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- 發布時間：2022-08-15 20:44:18
- 來源：茶葉網
【環球報資訊】綠茶多糖研究進展
茶多糖是茶葉中一種具有生理活性的多糖，由糖類、果膠和蛋白質等組成，是一種酸性糖蛋白，并結合有大量的礦質元素。其中，糖的部分主要由阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、木糖、巖藻糖等組成，蛋白質部分主要由20種左右常見的氨基酸組成，礦質元素主要由鐵、鈣、鎂、錳等，以及少量的微量元素，如稀土元素等組成。茶多糖具有多種生理活性，如抗氧化、免疫活性、降血糖、抗癌等，是茶葉中極具開發價值的一種生理活性物質，在醫藥和食品方面有廣闊的研發前景。
本文就近幾年綠茶多糖的提取、分離純化、生物活性研究等方面進行綜述，為綠茶在醫藥及保健品等多方面的綜合利用提供理論依據。
一、綠茶多糖的提取技術
(資料圖)
綠茶多糖提取方法主要有水浸提法、酶提取法、微波提取法、超聲波提取法及酸、堿提取法等，其中，酸、堿提取法對提取條件要求高，目前應用較少。近年來，研究人員對綠茶多糖的提取進行了大量的研究，由于大多數生物活性多糖在性質上是極性的，因此提取多糖時常使用熱水和熱堿溶液等極性溶劑。目前綠茶多糖應用最多的提取技術為水浸提法，其次為酶提取法、微波提取法。超臨界萃取技術、反膠束萃取技術以及復合提取技術等還未見在綠茶多糖的提取中應用。各提取方法的提取率從高到低依次為微波提取法、酶提取法、超聲波提取法、水浸提法。由于綠茶的品種不同、產地不同、采摘時間不同，提取率也不相同，影響綠茶多糖提取率的因素還有茶樹的生長環境、樹齡、加工工藝、鮮葉成熟度等。研究果膠酶和單寧酶同時處理對綠茶中多糖提取的影響，發現同時處理是一種有效的提取多糖的方法，并且能顯著增強其清除自由基的活性。
由于不同提取方法得到的綠茶多糖可能存在結構、生物活性等的不同，因此，可以根據所需生物活性的要求，選擇不同的提取方法。
二、綠茶多糖的分離純化技術
通過不同的提取方法得到的綠茶粗多糖，需要通過脫蛋白、脫色、純化等步驟，才能進一步研究其化學結構、作用機理、構效關系等。
1、綠茶多糖的脫蛋白
綠茶多糖脫蛋白一般采用Sevage法、三氯乙酸法和層析法，目前已有大量關于這3種脫蛋白工藝的報道。例如，杜景東等研究了云霧綠茶多糖提取方法的優化以及Sevage法除蛋白的最佳工藝；王傳名等研究日照綠茶粗多糖的脫蛋白工藝，研究結果表明：三氯乙酸法的脫蛋白效果最好，脫蛋白后茶多糖溶液pH為4.0，茶多糖含量為72.5%，茶多糖保留率為66.8%，蛋白脫除率為68.4%。任健研究了信陽毛尖多糖的除蛋白方法，他提出利用蛋白水解酶處理后再用Sevage法除蛋白，其提取率比單用Sevage法提高很多。陳義勇等采用Sevage法、三氯乙酸法和聚酰胺吸附柱層析法進行脫蛋白效果比較，研究結果表明，聚酰胺吸附柱層析法脫蛋白效果最好，蛋白脫除率為94.5％，多糖保留率為91.4％；而三氯乙酸法會引起多糖降解，蛋白脫除率為40.8％，多糖保留率僅為47.2％，Sevage法脫除蛋白次數最多，多糖損失大，蛋白脫除率為72.7％，多糖保留率為55.8％。綜上所述，茶多糖除蛋白工藝需要根據原料的不同不斷進行優化，而非簡單借鑒。
2、綠茶多糖的脫色
綠茶多糖在提取過程中，存在大量色素，影響進一步的分離純化。要采取一定方法除去色素，改善綠茶多糖的外觀，從而為結構及構效關系的研究奠定基礎。關于綠茶多糖脫色方法的研究，已有很多報道。例如，任健的研究結果表明活性炭脫色法會吸附多糖造成損失，采用H2O2脫色法為粗多糖進行脫色較為合適；陳萍等對粗老龍井茶多糖脫色時發現，采用H2O2脫色法進行脫色后，茶多糖的活性會降低；王元鳳的研究結果表明采用D315樹脂脫色效果好，而且還兼有脫蛋白的作用，在脫色條件為溫度35～55℃，酸堿度4.5～6.5時，茶多糖溶液的脫色率可達到89.82％，蛋白質去除率為93.95％，多糖保留率為64.86％；陳義勇等采用聚酰胺、粉末活性炭、吸附樹脂對綠茶粗多糖進行脫色，研究結果表明聚酰胺吸附柱層析法脫色效果最好。
3、綠茶多糖的純化技術
綠茶多糖的純化方法有沉淀法、超濾法、鹽析法、柱層析法等。目前，研究最多的是DEAE-52纖維素柱層析和SephadexG-100凝膠柱層析兩種方法。陳海霞以低檔綠茶中提取到的茶粗多糖為原料，采用DEAE-52纖維素柱層析進行純化，經水和0.1mol/L、0.2mol/L、0.5mol/L的NaCl溶液梯度洗脫后，得到TPS-1、TPS-2、TPS-3和TPS-4等4個組分；周宇波采用水熱法對中茶108粗老葉中的茶多糖進行提取，采用DEAE-52纖維素柱進行純化，用蒸餾水及不同濃度的NaCl溶液依次進行分段洗脫，得到5個亞組分，分別命名為F0、F0.1、F0.2、F0.3和F0.4；寇小紅從龍井43茶樹粗老葉中提取的粗多糖，經過不同孔徑的超濾膜進行初步純化，截留液經過DEAE-52纖維素離子交換層析純化后，得到8個不同的分級組分，其中，5個酸性多糖和3個中性多糖，再經過丙烯葡聚糖凝膠SephacrylS-300柱層析系統進行純化，得到14個組分。綜上所述，在所有的常用純化技術中，DEAE-52纖維素離子交換層析純化方法效果最好，但是其純化效果亦與原料有關。
三、綠茶多糖的結構組成
如前所述，綠茶多糖的糖的部分主要由阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、木糖、巖藻糖等組成，大量研究結果表明茶樹品種和產地均會影響多糖中單糖的組成。經氣相色譜分析得到單糖組成，結果詳見表1。
另有研究結果表明，不同提取工藝、脫色方法和純化技術等對多糖中單糖的組成影響不大。
四、綠茶多糖的生物活性研究
近年來，科研人員對綠茶多糖生物活性進行了大量研究，主要研究了綠茶多糖的抗氧化、降血糖、抗腫瘤、提高免疫力等方面。
1、抗氧化
綠茶多糖具有較強的抗氧化能力，對預防心腦血管疾病和延緩衰老具有重要作用。其抗氧化能力主要通過清除自由基、對脂類的氧化抑制和對鐵離子的還原能力等來反映。目前，綠茶多糖抗氧化活性的評價，主要通過超氧陰離子自由基、羥自由基和亞硝基等體外清除活性及鐵離子的還原能力來進行研究。例如，尹學哲等研究表明，綠茶多糖對ROO·、O2-·、·OH及H2O2均有清除作用；受試者食用綠茶多糖后，血漿及VLDL、LDL和HDL過氧化脂質水平明顯降低，在體外進行氧化修飾時，LDL氧化延滯時間明顯延長。研究結果提示，綠茶多糖可增強血漿及脂蛋白抗氧化能力，起到預防心血管疾病和延緩衰老的作用。陳萍等采用不同濃度的乙醇從龍井粗老茶葉中提取到的組分TPS70抗氧化效果好且得率高，在體外模擬人工胃液環境中，組分TPS70降解為還原糖和寡糖片段，降解片段穩定在120ku左右。Fan等采用陰離子交換樹脂D315將提取的茶多糖分離成中性茶多糖和酸性茶多糖，并對這兩種茶多糖進行脫金屬離子處理后測定其抗氧化能力。結果表明，所有茶多糖均表現出不同程度的抗氧化活性，其中去除金屬離子的TPSI抗氧化活性得到大幅提升。Ren等通過研究紫陽含硒綠茶SeTPS對小鼠肝氧化應激的影響發現，飼喂SeTPS組的小鼠肝臟脂肪變性和氧化應激損傷明顯減輕，抗氧化性和肝脂水平均恢復到正常值。
2、降血糖
國內外研究發現茶多糖具有顯著的降低血糖的作用，并且茶葉越粗老血糖降低效果越好。俞東寧等從粗老龍井茶葉中采用水浸提法提取多糖，組分TPS70抗氧化效果最強，而且對糖尿病小鼠的脂多糖升高有顯著的抑制作用。賈亮亮等分別采用酶法、熱水提取法和冷水提取法提取了鄂產綠茶的茶多糖，結果表明3種提取方法獲得的綠茶多糖對α-葡萄糖苷酶的抑制作用無明顯差別；酶法提取的綠茶多糖對α-淀粉酶和蔗糖酶活性的抑制作用強于熱水提取法、冷水提取法所得的綠茶多糖，具有較好的體外降血糖活性。鐘靈等的研究結果表明，恩施綠茶茶多糖能明顯降低糖尿病大鼠血糖，增強超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、肝葡萄糖激酶的活性，減少血清中丙二醛的含量，升高脾臟、胸腺系數，具有降血糖、抗氧化和增強機體免疫功能的作用。Wang等研究表明，綠茶中的一種水溶性茶多糖7WA在高葡萄糖水平時能夠顯著增加胰島素分泌，從而起到良好的抗糖尿病的作用。綜上所述，茶多糖降血糖的機理主要有：①降低由四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖糖度；②減輕四氧嘧啶對小鼠胰島的損傷，改善受損β細胞的功能；③清除自由基，提高肝臟抗氧化能力；④調節糖代謝。
3、抗癌、抗腫瘤
茶多糖的抗癌、抗腫瘤活性主要通過激活機體免疫系統和提高機體免疫功能來增強抗腫瘤能力。何念武等采用熱水浸提-乙醇沉淀法制得商洛綠茶粗多糖，經DEAE-52纖維素柱分離后得到3個組分，并發現3個組分均可抑制MCF-7細胞的生長，其抑制作用隨著質量濃度的增加而增強。寇小紅從炒青綠茶中提取的粗多糖，分子量在20kD左右的組分對小鼠巨噬細胞系Raw264.7有顯著免疫活性。周宇波發現中茶108中性多糖F0.1～F0.3能顯著抑制HeLa細胞的增殖，最高抑制率為10.43%，酸性茶多糖F0能顯著促進HeLa細胞增殖。夏道宗等發現安吉白茶多糖在體外能顯著抑制S180細胞的生長，并且具有明顯的劑量依賴效應；在體內，安吉白茶多糖可使荷S180實體瘤小鼠腹腔巨噬細胞吞噬能力顯著升高。Liu等利用偶氮甲烷/葡聚糖硫酸鈉小鼠模型和IL-6誘導的結直腸癌細胞系研究了TPS對CaC的抗腫瘤作用，結果表明TPS能夠通過平衡細胞微環境，顯著降低腫瘤發生率和腫瘤大小，并顯著抑制促炎細胞的浸潤和促炎細胞因子的分泌。Gao等通過研究中茶108中茶多綠茶多糖抑制腫瘤生長的具體機理為促進巨噬細胞、淋巴細胞和自然殺傷細胞的成熟、分化和繁殖，產生各種細胞因子，使腫瘤細胞的生長受到抑制或引起腫瘤細胞的凋亡。
五、存在問題和發展前景
綠茶的研究主要集中在茶多酚和兒茶素的開發和利用方面，綠茶多糖的研究相對薄弱，商品化程度低。近年來，綠茶多糖的多種保健功能不斷揭示，國內外的研究報道逐漸增多。但是，綠茶多糖的提取技術尚不成熟，得率和純度不高，無法滿足工業化生產的需求。并且，綠茶多糖的生物活性、結構、構效關系等尚沒有科學結論，還沒有制定引導綠茶多糖行業規范化發展的行業標準。隨著綠茶多糖的價值被逐漸認識，其在醫藥、食品保健等行業中已有應用和開發。“茶多糖泡騰片”“復方硒茶多糖”“茶多糖膠囊”等初級茶多糖保健產品已進入市場，由此可見綠茶多糖的研究大有可為。
我國是世界第一大茶葉生產國，茶葉資源十分豐富。在茶葉生產中，特別是綠茶目前一般只采摘春茶，而每年茶樹修剪后的粗老枝葉通常被焚燒或者廢棄，造成資源的浪費。茶多糖具有治療糖尿病、抗癌等重要的生物活性，并且茶樹粗老葉中茶多糖的含量高于新葉。因此，隨著對茶多糖研究的深入，充分利用茶樹資源，提高茶葉生產的附加值和茶樹資源利用率，對我國的茶產業健康發展具有深遠的意義。
