茯磚茶主要化學(xué)成分及其功效研究進(jìn)展

王 宇，胡文忠，管磬馨，馮 可，侯夢陽

(1.大連民族大學(xué) a.生命科學(xué)學(xué)院； b. 生物技術(shù)與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗室，遼寧 大連，116605；2.大連理工大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連，116024)

茯磚茶又名“茯茶” “福磚”或“邊銷茶”。屬于我國所產(chǎn)紅、綠、青(烏龍)、黃、黑、白六大茶類中黑茶類的一個最具特色的產(chǎn)品。在古代，茯磚茶屬于戰(zhàn)略物資，以其豐富的營養(yǎng)成分和保健功效被稱為“絲綢之路上的黑黃金”，遠(yuǎn)銷西亞、東歐、俄羅斯等地。近些年隨著人們生活水平的提升，具有保健功效的發(fā)酵茶類如茯磚茶等受到了消費(fèi)者越來越廣泛的關(guān)注。對茯磚茶的主要有效成分及其保健功效進(jìn)行綜述，為茯磚茶的功能研究提供參考。

1 茯磚茶概況

茯磚茶生產(chǎn)歷史悠久。早在明末清初，源自湖南安化的黑毛茶就以甘肅蘭州為中心銷往西北數(shù)省。后因路途遙遠(yuǎn)、運(yùn)茶困難，茶商便將黑毛茶運(yùn)往陜西涇陽縣用手工筑成磚茶，當(dāng)時稱為“涇陽磚”[1]。

現(xiàn)代茯磚茶生產(chǎn)要經(jīng)過混合拼配、機(jī)器篩分、渥堆汽蒸、壓制定型、“發(fā)花”干燥、成品包裝等一系列工序[2]。其中“發(fā)花”是茯磚茶獨(dú)特的加工工藝，即將茯磚茶壓制后放置在發(fā)花房木架上15～20 d，控制溫濕度使“金花”在茶葉內(nèi)大量生長，也被稱為二次發(fā)酵或后發(fā)酵[3]。Ge等[4]發(fā)現(xiàn)“金花”其實(shí)是一種益生菌，其優(yōu)勢菌是冠突散囊菌。Zhao等[5]研究表明茯磚茶“金花菌”數(shù)量越多，磚茶的品質(zhì)及功效越好。因此“金花”數(shù)量可作為評定茯磚茶質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。有研究表明，“金花菌”具有較強(qiáng)的降低人體三高、調(diào)節(jié)糖類代謝和促進(jìn)腸胃運(yùn)動及減肥等功效[6]。沈程文等[7]同時采用蒸餾萃取(SDE)和GC-MS聯(lián)用技術(shù)、感官評定和化學(xué)分析方法，研究了茯磚茶金花生長過程中的品質(zhì)特征和主要揮發(fā)性成分的變化。感官評價結(jié)果表明，茯磚茶的主要特征是真菌香氣。GC-MS分析表明，主要揮發(fā)性成分以醇類、醛類、酮類和烷烴類為主。

2 茯磚茶的主要化學(xué)成分

茯磚茶因富含多種化學(xué)成分而具有保健功能。Senanayake等[8]研究表明其成分主要包括茶多酚、氨基酸、茶多糖、生物堿等。茯磚茶中豐富的功能性成分主要分為以下幾類。

2.1 茶多酚

茶多酚(Tea Polyphenols，TP)是茶葉中多酚類物質(zhì)及其衍生物的總稱。主要包括兒茶素類、黃酮及黃酮醇類、花色苷類、酚酸類等[9]。研究表明，茶多酚是影響茯茶品質(zhì)的關(guān)鍵因素，且在茯磚茶發(fā)酵過程中，多酚含量會逐漸下降。Zhu等[10]對涇渭茯磚茶四個主要樣品的HPLC分析表明，成品茶中兒茶素類物質(zhì)含量逐漸下降到1/3左右。黃亞輝等[11]研究表明茯磚茶陳香隨時間增長而愈加濃烈，直至二十幾年后才趨于穩(wěn)定。傅冬和等[12]研究表明造成茯磚茶多酚類物質(zhì)含量下降的原因可能是在發(fā)酵過程中大量冠突散囊菌等微生物的酶促氧化作用。這樣既減少了原料澀味又增加了醇香滋味。因此，多酚類物質(zhì)對茯茶呈味起主要作用。

2.2 氨基酸

茶葉中含有種類豐富的游離氨基酸。李偉等[13]研究了茯磚茶在后發(fā)酵過程中感官質(zhì)量的變化及其影響因素。結(jié)果表明氨基酸對感官品質(zhì)有直接的正向影響。秦俊哲等[14]發(fā)現(xiàn)茯磚茶儲藏時間越長，茯磚茶湯色越深。這主要是因為在茯磚茶的渥堆過程中，茶葉中的微生物利用氨基酸作為主要的氮源物質(zhì)進(jìn)行代謝活動，同時氨基酸與茶中還原糖縮合且自身發(fā)生降解和氧化，與茶中多酚物質(zhì)反應(yīng)形成芳香物質(zhì)和棕色色素。近年來，高氨基酸茶葉因滋味鮮爽、香氣馥郁受到了歡迎。為了獲得高氨基酸茶葉，轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等組學(xué)技術(shù)成為研究高氨基酸茶葉的重要手段，也為研究者提供了新方向[15]。

2.3 茶多糖

茶多糖是由茶葉中糖類、果膠、蛋白質(zhì)等組成的一類復(fù)合物。Lv等[16]研究發(fā)現(xiàn)茶多糖是一種典型的雜多糖，由核糖、鼠李糖、葡萄糖、木糖、半乳糖和阿拉伯糖等單糖構(gòu)成。鐘興剛等[17]研究發(fā)現(xiàn)在茯磚茶發(fā)酵及存貯中，微生物進(jìn)行繁殖分泌產(chǎn)生了纖維素酶等，從而分解纖維素成為可溶性糖類。茶多糖具有生物活性，中國和日本的人們使用過粗茶來治療糖尿病。Chen等[18]研究發(fā)現(xiàn)粗茶多糖可以有效抑制α-葡萄糖苷酶，這就減少了外源碳水化合物的吸收，降低了餐后血糖。這表明茶多糖的研究在治療糖尿病方面具有極佳的開發(fā)潛力。

2.4 咖啡堿

咖啡堿是茯磚茶中一種含量很高的生物堿，是茶葉苦味的呈味物質(zhì)，也是影響茶功效的成分之一。秦俊哲等[19]通過HPLC等度洗脫，測得茯磚茶中咖啡堿含量為24.37 mg·g-1。Chen等[20]對四川茯磚茶研究發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)過程中其咖啡堿含量僅僅是略有變化，這可能是因為咖啡堿屬于雜環(huán)化合物，具有穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，不易降解。Wang等[21]用單一微生物處理了黑茶和綠茶一段時間，發(fā)現(xiàn)綠茶中咖啡堿含量增加更多。這說明茶葉加工過程中咖啡堿含量的變化不僅取決于微生物的生長和繁殖，還取決于茶葉成分。

2.5 茶色素

茶色素是由兒茶素類多酚物質(zhì)經(jīng)酶促氧化或非酶促氧化而成的一種植物酚類色素[22]。茶色素是一種水溶性氧化物，由加工過程中茶中多酚類物質(zhì)經(jīng)過復(fù)雜變化形成[23]。茶色素具有很強(qiáng)的生物活性，具有抗脂質(zhì)過氧化、增強(qiáng)免疫力、改善微循環(huán)、抗動脈粥樣硬化、預(yù)防齲齒等作用[24]。劉澤嵚等[25]研究了茶色素對腫瘤發(fā)生不同階段(開始、促進(jìn)和發(fā)展)的預(yù)防作用。結(jié)果表明，茶色素對癌細(xì)胞在軟瓊脂中的增殖能力和存活時間有抑制效果；此外，茶色素也抑制了小鼠實(shí)體瘤的生長。這說明茶色素對腫瘤發(fā)生的三個階段均有抑制作用，為研究抗癌藥物提供了更多可行性。

3 茯磚茶的功效

“一日無茶則滯，三日無茶則病”。這里的茶指的就是茯磚茶。從古到今，茯磚茶在人們的生活中發(fā)揮著重要的作用。樊成等[26]研究表明茯磚茶具有減肥、降“三高”、清除自由基、調(diào)控腸胃環(huán)境、抗腫瘤等多種功效。茯磚茶的功效主要分為以下幾種。

3.1 減 肥

肥胖已經(jīng)成為21世紀(jì)全球公共衛(wèi)生問題之一，易引發(fā)糖尿病、冠心病和高血壓等疾病。王蝶等[27]用茯磚茶提取物飼喂大鼠一段時間后，發(fā)現(xiàn)大鼠體重和體脂降低，表明茯磚茶能抑制脂肪聚集，抑制脂肪細(xì)胞增大。熊昌云[28]研究發(fā)現(xiàn)天然和人工發(fā)酵的茯磚茶均能抑制肥胖SD大鼠的體重、脂肪濕重、脂肪系數(shù)、甘油三酯(TG)和總膽固醇(TC)。Liu等[29]從茯磚茶中提取多酚，采用酶動力學(xué)分析和熒光猝滅法研究了它們對胰脂肪酶的抑制作用。結(jié)果表明，茯磚茶多酚可通過與胰脂肪酶結(jié)合改變其結(jié)構(gòu)，降低其活性，從而抑制脂質(zhì)的水解和吸收，控制肥胖發(fā)生。綜上所述，茯磚茶減肥效果良好，但其成分較多，如何利用代謝組學(xué)技術(shù)篩分關(guān)鍵性物質(zhì)作進(jìn)一步研究值得繼續(xù)探討。

3.2 降“三高”

近年來，隨著人們生活水平的提升及飲食不當(dāng)、缺乏運(yùn)動等原因，越來越多的人患上高血壓、高血脂和高血糖等疾病，而茯磚茶具有降“三高”功效。

3.2.1 降血脂

高血脂是指血脂水平過高，極易誘發(fā)高血壓、糖尿病、脂肪肝等疾病。李蘇等[30]評價了茯磚茶提取物的肝臟降脂潛力，體外觀察肝臟脂肪變性模型。與模型組比較，治療后細(xì)胞脂質(zhì)積聚受到明顯抑制，且茯磚茶提取物顯示出了對甘油三酯積累的高度抑制作用。結(jié)果表明茯磚茶提取物能減少細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的積累，從而起到降脂作用。肖文軍等[31]制成茯茶飲料，進(jìn)行高血脂患者人體試飲。結(jié)果顯示受試者TG和TC顯著降低，高密度脂蛋白(HDL)顯著增加，低密度脂蛋白(LDL)減少。高斌等[32]研究發(fā)現(xiàn)，茶葉中的茶褐素可以增強(qiáng)實(shí)驗大鼠脂肪酶的活性，加快了血脂分解。由此得出，茯磚茶具有良好的降血脂作用。

3.2.2 降血糖

糖尿病在中老年人群中非常普遍，并且通常與高血壓、血脂異常和動脈硬化有關(guān)。2011年全球有近4億人患有糖尿病，預(yù)計到2030年將上升到5億5000萬，是名副其實(shí)的人類健康 “殺手”[33]。彭曉赟等[34]研究了“富金花”茯磚茶和普通磚茶對糖尿病小鼠血糖的影響。結(jié)果表明，二者均能降低糖尿病小鼠血糖濃度，前者效果更佳。黃頌等[35]研究表明，茯磚茶提取物可以提升實(shí)驗小鼠體內(nèi)胰島素含量，降低小鼠空腹血糖濃度，并改善了糖尿病小鼠多食、多尿及消瘦等癥狀。同時茯茶水提物對小鼠體內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)化和脂質(zhì)分解起積極作用，從而達(dá)到降低血糖的效果。

3.2.3 降血壓

高血壓是最常見的慢性疾病，經(jīng)常飲茶可以降低高血壓發(fā)病率。研究發(fā)現(xiàn)黑茶中咖啡因及多酚類物質(zhì)能松弛血管壁，增加血管直徑，從而降低血壓[36]。茶色素還具有促進(jìn)纖溶、抗凝、降低血液粘度、抑制動脈平滑肌細(xì)胞增生的作用[37]。另一項研究[38]表明茶葉中γ-氨基丁酸可以對血管起到擴(kuò)張作用，因此可以幫助治療高血壓。

3.3 調(diào)節(jié)腸胃功能

腸道菌群影響著人體的體重和消化，還能抵抗感染，降低自身免疫性疾病的風(fēng)險，是人體所必需的微生物群。茯磚茶具有調(diào)節(jié)腸道菌群，調(diào)理腸胃功能的作用。吳香蘭等[39]以茯磚茶提取物治療氨芐青霉素灌胃小鼠。結(jié)果表明茯磚茶提取物在一定程度上可以修復(fù)實(shí)驗小鼠受損的胃粘膜，并能調(diào)節(jié)小鼠腸道免疫功能。衣喆等[40]用磚茶水提物對小鼠進(jìn)行灌胃后發(fā)現(xiàn)小鼠排便間隔縮短，且排便量增加。說明磚茶水提物能增強(qiáng)小鼠的小腸運(yùn)動，促進(jìn)消化。

腹瀉會減少機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，導(dǎo)致人體營養(yǎng)不良、貧血甚至降低人體免疫力。自古以來，人們就用茯磚茶來治療腹瀉。余智勇等[41]研究發(fā)現(xiàn)，茯磚茶提取物可以抑制小腸推進(jìn)功能障礙引起的腹瀉，并且隨著陳放時間的增長，抗腹瀉效果增加。這可能是因為茯磚茶中的茶色素、茶氨酸、益生菌等物質(zhì)對調(diào)節(jié)腸胃運(yùn)動及腸道菌群起到了作用，但具體的作用成分及調(diào)節(jié)機(jī)制仍有待研究。

3.4 抗氧化

茯磚茶中大量次級代謝產(chǎn)物都具有良好的清除自由基的能力。曾超珍等[42]研究表明茯磚茶水提物具有較強(qiáng)的清除羥自由基能力和還原能力。黃景源等[43]測定了不同年代茯磚茶的抗氧化能力，結(jié)果顯示新茶的抗氧化能力最強(qiáng)，且抗氧化能力隨著陳放時間增加而逐漸減弱。張小娜[44]利用乙酸乙酯和正丁醇等對茯磚茶進(jìn)行提取并進(jìn)行體外抗氧化實(shí)驗。結(jié)果表明隨著總多酚含量升高，抗氧化能力越強(qiáng)，說明多酚類物質(zhì)是茯磚茶抗氧化活性的主要成分。

3.5 抗腫瘤

惡性腫瘤不但給患者造成巨大痛苦，還有著極高的死亡率。彭曉赟等[45]采細(xì)胞學(xué)實(shí)驗證明了茯磚茶中冠突散囊菌次級代謝產(chǎn)物對人乳腺癌細(xì)胞株(MCF-7)、人神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞株(SF-268)和人肺癌細(xì)胞株(NCI-H 460)均有很強(qiáng)的抑制力。葉飛等[46]以人肺癌細(xì)胞株(A 549)為模型，發(fā)現(xiàn)六種茶葉提取物中茯磚茶較其他茶類對A 549細(xì)胞生長具有更明顯的抑制作用。這為抗癌藥物的尋找提供了新思路，因而研究茯磚茶中抗腫瘤成分十分必要。

4 展 望

茯磚茶是目前銷量最大的邊銷茶。隨著對茯磚茶研究的深入也呈現(xiàn)出一些問題。第一，現(xiàn)有研究多集中于茯磚茶中單一成分的功效，對發(fā)酵后茶中產(chǎn)生的活性成分及機(jī)理研究不足，尤其對關(guān)于冠突散囊菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物的研究更是寥寥無幾，多種成分及其間的相互作用仍待驗證。第二，茯磚茶提取成分復(fù)雜，如何運(yùn)用高通量細(xì)胞篩選實(shí)驗及代謝組學(xué)等方法明確其功能性成分的具體作用機(jī)制問題亟待解決。第三，茯磚茶口味獨(dú)特但生產(chǎn)周期較長，而縮短發(fā)酵期又會降低產(chǎn)品口感。對其發(fā)酵過程的研究或研發(fā)創(chuàng)新型茯茶產(chǎn)品將成為熱門，同時還能豐富茯磚茶產(chǎn)品種類，促進(jìn)茯磚茶產(chǎn)業(yè)升級。隨著茯磚茶日益受到重視和現(xiàn)代分析技術(shù)的進(jìn)展，茯磚茶中更多的有效成分和保健功效將逐步顯露并得以開發(fā)利用，從而打破以往茯磚茶銷往邊境的局限，滿足更多人群需求。