茶多酚

茶多酚（Green Tea Polyphenols，簡寫為GTP）又名抗氧靈、維多酚、防哈靈，是茶葉中多羥基酚類化合物的複合物，由30種以上的酚類物質組成，其主體成分是兒茶素及其衍生物，是茶葉中具有保健功能的主要化學成分 ^[2]  。茶多酚具有抗氧化、防輻射、抗衰老、降血脂、降血糖、抑菌抑酶等多種生理活性 ^[3]  。

茶多酚是決定茶葉色、香、味及功效的主要成分，佔茶葉乾重的20%～30%。茶多酚按主要化學成分分為兒茶素類、黃酮類、花青素類、酚酸類四大類物質。其中尤以兒茶素含量最高，佔茶多酚的60%～80%。兒茶素主要為表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）和表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）4種物質。其中，沒食子兒茶素（GC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表兒茶素（EC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）5 種化合物是茶葉質量控制的關鍵成分 ^[7-8]  。

純淨的茶多酚為白色無定形的結晶狀物質，提取過程中由於少量茶多酚氧化聚合而呈現淡黃色至褐色，略帶茶香，有澀味；易溶於乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等，微溶於油脂，不溶於苯及氯仿等有機溶劑；耐熱性較好，具有吸濕性，在pH值2～7穩定，在光照或pH值>8的條件下易於氧化聚合。可與鐵離子生成綠黑色化合物 ^[3]  。

1、用作抗氧化劑

茶多酚用作抗氧化劑由於茶多酚多為含有2個以上的鄰位羥基多元酚，具有較強的供氫能力，故是一種理想的抗氧化劑。4種主要兒茶素中，抗氧化能力表現為EGCG>EGC>ECG>EC。作為油脂食品的抗氧化劑，其具有優異的抗氧化性能，效力遠遠優於人工合成抗氧化劑2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）和丁基羥基茴香醚（BHA）。茶多酚的抗氧化作用可應用於肉製品加工、油脂儲藏及焙烤食品、乳製品、油炸食品的製作，也可用於各種飲料的配製。在冷凍鮮魚時，加入茶多酚抗氧化劑，可防止魚體脂肪的氧化 ^[3-4]  。

2、用作食品保鮮劑

茶多酚對自然界的近百種細菌均有抑制活性，顯示出抗菌的廣譜性，是良好的食品保鮮劑。茶多酚作為保鮮劑，能夠減緩採摘後的水果和蔬菜的生化活動，推遲其後熟期。另外，茶多酚配製的保鮮劑也可使各色糕點、乳酸飲料和畜牧產品深加工時不發生變色腐敗 ^{[3]  [5]}  。

3、用作食品保色劑

同色素的氧化可使食物的顏色發生改變，茶多酚具有強還原性，可防止天然色素（如胡蘿蔔素、葉綠素、紅花黃、維生素B2和胭脂紅等）受光氧化作用而褪色，對色素的穩定有一定的功效 ^[3]  。

4、用作食品除臭劑

口臭主要由揮發性含硫化合物和含氮化合物所致，其中硫化氫、甲硫醇等硫化物氣味最重。含有茶多酚的口香糖比一般口香糖的消臭力高10倍。對生理性口臭，口嚼3min可見效。另外，以0.1%綠茶提取物加入酒及飲料中，即可開發成具有去口臭功能的酒和飲料，這種酒及飲料同樣對甲硫醇等引起的口臭有明顯的消臭效果 ^[3]  。

茶多酚作為化妝品和日用品的優良添加劑，有以下幾點顯著效果：有很強的抗菌作用（包括皮膚病菌和口腔病菌）和抑制氧化酶作用（如酪氨酸酶、突變鏈球菌的葡萄糖轉移酶、烏氨酸脱羧酶，脂氧化酶等），它可防治皮膚病、皮膚過敏症、去皮膚色素和防皺、防齲牙、齒斑、牙周炎和口臭等。同時，它可以防止太陽光線對皮膚的傷害，另外，還可以消除口臭。因此，茶多酚可以在化妝品和日用品上作為抗氧劑、保質劑、防皺劑、皮膚增白劑、防輻射劑、防曬劑及特殊化妝品添加劑等，以及用於日用化妝品上，如浴皂、浴液、洗髮劑、洗滌劑、牙膏、牙粉、漱口劑、防口臭劑等，增加這些產品的功能 ^[4]  。

茶多酚對下列疾病有明顯的防治效果：降血壓、抗凝血、降血脂肥胖、防治動脈硬化和血栓形成等心血管病、降血糖、防治糖尿病、殺菌抗病毒；防治胃腸道、呼吸道、流感等疾病；防治肝炎、抗衰老和增強免疫機能；健齒、防治牙周炎、防齲齒、消臭解毒等療效。茶多酚可以作為上述疾病患者的輔助藥品和保健藥品的原料 ^[6]  。

1、抗氧化

茶多酚是一種優良的天然抗氧化劑，其抗氧化性與各組份之間的協同作用密切相關，最佳組合為EGCG（表沒食子兒茶素沒食子酸酯）:ECG（表兒茶素沒食子酸酯）:EGC（表沒食子兒茶素）:EC（表兒茶索）=5:2:2:1。而且茶多酚和其他抗氧化劑也存在協同作用，如VC、VE、類胡蘿蔔素及谷胱甘肽等。這些協同作用增強了茶多酚的抗氧化效果。大量的實驗研究表明，茶多酚具有的抗腫瘤、抗衰老和調血脂等多種藥理活性都與茶多酚的抗氧化特性有着密切的關係 ^[6]  。

2、調血脂

茶多酚能較全面的調整血脂尤其是降低血清TG（甘油三脂）、TC（總膽固醇）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的含量，升高高密度脂蛋白。另外茶多酚是低密度脂蛋白氧化的強抑制劑，能有效地抑制LDL的氧化修飾，對動脈粥樣硬化形成的影響因素有一定的抑制作用 ^[6]  。

3、抗病毒、抗菌作用

茶多酚作為一種廣譜、強效、低毒的抗菌藥已被世界上許多國家的學者所公認。在眾多的抗菌試驗中，人們發現它對普通變形桿菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、變形鏈球菌、肉毒桿菌、乳酸桿菌、霍亂弧菌和口腔變鏈菌等許多致病菌，尤其是對腸道致病菌具有不同程度的抑制和殺傷作用。同時它還能有效地防止耐抗生素的葡萄球菌感染，對於溶血素也具有抑制活性。此外，茶多酚對能引起人體皮膚病的病原真菌，如頭部白癬、斑狀水泡白癬、汗狀泡白癬和頑癬等寄生性真菌也具有很強的抑制作用。茶多酚還可以對腸道內的有益菌起着保護作用 ^[6]  。

4、抗腫瘤作用

茶多酚在體外表現為抗突變作用，能抑制齧齒類動物由致癌物引發的皮膚、肺、前胃、食道、胰腺、前列腺、十二指腸、結腸和直腸腫瘤等。茶多酚抑制腫瘤的機制主要有以下幾種：①抗氧化、清除自由基。②阻斷致癌物的形成和抑制體內的代謝轉化。茶多酚能阻斷具有強致癌作用的亞硝基化合物在體內的合成，進一步抑制亞硝基胺類化合物的致癌作用。③抑制具有促癌作用的酶的活性，如抑制端粒酶的活性而實現其抗癌活性。④提高機體免疫力。⑤對腫瘤細胞多藥耐藥性的逆轉作用。⑥對PT孔道（線粒體通透性改變孔道）開放的影響。推測茶多酚可能直接作用於PT孔道的蛋白質組份，從而調控線粒體通透改變孔道的開放，保護線粒體免遭破壞。⑦抑制腫瘤細胞DNA的生物合成。茶多酚在腫瘤細胞中可誘使DNA雙帶斷裂，表現出茶多酚濃度和DNA雙帶斷裂程度之間的正相關關係。因而可抑制腫瘤細胞DNA的合成，進一步抑制腫瘤的生長和增殖 ^[6]  。

5、其他作用

茶多酚是一種天然的抗氧化劑，具有顯著的抗氧化作用，可消除人體內產生過多的自由基，保護細胞膜的結構，減緩人體衰老，延長人體壽命。茶多酚對皮膚具有獨特的保護和治療作用，能有效的防止紫外線對皮膚的損傷，還有防衰去皺、清除褐斑、預防粉刺、防止水腫和抗過敏等作用。此外茶多酚還具有改善慢性腎功能衰竭和腎小球腎炎的作用，以及調節免疫的作用 ^[6]  。

這是使用最廣泛的方法之一。其原理是利用茶葉中不同化合物在不同溶劑中的溶解度差異進行提取分離。該法比較簡單，對茶多酚的提取率為10%～15%。工藝流程：茶葉→沸水浸提→過濾→濾液→氯仿萃取→乙酸乙酯萃取→濃縮乾燥→粗GTP；或者用乙醇、丙醇、甲苯等直接萃取，但效果不是很好，且步驟繁瑣 ^[1]  。

該工藝大多存在如下缺點：整個生產過程中要用到多種有機溶劑，且有機溶劑的用量大；工序多，工藝繁瑣複雜，需多次蒸餾，加熱時間過長，茶多酚易氧化；大多使用了氯仿等有一定毒性的溶劑，產品及操作不夠安全；生產成本偏高 ^[1]  。

該方法主要是利用有些金屬離子能夠沉澱茶多酚而使其與咖啡鹼分離。該法的特點是：茶葉經熱水浸提後，加入沉澱劑即可得茶多酚與金屬離子的結晶性沉澱物，不必濃縮浸提液，可在一定程度上降低能耗，同時由於這些沉澱的選擇性較高，產品的純度相對較好可達85%以上，但在其後的稀酸轉溶過程中茶多酚損失較大，而且沉澱劑有的是有一定毒性的金屬離子，有的偏鹼性易造成茶多酚的氧化。因此在產品的純度、收率、成本及安全性上仍不是完全令人滿意 ^[1]  。

工藝流程：茶葉→沸水浸提→過濾→濾液→沉澱劑沉澱→轉溶→萃取→濃縮乾燥→粗GTP ^[1]  。

將綠茶葉末加熱水浸提3次，合併提取液。茶葉提取液通過高分子吸附劑進行吸附，然後用95%乙醇溶液洗脱，使吸附劑上吸附的GTP脱附於乙醇中，經減壓蒸餾回收乙醇，濃縮液經真空乾燥或噴霧乾燥得到茶多酚。該法工藝技術簡單，能耗低，但需要對GTP選擇性強的高吸附量的吸附劑 ^[1]  。

工藝流程：茶葉→沸水浸提→過濾→濾液→樹脂→洗脱液→濃縮乾燥→GTP ^[1]  。

超臨界流體萃取（SFE）是一種的新型分離技術，它是利用温度和壓力略超過或靠近臨界温度和臨界壓力介於氣體和液體之間的流體作為萃取劑，從固體或液體中萃取某種高沸點和熱敏性成分、以達到分離和提純的目的。由於其介質通常為無毒的二氧化碳，對產品沒有毒，特別適合於醫藥、食品添加劑等產品的提取。與一般的萃取分離技術相比，超臨界流體萃取技術具有優良的傳遞性能，較強的滲透力，良好的選擇性，對有機物溶解度大，萃取率高，產品質量好，操作條件温和，特別適用於分離熱敏性物質等優點 ^[1]  。

工藝流程：茶葉末經SFE萃取→茶多酚粗品→純化→純度高的GTP ^[1]  。

超聲波浸提法利用超聲波的機械破碎和空化作用，加速茶多酚等浸提物從茶葉向溶劑的擴散速率，縮短浸提時間，浸提液採用與傳統工藝相同處理精製過程取得產品。從已報道的研究結果可見，在超聲波輻射作用下，浸提不超過一小時的效果可與傳統浸提數小時的效果相比。傳統工藝浸提不論是用水或有機溶劑，都時間較長，在濕度較高的情況下茶多酚容易發生氧化，品質降低，收率減小；超聲波浸提的最大優點就是浸提所需的時間短，因此避免了長時間處於高温下茶多酚的氧化，收率和產品質量都較傳統方法高 ^[1]  。

微波浸提法是最近幾年剛開始的一種新方法，基本原理是利用在微波場中分子發生高頻的運動，擴散速率增大，因此茶多酚等浸提物在微波的輻射作用下可快速浸取出來。利用微波輔助浸提，一般一次只要數分鐘的時間即可達到傳統浸提數小時的效果。因此大大的減少了茶多酚長時間在高温下的氧化，提高產品的品質與收率。微波技術應用於茶多酚的提取具有短時、高效、節能等優點。微波結合水浴提取，不僅茶多酚浸出率高，優於乙醇、水提取，而且降低了成本和減少了污染 ^[1]  。