FSHW | 乌龙茶及其制品的多功能保健作用

Highlights

• 部分发酵的乌龙茶（OT）在加工过程中会被氧化10%-70%。

• OT含有多种有益于人类健康的植物化学物质，尤其是多酚和多糖。

• OT具有抗氧化、抗癌、降血糖、抗炎、抗过敏和抗菌的生物活性。

• 茶霉素A诱导细胞凋亡对OT的癌症化学预防功能很重要。

• OT提取物的生物活性是通过协同机制形成的复杂混合物。

Introduction

以茶树叶为原料酿造的茶饮料因其潜在的健康促进作用和高品质的风味和香气而被世界各地所消费。众所周知，茶的健康促进功能包括抗癌、抗氧化、抗心血管、抗菌、降血糖和保肝作用。历史上，茶的起源被认为是印度和中国。如今，超过25 个国家生产不同的茶。根据生产工艺和全球消费量，茶饮料分为红茶（78%）、绿茶（20%）和乌龙茶（不到2%）。与绿茶（未发酵）和红茶（完全发酵）相比，乌龙茶在加工过程中是部分发酵的。一般来说，绿茶和乌龙茶在东方国家更受欢迎，而红茶在西方国家更受欢迎。

乌龙茶起源于中国福建省，但也产于其他一些东南亚地区，如印度、尼泊尔、泰国、越南和印度尼西亚。乌龙茶的原始茶源更喜欢接近30 °C的温暖气候，年降雨量为1 000-1 250 mm的地方是种植乌龙茶的理想地点。乌龙茶包含三种典型类型，分别以铁观音、凤凰单丛和大红袍为代表，发酵程度最轻、中等和最高。乌龙茶的加工一般可分为七个步骤，包括晒干、发酵、淘洗、滚压、烧制、最终烧制和包装。半氧化乌龙茶的味道介于红茶和绿茶之间。中国生产的乌龙茶因其优雅的果香和花香而闻名，因为在生产过程中逐渐脱水和适度擦伤可以澄清和强化其特殊风味。乌龙茶叶中主要儿茶素的含量低于绿茶，因为儿茶素在发酵过程中被多酚氧化酶部分氧化。

尽管乌龙茶在亚洲国家很受欢迎，但与绿茶和红茶的预防和治疗作用相比，乌龙茶及其特征化合物（如茶氨酸）的健康促进作用的研究的关注度有限。茶氨酸在体外和体内都具有抗氧化、抗炎和抗癌活性。此外，多酚类物质和多糖对癌细胞的协同作用几乎不为人知。黄冈师范大学的Shiming Li*，罗格斯大学Chi-Tang Ho和Alexander Gosslau*等综述了各种各样的研究，包括加工、植物化学、促进健康的特性和潜在的副作用。尽管还需要更多的研究，但这些生物效应对于乌龙茶作为生物活性饮料和功能性食品的发展是令人鼓舞的。

乌龙茶的功能成分

乌龙茶含有100多种可能改善人类健康的化学物质，如多酚、多糖、生物碱、维生素、类黄酮、氨基酸、叶绿素、矿物质、挥发性化合物、有机酸、微量元素、香气、木质素和蛋白质。

多酚类物质

如图1所示，儿茶素包含（–）-表儿茶素（EC），（–）-表儿茶素没食子酸酯（ECG），（–）-表儿茶素没食子酸酯（EGC），（–）-表儿茶素没食子酸酯（EGCG），（–）-没食子酸没食子酸酯（GC），（–）-没食子酸没食子酸酯（GCG），（+）-儿茶素没食子酸酯（CG）和（–）-表儿茶素没食子酸酯3-O-（3-O-甲基）没食子酸酯（EGCG3′-Me）。在陈年乌龙茶中，检测到3 种黄酮醇，包括杨梅素、槲皮素和山奈酚。此外，还分离和鉴定了原花青素型单宁、可水解单宁和其他茶色素。共鉴定出19 种黄酮醇糖苷，包括杨梅素鼠李糖苷、杨梅素3-O-半乳糖苷、杨梅素3-O-芸香苷、槲皮素葡萄糖鼠李糖苷、槲皮素3-O-鼠李糖苷、槲皮素3-O-芸香苷、杨梅素3-O-葡萄糖苷、槲皮素鼠李糖苷、槲皮素3-O-半乳糖苷、槲皮素3-O-葡萄糖苷、催乳素-1、催乳素-2、，槲皮素二氢葡萄糖苷、山奈酚葡鼠李糖苷、山奈酚3-O-鼠李糖苷、山奈酚3-O-半乳糖苷、山奈酚二氢葡萄糖苷、山奈酚3-O-芸香苷、山奈酚3-O-葡萄糖苷、山奈酚3-O-葡萄糖苷、前叶黄素A和前叶黄素B。

图1 乌龙茶多酚的化学结构

多糖

茶多糖（TPS）具有多种生物学效应，包括抗癌、降糖、降血脂、抗氧化和免疫调节活性。在这些生物活性中，抗糖尿病的潜力最为突出，因为茶饮料在中国和日本已被公认为治疗糖尿病的流行民间药物。多糖可以与其他成分一起作为功能性传递材料。此外，多糖的生物活性取决于其物理化学性质和空间构象。独特的制造工艺，如发酵程度、提取和纯化条件（溶剂、酶和温度等）都会影响TPS的性能。

蛋白质和氨基酸

从乌龙茶叶中分离出的一些蛋白质含有如下氨基酸：丙氨酸（0.19-0.76 mg/g）、精氨酸（0.21-0.69 mg/g）、天冬酰胺（0.11-0.33 mg/g）、天冬氨酸（0.25-1.37 mg/g）、GABA（0.09-0.97 mg/g）、谷氨酸（0.92-1.49 mg/g）、谷氨酰胺（0.26-0.76 mg/g）、甘氨酸（0.06-0.08 mg/g），组氨酸（0.14-0.31 mg/g）、异亮氨酸（0.15-0.37 mg/g）、亮氨酸（0.12-1.22 mg/g）、L-茶氨酸（3.97-14.57 mg/g）、赖氨酸（0.11-0.43 mg/g）、苯丙氨酸（0.10-0.71 mg/g）、脯氨酸（0.08-0.51 mg/g）、苏氨酸（0.15-0.345 mg/g）、色氨酸（0.09-0.48 mg/g）、丝氨酸（0.31 mg/g），缬氨酸（0.14 mg/g）。

乌龙茶的健康益处

多项研究表明，乌龙茶可以改善心脏和血管疾病，保护牙齿和骨骼，并可能作为抗氧化、抗癌、降血糖、抗炎、抗过敏和抗菌剂。主要是，OTPSs和乌龙茶多酚（OTP）有助于这些健康促进特性。

乌龙茶提取物的抗癌潜力

乌龙茶的抗癌作用及其提出的机制如表1和图2所示。

表1 乌龙茶提取物的抗癌活性

图2 乌龙茶诱导癌细胞凋亡的分子机制

抗肥胖特性

肥胖与代谢综合征密切相关，如胰岛素抵抗、高血压和高脂血症。此外，超重会导致心血管疾病和癌症，发病率和死亡率的增加就是明证。目前，天然产物作为具有抗肥胖活性的潜在功能性成分受到了广泛关注。几项研究表明，乌龙茶生物活性成分可以有效减少肥胖和控制糖尿病（图3）。

图3 乌龙茶对肥胖及相关疾病的作用机制

抗过敏和抗炎特性

有研究表明乌龙茶冲剂可显著抑制小鼠肥大细胞释放组胺。在另一项研究中，茶儿茶素能有效抑制肥大细胞释放组胺，肥大细胞被特异性过敏原与IgE交联激活。EGCG可以通过抑制大鼠腹膜渗出细胞释放组胺来强烈抑制大鼠的I型过敏反应。儿茶素中的gallo型结构似乎对抑制组胺释放至关重要，因为EGCG（包含两个gallo型结构）的作用强于ECG（包含一个没食子酸盐组）。从台湾乌龙茶叶中分离的两种儿茶素衍生物，（–）-表没食子儿茶素3-O-（3-O-甲基）-没食子酸酯（C-1）和（–）-表没食子儿茶素3-O-（4-O-甲基）-没食子酸酯（C-2），通过显著抑制卵清蛋白和弗氏不完全佐剂致敏小鼠的I型过敏反应，显示出明显的抗过敏活性。另一方面，C-1的抑制作用与EGCG几乎相同。EGCG可通过体内特定的甲基转移酶部分转化为C-2或C-1。

抗菌和肠道微生物群调节活性

乌龙茶提取物对变形链球菌和远缘链球菌具有抗菌活性。值得注意的是，乌龙茶提取物的抗菌活性是由单体多酚的协同作用诱导的，这些单体多酚很容易与蛋白质结合。作为乌龙茶中的一种主要生物活性物质，TSA可以有效抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）对苯唑西林的耐药性至少10 h。反复服用TSA和苯唑西林可以延长这种效果。此外，富含EGCG的乌龙茶对光滑梭菌具有抗真菌活性，MIC值为0.156 mg/mL（表2）。

表2 乌龙茶提取物的抗菌活性

乌龙茶的抗氧化活性

摄入乌龙茶对健康人的血浆抗氧化防御有有益影响。一项针对22名男性橄榄球运动员的人体研究表明，乌龙茶可以显著降低静息和力竭运动后血浆丙二醛（MDA）水平和超氧化物歧化酶（SOD）活性。乌龙茶提取物可以减少氧化应激，同时减少脂质过氧化。此外，乌龙茶提取物的DPPH自由基清除活性随着浸泡水温度的升高而增加。

肝脏保护和心脏保护作用

在中国，茶被用来解除酒精中毒已有一千多年的历史，因为茶提取物可以降低酒精毒性。在酒精性肝损伤小鼠中，给予EGCG3〃Me（100 mg/kg体质量/天）可显著降低血清天冬氨酸转氨酶（AST）和丙氨酸转氨酶（ALT）水平。此外，在人肝癌细胞（HepG2）中，肝脏MDA含量显著降低，SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性恢复。重要的是，乌龙茶生物活性EGCG3〃Me在体外表现出显著的肝脏保护活性，能够以浓度依赖的方式有效缓解酒精诱导的损伤。OTE治疗（100 ng/mL）也可以抑制心肌细胞肥大和细胞凋亡，并提高H9c2细胞和新生儿心肌细胞的存活率。在这些细胞中，乌龙茶通过JNK介导的信号传导提供细胞保护作用，并增强固有的抗氧化机制。

其他健康促进活动

在一项长期适度饮用乌龙茶的研究中，观察到乌龙茶对绝经后妇女（中国南方）骨骼健康的有益影响，因为与不喝茶的人相比，喝乌龙茶的人（1-5杯/天）跟骨的骨密度（BMD）更高。在糖尿病条件下，OTP、EGCG和EGCG3〃Me均表现出对胰腺α-淀粉酶的抑制作用，其半数抑制浓度（IC50）分别为0.375、0.350和0.572 mg/mL。在心血管疾病方面，OTF显示出对血管紧张素I转化酶（ACE）的抑制活性，IC50为58.32 µg/mL。

Conclusion

经常喝茶对人类健康有很大好处，包括预防慢性病、减少炎症、预防癌症，甚至延缓衰老。茶叶中的酚类物质是主要的生物活性成分，对人体健康有很大的贡献。部分发酵的乌龙茶含有高水平的儿茶素，而多酚的巨大变化往往会导致活性代谢物的差异。因此，乌龙茶的健康益处与多酚的组成密切相关。尤其是乌龙茶的有益作用主要归功于其儿茶素、茶氨酸和多糖。

总之，作为世界上消费最广泛的饮料之一，茶对健康的益处已得到消费者和科学家的高度认可。茶叶中的生物活性成分使其成为一种理想的功能性食品。乌龙茶对氧化、炎症、内皮功能障碍和癌症有很高的功效。它还可以在缺氧条件下提供心脏保护，有效治疗过敏性疾病，具有潜在的益生元活性，可以改善葡萄糖和脂质的血液化学，并展示了一种有希望的饮食干预策略，以降低肥胖风险。因此，乌龙茶可能也是治疗2型糖尿病的口服降糖药的有效辅助物。此外，TSA诱导细胞凋亡可能为乌龙茶的抗癌化学预防功能提供了重要机制。乌龙茶具有高含量的生物活性，是一种很有前途的健康促进剂，在食品和医药行业具有巨大的潜力。未来，应评估乌龙茶对人体潜在健康有益作用的精心设计的随机对照试验，以确定其潜在的治疗应用。

Multifunctional health-promoting effects of oolong tea and its products

Shuzhen Wanga, Ting Zengb, Shuang Zhaoa, Yu Zhua, Changchun Fenga, Jianfeng Zhana, Shiming Lia,*, Chi-Tang Hoc, Alexander Gosslauc,d,*

a Huanggang Normal University, College of Life Science; Hubei Key Laboratory of Economic Forest Germplasm Improvement and Resources Comprehensive Utilization; Hubei Collaborative Innovation Center for the Characteristic Resources Exploitation of Dabie Mountains; Hubei Zhongke Research Institute of Industrial Technology, Huanggang 438000, China

b College of Pharmacy, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China

c Department of Food Science, Rutgers University, NJ 08901, USA

d Department of Science (Biology), City University of New York, NY 10007, USA

*Corresponding author.

E-mail address: shiming@rutgers.edu; agosslau@bmcc.cuny.edu

Abstract

Oolong tea, partially fermented from Camellia sinensis leaves, exhibits significant antioxidative, anti-inflammatory, and anti-cancer activities as indicated in several in vitro and in vivo studies. However, studies on health promoting effects of oolong tea and its characteristic compounds are limited. The potential efficacy of bioactives derived from oolong tea and their roles as promising anticancer agents, their cardio-protective benefits during hypoxic conditions, effects in treating allergic disorders, potential prebiotic activities, improvement of blood lipid status in human beings, effectivity as oral hypoglycemic agent in the treatment of type 2 diabetes, and their potentials to reduce the risk of obesity have been discussed in this review. These promising studies mainly gained from animal studies might broaden the consumption and usage of the phenolic-enriched oolong tea and its products in food and pharmaceutical industries. However, potential health beneficial effects of oolong tea in humans should be further complemented by large-sized, randomized double-blind and placebo-controlled trials to consolidate potential therapeutic applications.

Reference:

WANG S Z, ZENG T, ZHAO S, et al. Multifunctional health-promoting effects of oolong tea and its products[J]. Food Science and Human Wellness, 2022, 11(3): 512-523. DOI:10.1016/j.fshw.2021.12.009.

编辑：王佳红；责任编辑：张睿梅

封面图片来源：图虫创意