茶多酚在醫學研究中的進展

鄒燕，羅圣群，曾婕，余桃婷，袁建輝

（1.井岡山大學，江西 吉安 343009；2.樂平市第四中學，江西 樂平 333300）

1 茶多酚與細菌

細菌在自然界中無處不在，很多人談菌色變，因為很多疾病的病原體是細菌，但是日常生活中，一個健康成年人體內的細菌總數可達百萬億個，在人體腸道中就存在著大量菌群。在這些數量繁多的細菌中，有些細菌對人體有益，如乳酸桿菌、雙歧桿菌、阿克曼氏菌這些益生菌，有些細菌則不利于健康，如梭狀芽胞桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、鏈球菌和幽門螺旋桿菌等。經大量研究證明，茶多酚可以有效調節腸道菌群，一方面，茶多酚可以促進宿主腸道內各種益生菌包括雙歧桿菌和乳酸桿菌的生長，從而增加有益菌群的數量；另一方面茶多酚可以抑制宿主腸道內各種有害的細菌如梭狀芽胞桿菌和大腸桿菌的數量，從而減少有害菌群的數量[3]。如此雙管齊下，茶多酚與消化道菌群相互作用，維持健康穩態的腸道環境。臨床研究指出，茶多酚對某些胃腸道疾病比如胃炎、胃癌、腸炎包括克羅恩病的治療有所幫助。研究發現，茶多酚對革蘭氏陽性、革蘭氏陰性細菌均有抑制作用，但是對革蘭氏陽性細菌的抑菌作用更為明顯。茶多酚可以結合革蘭氏陽性細菌細胞膜上的肽聚糖，引起細胞膜的破壞，細菌膜損傷會導致細菌無法分泌毒素。而革蘭氏陰性細菌由于細胞外膜存在帶負電荷的脂多糖，無法結合茶多酚，所以革蘭氏陰性細菌受此類抑制機制的影響較小[4]。脂肪酸的合成對維持細菌細胞膜內穩態至關重要，有研究發現茶多酚可以抑制脂肪酸的合成從而抑制細菌產生有毒代謝產物[4]。由于茶多酚能積極調節腸道微生物菌群的種類和數量，從而改善宿主腸道健康，所以茶多酚在消化道疾病的研究中應用廣泛。比如，應用含有茶多酚的漱口水對牙周炎患者有積極影響[5]。甚至有研究指出茶多酚可以通過影響腸道菌群與大腦（微生物-腸道-腦軸）之間的雙向通信間接影響中樞神經系統，從而放大茶多酚的神經保護和神經修復作用[6]，所以將來茶多酚可能在神經退行性疾病研究中發揮重要作用。茶多酚的抗菌作用不僅僅體現于此，研究者發現茶多酚可以和抗生素發揮協同作用。

2 茶多酚與肥胖

經濟騰飛的21世紀，人們生活條件越來越好，飲食結構、生活習慣發生了很大的變化，這也導致了一個很常見的問題——肥胖。肥胖不僅僅是關乎個人形體美觀，更重要的是過于肥胖（超重）會引起一系列健康問題，比如說高血壓、動脈粥樣硬化、高血脂等疾病都和肥胖相關。近些年來，茶葉的降血脂和抗肥胖功效逐漸成為科學研究的熱點。J Huang等人的文章指出綠茶抗肥胖功效可能與下列機制有關：飲用茶水可以減少食物的攝入、茶葉可以阻礙脂質在小腸乳化和吸收、抑制脂質生成、增加脂肪氧化和糞便脂質排泄。總的來說，茶葉幫助減少攝入脂肪、增加脂肪排出[7]。前文提到茶多酚可以有效調節腸道菌群，與消化道菌群相互作用，維持健康穩態的腸道環境。其中，茶多酚能夠促進宿主腸道內各種益生菌的生長，包括雙歧桿菌和乳酸桿菌，從而增加有益菌群的數量。茶多酚對腸道菌群結構的影響也意味著菌群參與代謝途徑的改變。而這類益生菌能夠產生短鏈脂肪酸如乙酸、丙酸、丁酸等，這有利于增加宿主的三大營養物質糖、脂肪、蛋白質的能量代謝，減少宿主的脂肪儲存，從而改善宿主的健康狀況[7]。所以，茶多酚增加有益菌群的數量可以幫助增加脂肪排出和消耗。Zhou等人[8]的實驗或許可以證明這個觀點，大鼠的代謝途徑在應用綠茶多酚半年后發生了變化。展開來說，在這個有趣的實驗中，他們觀察到經綠茶多酚處理的大鼠腸道內碳水化合物能量代謝減少，膽汁酸合成減少，脂肪酸吸收減少，己糖和維生素產量增加。在腸道菌群的三羧酸循環（TCA）和尿素循環路徑中這些代謝變化更為明顯。腸道微生物菌群的改變，可能對宿主的健康產生重要的積極影響，所以說，飲用綠茶對健康的益處多多。另外，有研究表明茶多酚則可有效預防非酒精性脂肪肝，阻礙其向非酒精性脂肪性肝炎方向發展，其作用機制主要涉及到茶多酚調節脂質代謝平衡和抑制脂肪生成等方面[9]。

3 茶多酚與降血糖

血糖指的是血液中葡萄糖，空腹血糖濃度正常范圍是：3.92mmol/L～6.16mmol/L。若高于這個數值，稱為高血糖。糖尿病就是以高血糖為典型癥狀的一種疾病。近年來，糖尿病發病率在世界范圍內都呈現出持續增長的趨勢，特別是兒童糖尿病的發病率也越來越高。國際糖尿病聯盟（IDF）發表的最新數據指出：截至2022年，全世界的糖尿病患病人數已突破4.76億，糖尿病已成為影響全球各國的最常見健康問題之一。目前糖尿病的治療主要是藥物治療和飲食控制。改變生活方式、控制飲食對于糖尿病患者來說是需要長居堅持且有效而方法，其中一個有效的飲食方法是食用富含多酚的食物，比如茶葉。所以近些年來，茶葉的降血糖功效逐漸成為食品科學研究的熱點。多酚降血糖的作用可能與下列機制有關：通過抑制小腸刷狀緣α-淀粉酶和α-葡糖苷酶的活性來抑制葡萄糖轉運[7]；刺激胰島素分泌。另外，多酚可能通過調節信號轉導通路抑制肝臟釋放葡萄糖，并增加外周組織攝取葡萄糖的效率[10]。柳俊輝等實驗結果顯示在高血糖小鼠的飲食中添加甜茶多酚，可以降低糖尿病小鼠的空腹血糖水平和糖耐量，同時提高其血清胰島素水平[11]。這與另外一項薈萃分析結果有所出入，對22項1584名受試者的隨機對照試驗薈萃分析顯示，茶多酚加或不加咖啡因可降低空腹葡萄糖，而空腹胰島素不受影響[12]。另外有研究將茶多酚和桑葉提取物結合在一起，得到了正面的結果，他們證明桑葉提取物、茶多酚及其復配物可以憑借其抗氧化和降血糖活性抑制糖尿病關鍵酶的活性，從而起到降血糖的作用[13]。

4 茶多酚與抗氧化

把一個蘋果切開暴露在空氣當中，過一會蘋果切面就會發黃，這是因為蘋果接觸空氣當中的氧氣發生了氧化。人類生存離不開氧氣，但是氧氣有時候也會帶來不利的影響。在生物氧化過程中，線粒體上會產生一些代謝廢物，其中對人體危害較大的就是活性氧自由基。自由基指的是生化反應過程中產生的不成對電子的原子或基團，包括超氧陰離子自由基：O2-·、羥自由基：·OH、羧自由基：RCOO·、脂氧自由基：ROOH·、一氧化氮自由基：NO·、硝基自由基：ONOO-、超氧化氫自由基：HO2。氧自由基占自由基的絕大部分，它可以和人體的DNA、蛋白質、脂質等生物大分子相互作用，影響這些生物大分子的結構穩定和基因表達，從而產生一系列危害。所以，氧自由基常常和衰老、腫瘤、心血管系統疾病聯系在一起，是人類健康長壽的殺手。自由基無處不在，為了抵消自由基攻擊人體帶來的負面影響，人體自有一套保護機制。包括清除自由基的內源性抗氧化系統，比如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶等，以及非酶促機制，比如維生素E、維生素C、谷胱甘肽。除此之外，人體會攝入許多外源性抗氧化劑-自由基清除劑，阻斷自由基對人體的入侵。眾所周知，西紅柿、藍莓、茶葉這些食物水果、蔬菜和飲料中富含抗氧化劑(如多酚類物質和類黃酮)，是很多抗衰老人士的首選保健產品。茶葉中富含茶多酚，而茶多酚在許多研究中表現出了不錯的抗氧化作用。茶多酚的種類多種多樣，主要有兒茶素、黃酮類、花青素和酚酸等四大類，其中占比最高的為兒茶素，兒茶素主要為表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）和表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）4種物質，EGCG約占總兒茶素含量的40%，是綠茶中的主要抗氧化劑[2]。茶多酚抗氧化的作用機制是比較全面的。一方面，茶多酚特殊的化學結構使得它可以達到直接清除自由基的效果；另一方面，茶多酚能夠增強自由基清除劑氧化酶系統中超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶的活性，進而間接清除自由基[14]。另外，其他研究指出茶多酚可能通過激活多條信號轉導通路來抑制氧自由基對DNA、蛋白質和脂類的損傷，并且產生炎性細胞因子[15]。但是茶水雖好，也不宜過量飲用。一些實驗研究表明，過量攝入茶提取物會導致肝毒性[15]。所以，茶多酚的攝入劑量必須適度。

5 結語

茶葉風靡世界已經有超過兩千年的歷史，隨著時間的變遷，茶葉的藥用價值漸漸走上舞臺，人們普遍認可飲茶有利于健康。茶葉分為未發酵茶（綠茶，白茶），半發酵茶（烏龍茶）和完全發酵茶（紅茶和普洱茶）。茶葉的成分因品種、土壤、節氣、發酵程度、氣候的變化而變化。在未發酵的茶中，主要的化學成分是兒茶素和咖啡因，而在半發酵和完全發酵的茶中，主要的化學成分是茶黃素、茶紅素和咖啡因[16]。在茶葉的眾多化學成分中，茶多酚是被研究最廣、也是最受認可的活性成分，兒茶素是綠茶中主要的多酚類化合物。茶多酚效用廣泛，在抗氧化、降血糖、調節腸道細菌等方面的實驗研究和臨床研究均有出色表現。細胞培養、動物實驗以及臨床研究已經證明茶葉及其生物活性多酚成分對健康有許多有益的影響，包括預防許多疾病，如癌癥、糖尿病、關節炎、心血管疾病（CVD）和糖尿病等。隨著對人們健康的愈加關注、營養支持療法的興起，關于茶多酚的作用機制還有很多未明之處，越來越多的科學研究把目光投入到這一領域。