茶的抗菌抗病毒功效

呂海鵬，張盛，林智*

1.中國農業科學院茶葉研究所，310008；2.長興茶乾坤食品有限公司院士工作站，313100

茶是一種綠色、天然、健康的飲品，深受世界各國消費者的喜愛。除了具有防癌、減肥降脂、緩解代謝綜合征、預防心血管疾病、預防神經退行性疾病等諸多保健功效外，茶還具有顯著的抗菌和抗病毒功效。早在1 000多年前的唐、宋年間，我國的醫書上就有茶葉可以殺菌、止痢的記載[1]。隨著科學研究的不斷深入，茶的抗菌抗病毒功效逐漸被人們揭示[2]，并已經在藥物開發、食品保鮮以及日化用品等領域取得了較好的應用效果。

一、茶的抗菌作用

1.茶的抗菌作用與口腔健康

變形鏈球菌（Streptococcus mutans）是人類齲齒的主要致病菌。茶中富含多酚類成分，研究表明，茶多酚對變形鏈球菌有較強的抑制作用（其抑菌活性強于葡萄多酚），有潛力發展成為治療或預防齲齒的抗菌藥物，可添加于口腔保健用品中以增強防齲效果。例如，美國佩斯大學研究指出，添加了白茶提取物的各種牙膏，殺菌效果得到增強。此外，紅茶與綠茶相比，一般是紅茶對變形鏈球菌的抑制效果更好。有研究表明，在100～400 mg/mL 的質量濃度范圍內，綠茶和紅茶對變形鏈球菌的最低抑菌濃度分別為150 mg/mL和50 mg/mL，可見在相同的濃度條件下，紅茶的效果優于綠茶[3]。

牙齦卟啉單胞菌（Porphyromonas gingivalis）和普雷沃氏菌（Prevotellaspp.）是兩種重要的牙周致病菌。綠茶提取物對上述這兩種細菌有很好的抑制效果，研究表明，將綠茶提取物用于治療后，病人口腔中的牙周致病菌顯著減少[4]。此外，有研究指出，與其他5 種中藥提取物（厚樸酚、黃芩甙、大黃素、五倍子提取物和黃連素）相比，茶多酚對9 種牙周可疑致病菌的最低殺菌濃度和最低抑菌濃度值較低，說明茶多酚具有更強的抑菌能力[5]。

2.茶的抗菌作用與腸胃健康

茶可以降低腸道中有害細菌的數量，增加腸道中有益細菌的數量，從而增強人體腸道免疫。研究發現，茶多酚不僅能抑制腸道有害菌，而且還能促進腸道有益菌生長，用含綠茶提取物的飼料喂養小牛，發現小牛腸道中乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌的含量顯著增多，而梭菌等有害菌數量顯著降低，小牛腹瀉減少，死亡率明顯下降[6]。

大腸桿菌O157:H7 是一類能導致人類腸道疾病的病原菌。研究表明，當咖啡堿質量分數在0.5%以上時對大腸桿菌O157:H7 有非常明顯的抑菌效果；當綠茶提取物與NaCl結合使用時抑菌效果明顯提高[7]。產腸毒素性大腸桿菌（Enterotoxigenic Escherichia coli）是一類引起人和幼畜腹瀉的重要病原菌。研究發現，綠茶提取物和紅茶提取物可以顯著抑制產腸毒素性大腸桿菌對腸液和電解質平衡的干擾[8]。嗜水氣單胞菌（Aeromonas hydrophila）也是一種典型的人、畜、魚共患病病原菌，人類可因致病性嗜水氣單胞菌感染而發生腹瀉、食物中毒、繼發感染。研究發現，將綠茶提取物添加于羅非魚日常飼料中，能提高羅非魚對嗜水氣單胞菌的抵抗能力[9]。

幽門螺桿菌（Helicobacter pylori）與慢性胃炎、消化性潰瘍病、低度惡性的胃黏膜相關淋巴組織淋巴瘤和胃癌密切相關[10]。茶對由幽門螺桿菌引起的各種胃病具有治療或者預防作用。研究表明，富含多酚類的綠茶對幽門螺桿菌有抑制作用，可以用于治療或預防包括胃癌、胃潰瘍等由幽門螺桿菌引起的各種胃病。EGCG和EC對幽門螺桿菌的最低抑菌范圍分別為50～100 μg/mL 和800～1 600 μg/mL，表明日常飲茶時的茶多酚濃度對幽門螺桿菌可能有明顯的抑制作用[11]。此外，不同茶類對幽門螺桿菌的抑制作用有所差異。有研究比較了綠茶、紅茶、烏龍茶和白茶四大茶類的9 種茶葉提取物及提取時間對幽門螺桿菌的抑制作用，發現當提取時間為5 min 時各類茶均表現出抑菌作用，而當提取時間為2 min 時只有大吉嶺紅茶和泰舒白茶表現出對幽門螺桿菌的抑制作用[12]。

3.茶的抗菌作用與皮膚健康

綠茶提取物對人類皮膚致病菌有較強的抑制作用。有研究分析比較了EGCG 和其他抗真菌成分對臨床分離出的皮膚真菌的作用，發現所有的受試菌株對EGCG 的敏感性高于氟康唑和氟胞嘧啶，EGCG的抗真菌效果比氟康唑高出約4倍，而比氟胞嘧啶高出4～16倍[13]。此外，綠茶提取物對于表皮葡萄球菌、藤黃微球菌和亞麻短桿菌等也均有抑制作用[14]。茶葉中的皂甙成分也是一種具有抗真菌活性的成分，對皮膚致病真菌，例如小孢霉屬病菌（Microsporum audouinii）等，表現出良好的抑制活性[15]。

4.茶的抗菌作用與食品保鮮

微生物是導致食品變質的主要原因之一，茶葉中的抗菌成分作為天然的防腐劑可應用于食品保鮮。例如，將綠茶提取物應用于冷凍白蝦的保鮮貯藏，能顯著抑制微生物的滋生[16]；將綠茶提取物用于牡蠣肉的保鮮上，可以達到延長牡蠣肉貨架期的目的[17]。茶黃素是一種天然的抗菌劑，作為食品添加劑可以提高食品的安全、衛生。研究表明，茶多酚和幾種主要兒茶素對一些食物中有益細菌（例如乳酸菌和雙歧桿菌等）的最小抑制濃度是對有害細菌最小抑制濃度的2～5 倍[18]。

茶多酚對于嗜熱脂肪芽孢桿菌有較好的抑制效用，有助于防止食物腐敗變質[19]。綠茶提取物在熟牛肉、雞肉、豬肉的冷卻過程中能抑制產氣莢膜梭菌孢子的萌發與生長[20]。此外，黑茶對桿菌也具有一定的抑菌能力，研究發現茯磚茶的浸提物對一些食品致病菌有抑制作用，尤其是對一些芽孢形成菌，如蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、產氣莢膜梭菌和生孢梭菌具有抑制作用[21-22]。

5.茶的抗菌作用與臨床醫療

金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，SA）是引起細菌性食物中毒和院內感染的一種主要致病菌。研究發現，綠茶提取物對金黃色葡萄球菌有很好的抑制作用，EGCG 對金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度為58 mg/L[23]；此外，綠茶提取物與氯化鈉（NaCl）聯合使用能提高綠茶提取物對金黃色葡萄球菌的抗菌效果[7]。

抗藥性金黃色葡萄球菌（Methicillin-resistant staphylococcus aureus，MRSA）對于多種抗生素具有耐藥性。研究發現，抗壞血酸（Vc）能提高EGCG 的穩定性，從而能增加其對MRSA 的抑菌效果，其中EGCG 單獨使用對MRSA 的最低抑菌濃度為64 μg/mL，而添加抗壞血酸后的最低抑菌濃度為32 μg/mL[24]。不同茶類的茶葉對MRSA 均有一定的抗菌作用，研究表明抗菌作用較強的是白茶、綠茶和烏龍茶。

綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）是一種致病力較低但抗藥性強的桿菌，廣泛存在于自然界，是傷口感染較常見的一種細菌。研究發現，當pH為5.0、6.5和8.0時，表面活性劑和防腐劑均能增強綠茶提取物的抑菌效果[25]；茶多酚能通過破壞綠膿桿菌細胞膜達到抑菌作用，當茶多酚質量濃度在0.75 mg/mL 以上時，對綠膿桿菌有顯著的抑菌效果[26]。

嗜麥芽寡養單胞菌（Stenotrophomonas maltophilia） 和鮑曼不動桿菌（Acinetobacter baumannii）是醫院感染的重要病原菌，對大多數抗菌藥物具有耐藥性。研究表明，茶黃素對這兩種病原菌有明顯的抑菌效果；將茶黃素與EC結合使用時抑菌效果顯著提高[27]。此外，有研究指出，EGCG對耐抗生素的鮑曼不動桿菌是一種十分有效的抗菌劑[28]。

結核桿菌（Mycobacterium tuberculosis）是引起肺結核的主要病原菌，EGCG 不僅能通過下調色氨酸-天冬氨酸外殼蛋白基因表達抑制結核桿菌，還能夠抑制結核桿菌enoyl-酰基載體蛋白還原酶（Inha）活性[29]。

二、茶的抗病毒作用

1.茶對流感病毒的抑制作用

茶中的茶多酚、兒茶素、茶黃素等成分對流感病毒都表現出了顯著的抑制效果，具有潛在藥物開發價值。例如，研究發現，EGCG 和ECG 在MDCK 細胞培養中對眾多流感病毒有顯著的抑制作用，對于甲型流感病毒，EGCG、ECG和EGC的有效抑制濃度（EC50）分別為22～48、22～40、309～318 μmol/L[30]；此外，研究表明，茶黃素及其3 種衍生物均表現出對流感病毒的抑制作用[31]。

2.茶對人類免疫缺陷病毒的抑制作用

人類免疫缺陷病毒（HIV）是一種感染人類免疫系統細胞的慢病毒。研究發現，當EGCG 濃度大于10 μmol/L 時，可減小病毒蛋白酶對底物的親和力[32]。EGCG 還可抑制多種DNA 酶、RNA酶，抑制HIV-1 逆轉錄酶的作用比抑制DNA 聚合酶作用高5～10 倍；CG、ECG、GCG、EGCG 等兒茶素能抑制HIV-1 整合酶的活性[33]。茶黃素衍生物和兒茶素衍生物都能抑制HIV 包膜糖蛋白與靶細胞的融合，茶黃素類衍生物比兒茶素類具有更強的抗HIV 病毒效應[34]，茶黃素還可以抑制HIV 逆轉錄酶的活性[35]。茶黃素衍生物可以作為候選殺微生物劑預防HIV 傳播，具有藥物開發價值。

3.茶對乙肝病毒的抑制作用

茶葉提取物對乙肝病毒（HBV）表現出了良好的抑制作用。綠茶提取物可在HBV復制的各個環節起到抑制作用，是一種有效的抗乙肝病毒成分。綠茶提取物可以明顯抑制乙肝病毒抗原的表達與復制，減少HBV DNA 和HBVccc DNA 的復制。研究表明[36]，綠茶提取物對乙肝病毒表面抗原（HbsAg）、乙肝病毒e抗原（HbeAg）、胞外病毒DNA、胞內病毒DNA均有抑制作用。與綠茶提取物相比，單一成分EGCG 對乙肝病毒的抑制作用稍弱于綠茶提取物。另外有研究發現，白茶提取物對HBsAg 和HBeAg 表達均有顯著的抑制作用，對HBsAg表達的抑制率最高可達40.70%，對HBeAg 表達的抑制率最高可達39.94%[37]。此外，人們利用乙肝病毒轉染細胞株，也證實了普洱茶提取物對乙肝病毒的抑制作用，普洱茶提取物中的活性成分（茶多酚、茶黃素、茶氨酸等）對其具有協同作用[38]。

4.茶對皰疹病毒的抑制作用

研究發現，兒茶素類及其衍生物都具有抗皰疹病毒活性。EB 病毒（Epstein Barr Virus，EBV）是皰疹病毒的一種，是一種與多種腫瘤發生發展密切相關的外部致病因子。研究發現[39]，EGCG濃度超過50 μmol/L，能夠抑制包括Rta、Zta 和EA-D 在內的EB 病毒裂解周期蛋白的表達。另外，EGCG通過抑制即刻基因的轉錄來阻斷EB病毒的裂解周期，從而抑制EB 病毒進入裂解周期。EGCG能在蛋白水平和轉錄水平上抑制EB病毒裂解復制。研究發現，50 μmol/L EGCG 能抑制EB病毒核抗原與oriP-DNA 的結合，引起維持EB 病毒以染色體外形式的消除，最終損害EB病毒的隱性感染[40]。

5.茶對其他病毒的抑制作用

EGCG 能在細胞內通過多種機制抗腺病毒[41]。此外，研究發現，與綠茶、烏龍茶相比，普洱茶和紅茶的水提物可顯著抑制SARS病毒的3CLPro蛋白酶活性，抑制病毒在宿主中復制，具有較強的抗病毒作用[42]。目前市場上已有比較成功的以茶葉提取物為主劑的抗病毒藥物。例如，因為綠茶兒茶素對尖銳濕疣具有較好的療效，2006年美國食品藥品管理局（FDA）批準了治療尖銳濕疣的天然植物藥物（兒茶素藥物）上市，命名為Veregen。

三、茶葉中發揮抗菌和抗病毒功效的主要化學成分

現有研究表明，茶葉中發揮抗菌和抗病毒活性的化學成分主要是茶多酚、茶色素、生物堿、茶皂素、香精油等，其中以EGCG 為代表的兒茶素成分和以茶黃素為代表的茶色素成分是茶葉發揮其抗菌和抗病毒功效的關鍵成分；此外，聚酯型兒茶素成分、咖啡堿、木犀草素、山奈酚等黃酮及其糖苷、沒食子酸，以及香葉醇等揮發性成分也是茶葉中重要的抗菌和抗病毒成分[2]。

研究發現，這些化學成分在發揮抗菌和抗病毒功效的過程中，與氯化鈉、維生素C 及某些抗生素成分具有一定的協同作用。例如β-內酰胺抗生素，有研究提出將沒食子型兒茶素和β-內酰胺抗生素一起使用以解決抗二甲氧苯青霉素抗菌素的金色葡萄糖球菌問題。此外，茶葉中的其他化學成分，例如茶多糖和茶氨酸等，具有增強機體免疫的作用，從而能間接發揮抗菌抗病毒的功效。哈佛大學的研究發現，茶飲料中含有L-茶氨酸，當它進入人體被肝臟分解后，會轉換成乙胺，繼而激活機體T 細胞，增強人體的免疫力[2]。

四、茶的抗菌和抗病毒機理

茶的抗菌和抗病毒功效的機理，根據目前的研究，主要涉及以下6個方面[2]（圖1）。

1.抑制病原微生物的粘附

茶葉中的化學成分能抑制病原微生物的粘附。例如，茶多酚能抑制鏈球菌產生的葡酰轉移酶，使形成不溶性葡聚糖的過程受阻，細胞無法粘附在牙齒表面形成菌斑而抑制齲齒的發生。

2.對酶的競爭抑制作用

茶葉中化學成分對酶的競爭抑制作用。例如，茶多酚對艾滋病毒逆轉錄酶和DNA聚合酶的抑制方式是與模板引物相競爭，而RNA聚合酶的抑制方式是和核苷基物相競爭，起到抑制艾滋病毒的作用。

圖1 茶葉抗菌和抗病毒的主要機理

3.破壞菌體細胞膜

茶葉中的化學成分能破壞菌體細胞膜。茶葉中的化學成分能特異地凝固細菌蛋白、破壞細菌細胞膜結構或與菌體DNA結合，從而改變細菌生理狀態并抑制其生長。

4.抑制病毒的基因表達

茶葉中的化學成分能在轉錄水平上抑制基因表達。例如，EGCG 在轉錄水平上抑制EB 病毒BZLFl、BMRFl 基因的轉錄活 性；EGCG能抑制乙肝病毒共價環狀DNA 及DNA 復制中間體的合成。

5.提高機體的抗感染能力

茶葉中的化學成分能以多種方式激活白細胞，提高機體的抗感染能力。例如，茶葉中的茶多糖和茶氨酸具有免疫調節作用。

6.干擾病毒增殖程序，阻斷病毒核酸復制

茶葉中的化學成分能干擾病毒增殖周期的少數程序，從而阻斷病毒核酸的復制，抑制蛋白的表達，起到抗病毒的作用。例如，綠茶提取物對葡萄糖苷酶有抑制作用，而葡萄糖苷酶是病毒加工合成糖蛋白和糖脂必不可少的物質。