茶叶中天然抗氧化剂茶多酚的提取方法及应用研究进展

茶叶中天然抗氧化剂茶多酚的提取方法与应用研究进展

1引言

1.1研究目的和意义

由于人们生产、生活需求的不断扩大，天然产物有效成分的提取分离与应用研究获得了前所未有的发展。绿色天然提取物茶多酚，在绿色的二十一世纪极具发展潜力。据有关专业人士介绍，目前，茶多酚在全球年消耗量约1800吨，其中，美国约700吨，西欧500吨，日本500吨，其他国家和地区约400吨。近年来除欧美国家需求逐年增加外，东南亚、南亚等消费量也有较快增长。因此，当前茶多酚的市场前景广阔，有关专家预计，未来几年，国内外茶多酚需求量将迅速从目前的1800吨攀升至2100吨以上，其市场规模可达十几亿元。我国是世界茶叶生产大国之一，每年约有70万吨茶叶，其中有约15万吨茶片、茶末，可供提取2.3吨食品级茶多酚。因此开发天然抗氧化剂茶多酚将有充足的资源保证。自从新世纪对茶多酚类开展系统研究以来，茶多酚的许多功能被陆续发现。大量的研究表明，茶多酚不仅是一种天然的无毒的抗氧化剂，而且也是一种理想的天然药物，具有清除自由基和抗氧化等生物活性。

1.2国内外研究现状

我国对茶多酚的研究开始于五六十年代，而专业研究开始于七十年代，目前我国对茶多酚的研究在国际上处与领先水平。国内生产的茶多酚含量大于%，咖啡碱小于2%。当前茶多酚已被广泛应用于食品工业与医药行业。由于茶多酚具有生物活性的特性，不断地对茶多酚进行研究，不断地出现新的研究成果。王玉春在茶多酚的提取方法及应用研究进展一文中就茶多酚提取的各种方法的基本流程及各自得优缺点和茶多酚的用途做一综述。曹群在茶多酚的提取方法研究中对现如今对茶多酚的提取方法进行简单的归纳，并比较各种提取工艺的优缺点。李俊华在茶多酚的提取工艺研究中经过对茶多酚的性质及现有提取方法利弊的分析，确定采用超临界二氧化碳萃取技术对茶叶中的茶多酚进行了萃取研究，结果表明超临界二氧化碳萃取技术是可行的，并探讨了其较佳的提取工艺参数。王艳在天然抗氧化剂—茶多酚提取、分离和纯化方法一文对其性质、结构和组成做了简单的介绍，重点介绍了茶多酚的主要提取、分离和纯化方法。王学松在茶叶中茶多酚的提取方法研究一文中综述了从茶叶中提取茶多酚的方法、特点以及改

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进，重点论述了溶剂萃取法、盐沉淀法、树脂分离法、超临界萃取法这四种提取方法及其特点。随着研究的深入，综合各种方法的优点寻找提取纯度高的茶多酚的新工艺已成为目前的研究热点。

2抗氧化剂、茶多酚简介

2.1抗氧化剂简介

抗氧化剂是指能防止或延缓食品成分氧化变质，提高食品稳定性和延缓贮藏期的食品添加剂[1]。油脂或富脂的氧化酸败、食品退色、腐烂、变色、营养成分遭到破坏和产生异臭等都是食品成分变质的表现。油脂及富脂食品的脂肪酸败，除与脂肪自身的性质有关外，还与贮藏条件下的空气质量、温度高低、湿度大小以及具有催化氧化作用的光、酶以及铜、铁、铬等金属离子直接相关。为防止物质氧化就必须针对上述影响因素采取相应措施，而抗氧化剂正是采取措施的最好依据，它可以破坏氧化反应链；自身抢先氧化；抑制氧化酶类，络合铜、铁等金属离子的活性以消除其他催化活性等。抗氧化剂的作用原理只能用于防止或延缓食品氧化反应的进行，而不能在食品发生氧化变质之后而使其复原。因此，抗氧化剂必须在氧化变质前添加。而且抗氧化剂的使用不但可以延长食品的贮存时间、保质时间、贷架时间，给生产商、经销商带来较好的经济效益，而且给消费人员带来更好的安全感。 近年来由于人们对化学合成品所隐藏的危害的顾虑，随之而来的便是对天然抗氧化剂的重视，茶多酚的出现正好让人们实现了以高效低毒的天然产品取代合成产品，在国内外颇受欢迎。

2.2茶多酚的成分、结构、抗氧化机理及效果

2.2.1成分与性状

茶多酚(Tea Polyphenols)是一类存在于茶树的树梢及其他器官中的多羟基酚类化合物的混合物，简称茶多酚或多酚类，俗名茶单宁、茶鞣质[1]。茶多酚在茶叶中的含量一般在25%~55%之间。其主要组分为儿茶素类(黄烷醇类)、黄酮及黄酮醇类、花色素类和酚酸及缩酚酸类等四大类.在茶多酚中各组成份中以黄烷醇类为主，黄烷醇类又以儿茶素类物质为主，儿茶素含量占茶多酚总量的65%~80%之间[2]。包括4种形式的儿茶素：儿茶素(EC)、没食子儿茶素(EGC)、儿茶素没食子酸酯(ECG)、没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。

茶多酚从茶叶下脚料(茶末、茶片、粗老叶或修剪叶) 中提取，其得率在6% ~ l0% 之间，为浅黄色或浅绿色的粉末，有茶叶味，易溶于水、乙醇、醋酸乙酯。在酸性和中性

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条件下稳定，适宜pH值为4～8。 2.2.2结构

茶多酚的主要成分儿茶素的结构图1所示：

HOOHOHOHR1OR2OHH

不同结构式中： L—EC： R1=H ， R2=H

L—EGC： R1=OH ， R2=H L—EGC： R1=H ，

OHOHOHR2=CO

L—EGCG ：R1=0H

R2=COOHOHOH

图1 茶多酚的主要成分儿茶素的结构

2.2.3抗氧化机理

儿茶素分子结构上的羟基（-OH）起到供氢(H)体的作用，与脂肪酸中的游离基相结合而中断脂肪酸氧化的连锁反应，能抑制氢过氧化物的形成，起到了抗氧化作用[3]。其过程分别为：

1）供氢过程

HOOOHOHOHOHRHHO自由基OOOOH+R

2）抑制过程

ROO·(过氧化自由基)+RH2(抗氧化剂)→ROOH+RH·RH·+HR→2R+H2

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2.2.4抗氧化效果

据研究，4种具有强抗氧化能力的按等摩尔浓度其抗氧化能力由强到弱依次是：表没食子儿茶素没食子酸>表没食子儿茶素>表儿茶素没食子酸脂>表儿茶素；按等重量浓度抗氧化能力由强到弱依次是：表没食子儿茶素>表没食子儿茶素没食子酸>表儿茶素>表儿茶素没食子酸脂。可见表没食子儿茶素没食子酸和表没食子儿茶素的抗氧化能力最强。

3茶多酚的提取方法

茶多酚提取工艺效果较好的是有机溶剂萃取法、离子沉淀提取法、树脂吸附分离法、超临界二氧化碳萃取法，其次是超声波浸提法、层析法、膜技术。

3.1有机溶剂萃取法

有机溶剂萃取法是传统的提取工艺，先后已开发出十多种提取工艺[4,5] 。是利用茶叶中不同化合物在不同溶剂中的溶解度不同进行提取分离。在粗茶叶萃取溶液中，除含 有茶多酚以外，还含有咖啡碱、酯质、色素、植物多糖、有机酸、以及悬浮物，且茶多酚含量仅为25%～40% ，所以大多数工艺用乙酸乙酯、氯仿等有机溶剂反复萃取的方法进一步除杂、纯化、精制。溶剂萃取法一般的工艺路线图2所示

茶 叶 水重复 浸提3次 滤 渣 滤 液 氯仿 溶剂层 水 层 乙酸乙酯 浸提3次 水 层 有机相 粗茶多酚 减压蒸馏 乙酸乙酯 回 流 浓缩液 图2 溶剂萃取法一般的工艺路线

本法的优点是：稳定、可靠；缺点是：有效成分的含量和提取率较低，通过以上工艺获得的茶多酚含量通常仅能达到50%～65%，即便采用由我国农科院茶叶研究所所开发的专利方法—冷冻静止除杂法，使茶多酚含量提高到84%，仍难以满足医药和日化等对纯度要求极高的行业的需求；用水提取提取率低，产品易被氧化，一般需大量使用多种有机溶剂，包括有毒溶剂如氯仿等，难为食品和医药等行业所接受；需多次进行加热、蒸馏处理,工序繁琐，生产成本高。

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从表1的结果可以看出，使用乙酸乙酯所得到的产品纯度最高，但产率很低；96%乙醇的提取率最高，但含有的杂质很多；不难看出，水提取的纯度也较高，若用水与沉淀法结合，可以得到不错的产率和纯度。一般情况下，醇法也可与溶剂法、沉淀法等结合而提高产品质量，但若从尽量回收茶多糖和咖啡碱等副产物的角度出发，水法更为方便。虽然不少文献资料认为丙酮法较好，不过在溶剂提取实验的条件下，此法并未显示出任何优越性

表1 溶剂与茶多酚提取纯度

溶剂 提取率（%） 纯度（%）

乙酸乙酯 2~4 >94

丙酮（含水）

4~6 >70

水（沉淀剂）

6~8 >85

96%乙醇 9~12 >60

（注：表中数据均为十次试验所得平均值）

3.2离子沉淀提取法

离子沉淀法是另一种较为常用的提取工艺，利用茶多酚在一定条件下可以与金属离子反应生成沉淀而在水溶剂中与其他物质分离来提取茶多酚。其中煤炭科学研究总院合肥研究所这方面获得了国家专利。他们不仅系统研究了Al3+、Zn2+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、Ca2+等6 种可溶金属离子提取茶多酚的条件，而且确定了优惠工艺与参数。其提取率和沉淀最低PH值如下：

表2 提取率和沉淀最低PH值[1]

沉淀剂 最低PH值 提取率/%

Al3+ 5.2 10.6

Zn2+ 5.7 11.2

Fe3+ 6.7 8.6

Mg2+ 7.2 8.1

Ba2+ 7.5 7.6

Ca2+ 8.6 7.1

（注：表中数据均为十次实验所得平均值）

由表2可以看出，6种离子均可作为提取茶多酚的沉淀剂，Ba.十毒性较强，实验中通常不宜采用。其它条件一定，分别以NaOH、NH3·H2O、Na2CO3、NaHCO3溶液作为pH调节剂实验碱性溶液对提取率的影响。结果表明，以不同种碱性溶液调节pH，提取率的高低顺序为NaHCO3> Na2CO3> NH3·H2O >NaOH。随着调节溶液碱性的改变，茶多酚的提取率不断降低，NaHCO3溶液的浓度对茶多酚的提取影响很小，Na2CO3溶液的浓度对其影响较小，NH3·H2O的浓度对其影响较大，Na0H的浓度对其影响最大。可见调节剂的碱性强弱对提取率的高低直接有关。这是因为碱性越强,茶多酚的局部氧化越严重。NaHCO3属两性物质在水溶液中浓度不太稀时，NaHCO3溶液的pHl/2(pKa1+pKa2)=8.5。故在NaHCO3的浓度不是过稀时，溶液的pH与NaHCO3无关。因此在调节pH时选用NaHCO3

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溶液，不会因浓度大小的改变造成比较严重的茶多酚局部氧化。因此NaHCO3溶液是较为理想的pH调节剂。另外实验显示，2~4mol/L Na2CO3溶液亦是较好的pH调节剂。若选用NaOH或NH3·H2O溶液适宜浓度为0.2~0.6mol/L，浓度过低会使操作的工作量过大，浓度过高会因茶多酚的局部氧化严重而导致降低提取率。

离子沉淀法的优点是：使用有机溶剂较少，生产安全性好，工艺简单，生产成本低；由于选择性强，所以有效成分含量和提取率都较高，有效成分的含量可大于95 % ，提取率可达7.0%--10.5%；产品色泽好，水溶性好。离子沉淀法一般的工艺路线如图3所示

茶 叶 沸 水 浸提3次 滤 渣 滤 液 氯化铵 沉 淀 水 层 沉 淀 盐 酸 溶 解 残 渣 酸化液 乙酸乙酯 水 层 取 萃

粗茶多酚 浓缩、回收 乙酸乙酯层 图3 离子沉淀法一般的工艺路线

3.3树脂吸附分离法

此法于1998年以后才有文献报道，其分离原理是利用吸附剂树脂对多酚类有机物选择性吸附的特性。在茶叶或茶末中，加16倍沸水。首先回流浸取30min ，进行压滤。取滤渣加入数倍沸水，再次回流浸取15min，进行压滤。合并两次提取的滤液，静置、冷却。将浸取液通过装有吸附剂大孔吸附树脂的吸附床,吸附剂树脂常用92 - 2、92 - 3、XAD - 7、DA201 型[1]。吸附剂树脂在使用前需进行活化处理,用蒸馏水或NaCl溶液浸泡后，用HCl、NaOH和乙醇洗至无色，吸附物用浓度范围为20 %--100 %，最佳浓度为72%--78%的甲醇、乙醇或丙酮溶剂进行洗脱，蒸馏回收洗脱液中的甲醇、乙醇或丙酮溶剂，待蒸出速度明显减慢时，抽真空片刻。用洗脱液除去溶剂甲醇、乙醇或丙酮后干燥，即得粉状茶多酚[6]。

3.4超临界二氧化碳萃取法

超临界二氧化碳萃取方法是一种新型高效的绿色分离技术，通常用二氧化碳作超临界流体介质，二氧化碳在温度高于临界温度80oC、压力高于临界压力321MPa的状态下，形成介于液体和气体之间的流体形态，即超临界流体。这种流体的密度与液体相近，粘

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度和气体相近，扩散系数比液体大100倍[7]。对很多物质有极强的溶解扩散能力，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，以达到分离和纯化的目的。

与其他的萃取分离技术相比，超临界二氧化碳萃取法具有较强的渗透能力，很好的传递性能，较好的选择性，容易溶解有机溶剂，萃取率高，价格便宜、容易得到，操作费用相对较低，操作条件温和、容易控制，特别适用于热敏性物质，提取物质不受破坏等优点。该方法制备茶多酚可以避免使用有毒有机溶剂，不会对环境造成污染，工序流程简单，产品分离方法简单易行[7]。但是茶多酚在超临界CO2中的溶解度相对较小，加入极性改性剂后的一次提取率仍然很低，但是固定设备投入成本高。

3.5超声波浸提法

超声波特殊的物理性质有利于茶多酚的提取。主要是对茶多酚提取过程进行超声波强化处理，是利用超声波的机械破碎和空化作用，使茶叶细胞组织更容易被破碎而释放出胞内物质，从而加速茶多酚浸提物从茶叶中向溶剂扩散的速率，再用与传统工艺相同的过程从提取液中得到纯化的茶多酚。

该方法提取茶多酚具有工艺流程简单，浸提所需时间短，可以避免茶多酚在长时间高温下氧化的可能性，且回收利用率较高、氧化损耗较小，节约时间和能量，提取率高等优点，同时避免了使用有毒有机溶剂，提取工艺成本低，综合经济效益显著有效，具有良好的工业推广价值和意义[8] 。

3.6微波浸提法

20世纪以来，用微波萃取法提取茶叶中中天然抗氧化剂茶多酚日渐成为研究的热点。微波辅助萃取技术（微波萃取技术），是指在微波反应器中使用适合的溶剂从天然药用动、植物组织、矿物组织中提取各种化学成分的一种提取方法[9,10]。且微波浸提法是近年来使用的一种较为新的方法，微波浸提法的基本原理是利用分子在微波场中发生高频的运动，扩散速率逐渐增大，茶多酚等需要浸提的物质在微波的辐射作用下已很快的速度浸取出来。微波提取过程中的主要因素包括：萃取所用时间、提取茶多酚的溶剂的种类、微波加热功率大小、溶剂使用量及湿润水量等。

微波浸提法的优点在于：处理过程所用时间短，微波方法仅用数分钟乃至几秒即可； 效率高节约能量，提取率高，不仅节约了溶剂，而且大大提高了提取效率；避免使用有毒性溶剂、产品安全可靠；效率高，易控制，有利于自动化和提高生产效率。所以，微

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波浸提法省能、省工、省时、省钱与环境友好相处，是一种可持续发展的技术。

3.7层析法

层析法又称色谱法，其原理是利用不同物质在固定相和流动相中具有不同的分配系数。按层析法的分离原理又可分四类：凝胶柱排阻分离、吸附分离、离子交换分离和分配分离。吸附分离的原理是利用吸附柱中的吸附剂表面对溶解在流动相中的混合物具有吸附性能差异而进行分离。填料中主要含有吸附树脂、活性碳、聚酰胺、硅胶和氧化铝等。凝胶柱吸附分离的原理是利用凝胶柱里的填料对流动相中的混合物具有不同的排阻作用而分离混合物。离子交换柱分离的原理是利用离子交换柱可解离不溶性填料对溶解在流动相中的可解离混合物具有不同的离子交换作用而分离混合物。色谱法的关键是填料的选择，选择过程中，填料应价廉、能反复利用、样品处理量大、减小死吸附。流动相以水或乙醇为最佳。相比而言，大孔吸附树脂因自身具有分子空隙和吸附的双重性质，符合填料和流动相的要求，是一类用途宽广的新型非离子型分子吸附剂。中国农科院茶叶研究所的研究表明，国产9223和9224吸附树脂对茶多酚提取效果最佳 。

色谱柱法的优点是工作程序较少，使用有机溶剂量少，且填料为可再生资源，常温下，稳定性高，生产成本低，正逐步向着工业化方向发展；缺点是生产周期过长，有效成分含量不算太高。

3.8 膜技术

膜技术法的原理是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力时，原料从膜两侧选择性地透过膜以达到分离的目的[11]。目前，主要用超过滤、微过滤对蛋白质、可溶性多糖、胶质、纤维素等大分子物质进行截取以及利用反渗透法、纳过滤进行浓缩。夏涛[12]用平板超滤设备对乌龙茶茶汁进行澄清处理。结果表明，截留分子量为8万的膜最为理想，可去除茶汁中81.02 %的蛋白质，86.23 %的果胶和57.26%的可溶性纤维素。而茶多酚损失在9%以内。

膜技术法优点是常温下不会破坏茶多酚结构，操作工艺简单，不会对环境造成污染；缺点是产品杂质含量高，膜价格高，过滤速度缓慢。

3.9 对提取方法进行简要分析

上述方法中：有机溶剂萃取法大量使用有机溶剂，很多有机溶剂是有毒的，安全性问题依然存在；离子沉淀提取法需调节溶液酸碱度、溶液酸碱度必需严格控制，致使部分多酚类物质遭到氧化破坏，影响有效成分的含量及颜色，会产生废水、废液、废渣污

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染；树脂吸附分离法工艺较为繁琐；超临界二氧化碳萃取法材料昂贵，固定设备投入成本高，技术操作严格；目前，茶多酚提取新工艺仍是热门研究课题。总之，在提取茶多酚的过程中，应根据实际情况选择合适的提取方法。同时，也可结合多种方法，取长补短。既要勇于大胆尝试新的技术、新的工艺、新的设备，又要注意尽可能降低生产成本。

4茶多酚的应用

4.1抗氧化

4.1.1茶多酚作用于自由基

原子、原子团、分子和离子中未配对电子构成的自由基对生物体的调节起着至关重要的作用。自由基在生物体内的生成和代谢活动程度与机体健康状况密切相关。正常情况下，生命过程中机体产生的适量自由基是维持生命所必须的，但人体内过量的自由基可引起生物膜损坏及脂质过氧化，对人体的蛋白质类、脂类、核酸类和糖类等生命必须物质造成损害，导致肿瘤、心血管疾病、过敏、皮肤炎等多种疾病。而茶多酚含有活泼的羟基氢和中子，还原性强，可以和生物体中氧化还原反应生成的过量的自由基结合生成酚氧自由基，能有效地清除超氧阴离子、羟自由基、单线态氧及过氧化氢等活性氧，起到预防性抗氧化效果，其量效关系优于维生素C和维生素E[13]。

在机体外时，当将茶多酚添加到油脂中后，可以防止油脂中脂肪的氧化。含有不饱和键的油脂，贮存时间久了，特别容易氧化酸败，变色、变味、变性，即所谓的哈败。油脂中自由基的自动氧化链式反应如（4.1）、（4.2）、（4.3）。

RH + O2→ R· + ·OH （4.1） R·+ O2 → ROO· （4.2） ROO· + RH → ROOH + R· （4.3）

过程(1)氧化反应进行缓慢，产生的自由基(R·)再与O2反应生成过氧化物自由基（ROO·）。使反应速率加快，过氧化物自由基（ROO·）可促进油脂中不饱和键的氧化。当在油脂中加入抗氧化物(AH或AH2)后，它的氧化阻止作用可表现为如下两种形式：一种是已被氧化脱氢的脂肪自由基(R ·)接受抗氧化剂提供的氢，使脂肪自由基还原到脂肪的原来状态(RH)，从而中止脂肪的氧化过程；另一种是已被氧化成的过氧化自由基（ROO·）接受抗氧化剂自由基提供的氢，使之生成氢过氧化物，但终止了新的脂肪成为脂肪自由基，从而中断脂肪的继续氧化。茶多酚属于酚类复合物，易给出优良的氢或中子，当抗氧化剂茶多酚向自由基提供氢本身成为自由基之后，可以相互结合形成稳定

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的二聚体如（4.4）、（4.5）。

A·+ A· → A 2 （4.4） ROO·+ A· → ROOA （4.5）

4.1.2茶多酚作用于自由基有关的酶

生物体内的许多氧化酶与自由基的生成有关，如髓过氧化酶、超过氧化酶系、胞嘧啶过氧化酶系、黄嘌呤氧化酶系、脂过氧化酶和环氧化酶。许多实验证明，茶多酚对上述各种氧化酶有抑制作用。曾发现韩国绿茶中的丙酮提取液能抑制黄嘌呤氧化酶的活性，其中简单儿茶素对氧化酶的抑制作用不如脂过氧化酶系强。与此同时，实验证明茶多酚不仅能保护体内抗氧化酶，还能促进和进一步促进机体内抗氧化酶的活性。生物体内的抗氧化酶系主要有超氧化歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT ) 和谷胱甘肽酶(GSH )。杨贤强[14]等在鼠脑抽血再灌注血液的实验中，观察到茶多酚可以防止超氧化歧化酶（SOD）活性的显著下降和MDA酶含量的显著上升，提前55分钟用茶多酚处理，可使鼠缺血，25分钟再灌注，15分钟后脑内超氧化歧化酶活性升高61.12% (P<0.06)及SOD活性(P<0.11) 降低过氧化脂质在肝和血清中含量(P<0.06)，并抑制脂褐素的形成(P<0.06)。赵秀兰(2001) 报道, 绿茶对小鼠各脏器中的谷胱甘肽S—转移酶(GST ) 含量均有一定的诱导作用，其中肝脏、肺脏中的GST 活性以及肝脏、肾、小肠中的GSH 含量水平明显高于对照组。

4.2抑制心血管疾病

心血管疾病是目前威胁人类的3种疾病之一，人体内的三酸甘油脂（TG）、胆固醇(GH)含量高、血管内壁脂肪沉积、血管平滑肌细胞增生后容易形成动脉粥样化斑块等心血管疾病[15]。茶多酚可以通过多种药效作用于心脑血管病，预防和阻止心血管疾病的发生和发展。动脉粥样硬化(AS)的发生与血浆里的脂质关系最为密切。低密度脂蛋白含胆固醇高，容易倒致动脉粥样硬化。低密度脂蛋白(LDL)的氧化修饰可使血管内皮受损，胆固醇沉积于血管壁而发生动脉粥样硬化。而高密度脂蛋白( HDL)对动脉粥样硬化起拮抗作用。多项研究表明，茶多酚在动脉粥样硬化形成和发展过程的各个环节都起预防和治疗作用。茶多酚具有抑制血浆、肾脏和肝脏中胆固醇含量上升吗，促进脂类化合物从粪便中排出成效，因此茶多酚可以有效地防止动脉粥样硬化，降低血压,防止血小板凝集等。

4.3抗癌防癌

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茶叶有抗肿瘤的作用，而茶叶中的茶多酚具有超强的抑癌活性，流变学调查表明，茶多酚对肝癌、肺癌、胃癌、皮肤癌、乳房癌、结肠癌、口腔癌均有抑制作用。茶多酚防癌抗癌及突变机理：茶多酚能及时有效阻断体内过量自由基，抑制肿瘤细胞在体内合成癌细胞，诱导癌细胞凋亡，调节致癌物的新陈代谢，调节有关致癌氧化酶的活性，保护正常DNA免受损伤和诱使突变癌细胞DNA断裂，还可增强机体整体免疫功能，通过保护免疫系统而对抗机体中肿瘤的发生。 4.3.1茶多酚的抑癌作用机理

一、茶多酚选择性阻断信号传导的通路。最新的研究表明：茶多酚可阻断核转录因子KB (NF—KB)和激活蛋白质(AP—1)为主的信号传导通路。茶多酚作用于NAPK/JN K通路以抑制促癌物诱导激活蛋白质活性；抑制转录因子的活性降低，阻止蛋白IKB磷酸化；抑制EGF与EGFR的结合和EGFR磷酸化；茶多酚对信号传导通路的选择性作用以抑制肿瘤生长，为其抗癌及预防肿瘤的作用研究提供了新的发展方向[16]。

二、抑制肿瘤细胞尿激酶活性以及新生血管的形成。表没食子儿茶素没食子酸脂（EGCG）可直接阻断尿激酶活性，抵制肿瘤细胞的侵袭与繁殖能力；预防直肠结肠肠癌，抑制肿瘤新生血管形成，抑制肿瘤的侵袭与转移。

三、抑制致癌物前体的代谢活化。多数致癌物需要肝细胞微粒中体细胞色素或其他酶代谢活化为亲电物质才能发挥其致癌活性，茶多酚中的多种儿茶素单体EGCG、EGC、ECG、EC能抑制细胞色素氧化酶活性以及多种加单氧酶活性。

四、抑制癌细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡。细胞无限性的生长和增殖是肿瘤发生的基础，通过对殖动力学的研究可以了解肿瘤细胞增殖情况，阐明抗癌药物理化作用机制，是治疗癌症药物的选择和深究治疗恶性肿瘤的最好方法。目前对茶多酚的抗癌机理并不非常清楚，大多数专家认为可能与诱导细胞凋亡有关。表没食子儿茶素没食子酸脂局部应用，处理不同种系鼠的皮肤可明显抑制其表皮鸟氨酸脱羧酶活性。有报道称茶多酚可抑制蛋白酶的活性和细胞间通讯。表没食子儿茶素没食子酸脂、表没食子儿茶或茶黄素诱导细胞的凋亡并与过氧化氢凋亡有关。抑制癌基因的表达，研究表明表没食子儿茶素没食子酸脂显著抑制PLC、RPF、肝癌细胞分泌甲蛋白，且呈剂量效应关系。张春燕[18]用茶多酚和复合儿茶素处理小鼠成纤细胞，显示复合儿茶素未能抑制TPA 激活的c-fos、c-myc 癌基因的表达，而对抑癌基因Rb则有正作用。

五、抑制亚硝化反应。N—亚硝基化合物是食管癌和胃癌主要发病因素之一。值得

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注意的是茶多酚在浓度较低时抑制亚硝化反应，避免生成N—亚硝基衍生物，后经转亚硝基作用使其他化合物转亚硝基化。此过程中茶多酚影响亚硝基化合物合成中pH、亚根和酚的相对含量。

4.4抗辐射

辐射超标会导致机体产生过量自由基，从而使组织细胞变性、变异、坏死，使代谢发生紊乱，降低免疫功能，阻碍造血功能等一系列病变[17]。茶多酚吸收放射性物质锶90和钴60毒害的能力较强，口服和外用茶多酚均能抵抗辐射产生的致癌作用，对肿瘤患者在放射性化疗过程中引起的轻度放射病，以及血细胞减少症都有很好的治疗效果。王岳飞等对NIH小白鼠及荷瘤小鼠辐照损伤的影响进行研究，发现辐照后口服茶多酚的各组NIH小白鼠的红细胞与白细胞数目均比辐照前提高[18]，表明茶多酚对辐照所致的血象损伤有明显的保护效应；口服茶多酚的各组S180腹水癌小鼠的脾脏和胸腺器官指数及每克脾脏和胸腺的细胞数目均比辐照治疗前明显增多，表明茶多酚对荷瘤小鼠机体免疫功能有特殊的保护作用。

4.5抗菌、抗病毒

研究表明大量饮茶有抗病毒及降低各种疾病的发病率，因为茶叶中的茶多酚具有极强的抗菌性、抑菌能力和极好的选择性，它对自然界中几乎所有动、植物病原细菌都有一定的抑制能力。茶多酚对口腔细菌、螺旋杆菌、大肠杆菌、伤寒和副伤寒杆菌、黄色溶血性葡萄球菌、金黄色链球菌、流行性霍乱和痢疾等多种病原菌的生长都有明显的抑制作用。茶多酚是通过生物化学和物理化学机理来抗菌、杀菌改变病菌的生理活性，干扰病菌的代谢活动，并促进某些有益菌的增殖，使其维持正常菌群平衡[19]。茶多酚抑菌所需浓度较低，常见最低抑菌浓度80-900mg/Kg，且茶多酚的抗菌不会使细菌产生耐药性。温克布尔等对绿茶中儿茶素及其主要成分EGCG抗腺病毒感染活性的研究表明[20]，当加入EGCG 200μmol/L到培养基中培养受感染的细胞，病毒以两个数量级的速度迅速减少，且对人喉癌细胞的治疗指数为23，表明表没食子儿茶素没食子酸能抗腺病毒。彭慧琴等将茶多酚与流感病毒HENI混合后再接种狗肾传代细胞（MDCK细胞），发现茶多酚能增加狗肾传代细胞存活的数量；狗肾传代细胞感染流感病毒HENI后再给予茶多酚，发现茶多酚仍能明显提高狗肾传代细胞的存活数量[21]。表明茶多酚可能一定程度地阻止病毒与细胞的吸附力或减弱病毒的致病力。

4.6减肥

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茶多酚对环孢素A、顺铂、雷公藤内酯醇所致毒素有明显防护作用；对金属铅、铬、臭氧及亚铵、硫代硫酸钠、酚氨酸、甲硫氨酸、乙酸、百草枯、氧乐果及亚砷酸钠等化学毒物均有一定的拮抗作用；茶多酚的排毒作用主要与其清除过量氧自由基、抗氧化、促进毒物从体外排除有关。另外，茶多酚的排毒作用机制对多种毒物引起的组织损伤均有明显防治作用，故茶多酚在促进减肥的解毒药物的研发方面具有较好的应用价值。

4.7 在食品中的应用

茶多酚是国家卫生部批准的天然抗氧化食品添加剂。可用于糕点及乳制品、消臭口香糖及饮料、水果、蔬菜、畜肉制品、油脂及含油脂的食品、鱼糜制品等食品中。能够延长食品贮存期，防止食品退色，提高膳食纤维稳定性，能有效保护食品中各种营养成份[14]。使有效成分能最大量的供给机体使用。茶多酚的抗氧化作用在于儿茶素分子结构中酚性羟基持有供氢体的活性,能与脂肪酸在自动氧化过程中产生的游离基相结合，中断脂肪酸氧化的链锁反应链，抑制形成氢过氧化物，达到抗氧保鲜的目的。其主要用途如下：

4.7.1用作抗氧化剂

茶多酚能抑制油脂哈败，因此作为抗氧化剂在食品加工业和饲料工业中得到广泛的应用。在食用油脂、奶油、肉类、巧克力等食品中添加茶多酚可延缓其氧化变质，提高食品的储存期和货架期[22]。 4.7.2用作保鲜剂

茶多酚可以防止脂肪的“油烧”和氧化，从而保持油脂食品的鲜度，它比传统的抗坏血酸钠效果更佳。茶多酚对于自然界中近百种细菌均有优异的抗菌能力，显示抗菌的广谱性；多酚对淀粉酶、纤维酶、蔗糖酶均有很好的抑制作用，可以减慢采摘后的水果及拔出的蔬菜、变味的速度，是较为理想的保鲜剂；另一方面用茶多酚制得的保鲜剂也可使各种颜色的糕点、乳酸饮料和畜牧水产品深加工不变色变质[23]。 4.7.3用作保色剂

茶多酚具有很强的还原性，可以用于防止天然色素如胡萝卜素、叶黄素、叶绿素、草绿素、红花素、胭脂红和维生素等色素被光氧化而褪色，因此可以作为保色剂保持色泽鲜艳稳定。据研究，茶多酚保色性能比维生素C高出30倍。 4.7.4作为除臭剂

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肉类制品、粮油类作物中有时会存在异臭味，比如大豆制品中存在的豆腥味，鱼肉中三甲基胺发出的鱼腥味等。在肉类制品、粮油类作物中加入一定量的茶多酚可有效地去除这些异味。此外，茶多酚还可以除口臭，其效果好于叶绿酸铜钠( SCC) ，日本已利用茶多酚生产除臭口香糖、过滤嘴香烟等。 4.7.5 用作解毒剂

茶多酚对重金属离子Pb2+、Hg2+沉淀或还原，可作为生物碱中毒的解毒剂。国外正在开发利用茶多酚作为香烟的解毒剂，茶多酚能诱变烟碱和烟雾，从而降解有害物质含量，且不影响香烟的口味和兴奋作用。

4.8 在日用化学品中的作用

由于茶多酚具有明显的抗衰老、抗辐射、抗肿瘤作用，消除过剩自由基、抑菌抗病毒、消除异味等作用，而且是安全无毒的天然成品。因此，在日用化学品尤其在保健化妆品中具有举足轻重的作用。此外，茶多酚对波长为200～330nm的紫外线有较强的吸收，可减少皮肤受日光中紫外线辐射造成的伤害，以及减少皮肤黑色素的形成，故茶多酚有紫外线“过滤器”之称。另外，茶多酚对光敏性皮炎、热敏性皮肤炎、牛皮癣等症都有明显治疗效果，并可使已被角质化的表皮光滑。在唇膏中，可以预防唇的干裂和干燥感，同时可改善口唇的柔软、油滑度。茶多酚还可用作保养皮肤的调理剂和增白剂。隋丽华等曾报道茶多酚能清除皮肤表面的油腻，收敛毛孔，具有消炎灭菌、抗皮肤老化的作用[23]。化妆品中通常使用的油脂、蜡、有机物、烃类、香料、表面活性剂等物质易与空气中的氧气发生反应，反应生成的过氧化物、酸、醛、脂、碱性氧化物等对皮肤有刺激性，并会产生皮肤炎症，使皮肤变色，让皮肤变丑。茶多酚可抗菌止痒、愈合伤口、增进毛细血管的韧性等功效；同时茶多酚还能去除雀斑与老年斑，达到护肤之的目的[24]。至今茶多酚已被广泛应用于防晒露、柔肤水、花露水等产品。随着人们对茶多酚研究的不断深入，其应用领域必将逐渐扩大，开发出的新特性、新用途必将造福于全人类。

5结论

茶多酚是从茶叶中提取出的天然抗氧化性物质，具有很强的生物学活性，除了具有良好的保鲜、保色、除用，清除自由基和抑制癌细胞恶化，还可以抑制细胞的增殖、诱导癌细胞凋亡和阻滞恶性细胞周期等，它是一种最有前途的抗癌药物[25]。研究茶多酚的结构和性质将为人类减少癌症发病率做出贡献。近年来茶多酚的提取和应用受到国内外广泛关注。但总体而言，茶多酚目前的提取率并不高，并且目前广泛应用的溶剂萃取

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法和离子沉淀法所得的产品具有潜在危害，因此，茶多酚的提取工艺人需进一步的完善与改进。此外，曾强茶多酚抗氧化能力及抗癌机理进一步研究都是非常值得关注的热点。

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致 谢

首先我要感谢我的指导老师杨晓丽老师，杨老师对我的论文总是不厌其烦的细心指点、细致地为我解难。当我迷茫于众多的资料时，她又为我提纲挈领，梳理脉络，使我确立了本文的框架。论文写作中，从框架的完善，到内容的扩充；从行文的用语，格式的规范，杨老师都严格要求，力求更好。同时

感谢学院这四年来对我的培养与关怀！ 感谢父母这么多年以来对我的抚养与支持！ 感谢在此期间给予我帮助的同学和朋友们！

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