郭 佳,陳歷水,陳吉江,王 冶,丁慶波
(中糧營養健康研究院品牌食品研發中心,北京昌平 100209)
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南非路易博士茶的功效概述
郭佳,陳歷水,陳吉江,王冶,*丁慶波
(中糧營養健康研究院品牌食品研發中心,北京昌平100209)
摘要:南非博士茶是南非知名的功能性保健茶品,因含有豐富的功效成分而聞名于世。現代功效研究表明,該茶具有抗氧化、抗誘變、抗癌、抗菌、抗毒素的功效,同時對于免疫調節、預防心血管疾病、控制糖尿病、抑制腸胃痙攣等均有作用。通過詳細介紹南非路易博士茶的化學成分和營養功效,為博士茶的廣泛推廣和功效宣傳提供借鑒。
關鍵詞:博士茶;營養成分;功能特性
南非路易博士茶,又稱南非紅茶,學名Aspalathus linearis(Barm.f.)R.Dahlgren,俗名Rooibos,是南非獨有的一種灌木花茶。因其不含咖啡因、鞣質很少、富含黃酮和多酚的功效成分而聞名,已有300多年的歷史,一直以來南非人將其作為包治百病的神茶。隨著近現代的科學研究發展,南非紅茶對健康和防治慢性疾病的功效機理不斷被闡明。博士茶也隨著其功效不斷被發掘,知名度越來越高,越來越受到世人的青睞。
博士茶的成分物質種類較多,有黃酮、多酚、酸類、金屬、生物堿等,其中有功效作用的黃酮和多酚物質含量較多,這也是博士茶有多種功效的原因。
博士茶獨特的2種單體類黃酮物質——Aspalathin 和Nothofagin,這2個類黃酮物質僅存在博士茶植物中,結構是由多個雙氫查爾酮通過C- C鍵循環連接而成,其生理活性明顯,是南非博士茶品質控制的指標。南非紅茶中還含有在植物界中不太常見的碳-碳聯結的吡喃葡萄糖苷類物質,包括異葒草素、葒草素、異牡荊素以及牡荊素,這4種碳-碳聯結的苷類成分在南非紅茶中的存在已于最近被闡明[1-2]。
博士茶中還含有植物界較普遍存在的黃酮、黃酮醇和碳-氧聯結的黃酮苷類成分,包括木犀草素、金圣草素、木犀草素- 7 - O -β- D -吡喃葡萄糖苷、金絲桃苷、槲皮素、異槲皮素、木酚酸、蘆丁、香豆素、七葉亭[3-6]等。此外,雖然博士茶不含有咖啡因,但有研究者發現了其有金雀花堿物質[7],發酵茶中的葉子中還含有3.2%~4.4%的單寧酸物質[8]。
博士茶的多酚物質含量較多,包括4 -羥基苯甲酸、原兒茶酸、香草酸以及丁香酸;4種為苯丙酸類,包括對羥基桂皮酸、咖啡酸、阿魏酸以及4 -羥基- 3,5 -二甲氧基桂皮酸。含量較少的有兒茶素、表兒茶素、原花靛B3,以及Bis- fisetinidol- (4β,6∶4β,8)- catechin[9]。
博士茶含有的礦物質包括鈉、鉀、鎂、鈣、磷、鐵等[10]。此外,茶葉中還含有很多揮發性風味物質,如二氫獼猴桃內酯、愈創木酚、β-紫羅酮、5,6環氧紫羅酮、苯甲醛等[11]。
2.1抗氧化特性
博士茶具有很強的抗氧化能力,能清除超氧陰離子(O2-)和·OH離子[12],阻止氧化離子在體內的產生。Yoo K M等人[13]通過小鼠試驗發現,博士茶提取物的功效物質能抑制小鼠肺中纖維原細胞中的氧化反應,并促進抗氧化物質——超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的生成。Hitomi E等人[14]的小鼠試驗還證明,能抑制小鼠肝臟組織脂質氧化過程中自由基的形成。Lee E J等人[15]用熱水和75%乙醇溶液提取的博士茶萃取物進行抗氧化性試驗,發現萃取物以某種方式能阻止自由基DNA鏈的斷裂,從而阻止氧化的發生,這種機制和EGCG阻止氧化的機制相似。
A Von Gadow等人[16]分別用β-胡蘿卜素漂白試驗方法和DPPH自由基清除試驗方法,將發酵博士茶、半發酵博士茶和未發酵博士茶的抗氧化能力與烏龍茶、綠茶、黑茶做了對比。結果顯示,β-胡蘿卜素漂白試驗方法測定的抗氧化能力排序為綠茶>黑茶>烏龍茶>發酵博士茶>未發酵博士茶>半發酵博士茶;DPPH自由基清除試驗方法測定的氧化能力排序為綠茶>未發酵博士茶>發酵博士茶>半發酵博士茶>黑茶>烏龍茶。
Vidka Nikolova等人[17]請常暴露在鉛環境中的75個工人做了對比測試(鉛促進脂質氧化,對人體有害),讓50%的受試者連續8周飲用路易博士茶,另外50%的受試者作對照;然后測試2組測試者血液中的鉛、紅細胞卟啉、δ-氨基乙酰丙酸脫水酶、超氧化物歧化酶、還原型谷胱甘肽、脂質過氧化反應產物丙二醛的含量。結果顯示,2組測試者血液中鉛和紅細胞卟啉的含量沒顯著性差異;抑制氧化作用的δ-氨基乙酰丙酸脫水酶和超氧化物歧化酶的含量測試組顯著高于對照組;特別是還原型谷胱甘肽的含量,測試組提高了47.8%;氧化作用的產物丙二醛的含量顯著降低。因此得出結論,路易博士茶有很好的抗氧化作用。
Debora Villano等人[18]以15個受試者為樣本,設計了3個水平的交叉試驗。讓受試者分別飲用500 mL的水、發酵博士茶、未發酵博士茶,然后在飲用后0.5,1.0,2.0,5.0 h,測試受試者的血液總抗氧化能力(TRAP法)、血脂含量、膽固醇含量和血糖含量。結果顯示,血脂、膽固醇和血糖沒有顯著性變化;而飲用未發酵博士茶和發酵博士茶的受試者血液總抗氧化能力在所有測試時間點的結果都高于飲用水的對照組。在1.0 h測定的結果達到了峰值,分別比對照組提高了6.6%和2.9%。由此得出結論,無論是發酵路易博士茶還是未發酵路易博士茶,都顯示出了較好的抗氧化能力;而未發酵路易博士茶的抗氧化能力高于發酵路易博士茶。
2.2抗誘變、抗癌特性
Standley L等人[19]的鼠傷寒沙門菌誘變試驗顯示,紅灌木茶無論發酵與否,體外對幾種誘變劑均顯示抗誘變活性,尤其對代謝激活的誘變劑2 -乙酰氨基芴(2- AAF)和黃曲霉毒素B1的抗誘變作用強于對直接激活的誘變劑。研究還顯示,發酵紅灌木茶的抗誘變和抗氧化活性均低于未發酵紅灌木茶,這是因為發酵過程使一些具抗誘變和抗氧化活性的多酚類物質遭到破壞所致。J Dvander Merwe等人[20]通過沙門氏菌致突變試驗,比較了路易博士茶、烏龍茶、綠茶、黑茶的抗突變能力。結果顯示,無論發酵還是未發酵的博士茶都能抑制黃曲霉毒素B1和2- AAF帶來的誘變反應。發酵博士茶抗黃曲霉毒素B1的能力弱于其他幾種茶葉,抗2- AAF誘變的能力弱于黑茶,跟綠茶和烏龍茶相近;未發酵博士茶拮抗2種誘變劑的誘變能力低于其他幾種茶。
Jeanine Marnewick等人[21]用80只小鼠進行了連續20周的皮膚二階段致癌測試。先用致癌劑TPA和DMPA處理小鼠的皮膚,使其皮膚產生腫瘤,然后分別注入發酵博士茶、未發酵博士茶和綠茶3種茶的醇提物,通過測定腫瘤的體積和癌細胞數量來測定3種茶抑制癌變的能力。結果顯示,綠茶抽提物100%抑制了腫瘤細胞的生長,而發酵博士茶抑制了75%的腫瘤細胞生長,未發酵博士茶抑制了60%的腫瘤細胞生長,證實了博士茶對癌細胞有抑制作用。
2.3對心臟和心血管的保健功效
Jeanine L等人[22]做了40人的博士茶功效試驗。讓測試者每天飲用6杯發酵博士茶,連續飲用6周,然后抽血測試血液中高密度脂蛋白含量、低密度脂蛋白含量和三酰甘油含量。結果顯示,對動脈硬化、冠心病等心血管疾病起到抑制作用的有益成分——高密度脂蛋白的含量顯著增高,而能導致心血管疾病的不利成分——低密度脂蛋白含量、三酰甘油含量顯著降低。因此,常飲用博士茶能優化血液中的脂肪組成,保護心臟的健康,降低發生心血管疾病發生的風險。
Persson I A L等人[23]用博士茶的提取物做培養基,通過人臍靜脈內皮(HUVEC)培養試驗,觀察細胞內一氧化氮的生成情況。一氧化氮能調節血管張力,對治療高血壓、動脈粥樣硬化等心血管疾病有重要意義。試驗結果表明,博士茶提取物培養24 h后,細胞產生的一氧化氮顯著增加。5年后,Persson I A等人[24]又對17名志愿者進行測試,請他們飲用400 mL的博士茶,在30,60,180 min后,測試血管緊張素轉化酶(ACE)的活性,結果顯示在飲用30 min和60 min后,被測志愿者血液中的ACE活性被顯著抑制,而ACE的抑制劑可用來治療高血壓和心臟病,此試驗證明了博士茶具有保護心血管的功效。
2.4抗菌和抗毒素的功效
Z Hübsch S F等人[25]測試了博士茶水提物的抗菌活性,以及與7種傳統抑菌劑協同抗菌的協同效果。通過最小抑制濃度試驗,衡量博士茶對酵母菌、3種革蘭氏陽性菌和3種革蘭氏陰性菌的抗菌藥效;通過分級抑菌濃度試驗(FIC)衡量博士茶與傳統抑菌劑的協同效果。結果顯示,博士茶與青霉素G針對革蘭氏陽性菌產生了明顯的協同效應,分級抗菌濃度指數由0.01提升到0.94(指數為0.5~1,表明產生的協同效果是最好的疊加作用),說明博士茶起到了促進抗菌劑功效的作用。
Scheepers S[26]將未發酵和已發酵的博士茶水溶性抽提物與乙酸乙酯抽提物放到進行大腸桿菌培養的MRS培養基中,結果顯示出很強的抑菌效果。大腸桿菌的濃度由0.590 0降低到0.250 0,最高生長速度由1.12 h-1降低為0.20 h-1,菌落增殖翻倍速率由0.59 h延長到1.80 h。博士茶不僅對大腸桿菌有抑制作用,用未發酵和已發酵的博士茶水溶性抽提物還對金黃色葡萄球菌、鎖狀鏈球菌、單核增生李斯特菌、變形鏈球菌、蠟狀芽孢桿菌有抑制效果。效果排序為金黃色葡萄球菌(90.8%)>單核增生李斯特菌(89.2%)>變形鏈球菌(84.1%)>蠟狀芽孢桿菌(80.3%)>鎖狀鏈球菌(77.7%)>大腸桿菌。
Coetzee G[27]的試驗表明,未發酵博士茶提取物濃度為10 mg/mL時,與大腸桿菌溶液共存6 h后,可抑制了60%~85%大腸桿菌的生長;共存24 h,仍可抑制25%~50%大腸桿菌的生長。當濃度達到100 mg/mL時,其可以抑制33%葡萄孢菌進行孢子的分生。Nakano M等人[28]的試驗表明,博士茶堿性水提取物對HIV感染的MT- 4細胞具有抑制作用,其表現了很強的HIV抗性,對HIV病毒的半數有效濃度為(EC50為38.9 g/mL)。
2.5控制糖尿病的功效
Kawano A等人[29]研究了博士茶中的特有成分aspalathin對于葡萄糖代謝的影響,試驗證實了博士茶中的有效成分可以刺激胰島素的分泌、維持低血糖水平,對糖尿病有抑制作用。體外試驗中,他們將L6成纖維細胞和RIN- 5F胰腺β-細胞在aspalathin環境中培養,然后測試L6成纖維細胞的糖攝入情況和RIN- 5F胰腺β-細胞的胰島素分泌情況。結果顯示,aspalathin提高了L6成纖維細胞的糖攝入量,刺激RIN- 5F胰腺β-細胞胰島素的分泌。Ⅱ型糖尿病小鼠模型體內試驗,結果表明aspalathin能幫助改善Ⅱ型糖尿病小鼠模型肌肉細胞對葡萄糖的吸收,使血糖保持在正常水平。C J F Muller等人[30]研究了博士茶提取物aspalathin和蘆丁防治糖尿病的功效試驗,該實驗用aspalathin和蘆丁培養C2C12成肌細胞與張氏肝臟細胞,觀察細胞的糖攝入變化情況,結果顯示1,10,100 mol/L濃度的Aspalathin均能提高C2C12成肌細胞糖攝入量,而只有100 mol/L濃度的蘆丁才顯示出效果。在張氏肝臟細胞測試中,只有Aspalathin提高了張氏肝臟細胞的糖攝入。在STZ誘導的糖尿病大鼠試驗中,Aspalathin能長時間維持大鼠的低血糖水平,甚至在口服糖耐受試驗中,Aspalathin顯現的降血糖效果比抗糖尿病藥物——維達列汀還要好。由此可見,博士茶在預防糖尿病方面有很強的功效。
2.6提高免疫力的功效
Kunishiro K等人[31]的小鼠試驗表明,博士茶水提取物能夠促進小鼠脾細胞中白細胞介素- 2的產生,從而誘導和激活機體免疫細胞發揮效應,增強免疫能力。而口服試驗結果顯示,經過環孢霉素A免疫抑制后,博士茶水提取物能夠修復小鼠脾細胞OVA誘導抗體的產生,重啟免疫能力。Ichiyama K等人[32]的試驗表明,博士茶水提取物可以促進經過抗卵白蛋白刺激的小鼠脾細胞產生更多的免疫球蛋白IgM,從而提高免疫力。
2.7對腸胃系統的功效
南非紅茶傳統上常用于胃腸道疾患的治療,Gilani A H等人[33]用兔空腸組織試驗,結果顯示南非紅茶中的金圣草素、葒草素、牡荊素等黃酮物質可以通過控制ATP敏感性鉀通道活性和鈣拮抗機制而緩解腸胃的痙攣收縮,對消化系統起到止瀉舒緩的作用。
2.8對人體吸收鐵的功效
通常茶葉中的多酚物質會抑制人體對鐵的吸收,而Hesseling P B和Breet P的研究則表明,博士茶對鐵的吸收沒有任何影響。Hesseling P B請人分別每天飲用200 mL的博士茶、黑茶和水,連續進行14 d后測定血液中的血清鐵含量。結果表明,飲用黑茶的人血清鐵含量下降,而飲用博士茶的人血清鐵含量沒有變化。Breet P則在學校請孩子們做相似的測試,每天飲用次數增加為2次,并將試驗時間延長為16周,然后測試。結果顯示,飲用博士茶的人血清鐵含量、血清鐵蛋白、轉鐵蛋白等指標都沒有變化。
擁有300多年歷史的南非博士茶,隨著其多種功效被研究發掘,其研究熱度和市場追捧熱度逐年升高。近年來,南非學者會同一批日本、德國、加拿大、瑞典等國的學者集中對其進行了一系列包括化學、藥理作用、臨床、生物利用度等方面的現代研究,越來越多的科學證據都進一步驗證了南非博士茶的健康形象,并不斷推動其向國際化的功效食品方向發展,相信南非博士茶會成為世界流行的健康茶。
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The Overview of South African Rooibos Tea's Efficacy
GUO Jia,CHEN Lishui,CHEN Jijiang,WANG Ye,*DING Qingbo
(Nutrition & Health Research Institute,COFCO Corporation,Brand Food Research Center,Changping,Beijing 100209,China)
Abstract:South African Rooibos Tea is famous for its abundant of functional components. Modern studies show that Rooibos Tea has the efficient of antioxidation,antimutagen,anticancer,anti- microbial,antitoxin,and also has the function of immuno regulation,prevention of cardiovascular disease,controlling diabetes,antispasmodic gastrointestinal disease. This paper introduces in detail the chemical composition and nutrition effect of South African Rooibos Tea,provides scientific evidence for marketing promotion of Rooibos Tea.
Key words:Rooibos Tea;nutrient components;functional properties
*通訊作者:丁慶波(1966—),男,博士,研究員,研究方向為食品科學。
作者簡介:郭佳(1982—),男,碩士,工程師,研究方向為食品科學。
收稿日期:2016- 01- 05
文章編號:1671- 9646(2016)03a- 0066- 04
中圖分類號:R54
文獻標志碼:A
doi:10.16693/j.cnki.1671- 9646(X).2016.03.018