茶、紅茶菌與人類健康

◎郭瑩瑩，劉慶靜，楊 光，鄒積宏，趙 平

（1.黑龍江省質量監督檢測研究院，黑龍江 哈爾濱 150028；2.黑龍江大學，黑龍江 哈爾濱 150008）

1 茶與康普茶

茶起源于我國5 000 多年前，是世界上除水外最受歡迎的不含酒精的飲料，對多種慢性疾患有預防和輔助治療的作用，因而在功能定位上是一類預防疾病的物品。目前世界上有100 多個國家大規模商業化種植，種植面積約500 萬hm2，年產量600 萬t[1]。我國由于地理條件和民族多樣性導致茶的種類十分豐富，主要有地茶、青錢柳茶、石櫟甜茶、老鷹茶、石崖茶、懸鉤甜茶、金露梅茶、山苦茶、大葉苦丁茶、藤茶、小葉苦丁茶、羅布麻茶、腎茶、鳳尾茶、黃芩茶和菊花茶等[2]。我國茶葉產量約占世界產量的45%。近年來我國茶葉出口量逐年增長，為茶農帶來可觀的經濟收益，提高了茶農們的生活質量，并吸引了大批外出青年返鄉。因此，對茶進行持續深入研究，對醫療、經濟、農業與文化上的發展具有重要意義。

紅茶菌最先起源于我國，現已成為世界范圍內消費的微甜、微酸性發酵的非酒精飲料，它是由糖、茶與微生物共同發酵而得，眾多茶中，紅茶是發酵中最受歡迎的茶湯培養基，除此外還有綠茶、黑茶、烏龍茶等[3-5]。發酵時，茶葉中成分和蔗糖被其中的微生物所利用，酵母通過轉化酶將蔗糖水解成葡萄糖和果糖，并通過糖酵解產生乙醇，優選果糖作為底物，醋酸菌利用葡萄糖生產葡萄糖酸，利用乙醇生產醋酸[6]。據調查顯示紅茶菌對人體有諸多好處，隨之而來的紅茶菌風味食品也逐漸占據市場，因此研究紅茶菌，一方面不僅增加了茶飲料的風味和種類，且其中所含微生物與茶葉發酵后產生的代謝產物和茶液浸出物對人體有眾多保健作用，另一方面也增加了茶葉的用途，促進茶產業與經濟的發展[7-8]。

2 茶葉中有效成分

隨著現代分析檢測技術和儀器的發展，茶中的成分已分析得較為透徹。研究表明茶葉中所含有的成分主要分為兩類，一種是在疾病治療中發揮作用的藥效成分，另外一種是人體生理所需的營養成分[9]。

2.1 藥效成分

2.1.1 茶多酚

茶多酚是茶葉藥效成分中最具有醫療價值的物質，主要由兒茶素、類黃酮、花青素和酚酸4 類物質組成，是茶葉中多酚類物質及其衍生物的總稱，又叫茶單寧、茶鞣質，是茶葉中研究得最多的一種成分[10-11]。茶多酚的作用主要有以下幾種[12]。

（1）抑菌、消炎、調節腸道菌群、抗病毒。劉丹丹[13]用紙片法測定不同濃度茶多酚的抑菌作用，發現其對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌有較為明顯的抑制效果。趙航曄等[14]通過造小鼠創傷模型后用不同濃度的茶多酚復合物溶液涂抹于小鼠傷口處，結果表明，0.5%茶多酚處理能加速小鼠傷口愈合，茶多酚含量越高，促外傷愈合能力越強，同時0.3%、0.5%茶多酚處理在傷口愈合后期可降低腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-2 等細胞因子水平，防止過度的炎癥反應。LI 等[15]通過用抗生素建立小鼠腸道紊亂模型后用茶多酚灌胃28 天，結果表明茶多酚可顯著緩解抗生素治療引起的腸道微生物群落豐富度和多樣性的下降，并顯著增加了有益微生物如乳酸桿菌、阿克曼氏乳桿菌、布拉氏乳桿菌、玫瑰菌和真細菌的相對豐度；功能預測表明，茶多酚顯著降低了與人類疾病相關的基因的相對豐度，并顯著增加了與細胞生長和死亡、細胞運動和能量代謝相關的基因的相對豐度。最近還有文獻表明茶多酚對COVID-19 有一定的輔助治療作用，但只是從機制方面得到認證，還未在具體試驗中體現過[16]。

（2）抗氧化、抗衰老。酚羥基是良好的電子供給者，而茶多酚中含多個酚羥基，具有較強的抗氧化性與清除自由基能力，是一種天然的抗氧化劑。李林[17]用SCF-CO2萃取出綠茶中茶多酚進行體外抗氧化活性測定，結果表明，SCF-CO2萃取的茶多酚具有優異的清除DPPH 自由基能力、具有較強的還原力、其抗氧化活性與維生素C 不相上下且高于乙酸維生素E。曾琪[18]通過動物實驗結果表明，白茶上調了小鼠肝臟抗氧化酶與抗衰老基因的表達，表現出劑量依賴性，有效地改善了機體氧化應激狀態，且對小鼠均未表現出肝臟毒性作用。

（3）降血壓、降血脂、減肥。茶多酚通過對血管緊張素轉換酶的抑制，使其活性受阻，可有效地降低血壓。從而有效控制和減少小心腦血管疾病的發生。

（4）防癌、抗癌。茶多酚可通過改變癌細胞的氧化還原狀態，抑制癌細胞生長，引發癌細胞凋亡，同時憑其抗氧化性使正常細胞免受損傷，現已在體外模型、動物模型的多個癌癥位點研究中證實具有抗癌活性[19]。SIDDIQUI 等[20]研究發現載有EGCG 的殼聚糖納米粒子能顯著誘導人類黑素瘤Mel928 細胞的凋亡和抑制細胞增值，在小鼠模型中也證實其抗癌活性。此外，茶多酚還具有解除重金屬毒害、防齲固齒、美容護膚、保護神經細胞、防治老年癡呆、保護肝臟、抵抗骨質疏松、保鮮和防脫發等功效[21-22]。

2.1.2 生物堿

茶葉中的生物堿以嘌呤堿為主，而嘌呤堿又以咖啡堿為主體成分，一般含量為2%～5%，并且含有少量的可可堿、茶堿和黃嘌呤?？Х葔A是一種中樞神經興奮劑，具有提神、抗疲勞的作用，適量飲用，對人體具有刺激心臟、利尿、解毒等生理作用和保健作用，還可以用于治療神經衰弱和精神抑制狀態癥，也是配制解熱鎮痛藥品的重要原料[23]。

2.1.3 茶色素

茶色素是茶鮮葉及成品茶葉中所含有的水溶性色素和脂溶性色素的總稱，具有降血糖、降血脂、降血壓、抗血栓和防治心血管疾病等作用。李蓉[24]對60 例高脂血癥患者研究，結果表明，在服用一定濃度茶色素8 周后，患者總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）明顯下降，高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）明顯升高，總有效率86.7%，治療前后患者癥狀有顯著差異。臨床研究也顯示茶色素有顯著的抗凝、防止血小板粘附和聚集及控制動脈粥樣硬化的形成等作用。茶色素也已被應用到糖尿病的輔助治療中，尤其是伴有微循環障礙的Ⅱ型糖尿病患者的輔助治療中。

2.1.4 茶多糖

茶多糖通過調節人體內擬桿菌和厚壁菌門的相對豐度來顯示抗炎和抗肥胖活性[25]。茶多糖也可降低血小板粘附率，王淑如等[26]報道家兔灌胃給藥37 mg·kg-1茶多糖，3 h 后可抑制家兔實驗性血栓形成，與給藥前比較，血栓形成時間明顯延長，血栓長度縮短，血小板數減少20%，血小板粘附率降低43%，全血黏度及血漿黏度分別降低16%和11%，紅細胞壓積降低20%，血沉增加75%。石根勇[27]在給予實驗性糖尿病小鼠茶多糖的實驗中，認為茶多糖可能通過減弱四氧嘧啶對胰島β細胞的損傷和改善受損傷的β細胞功能，增強糖尿病小鼠的葡萄糖耐量，從而有益于緩解糖尿病小鼠的癥狀。發現與高脂對照組小鼠相比，茶多糖組處理小鼠血清中甘油三脂（TG）、總膽固醇（TC）和低密度脂蛋白（LDL）水平分別下降了40.60%、25.36%和 24.38%，而高密度脂蛋白（HDL）水平上升了73.44%。

2.2 營養成分

2.2.1 維生素

茶葉中含有豐富的維生素類，1924年日本三浦和噪村最早從茶葉中分離出維生素C，至今在茶葉中已發現的維生素有16 種。

2.2.2 氨基酸

茶葉中已報道的氨基酸種類有25 種，其中茶氨酸含量最高，占氨基酸種類的50%以上。氨基酸是人體所必須的營養成分，和人體健康關系密切，如茶氨酸具有抗腫瘤、保護腦神經細胞和心腦血管、增強記憶力、防治糖尿病、降血壓、降血脂、松弛神經和增強機體免疫力等功能。

2.2.3 礦物質

茶葉中的糖類物質占茶葉干物質的20%～25%，可溶性糖的含量較少，在2%～4%，絕大部分的糖類為不溶性糖類，在深加工的過程中并未被利用而存留于茶葉渣中。纖維素在糖類物質含量最高，另外還有果膠、殼聚糖等。

3 紅茶菌中有效成分

隨著對紅茶菌研究的深入，從紅茶菌中分析出了有機酸（葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、乙酸檸檬酸、L-乳酸、蘋果酸、酒石酸、丙二酸、草酸、琥珀酸、丙酮酸和松蘿酸）、糖類（葡萄糖、果糖、蔗糖）、維生素（維生素B1、B2、B6、B12和維生素C）礦物質（微量的錳、鐵、鎳、銅和鋅等元素）、乙醇、氨基酸、生物胺、嘌呤、色素、脂類、蛋白質、一些水解酶、乙醇、抗菌活性物質、二氧化碳和苯酚，以及一些茶多酚、礦物質等[28-31]。大量文獻表明紅茶菌對人體健康主要有以下方面。

（1）降糖、降脂、降血壓。SRIHARIA 等[32]用康普茶凍干提取物對鏈脲佐菌素誘導的實驗大鼠的抗高血糖作用發現，大鼠糖基化血紅蛋白顯著降低并增加了血漿胰島素、血紅蛋白和組織糖原的水平，還顯著逆轉了實驗大鼠組織中糖異生酶如葡萄糖-6-磷酸酶、果糖-1，6-二磷酸酶和糖酵解酶如己糖激酶的活性改變，證實了康普茶對鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠具有降血糖作用。BELLASSOUED 等[33]對喂食高膽固醇飲食和高硫代巴比妥酸活性物質（TBARS）水平的大鼠進行了研究，發現用發酵茶處理后，肝臟和腎臟中的TBARS 濃度顯著降低。

（2）抗氧化。紅茶菌的抗氧化能力主要歸因于發酵過程中產生的多酚和茶葉中發現的不同化合物的協同作用。唐思頡等[34]研究發現，用紅茶菌發酵黃漿水后，黃漿水的抗氧化活性比未發酵黃漿水明顯提高。俸毅等[35]研究表明，在發酵0～5 d，紅茶菌對DPPH 自由基和·OH 的清除率逐漸增強，5 d 后降低。

（3）保肝。ABSHENAS 等[36]用Balb/c 小鼠和分離的鼠肝細胞進行試驗，通過測定肝毒性標記物，肝中不同水平的肌酐和尿素、一氧化氮水平以通過肝組織的組織病理學分析來研究紅茶菌茶的保肝功效。

（4）抑菌。SREERAMULU 等[37]發現乙酸和兒茶素可以抑制多種革蘭氏陽性和革蘭氏陰性微生物。TALAWAT 等[38]用不同基質如桑葚茶、日本綠茶、茉莉花茶、烏龍茶和紅茶制備的紅茶菌茶對人和蝦的致病菌進行了測試，結果表明，紅茶菌具有最大的抑制活性，副溶血弧菌對紅茶菌的敏感性最高。紅茶菌的抑菌效果也有一定的局限性，GREENWALT 等[39]發現用含有33 g·L-1總酸（7g·L-1乙酸）的康普茶對根癌土壤桿菌、蠟樣芽孢桿菌、豬霍亂沙門氏菌血清型鼠傷寒、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有抑菌功效，但對白色念珠菌無效。BATTIKH 等[40]報告說，從紅茶和綠茶中制備的康普茶對測試的人類病原微生物具有抗菌潛力，但丙型肝炎病毒除外。

4 潛在風險

4.1 茶葉潛在風險

目前茶已成為一種世界范圍內流行飲料，其質量和安全性已經引起了廣泛的關注。茶葉從種植到上市需要經過多重處理，茶葉種植中為了防治多種病蟲害[41]，茶農們通常會使用吡蟲啉等農藥來加以防控[42]。農藥具有不易降解、毒性大、容易殘存且不易清洗等特點，長期使用會破壞農業生產系統、生態環境，并最終威脅人類健康[43]。茶葉加工過程中為了保證茶葉的質量，通常會添加一定量的化學添加劑，若人體長期飲用將會對人體造成一定危害。此外，若長期飲用濃茶會引起失眠，進而引起神經衰弱、頭暈耳鳴、四肢乏力等癥狀[44]。

4.2 紅茶菌潛在風險

雖然紅茶菌療效已被大量報道，但有一些證據表明它有毒性。SUNGHEE 等[45]發現一名22 歲男性艾滋病患者在攝入紅茶菌15 h 后，出現急性腎功能衰竭，并伴乳酸性酸中毒和體溫升高癥狀。SABOURAUD等[46]報告了成人鉛中毒病例，被確定為貧血，原因是用于儲存康普茶的鉛釉陶罐。SRINIVASAN 等[47]報道了4 名服用紅茶菌茶的患者出現了肝臟和過敏并發癥，當停止食用時，癥狀停止。GEDELA 等[48]的一份報告中，一名58 歲的婦女服用康普茶一個月，出現了胃疼、大便呈黏土色、尿暗、瘙癢和黃疸。她表現出膽汁淤積性肝損傷的跡象，這是由于高堿性磷酸酶與轉氨酶的比值與高膽紅素血癥有關。然而，在所有的病例中，不能確定這些疾病與康普茶消費的直接關系。美國疾控中心（CDC）曾對紅茶菌進行安全性評估，指出每日飲用不超過118 mL 時即不會對人體造成危害，但不建議有健康問題或免疫缺陷的人群飲用紅茶菌。根據FDA 食品準則，對紅茶菌進行了食品安全危害分析，其危害因素包括生物危害和化學危害。此外，澳新食品安全標準指南也將紅茶菌納入“需特殊關注的食品 ”附錄中，而這類食品被認為可能引起嚴重的食源性疾病，故需嚴格管控其生產過程，建立關鍵控制點（CCP），執行良好生產規范（GMP）和標準操作規程（SOP），并采用包括選用無污染的發酵劑，保證設備安全衛生、無金屬或其他化學物質浸出，執行嚴格的衛生管理及發酵終點控制等措施。

5 結語

不管是茶還是紅茶菌，作為世界范圍內消費的飲料，許多公司也在商業上大力推廣出售。但紅茶菌的有益效果仍有爭議。迄今為止，沒有證據表明紅茶菌在人體試驗中具有生物活性，所有的生物活動都用動物實驗模型進行了研究。關于紅茶菌的毒性報告非常罕見且分散，因此紅茶菌后續研究或許可以往這幾個方向進行，①紅茶菌中的纖維素可作為傳統纖維素的替代品，是一種高機械強度、持水性強、生物相容性好的高分子納米材料，加強其合成機制和性能改良的研究，拓展其在化妝品、紡織、醫學材料等方面的應用。②繼續深入探究紅茶菌發酵機制與人體健康之間的關系，進行臨床試驗。③由于其抑菌效果，有成為食品防腐劑的可能性。