干茶和速溶茶粉中兒茶素類物質的消化穩定性差異

中圖分類號：S571.1；TS272.5 文獻標識碼：A文章編號：1000-369X（2025）04-0699-13

Differences in Digestive Stability of Catechins in Dry Tea andInstant Tea Powder

ZHANG Mengxue1.2.3， JIANG Heyuan2*， WANG Weiwei1， YE Shuixin1.4

1.KeyLaboratoryofSpecialEconomicAnimalandPantBiologyandGeneticBedingMinstryofAgricultureandRuralisea ResearchInstitute，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Hangzhou3oo8，China;2.IstituteofUrbanAgriculture，Chinee AcademyofAgriculturalSciences，Chengdu 610299，China;3.GraduatecholofChineseAcademyofAgricultural Science，Beijing 100081，China;4.College ofFoodand Health，ZhejiangAamp;FUniversity，Hangzhou 31l3o0，China

Abstract：The efects of diffrent pHand digestive enzymes intea soup on tea polyphenols （TP），catechins （CATE） and their antioxidant activities were investigatedby using an in vitro simulated digestion model，and the differences between drytea and instant tea powder werecompared.TheTPconcentration was determinedbyFolin phenolmethod，and the catechins werequantitativelyanalyzedbyhigh performance liquid chromatography（HPLC）.The antioxidant activitiesof thetwo kinds of tea soups were comprehensively evaluated by Ferric reducing ability of plasma （FRAP），

1，1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine free radical （DPPH） and ^2，2′. diazo-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid free radical （ABTS）. The results show that the TP concentration （874.19mg?L^-1， ）of black instant tea powder before simulated digestion was 1.59 times that of dry tea soup （551.50mg?L^-1） ，thecate concentration （239.58 mg?L^-1 ）was 1.68 times that of dry tea soup （142.98mg^.L^-1， ）， and the antioxidant activity was about twice that of dry tea soup.After gastrointestinal simulated digestion，the stabilityof tea soup cateand antioxidant activityof black instant tea powder were lower than that ofdry tea， which may be related to the high proportion of epigallocatechin gallate （EGCG）+epigallocatechin （EGC） in instant tea soup and its intestinal degradation law. Both pH2.0 and pH 7.0 decreased the antioxidant activity of tea soup，and the effect of acidic was greater. The addition of pepsin， TP and cate increased theantioxidant capacityof tea soup，while theadditionofbile salt andtrypsin decreased theFRAP value of tea soup. To sum up， the preparation of instant tea powder， pH and the phased action of digestive enzymes could affect the digestion stability of catechins in tea.By optimizing the extraction parameters of instant tea，the changes of catechins in teacan be reduced，and the influence of gastric acid environment during instant tea drinking canbeavoided， soas to improve the bioavailability of catechinsin tealeaves.

Keywords： dry tea， instant tea powder， pH， digestive enzymes， tea polyphenols， antioxidant activity

茶是世界上最受歡迎的飲料之一[]，紅茶作為六大茶類之一，是全球茶葉生產、消費和貿易的主要茶類，具有較高的飲用價值和良好的保健功效[2]。茶多酚（Tea polyphenols，TP）是茶葉中多酚類物質的總稱，是形成茶湯色香味的主要成分之一，也是茶葉最具代表性的功能成分[3]。TP的多酚羥基結構使其具有較強的抗氧化活性，作為發揮其他生物學活性的基礎[4]，也導致了TP穩定性差和生物利用度低等應用缺陷。在飲茶上如何實現TP的高度利用，成為當前茶葉功能成分研究的重要課題。

速溶茶粉是以各類茶或茶鮮葉為主要原料，經過提取（榨汁）、過濾澄清、濃縮和干燥等工序加工而成的一種可快速溶解于水的細粉或顆粒狀固態茶產品，具有健康、快捷、方便、衛生等優點[5]，在國際上得到了快速發展。相較于傳統沖泡方式所用的干茶，粉末狀結構的速溶茶粉也更加有利于TP的浸出，且速溶茶的制備過程包括長時間的浸提，有望為茶葉中TP的充分利用提供更大的可能性。然而，目前針對紅茶茶湯在消化過程中TP及抗氧化活性的響應規律的研究較少，尤其缺乏對速溶茶粉與干茶的差異性探討。此外，人體消化系統具有復雜的動態環境，胃部酸性環境與腸道中性至弱堿性環境的顯著差異，以及胃蛋白酶、胰蛋白酶等消化酶的作用，可能引起TP的降解或結構改變，進而影響其功能表達，而關于pH和消化酶對消化過程中TP穩定性的影響也鮮有報道。

體外模擬消化是基于人體體內消化環境和生理過程在體外建立相似條件來模擬人體消化的一種模型，可以綜合模擬人體胃腸的消化過程，靈活簡單、應用范圍廣泛且重現性較好[]，已廣泛用于消化過程中茶葉中功能性成分的含量變化研究[7]。基于此，本研究基于GB/T23776—2018《茶葉感官審評方法》沖泡得到干茶茶湯和速溶茶粉的茶湯模擬真實飲用條件，通過體外模擬消化模型，系統分析體外模擬消化中茶湯在不同pH和消化酶作用下TP、兒茶素類物質（Catechins，CATE）及其抗氧化活性的變化差異，旨在揭示茶湯中兒茶素類消化穩定性變化的情況，為茶葉的科學飲用提供理論依據，從而提升茶葉功能成分的生物利用度與健康效應。

1材料與方法

1.1材料與試劑

駿眉紅茶干茶由福建武夷山國家級自然保護區正山茶業有限公司提供；沒食子酸、芘三酮、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、乙醇（分析純）、乙腈（色譜純）購自德國默克公司；碳酸鈉（分析純）購自永華化學科技有限公司；甲醇（分析純）、硫酸亞鐵、福林酚（分析純）、過硫酸鉀、胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶購自上海麥克林生化科技有限公司；膽汁鹽購自北京百奧基生物科技有限公司；6-羥基-2，5，7，8-四甲基色烷-2-羧酸（Trolox）、2，4，6-三吡啶基三嗪（TPTZ）購自上海源葉生物科技有限公司； ^2，2′ -聯氮基-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）購自長春泰美科技有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）購自北京克瑞斯生物技術有限公司；氯化鐵購自青島百奧百斯特化學試劑有限公司；醋酸鈉購自上海朝瑞生物科技有限公司；純凈水購自杭州娃哈哈集團有限公司。

1.2儀器與設備

BSA124S-CW電子天平（精度 0.000lg ，德國賽多利斯科學儀器有限公司）；LC-20AD高效液相色譜儀、MV-3600紫外可見近紅外光度計（日本島津公司）； 5C₁₈-AR-II 色譜柱（ 250mm ×4.6mm ， 5μm ，日本Cosmosil公司）；SHZ-A水浴恒溫振蕩器（上海助藍儀器科技有限公司）；電熱恒溫水浴鍋（上海一恒科學儀器有限公司）。

1.3茶湯的制備及體外模擬消化

1.3.1干茶和速溶茶粉的沖泡

按照GB/T23776—2018《茶葉感官審評方法》中的審評法，稱取2g駿眉紅茶干茶茶樣至審評杯，加入 100° 蒸餾水 100mL ，沖泡 5min 過濾后獲得干茶茶湯。速溶茶粉由駿眉紅茶干茶制備得到，將駿眉紅茶粉碎葉的原料，按照提取、過濾、濃縮和干燥工藝加工成速溶茶粉。提取過程采用水提，提取溫度 60°C ，料液比（ g：mL ）為 1：10 ，提取2次后合并濾液；隨后進行濃縮，采用旋轉蒸發濃縮方式，提取蒸發濃縮參數為真空度 200kPa 、水浴溫度 75^°C 1濃縮時間 1h ；最后進行干燥，采用真空冷凍干燥，真空度 1Pa ，溫度- 40°C ，時間 66h 。稱取駿眉紅茶速溶茶粉 0.33g ，加入 100° 蒸餾水 100mL ，得到速溶茶茶湯。

1.3.2體外模擬消化

參考Shim等[8]和Qin等[9的方法，經改進后進行如圖1所示的體外消化。具體操作如下：分別將 3mL 樣品轉移至8個 10mL 離心管中，取其中1管作為消化前樣品（管 ① ）。

胃消化前：用 1mol?L^-1 HCI將其中1管樣品的pH調為2.0，作為模擬胃消化前樣品（管 ② ）。

加胃蛋白酶的消化組：向其中兩管樣品中加入 2mL 模擬胃液（ 0.3g 胃蛋白酶溶解于100 mL 0.01mol?L^-1 HCI）并分別用 1mol?L^-1 HC1和 1mol?L^-1 NaHCO₃ 分別將溶液pH調為2.0±0.1 和 7.0±0.1 ，置于 37^°C 恒溫水浴搖床200r?min^-1 模擬消化 ^1h ，作為 pH2.0 和 pH7.0 條件下加胃蛋白酶消化1h樣品（分別為管 ③ 和管 ④ ）。

無胃蛋白酶的對照組：向兩管樣品中加λ2mL0.01mol?L^-1HCl ，并分別用 1mol?L^-1HCl 和 1mol?L^-1NaHCO₃ 分別將溶液pH調為 2.0±0.1 和 7.0±0.1 ，置于 37^°C 恒溫水浴搖床 200r?min^-1 模擬消化 ，作為pH2.0和 pH7.0 條件下無胃蛋白酶對照1h樣品（分別為管 ⑤ 和管 ⑥ ）。

加膽汁鹽和胰酶的消化組：向1管樣品中加入 2mL 模擬胃液，用 1mol?L^-1 HC1調節pH至 2.0±0.1 ，置于 37^°C 恒溫水浴搖床 200r?min^-1 模擬消化 1h ，再加入 4.5mL 模擬腸液（ 0.24g 膽汁鹽， 0.04g 胰蛋白酶， 0.02g 胰脂肪酶溶解于 100mL pH為7.0的磷酸鹽緩沖液），置于 37^°C 恒溫水浴搖床 200r?min^-1 模擬消化 ^2h ，作為pH7.0條件下加膽汁鹽-胰酶消化 2h 樣品（管 ⑦ ）。無膽汁鹽和胰酶的對照組：向最后1管樣品中加入 2mL 模擬胃液，用 1mol?L^-1 HCI調節pH至2.0±0.1 ，置于 37°C 恒溫水浴搖床 200r?min^-1 模擬消化 1h ，再加入 4.5mLpH 為7.0的磷酸鹽緩沖液，置于 37°C 恒溫水浴搖床 200r?min^-1 模擬消化 2h ，作為 pH7.0 條件下無膽汁鹽-胰酶的對照 2h 消化液（管 ⑧ ）。

圖1體外模擬消化流程圖

Fig.1Invitrosimulated digestionprocessdiagram

樣品處理：取不同處理的消化樣品冰浴10min 鈍化酶的活性， 4^°C 下 12 000r?min^-1 離心 10min ，取上清液分別用于測定TP、CATE濃度及抗氧化活性并根據稀釋倍數進行校正。

1.4理化指標檢測

1.4.1茶多酚檢測

參照GB/T8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》。

1.4.2兒茶素和咖啡堿組分檢測

根據薛金金等[10]的研究方法并稍作修改和調整，色譜條件： 5C₁₈ -AR-II色譜柱（ 250mm ×4.6mm ， 5μm ）；進樣量為 10μL ；檢測波長為 280nm ，流速 0.8mL?min^-1 ，柱溫 35°C ：流動相A為磷酸（ 50mmol?L^-1 ），流動相B為100% 乙腈；梯度洗脫程序： 0～39min ， 96%～ 70% A； 39～54min ， 70%～25% A； 54～55min 25%～96% A，采用島津LC-20AD高效液相色譜儀進行分析。

1.5抗氧化活性檢測

1.5.1鐵離子還原能力（FRAP）分析

參考Benzie等[11]的方法，取TPTZ溶液Γ_{（10.0mmol?L^-1）} 、氯化鐵溶液 （20.0mmol?L^-1 ）、醋酸鈉緩沖溶液（ pH3.6 ， 0.3mol?L^-1 ）按體積比 1：1：10 均勻混合，此溶液即為TPTZ反應液。將待測液稀釋20倍，取 9μL 稀釋后待測液，加入 37°C 水浴加熱的TPTZ反應液 270μL 于96孔板內，恒溫水浴反應 30min 后，檢測在 593nm 處的吸光度值。以不同濃度（0.2、0.4、0.6、0.8、 1.0mmol?L^-1 ）的 FeSO₄ 繪制標準曲線，結果以 FeSO₄ 摩爾濃度 （mmol?L^-1Fe²⁺） 表示。

1.5.2DPPH·清除能力測定

參照 Xu 等[12]的方法，略有改動。將待測液稀釋100倍后，取 100μL 稀釋后待測液與200μL 的DPPH反應液 （1.14×10^-4mol?L^-1） 于96孔板內，黑暗中反應 30min ，于 517nm 檢測吸光度值。以不同濃度（0.01、0.02、0.04、0.05、0.08、 0.1mmol?L^-1 ）的Trolox繪制標準曲線，將最后結果轉換成Trolox當量（Troloxequivalent，TE），用mmol L^-1 TE來表示各受測樣品的DPPH·清除能力。

1.5.3ABTS·清除能力測定

參照 Xu 等[12]的方法，略有改動。取等體積ABTS儲備液（ 7mmol?L^-1 ）與過硫酸鉀水溶液（ 2.45mmol?L^-1 ）于黑暗中反應12～16h得ABTS反應液，反應液以 1：40 比例用甲醇稀釋至在 734nm 下吸光度為0.70，將待測液稀釋100倍，取 50μL 稀釋后待測液與 200μL 稀釋后的ABTS反應液于96孔板內，黑暗中反應 7min 于 734nm 檢測吸光度值。以不同濃度（0.01、0.02，0.04，0.05，0.08，0.10mmol?L^-1） 的Trolox繪制標準曲線，將最后結果轉換成Trolox當量，用 mmol?L^-1 TE來表示各受測樣品的ABTS·清除能力。

1.6茶多酚、兒茶素類物質和抗氧化活性消化穩定性的評估

消化穩定性的計算公式如下：

S=S_h/S_q×100%

式中： s 為消化穩定性， 9% ； S_h 為消化后茶湯中酚類化合物的檢測濃度或抗氧化活性；S_q 為原始階段茶湯中酚類化合物的檢測濃度或抗氧化活性。

1.7數據處理

所有的試驗至少獨立重復3次。采用SPSS17.0統計分析軟件的單因素方差分析（ANOVA）和Duncan多重比較法進行數據統計 ?Plt;0.05 ），GraphPadPrism9.0和OriginPro2024軟件作圖。

2結果與分析

2.1紅茶干茶與速溶茶粉的TP及CATE消化 穩定性分析

由表1可以看出，按國標沖泡法沖泡得到的紅茶干茶茶湯和速溶茶粉的茶湯的TP檢測質量濃度分別為 551.50mg?L^-1 和 874.19mg?L^-1 ，后者約為前者的1.59倍。如圖2所示，模擬胃消化后，兩種茶湯上清液中TP檢測濃度較為穩定。

模擬腸消化后，茶湯上清液中TP檢測濃度下降，干茶茶湯和速溶茶粉茶湯的TP消化穩定性分別為 87.68% 和 85.85% ，兩種茶湯間無顯著性差異（ Pgt;0.05 ）。這一結果表明，盡管速溶茶粉在初始TP溶出量上具有優勢，經胃腸模擬消化后兩種茶湯上清液中TP的消化穩定性趨于一致。

在體外模擬消化中，pH對紅茶茶湯TP的穩定性的影響如表1。將茶湯的pH由原始條件調為2.0后，TP檢測濃度下降，比較 pH7.0 條件下無胃蛋白酶對照組的結果可知， pH7.0 同樣導致紅茶茶湯中TP穩定性下降。Qin等研究也發現，pH為1.2和7.0的條件均會降低綠茶茶湯TP的濃度，這與本研究中紅茶茶湯的觀察結果近似。綜上可知， pH2.0 的酸性環境與pH7.0 的中性環境均會降低紅茶茶湯中TP的穩定性。

消化酶對紅茶茶湯中TP穩定性的調控作用存在差異。當茶湯pH調節至2.0時，相較于無胃蛋白酶對照組，加胃蛋白酶消化組消化1h后茶湯上清液中TP檢測濃度較高（ Plt;0.05. ）。然而，經 pH7.0 條件下模擬消化2h后，加膽汁鹽-胰酶消化組與無膽汁鹽-胰酶對照組的茶湯上清液中TP檢測濃度間無顯著差異（ Pgt; 0.05）（表1）。

兒茶素是TP的主要成分，主要包括表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素（EC）、兒茶素沒食子酸酯（CG）、沒食子兒茶素（GC）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）和兒茶素（C）等，可通過高效液相色譜（HPLC）定量，本研究通過HPLC進一步探究體外模擬消化過程中茶湯中兒茶素類物質含量的變化。

如表2所示，按國標沖泡法沖泡得到的紅茶干茶茶湯和速溶茶粉茶湯的CATE檢測質量濃度分別為 142.98mg?L^-1 和 239.58mg?L^-1 ，后者約為前者的1.68倍。如圖3所示，經胃模擬消化后，茶湯上清液中的CATE檢測濃度均下降，CATE的消化穩定性為 64.20%～73.73% ；經腸模擬消化后，茶湯上清液中的CATE的檢測濃度降幅增大，CATE的消化穩定性為 25.42%～35.99% 。經胃及腸模擬消化后干茶茶湯上清液中CATE的消化穩定性均高于速溶茶粉的茶湯。圖4為消化前干茶和速溶茶粉中CATE的組分占比，相較于干茶茶湯，速溶茶粉茶湯的制備過程改變了干茶中CATE的組分占比，如EGCG和EGC的檢測濃度在CATE中的占比由 42.59% 提高至 53.42% ，而EGCG和EGC經體外模擬消化后已低于儀器檢出限。綜上所述，速溶茶粉茶湯中的CATE檢測濃度高于干茶茶湯，但可能由于速溶茶粉中兒茶素組分的改變，體外模擬消化后其茶湯CATE消化穩定性低于干茶茶湯。

表1紅茶干茶茶湯與速溶茶粉的茶湯體外模擬消化中TP的檢測濃度變化

Table 1 Measurable changes of TP concentration in black tea soup and instant powder tea soup during in vitro simulated digestion

注：表中不同小寫字母表示差異顯著， Plt;0.05 下同。 Note：Different lowercase letters inthe table indicate significant differences， Plt;0.05 .The same below.

圖2紅茶干茶茶湯和速溶茶粉的茶湯中TP經模擬消化后的穩定性差異

;. 2 Stability difference ofTP in black tea soup and instant powder tea soup after simulated dig（

pH對紅茶茶湯中CATE穩定性的影響如表2所示，通過將茶湯初始pH值調節至2.0后發現，相較于消化前，CATE在酸性條件下具有良好化學穩定性，而 pH2.0 下無胃蛋白酶對照組茶湯上清液中CATE的檢測濃度下降。此現象可能與體系內組分濃度梯度變化導致的分子間相互作用增強有關[13]。而在無消化酶干預條件下， pH2.0 與 pH7.0 環境中的CATE檢測濃度未達統計學顯著差異（ Pgt;0.05 ）。可見，在1h的模擬消化中， pH2.0 與 pH7.0 的環境未對CATE產生明顯降解作用。

表2紅茶干茶茶湯與速溶茶粉的茶湯體外模擬消化中兒茶素類的檢測濃度變化 Table 2 Concentration changes of catechins in black tea soup and instant powder tea soup during in vitro simulated digestion

消化酶對CATE穩定性的影響如表2所示，在 pH2.0 的條件下反應1h后，加胃蛋白酶消化組和無胃蛋白酶對照組茶湯上清液中CATE的檢測濃度出現差異，具體表現為胃蛋白酶消化組中EC、EGCG、GCG和ECG的檢測濃度較高，同時C的檢測濃度較低。與胃蛋白酶的作用不同，相較于無膽汁鹽-胰酶對照組，加膽汁鹽-胰酶消化組茶湯上清液中各兒茶素類物質的檢測濃度變化均未達統計學顯著差異 （Pgt;0.05 ）。

2.2紅茶干茶與速溶茶粉體外模擬消化中抗氧化活性的比較分析

酚類化合物是非常有效的抗氧化劑，單一的抗氧化檢測方法并不能完全解釋物質抗氧化能力強弱，應使用多種抗氧化檢測方法共同解釋其抗氧化能力。本研究采用FRAP、DPPH·清除能力和ABTS·清除能力3種抗氧化活性測定方法來綜合比較紅茶干茶茶湯和速溶茶粉茶湯的抗氧化活性，并探究pH和消化酶對紅茶茶湯抗氧化活性的影響。

圖3紅茶干茶茶湯和速溶茶粉的茶湯中CATE經模擬消化后的穩定性差異

注：*表示具有顯著差異， Plt;0.05 ·**表示具有極顯著差異， Plt; 0.01；ns表示差異不顯著， Pgt; 0.05。

Note： * indicates significantdifference， ： ** indicates ahighly significantdifference， Plt;0.01 .nsindicatesindicates no significantdifference， Pgt;0.05

Fig.3 Stability difference of cate in black tea soup and instant powder tea soup after simulated digestion

圖4消化前紅茶干茶茶湯（A）和速溶茶粉的茶湯（B）中兒茶素類物質的組分占比 ig. 4 Proportion of catechins in black tea soup （A） and instant powder tea soup （B） before digestior

根據表3和圖5可知，干茶茶湯的FRAP值、DPPH值及ABTS值分別為 14.79mmol?L^-1 Fe²⁺ 、 3.20mmol?L^-1 TE和 4.95mmol?L^-1 TE，在速溶茶粉的茶湯中分別為 30.76mmol?L^-1 Fe²⁺ 、 6.80mmol?L^-1 TE和 10.12mmol?L^-1TE ，其FRAP值、DPPH值和ABTS值分別約為干茶茶湯的2.08倍、2.13倍和2.04倍。經胃模擬消化后，速溶茶粉茶湯上清液的FRAP、DPPH·清除能力和ABTS·清除能力的消化穩定性較干茶茶湯更高。然而，經腸模擬消化后，速溶茶粉茶湯的抗氧化活性穩定性低于干茶茶湯（ P lt;0.05 ）。該結果表明，速溶茶粉雖在初始抗氧化活性上占有優勢，但腸模擬消化削弱其活性的持續性。pH對紅茶干茶茶湯抗氧化活性的影響如表3所示，相較于消化前，無胃蛋白酶干預下， pH2.0 條件下反應1h后茶湯上清液的FRAP值下降 17.26%～18.66% ，DPPH值下降了 23.91%sim33.44% ，ABTS值下降了 30.63%～ 40.00%，pH7.0 條件下反應1h后茶湯上清液的FRAP值下降了 5.88%～8.71% ，DPPH值下降了0.63%～7.66% ，ABTS值下降了 10.51%～29.73% 。Qin等[9在綠茶體系中發現類似規律，相較于pH2.0 ，綠茶茶湯在 pH7.0 的條件下具有更高的抗氧化活性。綜上所述， pH2.0 和 pH7.0 的條件均會降低紅茶茶湯的抗氧化活性，而 pH2.0 條件對紅茶茶湯抗氧化活性的抑制作用更強。

表3紅茶干茶茶湯與速溶茶粉的茶湯體外模擬消化中的抗氧化活性變化

Table 3 Changes of antioxidant activity of black tea soup and instant powder tea soup during in vitro simulated digestion

圖5紅茶干茶茶湯和速溶茶粉的茶湯中的抗氧化活性經模擬消化后的穩定性差異 y. 5 Stability diference of antioxidant activity inblack tea soup and instant powder tea soup after simulated digest

如表3所示，消化酶也會影響紅茶茶湯的抗氧化活性。經模擬胃消化后，加胃蛋白酶消化組相較于無胃蛋白酶對照組，干茶茶湯與速溶茶粉茶湯上清液的抗氧化活性均較強。然而，經模擬腸消化后，與無膽汁鹽-胰酶對照組相比，加膽汁鹽-胰酶消化組茶湯的FRAP值較低（ Plt;0.05 ），而DPPH值與ABTS值未出現顯著差異（ Pgt;0.05 ），具體原因有待于進一步研究。

2.3紅茶茶湯在體外模擬消化中酚類化合物與抗氧化活性的相關性分析

紅茶茶湯體外模擬消化過程中TP、CATE、FRAP、DPPH·清除能力（DPPH）和ABTS·清除能力（ABTS）相關性如圖6所示。酚類化合物TP與CATE間的相關性系數為0.60。如表1和表2所示，紅茶茶湯中酚類物質總量豐富，但通過HPLC檢測到的兒茶素類物質含量相對有限。因福林酚法是通過TP內所含的酚羥基與福林酚發生氧化后會呈現藍色，利用紫外光對TP含量進行測定[14]，而HPLC目前僅能定量部分特定兒茶素組分[15]。在紅茶茶湯的體外模擬消化中，TP與FRAP、DPPH·清除能力和ABTS·清除能力的相關性系數分別為0.94、0.79和0.80，CATE與FRAP、DPPH·清除能力和ABTS·清除能力的相關性系數分別為0.76、0.90和0.94。其中，TP與FRAP的相關性較強，CATE與DPPH·清除能力和ABTS·清除能力的相關性較強，結合胃腸消化后TP的穩定性顯著高于CATE，且FRAP的消化穩定性也高于DPPH·清除能力和ABTS·清除能力，可能歸因于TP的組成復雜性。除兒茶素外，TP包含的小分子酚類或酶解釋放的酚羥基片段仍可通過福林酚法檢測，并持續參與以鐵離子主導的氧化還原反應[15]。此外，EGCG、GCG與EC3種組分與抗氧化活性的相關性最強，EGCG和GCG與DPPH·清除能力和ABTS·清除能力的相關系數達0.92～0.96，而EC與二者的相關性系數也超過0.90。

圖6紅茶干茶茶湯和速溶茶粉的茶湯在體外模擬消化中酚類化合物與抗氧化活性的相關性分析 Fig.6 Correlation analysis of phenolic compounds and antioxidant activity of black tea dry tea soup and instant tea powder tea soup in vitro simulated digestion

3討論

通過體外模擬消化模型，揭示了按照GB/T23776—2018《茶葉感官審評方法》沖泡方法獲得的干茶茶湯和速溶茶粉茶湯中酚類化合物和抗氧化活性在不同消化環境中的變化規律。

研究結果顯示，在消化前速溶紅茶茶湯展現出明顯的功能成分優勢，速溶茶粉茶湯的TP（ 874.19mg?L^-1 ）和CATE（ 239.58mg?L^-1 ）檢測濃度分別約為干茶茶湯的1.59倍和1.68倍，其FRAP值 （30.76mmol?L^-1Fe²⁺） 、DPPH值 （6.80mmol?L^-1TE 和ABTS值（10.12mmol·L-1TE）為干茶茶湯的 2.04～2.13 倍。然而，經體外模擬消化后，速溶茶粉茶湯的CATE及抗氧化活性的消化穩定性低于干茶茶湯，呈現高溶出-低穩定性的矛盾現象。該現象可能與兩種茶湯中兒茶素組分的差異有關，相較于干茶茶湯，速溶茶粉中EGCG、GCG和EGC組分占比均較高，而其B環的鄰苯三酚在接近中性的pH下易形成半醌自由基[16]，其中EGCG和EGC經本研究腸模擬消化后在上清液中的檢測濃度已低于檢出限，進而削弱速溶茶粉中CATE的消化穩定性。干茶茶湯中EC等簡單兒茶素的組分占比高于速溶茶粉茶湯。眾所周知，兒茶素的抗氧化活性主要源于其B環鄰苯三酚和3-沒食子酸[17]，有趣的是，除EGCG、GCG，EC與抗氧化活性的相關性也較強，這可能是由于以下兩點原因：一是EC相對分子質量低于EGCG和GCG，在相同質量濃度下摩爾濃度高出 58% ；二是EC等簡單兒茶素單體在復雜消化環境中相較于EGCG、GCG等兒茶素具有一定的穩定性優勢。

pH和消化酶對茶湯中酚類化合物和抗氧化活性的消化穩定性具有調控作用。本研究已通過梯度稀釋有效降低了檢測過程中消殘留酸堿對顯色反應的影響，研究結果表明，相較于消化前， pH2.0 造成紅茶茶湯上清液中的TP檢測濃度和抗氧化活性均降低。這可能歸因于酸性條件下酚羥基的質子化，一方面，質子化導致酚類疏水性增強[18]，促使分子聚集并在離心后降低上清液中TP的濃度；另一方面，質子化的酚羥基難以釋放電子參與氧化還原反應[19]，導致茶湯的抗氧化活性下降。相較于 pH2.0 的酸性環境， pH7.0 條件下茶湯上清液中TP的檢測濃度無明顯變化，抗氧化活性回升，這可能是由于酚羥基去質子化增強了電子轉移率[20]，但抗氧化活性仍低于消化前。此外，以往研究多側重于酚類化合物對消化酶活性的影響[21-22]，本研究發現，胃蛋白酶可能誘導茶湯中酚類化合物發生結構修飾[23]，具體表現為， pH2.0 條件下反應2h后加胃蛋白酶消化組的TP檢測濃度高于無胃蛋白酶對照組，EC、EGCG、GCG和ECG的檢測濃度也高于對照組，而C的檢測濃度較低，同時茶湯抗氧化活性升高。相比之下，模擬腸消化中的膽汁鹽-胰酶對紅茶茶湯中TP、CATE濃度和抗氧化活性的影響較小。

此外，本研究基于空腹消化模型展開，研究結論可為后續加入食物共同消化提供對比依據。食物中的蛋白質、脂質等成分可能通過緩沖胃酸pH、與兒茶素類結合形成復合物，或競爭性抑制消化酶活性，從而減緩兒茶素類的降解[24]。本研究中，酸性環境對茶湯中FRAP值的抑制結果表明，空腹飲茶時胃中酸性環境可能會影響茶湯的生物學活性；而餐后飲茶因食物基質的緩沖作用，可能維持更適中的pH環境，同時延緩胃排空時間，促進兒茶素類的逐步釋放與吸收。未來研究可在體外模型中引入典型食物成分，如淀粉、乳蛋白、脂質、礦質元素等[25-27]，進一步探討食物與兒茶素類互作對其消化穩定性的影響。

綜上，本研究為紅茶功能成分的利用提供了重要參考，速溶茶加工需優化工藝以減少兒茶素類結構的改變，飲用方式上，餐后飲茶可能通過食物基質的緩沖作用提升兒茶素類的消化穩定性。后續工作可結合體內模型驗證上述結論，并拓展至不同茶類以構建普適性的茶多酚功能評價體系。

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