茶叶生物活性成分分析及其抗氧化作用研究

茶是人们最喜爱的饮料之一,除了诱人的香味和独特的口感外,还具有一定的营养价值和保健作用。大量的流行病学研究表明饮茶可以减少关节炎、心血管疾病、糖尿病、肥胖症等的发病率,茶的这些对人体有益的作用主要归因于茶叶中所含的多酚类物质,即茶多酚。茶多酚约占茶叶干重的25%左右,以儿茶素为主,其中EGCG(epigallocatechin gallate)的含量最高,约占儿茶素总量的50%左右。这些多酚物质的分子结构中含有多个苯环,而每个苯环上有两个或三个羟基,可作为氢的供体,具有较强的抗氧化作用。同时,茶多酚物质还具有其它一些生物活性。 根据加工过程和化学组成的不同,茶叶可分为绿茶、乌龙茶和红茶。本实验选择这几类茶叶中的龙井、碧螺春、黄山毛尖、松针、立顿绿茶、乌龙茶、立顿红茶为实验样品,分析在不同的浸泡条件下(浸泡次数或浸泡时间),其浸出物中茶多酚的含量、儿茶素的组成、抗氧化作用及其可能具有的其它生物效应。 实验的主要方法和结果： 1.生物活性成分分析 采用改进的Folin-Ciocalteu法测定茶多酚的总含量。以没食子酸作为定量测定的标准物质,在1～10μg/mL范围内,没食子酸的吸光度与其质量浓度呈良好的线性关系,R2=0.9983。分析结果表明,绿茶的茶多酚含量最高,136.62 mgGAE/L;随后是乌龙茶,87.73 mgGAE/L;红茶的茶多酚含量最低,80.81mgGAE/L。 采用高效液相色谱法对茶叶样品中儿茶素和咖啡碱的含量进行分析。结果表明：茶叶样品中儿茶素类物质的含量顺序为绿茶>乌龙茶>红茶。绿茶中EGCG的含量最高,占儿茶素总量的50.52%。茶多酚含量的差异与这几类茶叶的加工制备方法有关。 2.抗氧化作用的测定 采用ABTS法、DPPH法和对铁离子的还原能力来评价茶叶样品的抗氧化作用。ABTS结果表明：茶叶样品的抗氧化作用的顺序为绿茶>乌龙茶>红茶,这与对铁离子的还原能力顺序相同;以DPPH的清除率来表示茶叶样品的抗氧化作用,其顺序为绿茶>红茶>乌龙茶。茶叶样品的一次浸泡液对自由基的清除能力均强于二次浸泡液。茶叶浸泡液的抗氧化作用与茶多酚含量呈正相关,即各茶叶样品中茶多酚含量越高,其抗氧化作用越强,其相关系数分别为0.9072(ABTS法)、0.8117(DPPH法)和0.9121(对铁离子的还原能力)。 3.茶叶浸泡液可抑制过氧化物诱导的细胞膜蛋白损伤 将茶叶浸泡液、t-BHP(tert-butyl hydroperoxide)与红细胞膜作用,然后采用SDS-PAGE检测红细胞膜蛋白谱带。与对照相比,t-BHP对红细胞膜骨架蛋白有损伤作用,形成高分子量聚集体。而加入的茶叶浸泡液可使t-BHP引起的红细胞膜骨架蛋白的聚集体有不同程度的恢复,尤其是对血影蛋白、带3蛋白和锚蛋白条带的聚集体有明显的保护作用。这说明茶叶浸泡液对t-BHP所引起的红细胞膜蛋白损伤有一定的抑制功效,表现其抗氧化作用。 4.茶叶浸泡液对溶菌酶纤维诱导细胞膜蛋白交联的影响 蛋白质淀粉样纤维可诱导细胞膜蛋白交联,主要涉及蛋白质分子间的巯基-二硫键的交换作用。将茶叶浸泡液、溶菌酶纤维与红细胞膜共同作用,采用SDS-PAGE检测红细胞膜蛋白谱带,结果发现溶菌酶纤维可以诱导红细胞膜骨架蛋白聚集,而加入茶叶浸泡液并不能抑制膜蛋白聚集体的生成,即茶叶浸泡液对溶菌酶纤维所导致的细胞膜蛋白损伤没有作用。 5.茶叶浸泡液对红细胞脂质过氧化的影响 采用硫代巴比妥酸法(TBA)检测茶叶浸泡液对红细胞脂质过氧化的影响。结果表明：茶叶浸泡液本身不能引起红细胞脂质过氧化,而加入t-BHP做阳性对照的样品在532nm处有较强的吸收峰,且吸光度值随茶叶浸泡液的浓度的增加而减小,说明茶叶浸泡液可以抑制由t-BHP诱导的脂质过氧化,进一步证明了茶叶浸泡液具有抗氧化作用。 6.茶叶浸泡液对红细胞高铁血红蛋白(MetHb)含量的影响 将茶叶浸泡液作用于红细胞,分别在有、无NaNO2溶液时检测其在631nm处的吸光度。结果表明：在无NaNO2溶液存在时,随茶叶浸泡液浓度的增加,吸光度值有所增加,当浓度达到1 mg/mL时,吸光度值明显增加,说明红细胞中的高铁血红蛋白(Methemoglobin, MetHb)的含量增加;当茶叶浸泡液和NaNO2共同作用于红细胞时,NaNO2可以使血红蛋白迅速地氧化生成MetHb,随着浸泡液浓度的增加,MetHb的含量也随之增加。这就说明浸泡液在较高浓度时具有促氧化作用,并且对NaNO2诱导的红细胞MetHb含量的增加有促进作用,表现出一定的细胞毒性。 综上所述,绿茶中茶多酚的含量最高,其抗氧化能力也最强,红茶中的茶多酚含量最小,其抗氧化能力最弱。抗氧化作用主要表现在可有效的清除自由基、对t-BHP诱导的红细胞膜蛋白聚集有修复作用、对t-BHP诱导的脂质过氧化有抑制作用。另一方面,较高浓度的茶叶样品可以使红细胞的MetHb含量增加,并且对NaNO2诱导MetHb具有促进作用,即茶叶浸泡液在一定的条件下可促进细胞氧化,即所谓的双重作用。……