茶多酚的生理功能及其在食品和飼料中的應用

◎ 蘇紹輝，蔣 磊

（宿州職業技術學院，安徽 宿州 234101）

隨著人們對食品安全、健康要求的不斷提高，公眾逐漸意識到了在飼料和食品中添加抗氧化、抗菌及增強機體免疫力等化學合成物質的負面作用。近些年來人們在研究尋找化學物質替代品的過程中，發現天然提取物茶多酚具有抗氧化性和抑菌等生物活性。茶多酚又名茶單寧，是茶葉中多酚類物質的總稱，具有綠色、安全、無毒、無殘留的特點。目前，有關茶多酚在食品和飼料中應用已成為研究熱點[1]。鑒于此，本文針對茶多酚生理功能及其在食品和飼料中的應用進行探討。

1 茶多酚組成和性質

茶多酚是茶葉中主要的化學物質，包括兒茶素、花青素、黃酮類化合物和鞣酸等多種成分物質，其中以兒茶素為主要活性成分，占比為60%～80%。茶多酚為淡黃至褐色結晶或粉狀固體，味澀，在堿性環境中易被氧化發生褐變反應，在酸性和中性條件下較穩定，易溶于水、乙醇等，微溶于油脂[2]。

2 茶多酚的生理功能及其作用機制

2.1 抗氧化功能

茶多酚主要活性成分化合物的分子結構中都含有鄰羥基或連羥基，其氧化活性與其化學結構相關——B環上羥基越多，其氧化能力越強。茶多酚作為還原劑，能提供氫離子與自由基結合，繼而約束自由基的能力，達到清除機體有害自由基的目的[3]；另外，茶多酚還可與某些氧化酶結合，抑制氧化酶的活性，終止氧化還原反應，保護機體組織細胞免受損傷[4]。劉梅等[5]研究表明，在飼料中添加一定比例的茶多酚，能顯著提高肉雞血清中谷胱甘肽過氧化物酶（Glutathione Peroxidase，GSH-Px）、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）和過氧化氫酶（Catalase，CAT）的活性，且血清中丙二醛（Malondialdehyde，MDA）的含量顯著降低。李樺等[6]研究發現，飲水中添加一定比例的綠茶多酚能使肉雞血清中丙二醛含量極顯著降低。付晶等[7]研究發現，茶多酚可顯著降低鵝腸上皮細胞脂質過氧化物丙二醛的產生和乳酸脫氫酶（Lactate Dehydrogenase，LDH）漏出率，同時可顯著增加鵝小腸上皮細胞GSH-Px 和SOD 的活性，減少脂質氧化，從而降低細胞膜的損傷程度，實現對過氧化氫引起的氧化應激損傷起保護作用。GSH-Px、SOD 和CAT 構成機體抗氧化酶體系，超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶能協同減弱自由基的損傷效應。過氧化氫酶能分解過氧化氫，以減少自由基對機體細胞的侵害[5]。

2.2 茶多酚能調節腸道菌群平衡，保護機體健康

腸道健康是靠腸道菌群平衡來維持的。許多研究結果表明，腸道菌群與機體各大系統的疾病均有關聯，如免疫類疾病、炎性腸道病、肥胖以及抑郁癥等[8]。茶多酚的攝入可以影響腸道菌群結構，并可調節菌群平衡。唐飛等[9]研究表明，青磚茶提取物連續15 d 灌胃小鼠，小鼠腸道內腸桿菌和腸球菌數量分別減少了14.69%和8.69%；乳桿菌增加了10.47%，雙歧桿菌增加了7.53%。薛俊敏等[10]給小鼠灌胃茶多酚后發現，茶多酚可增加小腸菌群的多樣性，降低大腸菌群的多樣性，有利于有益菌的生長，抑制有害菌的生長，維持了菌群的組成和結構平衡。

2.3 茶多酚的抗菌作用

茶多酚主要通過破壞細菌細胞膜、抑制細菌特定靶蛋白而起到抗菌作用；同時，還具有抗細菌毒素作用以及協同抑菌作用[11-12]。研究發現，茶多酚有明顯的抗菌活性，尤其對金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌，其機理是茶多酚通過增加細菌胞膜通透性和阻礙細菌蛋白質的正常表達，使細菌酶活性降低，影響菌體正常的生理代謝[13]。李奇松等[14]對茶多酚抑菌效果進行了研究，發現不同濃度的茶多酚與對照組相比較具有更強的抑菌作用，其對芽孢桿菌、葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率分別是97.80%、23.00%和96.25%。陳紫婷等[15]研究發現，1 份兒茶素加入4 份殼寡糖時（質量比），對大腸埃希氏菌的抑菌效果顯著，最大抑菌率約為90%，說明添加一定濃度的殼寡糖有助于兒茶酚抗菌活性的發揮。王慧敏等[16]研究了茶多酚的抑菌與殺菌效果，結果表明，4 ℃時，處理1 d 后和處理8 d 后腐敗希瓦氏菌分別下降1 個數量級和6 個數量級，25 ℃時優于4 ℃時殺菌和抑菌效果，即同一溫度條件下，處理時間越長，殺菌效果越好；溫度越高，其殺菌效果越好。

2.4 茶多酚其他生理功能

研究證明，茶多酚還有提高生命機體免疫力、降低脂肪、提高動物生長性能以及減少熱應激等方面的功能。梁高楊等[17]研究發現，飼料中添加400 mg·kg-1茶多酚可提高奧尼羅非魚的免疫力，降低嗜水氣單胞菌攻毒后的死亡率；對草魚的研究發現，飼料中添加400 mg·kg-1茶多酚可顯著提高超氧化物歧化酶、溶菌酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶的活性，顯著降低丙二醛的含量，說明茶多酚能強化草魚的天然免疫反應，提高草魚的免疫力[18]。黃進寶等[19]通過按80 mg·kg-1和160 mg·kg-1體重的茶多酚飼喂來研究其對肉雞體脂分布、組織脂肪組成及血脂水平的影響。結果發現，與對照組比較，高、低兩種劑量茶多酚都顯著降低了肉雞血清甘油三酯含量，分別為32.5%和25.0%；肉雞的腹脂率、皮下脂肪厚度與肌間脂肪寬度顯著下降，分別為34.3%、30.9%、14.9%；腿部肌肉、胸部肌肉和肝臟的含脂率顯著下降，其下降百分比分別為30.4%、23.8%和11.8%。該研究說明，茶多酚處理在一定程度上可調控脂肪代謝以提高肉雞腿肌的營養品質。晁婭梅等[20]在飼糧中添加茶多酚，研究其對豬生長性能的影響，結果表明，豬平均日增重和凈增重均顯著提高。熱應激可導致家禽組織臟器損傷，嚴重時可造成猝死。連銳銳[21]研究茶多酚對家禽熱應激的影響時發現，0.2 g·L-1茶多酚能夠降低雞心肌細胞病理損傷，在茶多酚的作用下可有效下調凋亡蛋白（Caspase 3 蛋白）表達，減少因熱應激引起的細胞凋亡，從而起到保護心肌細胞的作用。

3 茶多酚在食品和飼料中的應用

社會的可持續發展及人們健康的理念要求在食品和飼料中添加綠色、安全且具有生物活性的添加劑，這也是當前食品和畜牧養殖行業發展的方向和要求。因此，綠色添加劑逐漸出現在大眾視野中。目前，茶多酚在食品和飼料中被廣泛應用[22]。

3.1 茶多酚在食品行業中應用

為防止食品在貯藏、運輸和銷售過程中發生劣變，常加入保鮮劑來延長食品的新鮮度，達到保鮮的目的。生物保鮮劑具有無污染、易被降解、安全無毒的特點，能防止脂肪氧化、蛋白質劣變，也能發揮抑菌、抑酶等作用保持食品的色澤和新鮮度。茶多酚因具有上述特點而被廣泛應用于食品行業。很多研究都證明茶多酚在果蔬保鮮中具有明顯的抑菌效果；在畜產品的防腐保鮮過程中具有抗脂肪氧化、抑制酶活性等效應。蔣曉翠等[23]通過研究發現，添加0.5 g·kg-1脂溶性茶多酚，在濕度為70%、溫度為40 ℃條件下，酥餅的貨架期比對照組延長了50 d；預測在20 ℃時，酥餅的貨架期可顯著延長200 d。茶多酚復合被膜劑對柑橘保鮮作用的研究發現，添加茶多酚的商業化被膜劑與對照組相比較，抑菌率提高到77.21%，添加茶多酚的巴西棕櫚蠟被膜劑的抑菌效果由90.15%提高到96.22%[14]。羅立娜等[24]研究茶多酚對油梨在貯藏期間的保鮮效果發現，2.0%的茶多酚處理后明顯降低了果實的腐爛率，貯藏20 d 腐爛率最小（24.82%），而對照組貯藏8 d 后腐爛率為21.45%，貯藏12 d 腐爛率就達到82.26%；同時茶多酚還可明顯延緩油梨硬度的降低、失重率的增加，有效控制可溶性固形物和蛋白質的增加速度，有效維持果實中Vc 含量，即20 d 時2%茶多酚處理Vc 含量仍為40.58 mg/100 g，明顯高于對照組在8 d 時Vc 含量39.96 mg/100 g。楊新磊等[25]研究了不同濃度的茶多酚對儲藏在-4 ℃豬肉的保鮮效果，結果發現，1.25%茶多酚處理的肉樣的揮發性鹽基氮值最低，說明茶多酚處理能有效地抑制酶和細菌的作用下蛋白質的分解。賈洋洋等[26]研究魚體中酶活性及丙二醛含量發現，添加0.15%茶多酚和0.05%檸檬酸處理，在40 ℃、光照24 h 后能顯著抑制脂肪氧化酶和脂肪酶的活性，其抑制率分別為85.9%和46.00%，對丙二醛的抑制率為59.03%。

3.2 茶多酚在動物生產中的應用

許多研究證明，在飼料中添加一定比例的茶多酚有利于改善飼料特性、增強畜禽的免疫力、提高動物的生產性能。茶多酚用作飼料添加劑，不但降低了飼料成本，還有助于提高動物生理機能[27]。伍梓斌等[28]研究發現，飼糧中添加1 g·kg-1茶多酚可以改善馬崗鵝的肉質、屠宰性能、顯著降低腹脂率及增強肌肉的抗氧化能力。有研究表明，在飼料中添加0.04%茶多酚不但可明顯改善熱應激肉雞的血清蛋白、血脂和血糖以及提高血清中酶的活性，也可明顯提高肉雞的品質、生長性能及改善屠宰性能[29-30]。何夢曉等[31]研究在飼料中按一定比例加入茶多酚和茶皂素飼喂感染雞球蟲的肉仔雞發現，每千克飼料中添加250 mg 茶多酚和150 mg 茶皂素具有抗球蟲作用，也可顯著提高肉雞的生產性能，抑制大腸埃希氏菌繁殖，增加腸道乳酸菌的數量。嚴理等[32]將茶多酚含量為25%的超微茶粉添加到飼料中，給斷奶仔豬飼喂添加量0.8%的飼料后發現，可顯著提高血清免疫指標白細胞介素2（IL-2）、免疫球蛋白A（lgA）的含量，顯著提高了抗氧化酶CAT、SOD 和GSH-Px 的活性，MDA 含量顯著降低，同時也提高了飼料的利用率，平均日增重顯著增加。

4 結語

茶多酚是茶葉中的提取物，添加到食品和動物飼料中，具有安全、無殘留等優點，且具有與抗生素類似的作用，彌補了添加抗生素的不足，同時在一定程度上延長了果蔬和肉食品保鮮期，也促進了動物的健康生長。因此，茶多酚在食品和飼料中的應用，符合人們重視食品安全的消費心理和追求安全、綠色、環保的理念，是一種新型可以廣泛開發研究應用的綠色添加劑。目前，茶多酚的研究應用大多集中在提高動物免疫力及改善動物肉質等方面。作為茶葉生產大國，未來更應有效利用茶多酚，發掘其有價值的方面，特別是在其添加劑量方面有待更深入的探索，以找到在不同情況下的最適添加量。另外，其分離提純技術還有待不斷完善。茶多酚這種新型的添加劑正以其特殊的功能影響著日益發展的食品行業和畜牧行業。