馬冀飛,柴 靜(.河北師范大學體育學院,河北石家莊05004;.河北金融學院,河北保定0705)
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茶多酚的生物學效應及其對人體運動功能的改善作用
馬冀飛1,柴靜2
(1.河北師范大學體育學院,河北石家莊050024;2.河北金融學院,河北保定071051)
摘要:作為存在于茶葉中的多羥基酚類化合物,因化學結構比較獨特及在抗氧化性上的卓越優勢,茶多酚近年來逐漸被大眾所熟知。茶多酚具有很多生物學效應,對人體健康有重要作用,尤其在人體運動功能方面具有較為明顯的改善作用。本文即從茶多酚的概念入手,對茶多酚的生物學效應及其對人體運動功能的改善作用進行探討。
關鍵詞:茶多酚;結構;生物學效應;運動功能;改善
馬冀飛(1980-),蒙古族,河北隆化人,碩士研究生,講師,研究方向:體育教育訓練學。
柴靜(1985-),女,陜西商洛人,碩士,助教,研究方向:體育教學。
茶葉是當前人們生活中常見的綠色飲品,在我國的飲用歷史已經超過四千年。茶葉深受人們喜愛,除了其獨特的口感外,還在于其保健價值。茶葉中最為人所知的一種物質,就是茶多酚,這種多羥基酚類化合物是茶葉藥效的主要活性成分,在茶葉干物質中所占比例為20%-35%。大量實驗研究表明,茶多酚以其獨特的生物學效應,在增強機體抵抗力,改善人體運動功能方面具有明顯作用,有著較好的天然藥物研究與開發前景。研究茶多酚的生物學效應,能夠更好地將其應用于臨床實踐中。而在探討茶多酚的生物學效應及其對人體運動功能的改善作用前,我們首先應對茶多酚這一概念有清晰地認知。
在茶樹中,存在著一種多羥基酚類化合物,該種化合物即被總稱為茶多酚。茶多酚是茶葉中所特有的成分,占茶葉干物質的20%-35%左右,在茶葉藥效中屬于主要活性成分。基于茶葉顯著的保健功能,關于茶多酚,近年來國內外學者投入了大量研究,根據研究結果可知茶多酚中含有能夠增強機體抵抗力的活性物質,而且包含抗氧化、抗病毒、抗輻射等多種天然生物活性。
茶多酚由多種成分組成,除茶素類、花青素類、縮酚酸類外,還包括黃酮醇類、酚酸、黃酮等,其中以兒茶素類化合物為茶多酚的主要成分,在茶多酚中大約含65%-80%。而兒茶素類化合物則又包含四種形式的兒茶素化合物,其一為表兒茶素,其二為表沒食于兒茶素,其三為表沒食子兒茶素沒食子酸酯,其四為表兒茶素沒食子酸酯,英文分別簡稱為EC、EGC、EGCG、ECG,其中兒茶素中50%左右為表沒食子兒茶素沒食子酸酯。
2.1茶多酚具有一定的抗氧化作用
茶葉的抗氧化活性,最早報道于1963年,由日本棍本五郎提出,此后關于茶葉及其活性組分的抗氧化活性研究層出不窮。茶葉保健抗癌中最重要的機理,當前仍然公認為其抗氧化作用。B環上的鄰二羥基,作為抗氧化活性的主要結構,常見于多酚類化合物;這種抗氧化結構還包括A環上5和7位上的二個羥基,而在此之外,C環上的3位上的羥基也是其抗氧化活性結構基礎。其中3,4,鄰二羥基這些兒茶素結構上的物質,具有整合游離金屬離子的功能,可促進金屬離子活化而產生的活性氧離子的減少。對于人體疾病與衰老來說,雖然由多種因素導致,而目前研究均表明與人體內所形成的過量自由基是離不開的。內源性的形成過程,使得電子傳遞成為自由基的基本反映。人們吸氧、空氣都可能會催生自由基,除此之外紫外線輻射或人體免疫功能低下,也可能誘導自由基形成。而茶多酚在清除自由基活性方面顯示出很強的效應,尤其表沒食子兒茶素沒食子酸酯能夠高效清除超氧陰離子自由基。表沒食子兒茶素與表兒茶素沒食子酸酯則在其它類型自由基上具有很強的清除作用。
2.2茶多酚具有一定的抗癌效果
引發、促發和蔓延,是人體腫瘤發生過程中必然會經歷的三個階段,大量酶類存在于這些階段中并控制著人體腫瘤階段的發展,或對其產生激活作用,或對其產生抑制作用。茶多酚之所以具有一定的抗癌效果,正是因為其與這些控制人體腫瘤階段的關鍵酶類具有相應的抑制和激活作用。P-450氧化酶類,是人們關于致癌物研究中最早研究出的酶類,研究表明P-450氧化酶類與多數致癌物有關聯,其所發揮出的親電子物質能夠一定程度地左右致癌物活性,存在于腫瘤引發階段,所以腫瘤起始階段的生化標記物被很多人公認為這類酶。在癌癥發生中,P-450氧化酶類能夠產生明顯的保護作用,而茶多酚中的多種茶兒素單體對P-450氧化酶類活性具有還原作用。另外,多種致瘤物還會導致鳥氨酸脫羧酶活性的激活,而細胞增殖和分化與這種酶息息相關,尤其在皮膚癌中比較明顯。通過對茶多酚的研究表明,茶多酚對致癌物TPA對這些酶的激活效應具有明顯的抑制作用。茶葉中的兒茶素還能夠較強地抑制端粒酶的活性,而端粒酶在癌細胞增殖能力的控制酶中屬于關鍵酶。此外,茶多酚中的表沒食子兒茶素沒食子酸酯還能夠相應地干擾和抑制尿激酶和基質金屬蛋白酶,這兩種酶中前者可促進癌細胞向周圍擴散,后者可加快癌細胞進入血液。
2.3茶多酚可一定程度調節機體免疫功能
茶多酚具有多種生物學效應,其中比較顯著的還包括免疫調節性。首先,茶多酚對淋巴細胞的轉化和增殖具有促進作用,能夠促進淋巴細胞功能的增強。茶多酚不僅能夠使大鼠巨噬細胞的吞噬能力得到增強,而且能夠促進人單核細胞的增殖,促使人外周血單核細胞中環腺苷酸濃度發生明顯降低,從而促進機體免疫力的增強。其次,茶多酚對細胞因子的分泌有顯著影響。多種報道顯示,機體細胞因子的含量會被茶多酚所影響,與此同時茶多酚的作用還體現在改變巨噬細胞對嗜肺軍團菌的免疫應答方面,在這一過程中TNF-α和IFN-Y的分泌會隨之增加,繼而增加巨噬細胞免疫應答活性。再次,茶多酚還可提高抗體水平。作為免疫增強劑之一,茶多酚能夠影響抗體的產生。研究顯示,人血清中IgG、IgM、IgA等的免疫球蛋白含量可在茶多酚介入后得到出現提高,且服用茶多酚抑制劑能夠明顯改善人體血清中原來抗體水平較低癥狀。茶多酚還具有消炎和抗過敏效果,能夠促進踧踖血氧與血漿與全血粘度的降低,加快溶解纖維蛋白,對機體微循環具有改進作用,從而能夠避免腦血管疾病的發生。
2.4茶多酚具有一定的抗粥樣硬化功能
茶多酚中的消炎、抗感染生物學效應,還能夠作用于粥樣硬化這一炎癥性疾病,改善機體炎性因子與粘附分子等,從而具有相對的抗動脈粥樣硬化作用。
3.1茶多酚可抑制人體自由基,提高運動效能
人體代謝過程會產生多種垃圾物質,自由基便是其中一種,運動量越多,自由基反應越強,越容易導致運動疲勞。自由基對某些酶也會產生影響,導致其失活,從而致使一系列病理變化的產生,也會對人體肌肉收縮能力產生影響,導致其發生下降。清除自由基,當前主要依靠生物抗氧化劑,通過抗氧化劑對脂質過氧化的活性物質加以抑制。在多種抗氧化劑中,茶葉內所包含的茶多酚被公認為具有很強自由基清除能力的生物抗氧化劑。在自由基的清除上,茶多酚的清除率為98%左右,同時可輔酶ⅠⅠ的電子傳遞鏈來對自由基的反應進行中斷,在避免損傷生物大分子的過程中協同消除體內過量有害自由基。因茶多酚在自由基清除中顯示出較強的效果,所以在進行大量運動使對一定量的茶多酚加以補充,可使體內因大量運動而產生的自由基被顯著降低,促進線粒體呼吸鏈產生的ATP量的增加,提高肌細胞中ATP量,為肌肉提供更多能量來源,使肌肉收縮性能得以更快恢復,減輕肌肉疲勞,提高人體運動效能。
3.2茶多酚能影響人的神經系統與氧運輸系統,提高運動反應能力
神經作為人體重要組成部分,支配著人體的一切活動。當機體運動強度過大時,將會導致大量ATP的消耗,對人體神經元的機能活動產生直接影響,降低神經元的工作能力,減緩信息傳遞速度,導致人體運動反應能力和判斷力下降。而中樞神經系統在接觸到茶多酚后將會產生興奮感,有利于開放人體鈣通道,對腦能量代謝產生調節,促進大腦皮質的興奮,提高機體反映和靈敏性,減輕機體的疲乏感。這種影響表現在運動功能中即可調動人體各種運動感覺能力,服用茶多酚可使人在運動訓練中疲勞得以延緩,能夠更加精準地掌握和理解運動動作要領,促進人們更快地完成技巧性較高的運動項目。人體在進行體育運動的過程中,循環系統受氧氣影響很大,被氧化的有機物量和機體的供氧量對機體能量的多少具有決定性作用。尤其在有氧運動中,對氧化的作用更為看重。而氧運輸系統與血紅蛋白密切相關,茶多酚對血紅蛋白合成具有催化作用,可提供足夠的載體給氧運輸,使機體在運動中不會因缺氧而產生疲勞感,促進人體運動耐力與能力的提高。
運動補劑是現代體育運動中人們在不斷尋找的能量,在不傷害運動員身體的前提下促進運動員運動能力的提高。茶多酚以其多種生物學效應,在人體運動功能中可發揮重要作用,不失為運動補劑的佳選。
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