普洱茶的化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展

1、.普洱茶的化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展普洱茶是我國的特種茶類，以云南特有的大葉茶Gamellia sinensisLinn.var assamicaMastersKitamura為原料經(jīng)特殊后發(fā)酵工藝消費(fèi)而生成。從形態(tài)特征的進(jìn)化程度來看，普洱茶比茶原始，至于拉丁名中的“assamica純屬命名問題，與原產(chǎn)地?zé)o關(guān)。由于具有獨(dú)特的風(fēng)味和逐漸被人們認(rèn)知的保健成效，普洱茶受到了國內(nèi)外越來越多矚目和認(rèn)可。本文從化學(xué)成分和生物活性角度出發(fā)，討論普洱茶的化學(xué)成分以及生物活性的研究進(jìn)展。1普洱茶的化學(xué)成分研究進(jìn)展11 普洱茶的原料曬青毛茶的化學(xué)成分普洱茶的原料不是茶鮮葉，而是由云南大葉茶的略粗老葉片加工制成的曬

2、青毛茶。曬青毛茶與紅茶加工原料的高效液相色譜圖非常相似，多酚類中的主要成份為ECG、EGCG及；周志宏等從曬青毛茶中別離鑒定出21個(gè)化合物41個(gè)化合物如圖1所示；化合物17；910；1217；19；2123；28；30；張?chǎng)嵉葟脑颇稀吧鷳B(tài)茶云南大葉茶經(jīng)過常加工而制成的綠茶別離鑒定出11個(gè)化合物化合物16；16；1819；21；30以及1個(gè)混晶體蘆丁和山奈酚3蕓香糖甙的混合物。他們別離鑒定了一些共同的化合物，比方茶棓素化合物21，小木麻黃素化合物19，簡單兒茶素化合物16等，其中茶棓素在印度產(chǎn)的紅茶中含量甚豐富，推斷阿薩姆種茶鮮葉中的茶棓素可能是大葉茶的一個(gè)特征。云南茶樹種質(zhì)資源中茶多酚含量很

3、高，云南大葉種茶樹鮮葉原料的水浸出物含量，茶多酚、兒茶素、咖啡堿、茶氨酸，多糖等生化成分都高于一般中小葉種茶樹，氧化基質(zhì)非常豐富，構(gòu)成了普洱茶品質(zhì)形成和后發(fā)酵過程中特殊化學(xué)成分形成的最重要物質(zhì)根底。1.2 普洱茶的化學(xué)成分到目前為止，國內(nèi)外對(duì)普洱茶的植物化學(xué)研究很少。我們?cè)鴱脑颇想p江普洱茶中別離鑒定出11個(gè)化合物化合物13；911；1214；16；20，主要有簡單兒茶素，簡單酚性化合物，黃酮類化合物以及黃酮類配糖體等；另外周志宏等從云縣普洱茶中還別離得到12個(gè)化合物化合物24；8；11；16；2427；2930，其中4個(gè)是特征性的金雞納素型氧化黃烷醇類內(nèi)脂化合物，有兩個(gè)為新化合物兩個(gè)新的8C取

4、代黃烷3醇化合物，命名為普洱茶素puerinSA和B化合物24；25。普洱茶中化合物的檢測(cè)分析方面研究相對(duì)較多。簡單兒茶素化合物和黃酮類化合物：普洱茶中含有非常少的兒茶素，兒茶素含量以及總量等遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于綠茶、烏龍茶以及紅茶中對(duì)應(yīng)組分差異到達(dá)極顯著程度=0.001；但沒食子酸含量相對(duì)較高。普洱茶中不含有甲基化兒茶素類化合物，但發(fā)現(xiàn)有楊梅素等黃酮物質(zhì)的存在，我們以前的研究中也證明了這一點(diǎn)；普洱茶提取物巾的兒茶素成分可能以EC為主1，其他兒茶素，尤其是EGCG，含量極低或者HPLC根本檢測(cè)不到；Yuerong Liang等研究發(fā)現(xiàn)，所分析的7個(gè)普洱茶樣品的平均兒茶素總量只有8.41mg/g；有的檢測(cè)結(jié)

5、果甚至更低，可能與貯存年限以及加工工藝有關(guān)；但利用LCMS能檢測(cè)出普洱茶中一些兒茶素的單體化合物和茶黃素等化合物，有20種化合物得到了初步鑒定；盡管加工原料的HPLC圖譜相似，但普洱茶不具有紅茶的圖譜特征。我們實(shí)驗(yàn)室對(duì)云南近五十個(gè)普洱茶的研究分析說明，普洱茶中的沒食子酸含量在12之間。但相比之下，CARMEN CABRERA等的研究中沒食子酸0.04mgg和咖啡堿7.5mgg含量偏低很多，可能是樣品差異或者是檢測(cè)方法的誤差所致，不排檢測(cè)數(shù)值除錯(cuò)誤的可能性。微量元素：CARMEN CABRERA等對(duì)普洱茶中的微量元素Cr，Mn，Se, Zn進(jìn)展了分析，發(fā)現(xiàn)普洱茶中的鉻含量371.4mgg高于其他

6、茶類的檢測(cè)茶樣，而錳，硒，鋅的含量分別為431.7、55.0、65.1mgg總體上與其他茶類相差不大；J.CAO等發(fā)現(xiàn)所檢測(cè)的普洱茶樣中水溶性氟的含量是77 mgkg，并且貯藏時(shí)間至少為25年的普洱茶往往比那些貯藏時(shí)間短的普洱茶氟含量低。他汀類Satins：L.S. Hwang等首先在普洱茶中發(fā)現(xiàn)洛伐他汀lovastatin化合物31；隨后，DengJye Yang等研究指出洛伐他汀是在普洱茶中發(fā)現(xiàn)的唯一的他汀類化合物，在普洱茶的水提取物中有內(nèi)酯環(huán)構(gòu)造和羥基酸構(gòu)造兩種存在形式，而在乙酸乙酯提取物全部以內(nèi)酯環(huán)構(gòu)造存在。揮發(fā)件成分：曬青毛茶的主要香氣成分為芳樟醇，其次是松油醇，香葉醇化合物3335

7、及其衍生物；渥堆過程中形成了大量芳香族化合物，如1，2，3三甲氧基苯化合物3839，是普洱茶香氣成分的重要特色；許多有典型霉味和陳香的物質(zhì)，如1，2二甲氧基4甲基苯化合物40等，渥堆茶中的化學(xué)成分可能通過霉菌的作用發(fā)生甲基化反響而形成。從曬青毛茶原料到成品普洱茶的加工過程中，存在于曬青毛茶中低沸點(diǎn)的醛酮化合物明顯減少，然而萜醇類化合物例如芳樟醇及其氧化物化合物3537、茴香醚及其衍生物、吲哚等含量顯著增加；YUerong Liang等研究指出，在所檢測(cè)的17個(gè)揮發(fā)性化合物紫羅蘭酮化合物32和芳樟醇氧化物是普洱茶中含量最豐富的揮發(fā)性成分。13 普洱茶化學(xué)成分形成與微生物的活動(dòng)休戚相關(guān)微生物的發(fā)酵

8、作用在云南普洱茶品質(zhì)形成中起決定性的作用，是云南普洱茶品質(zhì)形成的必要條件，分開了微生物和濕熱作用，曬青綠茶是難以形成普洱茶特有品質(zhì)風(fēng)格的。在渥難過程中由于濕熱和微生物生長活動(dòng)引起的降解作用，產(chǎn)生了一些影響普洱茶品質(zhì)的芳香特性化合物，而黑曲霉菌在這些化合物的形成過程中起了決定性的作用。云南普洱茶渥堆過程中主要微生物有黑曲霉Aspergillus niger、青霉屬Penicllium、根霉屬Rhizopus、灰綠曲霉Aspergillus gloucus、酵母屬Saccharomyces、土生曲霉Asperfgillus terreus、白曲霉Asergillus candidus、細(xì)菌類Bac

9、terium，其中黑曲霉最多；但最近陳可可等從云南省易武、基諾山、普洱和昆明后發(fā)酵加工消費(fèi)的普洱熟茶堆中別離到7種曲霉菌，并沒有別離到黑曲霉； 同時(shí)指出，在普洱熟茶原產(chǎn)地的傳統(tǒng)加工工藝中形成的普洱熟茶特殊的品質(zhì)和風(fēng)味，很可能與臭曲霉和日本曲霉的作用有重要的關(guān)系。14 普洱茶加工和貯藏過程中的化學(xué)成分變化普洱茶加工過程巾，沒食子酸含量顯著增高而茶氨酸含量顯著降低；尤其在普洱茶渥堆完畢時(shí)，茶多酚、兒茶素、茶黃素、茶紅素、氨基酸以及可溶性糖等含量均劇烈地下降，而茶褐素和水不溶性茶多酚含量明顯增加，但渥堆前后水浸出物含量并未明顯下降，說明茶葉內(nèi)含物通過氧化、降解、縮合等反響已產(chǎn)生新的生成物；成品普洱茶

10、中的茶多酚和可溶性糖等隨著貯藏時(shí)間的延長和貯藏溫度的進(jìn)步而有所下降，9左右含水量最有利于普洱茶品質(zhì)風(fēng)格的形成；雖然普洱茶在渥堆和貯藏過程中易受微生物的污染，但在0.51.0 kGy輻照下能徹底殺滅螨蟲，而對(duì)茶葉主要理化成分無不良影響；輻照后普洱茶中的氨基酸、可溶性糖、茶多酚總量以及茶多酚的氧化產(chǎn)物，一般都有所增加，但咖啡堿、兒茶素特別是脂型兒茶素含量有所下降。2. 普洱茶的生物活性研究進(jìn)展。2.1 普洱茶的平安性評(píng)價(jià)。從急性毒性角度來看，普洱茶的急性毒性小于烘青綠茶，普洱茶的飲用平安性是很高的，但科學(xué)的飲茶法是飲茶健身的必然要求；從遺傳毒性角度來看，普洱茶和烘青綠茶對(duì)原核細(xì)胞、真核細(xì)胞、生殖細(xì)

11、胞都沒有致突變性，正規(guī)廠家消費(fèi)的普洱茶是平安的。有關(guān)氟含量問題。茶葉中的氟化物含量因產(chǎn)區(qū)，品種，加工方式等的不同而具有很大的差異；普洱茶中的水溶性氟含量為77 mgkg，一個(gè)成年人每天飲用30克普洱茶并不會(huì)引起氟中毒，并沒有超過成年人每天最大的氟允許攝取量4.0mg；反而，在亞熱帶地區(qū)的低氟區(qū)和適氟區(qū)，就氟化物含量而言，普洱茶不失為一種平安有效的防齲用茶品種，因?yàn)槠斩柚胁瓒喾雍科?，防齲作用不大一。飲用方面，一直有普洱茶“越陳越香的說法，但如今很多專家提出，從普洱茶的功能品質(zhì)來講，并不是越長越好，應(yīng)有一個(gè)最正確飲用期限，但這個(gè)最正確的時(shí)期還未被研究確定。2.2 普洱茶的生物活性普洱茶的降血

12、糖血脂成效是當(dāng)今的研究熱點(diǎn)問題。國內(nèi)外學(xué)者做了大量的前期研究工作，從臨床和實(shí)驗(yàn)的角度初步證明了普洱茶確實(shí)具有降血糖血脂成效。早期的研究說明普洱茶能明顯的降低小鼠血漿中的膽固醇酯含量，也有一定的降膽固醇效果。近期不少研究已經(jīng)證實(shí)普洱茶能有效的降低小鼠血漿中的甘油三酯TG以及體內(nèi)總膽固醇TC 的含量程度，可以在增加HDLC的含量程度的同時(shí)，降低LDLC的含量程度，從而有效抑制小鼠血脂的升高，起到降血脂的作用效果；而且普洱茶效果優(yōu)于其他茶類以及曬青毛茶。張冬英等利用高通量挑選法研究發(fā)現(xiàn)，普洱茶乙醇提物有潛在的降血糖和降血脂作用的可能性，有必要對(duì)其有效部位進(jìn)展進(jìn)一步別離純化，最終從普洱茶中找到高活性的

13、天然降血糖血脂作用因子普洱茶提取物有很大的潛力作為NO消除劑以及抗氧化劑。Iris F.F. Benzie等研究指出，各種茶類在體外表現(xiàn)出的抗氧化活性差異很明顯，茶葉的抗氧化活性與茶葉中的酚性成分總量有很強(qiáng)的相關(guān)性r0.956。普洱茶的發(fā)酵過程中多酚總量顯著降低，體外抗氧化活性相對(duì)較弱，但近年的研究說明，普洱茶的提取物水提取物，醇提取物，乙酸乙酯提取物等表現(xiàn)出了很強(qiáng)的生物活性。普洱茶能有效抑制RAW264.7巨噬細(xì)胞中由脂多糖LBP誘導(dǎo)的NO產(chǎn)生，而且效果優(yōu)于紅茶、綠茶和烏龍茶提取物；另一方而，普洱茶的水提取物也表現(xiàn)出了明顯的抗氧化活性，能有效抑制脂制體和非脂制體的氧化損傷。普洱茶乙酸乙酯萃取

14、物和正丁醇萃取物對(duì)DPPH和羥基自由基都有較強(qiáng)的去除才能；其中乙酸乙酯萃取物的第8組分，它比典型的綠茶兒茶素EGCG的抗氧化活性還要強(qiáng)，但是在這個(gè)組分的分析中卻沒有發(fā)現(xiàn)簡單兒茶素、茶黃素以及沒食子酸等成分；此外，乙酸乙酯萃取物的第2和第8組分以及正丁醇萃取物的第2，4，5組分表現(xiàn)出了對(duì)過氧化氫在HPF1細(xì)胞中誘導(dǎo)的損傷具有保護(hù)作用，還可以在正常條件下增加細(xì)胞活性。普洱茶提取物只有抗基因毒性。抗病毒以及抗菌活性。普洱茶提取物能有效的抑制內(nèi)硝基芳烴引起的基因毒性，可以保護(hù)質(zhì)粒DNA免受Fenton反響引起的損傷；普洱茶提取物比綠茶、紅茶和烏龍茶的提取物更能有效的抑制SARS病毒的3CL蛋白酶的活性

15、，只有比較強(qiáng)的抗SARS病毒作用；此外，普洱茶提取物還有一定的抗突變作用，對(duì)革蘭氏陽性葡萄狀球菌和桿狀菌有潛在的抗菌活性。3普洱茶生物活性的物質(zhì)根底和可能的相關(guān)機(jī)理31 普洱茶中的化學(xué)成分作為酶的組分以及酶活性的抑制劑或者激活劑影響體代謝他訂類藥物對(duì)HMGCoA的競爭性抑制作用洛伐他汀lovastatin對(duì)膽固醇合成中的限速酶HMGCoA3羥基3甲基戊二酸單酰輔酶A復(fù)原酶有競爭性抑制作用，從而使人體膽固醇合成的速度降低，可以調(diào)節(jié)膽固醇，降血脂和促進(jìn)心血管安康。普洱茶提取物抑制SARS病毒的3CL蛋白酶活性ChiaNan Chen 的研究結(jié)果說明，普洱茶和紅茶的提取物比綠茶和烏龍茶的提取物更能有

16、效的抑制SARS病毒的3CL蛋白酶的活性。普洱茶中的微量元素影響酶的活性。普洱茶中的鉻，錳，硒，鋅與肌體的糖、脂肪以及膽固醇等代謝嚴(yán)密相關(guān)。鉻與糖類和脂類代謝有親密聯(lián)絡(luò)，能增加人體內(nèi)膽固醇的分解和排泄，能輔助胰島素利用葡萄糖；錳是精氨酸酶以及超氧化物歧化酶等的組成成分，還能激活糖基轉(zhuǎn)移酶的活性；硒作為谷胱甘肽過氧化酶的成分，使脂肪酸按正常氧化渠道氧化下去；鋅酶參與了肌體內(nèi)包括碳水化合物、脂質(zhì)以及蛋白質(zhì)的合成和降解一系列的代謝過程，被認(rèn)為是超氧化物歧化酶的輔助因子。普洱茶對(duì)過氧化物酶體增殖物激活受體PPAR的激活作用氧化物酶體增殖物激活受體PPAR具有改善脂代謝的作用；其中亞型之一的PPAR 與

17、脂肪酸氧化有關(guān)，能減少血液中的脂肪酸含量；而普洱茶醇提物根本上認(rèn)為對(duì)PPAR 受體有激活作用，有潛在的降血糖血脂作用的可能。3.2 普洱茶中化合物的生物活性黃酮類化合物是很強(qiáng)的抗氧化劑，同時(shí)，普洱茶中有黃酮以及黃酮配糖體等黃酮類化合物的存在，它們具有維生素P樣的作用，可防止人體血管的硬化，維持毛細(xì)血管的正常通透性，可以防治心腦血管疾??；以往的研究也早已證實(shí)了茶葉中的咖啡堿、表兒茶素以及黃酮都具有生物活性沒食子酸的作用在后文討論。茶葉提取物中的酚性化合物可以和金屬離子結(jié)合成結(jié)合體，普洱茶和其他茶類的提取物有顯著的螯合鐵離子的才能；Pannala等研究指出，茶提取物對(duì)過度態(tài)金屬離子的螯合作用可以抑

18、制金屬離子介導(dǎo)的自由基產(chǎn)物的生成?？梢姡斩杈哂酗@著的螯合鐵離子的才能，可以有效抑制鐵離子通過Fenton反響引起脂質(zhì)過氧化。3.3 普洱茶中未知的化合物可能起著關(guān)鍵的作用。高分子量的聚合化合物以及其他兒茶素衍生物。普洱茶比其他茶類有更強(qiáng)的降血脂效果，可能在普洱茶的發(fā)酵過程中產(chǎn)生了一些未被確認(rèn)的新的多酚化合物，可以充當(dāng)甚至超越兒茶素的角色的由兒茶素衍生而來的高分子量化合物，這些化合物在體內(nèi)去除活性氧的才能甚至比EGCG強(qiáng)；令人鼓舞的是，在我們的研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)E8組分去除活性氧自由基的才能比EGCG強(qiáng)。兒茶素類化合物形成的某些氧化聚合產(chǎn)物比兒茶素單體具有更優(yōu)異的生物活性，例如茶黃素單酯和茶黃素

19、雙酯對(duì)脂肪氧合酶的抑制作用明顯的強(qiáng)于EGCG等兒茶素。兒茶素輕度的氧化聚合可能進(jìn)步其抗氧化才能，并且兒茶素的抗氧化活性隨著聚合度而遞增，對(duì)自由基的去除才能隨單體二聚體三聚體四聚體而遞增，還發(fā)現(xiàn)五、六聚體具有最強(qiáng)的抗氧化活性。此外，這些高分子量的化合物也可能也具有引起細(xì)胞凋亡的活性。普洱茶中的特殊成分紅茶中的茶黃素和綠茶中的兒茶素都是有效的抗氧化劑；普洱茶不像紅茶富含茶黃素以及綠茶富含兒茶素，卻同樣表現(xiàn)出了很強(qiáng)的羥基自由基消除才能以及抑制NO合成作用，可能普洱茶中存在某種化合物是很強(qiáng)的NO抑制劑，而這種化合物不存在于綠茶和紅茶中。兒茶素類化合物并非是抑制由硝基芳烴誘導(dǎo)的誘變主要成分；盡管紅茶和普

20、洱茶多酚含量不高，但是都能有效的抑制內(nèi)硝基芳烴引起的基因毒性。正如綠茶的非酚性成分脫鎂葉綠素a和b對(duì)某些基因的表達(dá)有很強(qiáng)的抑制作用一般，推測(cè)普洱茶中可能存在某些未知的具有很強(qiáng)的生物活性非多酚性成分。4問題和展望41 普洱茶植物化學(xué)研究上的困難天然酚類化合物因其分子中含有較多的酚性羥基，件質(zhì)活潑，不穩(wěn)定，容易氧化，形成極性更大，聚合度更高的復(fù)雜多聚體，與其他天然產(chǎn)物相比，別離鑒定均有很大的困難。這類構(gòu)造非常復(fù)雜的產(chǎn)物在普洱茶的渥堆過程中大量增加，可能是普洱茶生物活性的根底物質(zhì)，很可能是高活性的天然降血糖血脂作用因子，但它們的構(gòu)造和組成鮮為人知。這些復(fù)雜化合物的分高純化以及構(gòu)造鑒定工作是普洱茶化學(xué)研究不可回避的難點(diǎn)。目前從事普洱茶植物化學(xué)研究的單位和個(gè)人相對(duì)較少，中國科學(xué)院昆明植物所楊崇仁教授和他所指導(dǎo)的科研組成員對(duì)普洱茶化學(xué)等方面的研究做出了卓越的奉獻(xiàn)。42 微生物參與的后發(fā)酵過程的復(fù)雜性微生物與普洱茶品質(zhì)的形成休戚相關(guān)。在微生物的參與下，曬青毛茶的化學(xué)成分在高溫高濕