楊闖+朱洪亮
摘要:
中國是茶的故鄉,我國茶資源豐富。茶色素作為一種天然植物色素優點較多,已成為未來國內色素行業發展的新方向。本論文是基于國家質檢總局計劃性項目的研究成果而作,從茶色素來源、功效、種類、性質等方面做了詳細闡述,對茶色素在紡織領域中的應用現狀進行了大量調研,并對茶色素應用的未來進行了展望。
關鍵詞:茶色素;紡織;現狀;展望
我國是茶葉的故鄉,盛產茶葉。茶色素作為一種天然植物色素優點較多,近年來在紡織品染色領域的應用研究受到了關注,其保健功能也越來越得到人們的關注,開發安全優質的茶葉色素已是一種必然趨勢。
1 ? ?茶色素的來源、功效
茶葉感官品質是茶葉色澤、香氣、滋味、外形等品質因子的綜合反映[1],其中色澤的表現最為直觀和敏感。人們不但可以通過成品茶色澤對綠茶、紅茶、青茶(烏龍茶)、黃茶、黑茶及白茶六大茶類進行分辨,而且可通過色澤所反映的信息初步評定茶葉的內在品質。
茶中含有豐富的葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素等脂溶性色素和茶黃素、茶紅素、茶褐素等復合色素, 用茶來提取天然食用色素,可提高茶葉的經濟價值。早在20世紀60年代,蘇聯就有了從紅、綠茶中提取黃色素、綠色素的專利。但由于當時人們對合成色素的毒副作用尚未引起注意,而初期制取的茶色素在著色力和穩定性方面相對也較差,因而發展較為緩慢。到了80年代末期,安徽農業大學從低檔茶、茶末和茶灰中提取系列茶色素(黃色素、綠色素等)[2],人們對茶色素的保健功效也已有了更多的了解,從而為茶色素在食品工業、油脂工業和藥用工業的應用開辟了美好的前景。
自從1856年英國W.H.柏金斯發明了第一種合成有機色素苯胺紫以來,合成色素就以其成本低廉、色澤鮮艷、穩定性好等優點在食品工業中得到了廣泛應用。然而,醫學毒理學和生物學研究發現,大多數人工合成食用色素對人體有不同程度的傷害,有的甚至有致癌和致畸性作用。隨著人們“回歸自然”呼聲的增高以及對天然食用色素某些生理活性作用的逐步認識,開發安全優質天然色素以取代合成色素已是一種必然趨勢。
茶色素是從茶葉中提取得到的一種天然色素,主要成分為茶黃素類、茶紅素類和茶綠素類。茶色素含有大量的活性酚羥基等化學活性成分,具有較強的清除自由基和抗氧化作用,防癌抗癌、防紫外線照射、抗動脈粥樣硬化、抗齲護齒等多種藥理功能。[3]
(1)消除自由基、抗衰老作用
人體衰老的主要機制是因為自由基的過量形成和脂質過氧化,而自由基的過量形成又會促進脂質過氧化,從而導致代謝功能下降,促使人體衰老。因此,只要及時有效地清除體內過量自由基,就能達到抗衰老的目的。研究表明:茶色素通過調節體內的生物酶系活性、直接消除自由基、與金屬離子絡合,以及防止低密度脂蛋白的氧化等途徑來實現其抗氧化作用[4]。茶色素能有效防止和治療冠心病就是通過提高超氧化歧化酶(SOD)的活力,從而降低丙二醛(MDA)含量,并削弱脂質過氧化作用,清除自由基,增強供氧和供血能力。茶色素對高血壓的預防和緩解也是通過提高SOD 活力,增強機體抗氧化能力而實現[5]。國內外很多學者對茶色素抗氧化作用及其作用機制進行了大量的實驗室研究和臨床應用研究。Shon 等[6]研究表明,茶黃素和茶紅素具有抗氧化和清除自由基的作用,從而保護COS-7 細胞免受銅和鎘誘導的損傷。
(2)降血糖、血脂,防止心血管系統疾病
心血管系統的疾病已成為世界公認的三大疾病之一。心腦血管疾病的發生與自由基的關系最為密切,自由基引起的脂質過氧化對心腦血管疾病的發生及發展起著重要的作用。茶色素能有效地清除體內自由基,削弱脂質過氧化,從而達到對高血壓、冠心病等的預防和治療作用;同時,基礎研究和臨床研究還表明,茶色素有顯著的抗凝、促纖溶、防止血小板沾附和聚集及控制動脈粥樣硬化的形成和治療作用。
宋雁、劉兆平和賈旭東[7] 研究了茶色素對腎損傷誘發高血壓性心肌肥大的預防作用,研究結果表明,茶色素能預防部分腎切除所引起的心肌肥大,這種作用與茶色素對內皮素、血管緊張素以及一氧化氮的調節有關。
(3)抗癌、抗腫瘤作用
近年來, 國內外茶葉防癌、抗癌研究均有較大的進展。中國預防醫學科學院獲得了茶可預防人類癌癥的證據, 并指出茶多酚和茶色素均有明顯的防癌作用;香港大學醫學院也發現茶綠色素有防癌治病功效。
劉澤嵚和韓馳[8]進行的體外短期試驗證明,茶色素可明顯阻斷促癌物的促癌作用,降低HeLa細胞的存活率,對荷瘤小鼠體內瘤體生長有一定的抑制作用。賈旭東和韓馳[9]的研究也證實茶色素對大鼠肝癌癌前病變具有明顯的抑制作用,抑制細胞增殖和誘導細胞凋亡可能是其抗癌的重要機制。Trina 等[10]研究證實了茶黃素(TFs)通過激活capases3 和capases8 基因,從而下調Bcl-2 和上調Bax 蛋白質的表達來誘導人白血病HL-60 和K-562 細胞的凋亡。從已有的研究可以看出,茶色素抗癌、抗腫瘤的作用機理主要通過抑制致癌物誘發癌的形成,抑制癌細胞信號傳輸和增殖,抗腫瘤轉移,誘導腫瘤細胞凋亡等方式實現的。
(4)預防齲齒
Ishigami等研究報道茶紅色素中有一類苯駢卓酚酮的衍生物(如茶黃色素類物質),對與齲齒發生有密切相關的α-淀粉酶和糖基轉移酶(GTP)有抑制作用,可有效預防齲齒。浙江醫學科學院生物工程研究所的試驗結果表明,茶黃色素對口腔中的致齲菌—甲型鏈球菌、乙型鏈球菌、變形鏈球菌均具有一定的抑制作用。
2 ? ?茶色素的種類及性質
(1)茶綠色素
是低檔綠茶的含水酒精或含水丙酮提取物,為綠色或黃綠色粉末,0.1%TGP含水乙醇溶液為亮黃綠色。脂溶性茶綠色素的色素主體成分為葉綠素;水溶性茶綠色素的色素主體成分為葉綠素銅鈉鹽。茶綠色素在溫和條件下耐熱、耐光性較好, 最適pH值為3~6,在中性及堿性條件下易變黃。