(1.国家茶叶产品质量监督检验中心(四川),四川雅安 625000;2.四川省雅安市产品质量监督检验所,四川雅安 625000)

黑茶是我国六大茶类之一,也是中国特有的茶类,其品种、花色丰富,主产区为湖南、湖北、四川、云南、广西和陕西等地。黑茶的品质特征主要是在渥堆工艺中形成的,在此过程中,受微生物胞外酶、微生物呼吸代谢产生的热量和茶叶本身湿热的协同作用,茶叶内的化合物发生了一系列复杂的化学反应,因此其内含活性成分与其它茶类有极大差异,形成了黑茶独特的品质风味,这也为黑茶产生新的、不同于其它茶类的药理及保健功能提供了可能。而不同产地的黑茶由于原料和具体生产工艺的不同,其化学成分和药理活性等也存在一定的差异。雅安藏茶是黑茶的一种,属于后发酵茶,行业标准GH/T 1120-2015《雅安藏茶》对其的定义为:在雅安市辖行政区域内,以一芽五叶以内的茶树新梢(或同等嫩度对夹叶)或藏茶毛茶为原料,采用南路边茶的核心制作技艺,经杀青、揉捻、干燥、渥堆、精制、拼配、蒸压等特定工艺制成的黑茶类产品,具有褐叶红汤、陈醇回甘的独特品质[1]。雅安藏茶传统供应西藏、青海、甘肃以及四川甘孜、阿坝、凉山等地藏区消费,藏族同胞大多居住在高海拔地区,常易发生机体缺氧症和低压症,食品结构又多为牛羊肉食、奶酪、青稞等不易消化的食品,实践经验表明,日常饮用雅安藏茶具有解腻、消食、降脂减肥等良好功效。近年来,随着内地人群对雅安藏茶保健功能的逐步认识,“藏茶汉饮”兴起,鉴于此,本文对雅安藏茶的主要活性成分及降脂减肥、抗氧化、助消化和调理肠胃、降血糖、降尿酸、抗辐射、抑菌等保健功能的研究进展进行综述,旨在为雅安藏茶的进一步系统研究与应用提供参考。

1 雅安藏茶的主要活性成分

茶叶中所含的有效成分主要有茶多酚、咖啡碱、可溶性糖、茶多糖类、蛋白质、游离氨基酸、茶色素类等,而不同茶类由于原料和加工工艺不同,其内含活性成分差异极大。雅安藏茶采取了独特的高温、高湿“渥堆”(后发酵)工艺,在渥堆过程中存在的微生物是一个复杂的体系。李东等人对雅安藏茶渥堆过程中存在的真菌种群进行了分类鉴定,结果表明,雅安藏茶渥堆过程中主要存在黑曲霉(Aspergillusniger)、塔宾曲霉(Aspergillustubingensis)、总状枝毛霉(M.racemosusFres.)、炭黑曲霉(Aapergilluscarbonarius)、根霉(Rhizopusehrenberg)、烟曲霉(Aspergillusfumigatus)和简单枝霉(Thamnidiumsimplexbrefeld)等7种真菌[2],这些微生物代谢产生了大量的有机酸[3],同时,茶多酚、可溶性糖等均在渥堆阶段出现了较大变化,随着翻堆次数的增加,茶多酚的含量剧烈减少,而作为茶汤、叶底呈色物质的茶褐素则明显增加[4]。茶叶原料的老嫩程度对茶多糖、膳食纤维和粗纤维含量的影响很大,制茶原料越粗老,茶多糖、膳食纤维和粗纤维的含量越高[5-8],雅安藏茶一般采用1芽3～5叶的新梢作为原料,因此茶多糖、膳食纤维和粗纤维的含量丰富。

1.1 茶褐素

茶色素类是由茶叶中以儿茶素为主的多酚类化合物氧化衍生而来的一类水溶性色素混合物,包括茶黄素(TF)、茶红素(TR)和茶褐素(TB)三类[9],其中的茶褐素是一类水溶性非透析性高聚合的褐色色素,是雅安藏茶加工过程中由多酚类、茶黄素和茶红素等进一步氧化聚合转化而成[10]。陈昌辉等的研究表明,鲜叶制成雅安藏茶后,儿茶素、茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱和可溶性糖质量分数分别降低了69.9%、46.4%、68.5%、25.8%和7.11%,而茶红素、茶黄素和茶褐素的质量分数较鲜叶分别提高了24、53和5.7倍[11]。郭金龙的研究也表明,雅安藏茶在加工过程中茶多酚总量、儿茶素总量和叶绿素含量分别降低了11%、70%和0.36%,而茶红素、茶黄素和茶褐素的质量分数分别是鲜叶中含量的26、55和7.7倍左右[12]。在加工过程中茶褐素的大幅度积累,同时伴随着儿茶素含量的大幅度降低,是形成雅安藏茶“醇和”而不“苦涩”的滋味特征的重要物质基础,随着贮藏时间的延长,雅安藏茶的茶褐素含量会继续增加[13]。现有研究表明,茶褐素能降低肝脏脂肪酸合酶的活性,抑制肝脏合成脂肪[14],还能升高脂肪组织中敏感性脂肪酶的活性及其mRNA表达,促进体内脂类特别是甘油三酯的降解[15],因此其具有较强的降脂减肥等功效。

1.2 茶多糖

茶多糖(TPS)是茶叶中具有特殊生物活性的一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白,经纯化的茶多糖包含葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖、木糖和核糖等单糖组分[16]。活性氧自由基能使蛋白质发生氧化修饰,而茶多糖中构成蛋白质的多肽和氨基酸能有效捕捉自由基,使之终止自由基连锁反应,同时糖苷部分是多羟醛或多羟酮的聚合物,醛糖是强的还原剂,因而茶多糖表现出一定的抗氧化性[17];茶多糖在体外以剂量依赖性抑制α-淀粉酶活性[18],减少消化道对淀粉类物质的消化和吸收,抑制餐后血糖升高,间接减少体内脂肪的合成,其对血脂升高存在量效抑制,可显著降低甘油三酯及低密度脂蛋白的水平[19]。

1.3 有机酸

茶叶中含有近三十种有机酸[20],其占茶叶干物质总量的3%左右[21],它们都有共同的结构R-COOH,具有特别抗菌活性的有机酸大多是短链酸(C1-C7),如甲酸、乙酸、丙酸和丁酸,或者是带羟基(通常位于α碳)的羧酸,如乳酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸等[22]。茶叶中的有机酸能增强茶多酚的抗氧化性能[23],具有促进儿茶素在人体中的吸收、调节妇女月经周期,减轻关节炎、痛风[24],降低肠道内pH、抑制肠道致病菌生长[25-27]、促进胃肠蠕动、改善胃肠道功能等功效,是一类良好的肠道微生态调节剂[28-29]。陈暄和吴媛媛等的研究表明,经过渥堆发酵的砖茶的有机酸总量明显高于非发酵绿茶[27,29],这是因为,各种物化动力使得茶叶在渥堆时新陈代谢加快,而有机酸作为糖、脂等多种物质代谢的中间产物,随代谢加快其含量必然上升[30]。

1.4 膳食纤维和粗纤维

粗纤维与膳食纤维有着本质区别,粗纤维是指植物组织在一定温度下,经过特定浓度酸、碱、醇和醚等溶剂处理后的剩余残渣,其中以纤维素与木质素为主[44]。茶叶中的粗纤维主要存在于茶叶的细胞壁、细胞液和细胞间质中,主要由纤维素、半纤维素、树胶、木质素、果胶和原果胶等碳水化合物类似物组成[45]。雅安藏茶中含有丰富的粗纤维,在纤维素酶的作用下可部分分解成糖类,而微生物可利用糖类作为其碳源进行大量繁殖[46]。

2 雅安藏茶的主要保健功能

2.1 降脂减肥

随着社会经济的发展及人们生活节奏的加快,脂质代谢紊乱及其并发症的发生率普遍升高,给人类健康造成严重危害。有研究表明,脂质代谢紊乱可明显诱导脂肪肝的发生,脂肪肝可进一步发展为肝纤维化、肝硬化,甚至诱发肝癌等[47]。袁野等研究了雅安藏茶对脂质代谢紊乱大鼠的减肥降血脂作用,结果表明雅安藏茶1.5、3.0 g/kg剂量组及血脂康组(0.125 g/kg)对脂质代谢紊乱大鼠体重、Lee’s指数、腹腔脂肪湿重、脂体比、肝体比及血脂水平均表现为显著性下降;脂肪和肝脏组织HE染色观察显示,雅安藏茶各剂量组(0.75、1.5、3.0 g/kg)大鼠脂肪和肝脏细胞表现为不同程度的脂肪细胞缩小和肝脏脂肪变性减轻改变,说明雅安藏茶对脂质代谢紊乱大鼠具有减肥降血脂、保肝等作用,这将对脂质代谢紊乱及脂肪肝等相关并发症的防治具有重要意义[48-49]。

脂肪酸合成酶(Fatty acid synthetase,FAS)是减肥和抑癌的双重潜在靶点[50-51],通过抑制脂肪酶活性可以降低脂肪分解产物的吸收,直接影响体内脂肪的积累和合成,进而起到减肥的效果[52-53]。姜波等的研究表明,雅安藏茶能抑制FAS的活性,造成丙二酸单酰辅酶A浓度的升高,抑制神经肽Y(Neuropeptide Y,NPY)表达以降低食欲,减少脂肪的吸收,阻滞生脂通路,减少脂肪的合成,存放数年的雅安藏茶对FAS的抑制能力最好,其后有所下降,但大部分抑制活性可保持20年以上[14]。雅安藏茶萃取液对抑制3T3-Ll前脂肪细胞分化、抑制脂肪积累具有一定的作用,茶褐素可能是雅安藏茶中抑制FAS的主要活性成分[54]。徐甜的研究也表明,雅安藏茶的茶褐素提取物能显著降低高血脂模型小鼠的血脂[55]。

雅安藏茶级分是指利用雅安藏茶中不同成分在互不相溶的两相溶剂中的溶解度不同,即根据分配系数的差异,通过萃取而初步分离的粗提物[56]。边金霖等采用不同极性的溶剂系统分离得到雅安藏茶的氯仿萃取级分、乙醚萃取级分、乙醚萃余层级分、弱碱性水级分、正丁醇萃取级分、正丁醇萃余层级分和石油醚萃取级分7个雅安藏茶级分,并对雅安藏茶水浸出物及各个级分抑制脂肪酶的活性成分进行了系统筛选及评价,结果表明,雅安藏茶水浸出物(0.018～0.360 mg/mL)及其7个级分的添加质量浓度(0.011～0.216 mg/mL)与其对脂肪酶活性的抑制作用间均具有显著的量效关系,当水浸出物添加质量浓度达到0.360 mg/mL时,雅安藏茶对脂肪酶的抑制率最强,且这个剂量远低于日常雅安藏茶饮用的5 mg/mL,说明日常饮用雅安藏茶具有减肥降脂作用[57]。唐皓迪等将高脂模型小鼠灌胃雅安藏茶水提物后,其血清中TC、TG、LDL-C、Glu等各项指标都较高脂空白组低[58]。朱佳妮等利用高脂动物模型评价了雅安藏茶的降脂减肥作用,结果表明雅安藏茶具有减肥及辅助降低血清甘油三酯的作用[59]。

2.2 抗氧化

氧自由基和人类常见的多种疾病都有关系,超氧阴离子自由基和羟自由基是两种典型的氧自由基,郭金龙等对雅安藏茶水浸出物清除超氧阴离子自由基和羟自由基的能力进行评价,结果表明,当反应体系中雅安藏茶水浸出物浓度分别为4.8、40.5 mg/L时对超氧阴离子自由基和羟自由基的清除率达最大值,以半抑制浓度(IC50)作为评价指标,雅安藏茶清除超氧阴离子自由基和羟自由基的能力高于VC、VE、BHA、BHT等常用的抗氧化剂[12,60]。艾小钰等对坨藏茶的研究表明,其抗氧化活性高于10 mg/mL VC溶液的总还原能力,抗氧化能力较强,同时,清除DPPH·自由基的活性较高,并表现出较好的超氧阴离子清除能力和羟自由基清除能力[61]。杨新河等通过ABTS、DPPH、FRAP和总还原力四种体系评价了康砖茶的抗氧化活性,当浓度为1.00 mg/mL时康砖茶中的多糖对ABTS+·清除率为92.93%±0.74%,几乎接近阳性对照VE的清除率,对DPPH自由基清除率为61.14%±0.98%,总还原力值(以吸光度表示)为0.744±0.038,FRAP值为2.744±0.046,具有较强的抗氧化能力[62]。

2.3 助消化和调理肠胃

雅安藏茶历来是常年生活在高海拔地区的藏族同胞助消化、润肠通便的较佳饮品,因此有“腥肉之食非茶不消,青稞之热非茶不解”的谚语。胃蛋白酶主要产生于胃部,是分解食物的主要酶之一,具有消化蛋白质的能力[63]。郭金龙[12]、边金霖等[64]采用不同极性的溶剂系统萃取分离,得到7种雅安藏茶级分,对不同级分进行了促进胃蛋白酶活性测定,结果表明,加入各级分雅安藏茶后胃蛋白酶活性均出现不同程度的促进现象。雅安藏茶中含有的有机酸可帮助多酚类物质在人体中的吸收,促进胰蛋白酶和胰淀粉酶的活性[65],因此有助于人体对蛋白质和淀粉的消化和吸收。吕晓华等通过人体试饮试验评价了雅安藏茶的通便作用,试饮藏茶后受试者的排便次数增加,排便更通畅,粪便细软更易排出[66]。李解等通过建立便秘大鼠模型,研究了雅安藏茶、低聚木糖及二者的复配物对便秘模型大鼠的润肠通便作用,结果表明,雅安藏茶、低聚木糖及二者的复配物均能增加大鼠排便次数和质量,软化粪便,促进便秘大鼠小肠的蠕动,促进肠道内有益菌的增殖,抑制有害细菌的生长,具有调理肠道微环境的作用[67],推测雅安藏茶所含有的丰富营养物质和膳食纤维可以通过减少胆汁酸再吸收量、改变食物消化速率和消化分泌物的分泌量、促使肠胃蠕动加快、促进肠道排空、减少肠壁对废物和毒素的重新吸收、排泄宿便,同时为肠道益生菌的生长繁殖创造了条件。

2.4 降血糖

糖尿病是由多种病因引起的以慢性高血糖为特征的代谢紊乱性疾病,现已成为危害人类健康的主要疾病之一。茶多糖是茶叶降血糖的主要功效成分[68],其降血糖机制主要与保护胰岛细胞、促进胰岛素分泌、提高胰岛素敏感性、调节糖代谢有关酶的活性及提高肝糖原含量等有关[69]。黑茶中的茶多糖含量较高,并且其组分活性也比其它茶类强,这是因为在发酵茶中,由于糖苷酶、蛋白酶、水解酶的作用而形成了相对长度较短的糖链和肽链,短肽链比长肽链更易被吸收,且生物活性更强[70]。淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称,其中α-淀粉酶可随机水解α-1,4糖苷键,通过对其抑制可减少淀粉类物质在人体消化道内的消化与吸收,从而抑制餐后血糖水平的升高[71]。聂坤伦等以雅安藏茶为材料,用体积分数70%乙醇溶液提取后经不同溶剂系统萃取分离得到石油醚层级分、氯仿层级分、乙醚层级分、乙酸乙酯层级分、弱碱性水层级分、正丁醇层级分和正丁醇萃取的水层级分7种雅安藏茶级分,并测定了各个级分的主要成分及对α-淀粉酶活性的影响,结果表明,雅安藏茶抑制α-淀粉酶的主要活性成分为儿茶素、茶褐素和咖啡碱[56]。郭金龙的研究表明,雅安藏茶级分对α-淀粉酶有很强的抑制作用,其中以茶黄素级分对其抑制能力较高[12]。吕晓华等通过人体试饮试验研究了雅安藏茶的降血糖作用,将符合纳入排除标准的自愿受试者31例,按6 g/d以开水重复冲泡饮用藏茶3个月,结果表明,受试者的空腹血糖由试饮前的(5.76±0.63) mmol/L下降到试饮后的(5.19±0.68) mmol/L[66]。章蕾对8种黑茶提取物进行了PPARy2激动活性的初步筛选实验,发现雅安藏茶中的金尖茶等8种黑茶提取物都有一定的调节血糖功能[72]。

2.5 降尿酸

尿酸是嘌呤代谢的产物,由次黄嘌呤和黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶的催化下氧化产生,当体内嘌呤代谢异常,产生的尿酸过多时会引起高尿酸血症,高尿酸血症是痛风的重要危险因素。雅安藏茶中丰富的茶色素类可减轻血液高凝状态,改善微循环,恢复组织能量代谢,可减少细胞产生一氧化氮,使血浆中的一氧化氮恢复到正常平衡状态,有助于降低血尿酸[73-74]。吕晓华等通过人体试饮试验研究了雅安藏茶的降尿酸作用,将符合纳入排除标准的自愿受试者按6 g/d以开水重复冲泡饮用藏茶3个月,结果表明,受试者的血尿酸由试饮雅安藏茶前的(405.40±57.69) μmol/L下降到试饮后的(369.98±59.99) μmol/L[66]。

2.6 抗辐射

高原地区高寒缺氧、强辐射,辐射对机体的损伤主要是通过自由基引起的,细胞膜上的不饱和脂肪酸是自由基作用的靶物质之一,当受到辐射时机体内的GSH-Px和SOD活性会降低,过剩的自由基会使机体受到伤害,而茶叶抗辐射功能的途径之一就是通过提高GSH-Px和SOD活性来实现的[75]。李解等研究了雅安藏茶对60Coγ射线辐射损伤小鼠的防护作用,结果表明,通过灌胃不同浓度的雅安藏茶,小鼠机体血液外周血细胞含量、骨髓DNA含量、胸脾指数均有不同程度的提高,小鼠体质量显著升高,缓解了脏器免疫器官的损伤,一定程度增强了机体的免疫功能,对于辐射损伤产生的大量自由基具有很好的清除作用[76]。雅安藏茶茶多糖对60Coγ射线辐照损伤小鼠抗氧化功能和造血功能也具有较强的防护作用[77]。许靖逸等研究了雅安藏茶茶褐素对60Coγ辐射损伤的防护作用,结果表明,雅安藏茶茶褐素能极显著提高辐射损伤小鼠血液的白细胞、血小板、淋巴细胞数量及血液超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性,极显著增强小鼠肝脏组织的总抗氧化能力、总超氧化物歧化酶活性,并使股骨骨髓DNA含量极显著升高,使肝脏丙二醛含量极显著降低,明显缓解了小鼠免疫器官胸脾的萎缩,其效果随茶褐素浓度而提高,说明雅安藏茶茶褐素对60Coγ照射的辐射损伤小鼠的抗氧化系统和造血系统有较好的防护作用[78]。

2.7 抑菌

岳随娟等通过灌胃小鼠茶褐素发现,茶褐素能调整肠道菌群失调,抑制大肠杆菌和肠球菌生长[79]。郭金龙的研究表明,雅安藏茶水浸出物对两种有害细菌大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有明显的抑制作用,对金黄色葡萄球菌的抑制作用显著高于大肠杆菌,并以茶黄素级分抑制两种细菌的能力最强[12]。

3 展望

随着生活水平的不断提高,人们的饮食结构也逐渐发生着变化,摄入肉类、奶制品等高蛋白、高油脂食物增多容易导致消化不良、肥胖,甚至患上高血糖、高血脂、高血压等疾病。由于雅安独特的气候条件、土壤状况、湿度特性等以及藏茶制作工艺的独特性造就了雅安藏茶独特的口味和功效。目前对雅安藏茶的研究主要集中于加工工艺和主要品质化学成分等方面,对其保健功能的系统研究较少。雅安藏茶富含茶褐素、茶多糖、有机酸、膳食纤维和粗纤维等特征性活性成分,其所具有的降脂减肥、抗氧化、助消化和调理肠胃、降血糖、降尿酸、抗辐射、抑菌等保健功能逐渐获得广大消费者的认可,给雅安藏茶的发展带来了很大的机遇,但其保健功能及药理药效尚缺乏直接的生理生化和生物学实验证据,人体临床数据累积不足,并缺乏对雅安藏茶的安全毒理性评价,因此,深入研究雅安藏茶的药用价值,开发其保健功能,具有广阔的应用前景。

今后可从以下几个方面对雅安藏茶的保健功能进行深入研究:系统研究雅安藏茶相关保健功能的物质基础。由于原料和制作工艺等方面的差异,雅安藏茶同其它产地的黑茶在化学成分及其含量等方面会存在一定的差异,因此对雅安藏茶主要活性成分的分离和解析是制约其保健功能研究的限制因素,需结合现代分离纯化和结构鉴定技术,确定雅安藏茶中起主要功效的单体成分并进行结构鉴定;对雅安藏茶主要活性成分的生理活性进行深入研究,通过动物实验、临床实验等方式进一步验证雅安藏茶的降脂减肥、抗氧化、助消化和调理肠胃、降血糖、降尿酸、抗辐射和抑菌等保健功能,并深入到细胞水平、分子水平探讨其作用机制,进一步明确雅安藏茶不同保健功能的关键信号通路和主要靶向的基因或蛋白,阐明其分子机理;开展雅安藏茶的临床基础性研究,确保其临床营养的安全性和保健功能的可靠性,并在此基础上进一步深入挖掘雅安藏茶的潜在保健功能。