茶多酚的抗自由基作用

李 旭

（國家食品藥品監(jiān)督管理總局信息中心，中國 北京100053）

茶多酚又名茶單寧、茶鞣質(zhì)，是茶葉中約30多種多酚類化合物及其衍生物的總稱，占茶葉干重的20%～35%。按其化學結(jié)構(gòu)，茶多酚可分為4類，包括兒茶素類、黃酮及黃酮醇類、花白素及花青素類、酚酸及縮酚酸類。

研究證實，茶多酚在體內(nèi)有著消除自由基、抑制脂氧合酶活性和脂質(zhì)過氧化等作用，從而在防癌、抗癌、抗突變、抗衰老、防治心血管疾病等許多方面表現(xiàn)出一系列藥理功能[1]。

1 理論基礎

1.1 自由基的基本理論

自由基是指外層軌道上帶有不配對電子的原子、分子或基團，包括超氧化物陰離子自由基（O2-·）、羥自由基（·OH）、過氧化氫（H2O2）、脂質(zhì)過氧化物（LPO）等。自由基是人體生命活動中多種生化反應的中間代謝產(chǎn)物，具有高度的化學活性及極強的氧化反應能力，且存在時間極短。

生理情況下，自由基在體內(nèi)處于一種不斷產(chǎn)生、不斷清除的動態(tài)平衡中，始終維持在一個正常水平。外源性氧化應激（包括物理、化學、生物等因素）或內(nèi)源性氧化應激（如內(nèi)源性細胞代謝產(chǎn)物）均可導致自由基穩(wěn)衡性動態(tài)異常：自由基產(chǎn)生增加、清除能力減弱，同時機體對損傷的生物分子的修復能力降低。過多的自由基可攻擊DNA、蛋白質(zhì)、生物膜脂質(zhì)等重要生物大分子，使其產(chǎn)生過氧化變性、交聯(lián)或斷裂，從而引起細胞結(jié)構(gòu)和功能的破壞，導致機體組織損害和器官退行性變化，加速機體衰老進程并誘發(fā)各種疾病[2]。

機體內(nèi)可清除自由基的防御系統(tǒng)成分是抗氧化酶和內(nèi)源性與外源性的抗氧化劑。外源性的抗氧化劑靠食物供給，主要包括抗壞血酸、維生素E、β-胡蘿卜素、多酚類化合物等。

1.2 茶多酚抗自由基機制

實驗證明茶多酚在體內(nèi)外對多種活性氧自由基均有清除作用，從而阻斷體內(nèi)自由基反應鏈，消除因自由基過剩而引起的生物大分子損傷。目前，國內(nèi)外關(guān)于茶多酚抗自由基的機制主要有以下幾種觀點：

1.2.1 抑制自由基產(chǎn)生

抑制自由基產(chǎn)生主要是利用茶多酚抑制氧化酶。目前已確認缺血與再灌注、吞噬細胞激活、花生四烯酸代謝異常及補體激活，是產(chǎn)生活性氧的重要途徑。實驗證明，茶多酚對生物體內(nèi)多種與自由基生成相關(guān)的氧化酶有抑制作用，如黃嘌呤氧化酶系，細胞色素P-450，體內(nèi)、外脂氧化酶和環(huán)氧酶等[3]，從而預防病理條件下自由基的爆發(fā)性發(fā)生。

1.2.2 直接清除活性氧自由基

茶多酚具有多個活潑的羥基氫，能提供質(zhì)子與體內(nèi)過量的自由基結(jié)合，而本身被氧化形成酚氧自由基[4]。此類自由基由于含鄰苯二酚結(jié)構(gòu)而具有較高穩(wěn)定性，進而抑制了原來的自由基鏈鎖反應。

1.2.3 抑制脂質(zhì)過氧化反應

體內(nèi)產(chǎn)生的自由基極易侵害細胞脂質(zhì)中的不飽和脂肪酸，形成脂自由基，引起脂質(zhì)過氧化反應。茶多酚不僅可清除鏈引發(fā)階段的自由基成為斷鏈型抗氧化劑，還可清除鏈反應中間產(chǎn)物脂過氧自由基和烷氧自由基，從而阻止脂自由基的傳播擴增[5]。

1.2.4 鰲合金屬離子

金屬鐵、銅等離子是許多自由基產(chǎn)生過程的催化劑，尤其是鐵離子，它既可介導脂質(zhì)過氧化，同時也是自由基產(chǎn)生的媒介物。茶多酚可將游離金屬離子鰲合，形成無活性的金屬復合物，從而影響氧化過程，減輕自由基對機體的損傷。

1.2.5 激活細胞內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)

細胞內(nèi)存在著抗氧化防御系統(tǒng)，可及時清除體內(nèi)過剩的自由基，維持自由基的動態(tài)平衡。細胞內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)主要有抗氧化酶和一些低分子化合物。

茶多酚可使體內(nèi)的超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，肝丙二醛（MDA）下降[6]。由于SOD是催化超氧陰離子自由基O2-·歧化的一類金屬酶，對消除自由基、維護細胞膜完整性和線粒體超微結(jié)構(gòu)及其正常功能起重要作用，所以茶多酚可通過激活SOD間接具有一定的抗自由基作用。同時，茶多酚也能增強谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶、脂還原酶和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶的活性，增強機體自身抗氧化防御系統(tǒng)對活性氧的清除能力[7]。

低分子化合物如維生素C（VitC）、維生素E（VitE）、谷胱甘肽（GSH）等可及時中止自由基鏈反應，抑制自由基的產(chǎn)生。茶多酚可以再生和保護體內(nèi)VitC、VitE，提高體內(nèi)VitC、VitE的含量，而且茶多酚可能同時以水溶性和脂溶性兩種方式清除自由基，比單一的還原劑更有效地保護α-VitE[8]；此外，茶多酚可以增強GSH-r的活性，使氧化型谷胱甘肽還原，在谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）作用下清除H2O2和有機氫過氧化物。

1.2.6 茶多酚與其他成分的協(xié)同增效作用

茶多酚對19種氨基酸、有機酸和維生素E等抗豬油氧化活性有顯著的增效效果。推測可能原因是茶多酚的某些組分與檸檬酸等之間的氫鍵締合，形成大而穩(wěn)定的供氫體，它不僅提高了茶多酚的抗氧化活性，而且能與不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物自由基結(jié)合[9]。

2 體外試驗

近年來，已有多項體外試驗證明茶多酚對多種氧化損傷細胞具有保護作用，并推測其機制與茶多酚的抗自由基作用有關(guān)。張軍等利用體外培養(yǎng)人肺成纖維細胞，在加茶多酚處理后用紫外線進行照射，結(jié)果證明紫外線照射細胞可使DNA受到損傷，茶多酚具有拮抗這種損傷的作用，推測其可能與抗氧化功能有關(guān)[10]。朗桂玲等從細胞水平證實了茶多酚對CCl4及H2O2等化學物引起的Hep G2細胞損傷具有保護作用，推測其機制可能與清除氧自由基、對抗脂質(zhì)過氧化有關(guān)[11]。熊建新等人的研究結(jié)果證實茶多酚能在一定程度上抑制ox-LDL對血管內(nèi)皮的氧化損傷，可能對預防動脈粥樣硬化起到一定的作用[12]。

3 動物實驗

詹皓等對重復正加速度暴露的大鼠灌胃給予茶多酚，結(jié)果顯示茶多酚對重復正加速度暴露引起的心肌自由基代謝異常具有明顯的保護作用[13]。梁江等以亞砷酸鈉進行小鼠體內(nèi)急性染毒，并在此基礎上以茶多酚進行預防性干預，結(jié)果提示茶多酚對砷所致小鼠骨髓細胞遺傳損傷具有保護性作用，其機制可能與其抗氧化特性有關(guān)[14]。何冰等利用大鼠腦缺血再灌注模型證明了茶多酚對腦缺血再灌注損傷的保護作用及在體外抗脂質(zhì)過氧化和清除自由基作用[15]。以上結(jié)果表明，茶多酚對物理刺激、化學染毒、缺血再灌注等導致的氧化損傷具有明顯的保護作用，而這種保護作用與其抗自由基密切相關(guān)。

4 人體干預研究

全吉淑等對14名健康受試者空腹食用茶多酚后抽取靜脈血，采用序列超速離心法分離血漿極低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL），并觀察各血漿脂蛋白過氧化程度以及氧化易感性的變化。結(jié)果顯示茶多酚對·OH、H2O2、ROO·及O2-·均有清除作用；食用茶多酚后，受試者VLDL、LDL和HDL過氧化脂質(zhì)水平明顯降低；在體外進行氧化修飾時，LDL氧化延滯時間明顯延長，提示LDL氧化易感性下降。因此得出結(jié)論：茶多酚可增強血漿抗氧化能力，因而能夠起到預防心血管疾病和延緩衰老的積極作用[16]。目前，關(guān)于茶多酚對人體自由基代謝影響的試驗資料仍有限，且與食物中其他抗氧化劑的協(xié)同作用機制尚無明確結(jié)論，需進一步研究。

業(yè)已明確，約有100余種疾病的發(fā)生、發(fā)展與自由基的過量形成密切相關(guān)[17]。因此，利用抗氧化劑預防或消除自由基所造成的氧化損傷將有助于延緩衰老，減少腫瘤、心血管疾病等的發(fā)生。因此，對茶多酚與自由基的相互作用開展深入研究，對于研究抗氧化劑延緩衰老、抑制腫瘤發(fā)生、防治心血管疾病等具有重要指導價值。

［1］Higdon JV,Frei B.Tea catech ins and polyphenols：health effects,metabo lism,and antioxidant functions[J].Crit RevFood Sci Nutr,2003,43(1)：89-143.

［2］Poulsen HE,Prieme H,Loft S.Role of oxidative DNA damage in cancer initiation and promotion[J].Eur J Cancer Prve,1998,7(1)：9-16.

［3］廖系晗,金翠蘭.茶多酚及其抗癌機理的研究進展[J].時珍國醫(yī)國藥,2006,17(9)：1783-1785.

［4］蔣建偉,何文珊,嚴玉霞,等.茶多酚的離體抗氧化作用[J].中國病理生理雜志,1999,15(6)：522-524.

［5］吳文華,吳鎮(zhèn)洲.茶多酚預防動脈粥樣硬化的作用[J].國外醫(yī)學腦血管疾病分冊.2002,10(4)：317-320.

［6］Kim MJ,Choi JH,Yang JA,et al.Effects of green tea catechin on enzyme activities andgene expression of antioxidative system in rat liver exposed to microwaves[J].Nutrition Research,2002,22(6)：733-744.

［7］羅非君.茶多酚抑制腫瘤細胞增殖的分子機制研究新進展[J].國外醫(yī)學生理病理科學與臨床分冊,2001,21(4)：251-253.

［8］劉少鋒,韓真.茶多酚的生物活性及其對實驗性肝損傷的保護作用[J].世界華人消化雜志,2004,12(10)：24-29.

［9］Haixia Chen,Min Zhang,Bijun Xie.Components and antioxidant activity of polysaccharide conjugate from green tea[J].Food Chemistry,2005,90(12)：17-21.

［10］張軍,張敬,石紅軍.茶多酚對紫外線引起的DNA損傷的保護作用[J].同濟大學學報(醫(yī)學版),2004,25(2)：91-97.

［11］郎桂玲,周琴,李衛(wèi)平.茶多酚對HepG2細胞保護作用的實驗研究[J].中國藥房,2006,17(9)：662-664.

［12］熊建新,陳立軍,吳子忠.茶多酚對氧化的低密度脂蛋白引起血管內(nèi)皮細胞損傷的作用[J].中國綜合臨床,2004,20(13)：8.

［13］詹皓,張政,陸江陽.重復+10Gz暴露對大鼠心肌自由基代謝的影響及低G預適應和茶多酚的保護作用[J].中國應用生理學雜志,2004,20(3)：249-252.

［14］梁江,裴秋玲,韓光.茶多酚對亞砷酸鈉致小鼠骨髓細胞遺傳損傷的保護作用[J].中國毒理學雜志,2006,20(2)：98-100.

［15］He Bing,Chen Xiaoxia,Chen Yiyue.Protective Effects of Tea Polyphenol on Cerebral Ischemia Reperfusion Injury in Rats and Its Scavenging Oxyradical and Anticerebral Lipid Peroxidation Effects[J].journal of Chinese Pharmaceutical Sciences 2002,11(4)：157-161.

［16］全吉淑,尹學哲,金澤武道.茶多酚自由基清除及抗脂蛋白氧化作用研究[J].中藥藥理與臨床,2007,23(3)：75-77.

［17］周園紅,鐘守琳.自由基與人體健康[J].中外健康文摘,2007,4(6)：629-630.