茶多酚的生物學功能及其在畜禽替抗養殖中的應用

陳 平， 胡長勝， 陸子濤， 鄧 銘

（1.中華人民共和國武漢海關，湖北武漢 430040；2.華南農業大學動物科學學院，廣東廣州 510642）

我國是茶葉消費大國，每年都有大量的茶葉和茶飲料生產和消費。茶葉加工和消費過程中產生的殘次茶、茶末和茶渣仍然保留了茶多酚等多種有效成分， 將其進行深加工并做成畜禽飼料添加劑，一方面可以變廢為寶，減少抗生素及各種添加劑的濫用，降低生產成本；另一方面還可以提高畜禽抗病能力，增強健康水平，改善產品品質。茶多酚主要存在于茶葉中，此外在沙棘等植物中也有（胥鑫萌等，2021）。從茶葉中提取出來的多酚類化合物，具有抗氧化、抗腫瘤、抑菌、抗病毒、抗輻射、改善腸道功能、預防中風等各種生物學功能。 在人類的食品保健、 美容和臨床等領域茶多酚得到了廣泛的應用（王曉，2018）。茶多酚作為飼料添加劑，有研究者開始將其應用于畜禽養殖和飼料生產中，發揮替抗和提高畜禽產品質量的潛在價值。

1 茶多酚的組成成分和理化特性

茶多酚是指茶葉中多酚類物質， 其占干茶的25% ～35%。茶多酚組成復雜，分子質量及其結構差異很大，屬于一種稠環芳香烴，主要由兒茶素、黃酮類、 黃酮醇類、 花色苷類和酚酸類化合物組成。 茶多酚中60% ～80%是黃烷醇類兒茶素化合物，主要包含兒茶素（EC）、沒食子兒茶素（EGC）、兒茶素沒食子酸酯（ECG）和沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）等物質，其抗氧化能力強弱順序為EGCG>EGC>ECG>EC，且與溫度呈正相關（曾光輝等，2009）。茶多酚在常溫下為粉末狀，呈淺黃或淺綠色，有澀味，易溶于溫水（40 ～80 ℃）、乙酸、乙醇和乙酯，微溶于油脂。對熱、酸較穩定，在溫度250 ℃左右、pH 4 ～8 的環境中，1.5 h 內均能保持穩定；在Fe3+作用下易分解，在堿性條件下易氧化褐變，遇鐵離子同樣容易生成黑綠色化合物（鐘譽，2012）。

2 茶多酚的生物學功能

2.1 抗氧化功能 茶多酚屬于酚類化合物，是從茶葉中提取的具有抗氧化能力強、無毒副作用、無異味等特點的全天然抗氧化食品。 據Coyle 等（2008）的一項體外研究試驗表明，綠茶的提取物EGCG 可降低活性氧（ROS）水平，增加細胞活力，抑制H2O2誘導的細胞凋亡；Xing 等（2019）研究表明，EGCG 主要通過Akt 和JNK 途徑的磷酸化來調節相關信號通路。除此之外，高仁金等（2016）從茶葉廢料中提取茶多酚，并以維生素C 作對照研究茶多酚的抗氧化性、 對油脂的過氧化值和其還原力， 結果表明茶多酚對·OH 的抑制率達78.13%，對O2-抑制率達60%，茶多酚和維生素C均具有良好的抑制橄欖油酸敗的作用和還原能力，且抗氧化效果要略好于維生素C。 可見，從茶渣中提取的茶多酚仍具有一定生理功能。 另據劉厚紅等（2018）研究表明，茶多酚作為天然健康的抗氧化劑，功效突出，被廣泛應用于保健食品中，主要包括輔助降血脂產品（占21.45%）、減肥產品（占18.28%）、增強免疫力產品（占15.35%）、延緩衰老產品 （占7.45%）、 緩解體力疲勞產品 （占6.32%）、其他類產品（占31.15%）。

2.2 抗腫瘤功能 茶多酚能消除有害自由基，可以使脂質過氧化過程中斷， 增強人體內的各種酶的活性，達到抗突變、抗癌癥的效果。 據流行病學和相關實驗研究，已經確定綠茶多酚和EGCG 是有效的抗癌藥和化學預防劑。其中，體外和體內研究已經確定綠茶多酚參與細胞凋亡，細胞增殖，腫瘤生長中的細胞周期和細胞遷移， 所有這些都導致某些癌癥類型（包括乳腺癌，前列腺癌，結腸直腸癌和皮膚癌）的風險降低（Xing 等，2019）；據潘喜華等（2000）研究發現，茶多酚可以顯著提高小鼠NK 細胞的活性。另外，綠茶的許多癌癥化學預防性質由EGCG 介導，其通過調節細胞周期來控制蛋白的表達， 激活殺傷性半胱天冬酶和抑制核因子κ-B 活化來誘導細胞凋亡并促進細胞生長停滯。 它還通過調節參與細胞增殖、轉化、炎癥和轉移的信號轉導途徑來阻斷癌發生 （Katiyar 等，2007）。 Guo 等（2017）研究發現，每天增加1 杯綠茶，前列腺癌的發病率有降低的趨勢。 可見，茶多酚已顯示其良好的抗腫瘤作用。

2.3 抑菌功能 茶多酚除具有以上兩種功能外，還對許多微生物有抗菌作用，包括大腸桿菌、沙門氏菌屬、芽孢桿菌屬、克雷伯氏菌屬和銅綠假單胞菌等。此外，兒茶素已被證明可以改變細菌的抗生素敏感性并改變決定細菌毒力的因子的表達（Yiannakopoulou 等，2012）。 另外， 有研究表明，綠茶提取物對幽門螺桿菌和幽門螺桿菌的直接體外抗菌活性相對較弱（Takabayashi 等，2004）。 在畜禽生產中， 飼料中添加一定量的茶葉粉還能降低肉雞體內抗藥性微生物的數量，增加肉雞體重，提高肉雞的生長性能（Rahman 等，2018）。 因此將茶葉作為一種替抗物質應用于飼料添加劑領域具有一定的應用前景，值得深入探討。

2.4 抗病毒作用 近30 年來， 隨著茶的抗病毒研究不斷深入， 人們發現了茶葉具有一定的抗流感病毒感染作用。 日本的一項流行病學調查結果表明， 每天食用1 ～5 杯的綠茶可預防兒童感染流感。 EGCG 針對β-內酰胺酶、HIV 的逆轉錄酶、結合酶、 脂肪酸脂肪酶和其他酶具有抗酶活性。EGCG 通過直接結合生物分子抑制病毒和酶。 此外，EGCG 誘導流感的凝集病毒，從而防止它們吸附到靶細胞上 （Park 等，2011）。 另有研究表明，EGCG 的抗病毒作用是介導的通過抑制病毒組裝或通過抑制成熟的分裂由腺苷進行 （Nance 等，2003）。 美國專利US20110052727A1 提出了一種藥物用于治療或預防感染的組合物流感病毒H1N1，其營養補充劑組合包括以下全部或部分成分：甘草酸、槲皮素、綠茶、茶、表沒食子兒茶素沒食子酸、肉桂、肉桂醛、肉桂酸、硒和蜂膠（Yiannakopoulou 等，2012）。 總之，在畜禽養殖中，利用茶多酚來加強越來越多的病毒病的預防和治療不失為一項可選的策略。

2.5 抗輻射功能 現代社會，電磁輻射已成為一種重要的能源污染方式，其不僅出現在手機上，其他常用的微波爐、電腦、電視等家用電器都會釋放出電磁波。電磁輻射會對人產生不同程度的危害，嚴重者可致使人出現頭痛、失眠、心律不齊、視力下降或皮膚瘙癢等癥狀。 有關研究表明， 茶多酚具有良好的抗輻射功能。據石衛民等（2006）研究，結果證實EC 對受照射小鼠有明顯的防輻射作用，能降低輻射對小鼠造血組織的損傷，防止射線引起的生長障礙。郝述霞等（2011）研究也證明，一定量的茶多酚可明顯提高受大劑量γ 射線照射后的小鼠的存活率。

2.6 抗心血管疾病功能 心血管疾病 （CVD）占全球死亡率的50%以上。 上海健康研究的一項調查結果表明綠茶消費與中老年人全因死亡和心血管疾病死亡風險呈負相關。 內皮細胞功能障礙和CVD 的產生與血管內皮細胞中的ROS 產生密切相關， 血管內皮細胞中ROS 的主要來源NADPH 氧化酶濃度升高促進了高血壓和動脈粥樣硬化的發生和發展。EGCG 結果顯示，可通過抑制NADPH 氧化酶的產生來抑制血管保護作用（Ahn 等，2010）。 端粒功能紊亂激活p53（抑癌基因）介導的細胞生長停滯和心肌細胞凋亡，促使心臟功能下降。 EGCG 的抗細胞凋亡作用是通過上調端粒重復結合因子2 的表達抑制ROS 誘導的端粒磨損來介導的。

總之，茶多酚的作用是廣泛的，目前在洗漱用品、護膚品、紡織品等領域的應用日益廣泛（王蔚等，2021）。 其他的應用還有除臭、作為天然色素、抑制亞硝酸鹽的形成和積累作用等。

3 茶多酚在畜禽養殖生產中的應用

基于前人的研究結果， 茶多酚具有抗腫瘤、抑菌、抗氧化、抗病毒、抗輻射和抗心血管疾病等功能，也有很多研究者探討了其在動物養殖中的應用價值。 關于茶多酚在生豬、家禽及反芻等動物中的應用研究很多，李振遠（2017）研究表明，飼糧中添加茶多酚和甜味劑可提高斷奶仔豬的免疫力和抗氧化能力，并改善仔豬腸道主要微生物環境；飼糧中添加茶多酚可改善畜禽機體的抗氧化水平，如玉米飼糧中添加120 mg/kg 茶多酚能顯著提高肉鴨生長性能和血清抗氧化水平，其改善效果優于維生素E 和二丁基羥基甲苯（BHT） （張亞茹等，2015）。 具體茶多酚在畜禽健康養殖中的應用見表1～表3。

表1 茶多酚在生豬養殖生產中的應用

4 小結與展望

總體來說， 人們對食品質量安全要求越來越高，對綠色畜產品的需求會不斷加大，茶多酚由于其抗氧化、 抑菌以及抗病毒的獨特生物學功能和在畜禽體內低毒、 低殘留的特點決定了其綠色特性， 符合人們對食品安全重視的消費心理和環保意識， 是一種可以大力推廣并加以應用的綠色飼料添加劑。目前，對茶多酚在養殖上的應用研究主要集中在提高畜禽免疫能力和改善肉質等方面。未來如何擴展利用茶葉廢棄物及茶多酚在畜禽養殖中的應用范圍，還需要深入探討，如茶多酚在防止輪狀病毒等有害微生物的感染、 改善動物的生產性能、 提高肉品質以及調節酶的活性等方面的應用前景。總之，深入研究茶葉及其附產物的生物學功能， 積極探索其在我國快速發展的畜禽養殖業中的應用價值具有重要意義。

表2 茶多酚在家禽生產中的應用