长时过重的萎凋，长时高温缺氧发酵，是茶褐素积累的重要原因。红茶储存过程中，茶红素和茶黄素会进一步氧化聚合形成茶褐素。儿茶素及其氧化产物（茶黄素、茶红素）的生理活性人体在代谢过程中产生自由基，在正常情况下体内的自由基生成和消除达到动态平衡，自由基处于生成体系与防护体系的平衡之中。一旦该体系受到内外界因素的作用而被破坏时，就会危害机体，长期以往，将会引诱多种疾病的发生，如帕金森氏综合征、老年性痴呆症、肿瘤、自身免疫性疾病、白内障、炎症等等。☺清除自由基、抗氧化自由基与疾病多酚提供质子和电子易与自由基反应使其失去活性，故具有显著的抗氧化特性。资生堂绿茶抗氧化化妆品茶黄素（TF）、茶黄素单没食子酸酯由仍含有活性羟基、没食子酰基、苯骈卓酚酮等活性基团(TFMG)也有相当强的抗氧化活性。除直接清除自由基外，茶多酚与Vc、Ve还有协同增效作用。多酚可络合金属离子，如铁离子、铜离子等，对由其催化的自由基脂质过氧化的连锁反应起阻止作用，从而有效地切断连锁反应。抑制体内氧化体系中酶活，如抑制黄嘌呤氧化酶系、P—450酶系、脂氧化酶、环氧酶等的酶活，阻止体内自由基的生成；同时保护体内的抗氧化系统，如增强过氧化氢酶(CAT)、超氧歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH)等多种抗氧化酶的酶活，增强体内自身清除自由基能力，防止机体受活性氧的损害。综上所述，茶多酚可从多种途径来阻止机体受氧化：①清除自由基；②络合金属离子；③抑制氧化酶的活性；④提高抗氧化酶的活性；⑤与其他抗氧化剂有协同增效作用；⑥维持体内抗氧化剂浓度。2.抗癌、抗突变作用环境污染的加剧，饮食的变化，运动量的减少等多种原因，癌症患者逐年增加。据统计，我国每年新发癌症病例160万至200万，并以3％的速度递增且呈年轻化趋势。癌症的发生过程为：生物体内的某一个细胞受环境影响，其基因发生突然变异引起细胞膜和细胞质的变化，变成癌细胞后快速分裂增殖，最后发展为癌组织。因此，抑制基因突变或抑制癌细胞增殖都能阻止癌症的发展。3.抗菌、抗病毒大量研究证实，茶多酚和茶色素对痢疾杆菌、金黄色葡萄糖球菌、伤寒杆菌、霍乱弧菌等多种有害菌有明显的抑杀作用。饮茶可以防治一些细菌性疾病，如痢疾、伤寒、霍乱、肠炎、肾炎等。在民间就有喝浓茶治疗细菌性痢疾的作用。此外，茶叶中的有效成分对人体肠道有益细菌双歧杆菌有促进生长和促增殖功效。饮茶又可以改善人体肠道微生物结构，提高肠道免疫力，增进人体健康。同时对病原菌如体癣、足癣菌有显著杀伤作用。茶水擦身或足浴5-7周后，体癣、足癣症状会完全消失。艾滋病（AIDS）病毒会造成人体血液中淋巴细胞的感染，破坏人体自身免疫细胞。体外研究发现，茶多酚对病毒作用具有相当强的阻断作用，可有效抑制AIDS病毒的增殖，其阻断能力高于国际上通用的治疗AIDS药物AZT20-30倍。茶多酚可抑制蛀牙菌以及引超牙周炎的细菌生长，具有预防蛀牙、牙周炎。4.除口臭作用口臭由多种挥发性化合物引起，包括硫磺化合物(硫化氢、甲硫醇等)、含氮化合物(氨类)、低级脂肪酸、醛类、酮类化合物等。这些物质有的因为口腔疾病、消化系统、呼吸系统疾病而自体内产生的，有的来自食物，如大蒜、酒、烟等。茶多酚能有效地消除口臭。因为茶多酚能与引发口臭的多种化合物起化学反应，生成无挥发性的产物，从而消除口臭。由于这个效果，茶叶提取物被用于一些牙膏、口香糖中。5.抑制动脉硬化作用心血管疾病的病因主要是动脉硬化。由于血液中脂类浓度偏高，胆固醇和其他脂质沉积在动脉内膜而引起。胆固醇和脂肪不溶于水，被包在磷脂和蛋白质中以脂蛋白的形式存在血液中。血液中的脂蛋白胆固醇根据其密度大小被分为低密度脂蛋白(LDL)胆固醇和高密度脂蛋白(HDL)胆固醇。血液中LDL胆固醇浓度高时，会引发动脉硬化，相反HDL胆固醇浓度高时，动脉硬化会受到抑制。大量的调查研究发现，喝茶多的人其血液中胆固醇总量较低，而其中主要是LDL胆固醇的量的减少，HDL胆固醇没有大的变化。主要作用机理为抑制消化系统对胆固醇的吸收，促进体内脂质、胆固醇的排泄。因此，喝茶可改善血液中胆固醇的比例，从而达到预防心血管病的效果。血小板凝集形成血栓也是动脉硬化、心