全 文 ：茶色素抗菌抗病毒作用的研究进展
湖南 医科大学茶与健康研究室 (长沙 4 1 0 0 7 8) 曹 进 .
摘 要 概述了近年来国内外对茶色素抗微生物作用的研究进展 。 茶色素在抑制致龋 、致牙周病
细菌 、消化道病原菌 以及皮肤真菌和抗病毒 , 尤其是抗艾滋病等方面 , 显示 了良好的药理作用 。
关健词 茶 色素 微生物 细菌 病毒
传统 的观点认为 , 茶 中的主要活性成分
是绿茶中的多酚类化合物 。 绿茶多酚类化合
物在抗癌 、抗 口 腔常见病等研究 中也表现 了
很强 的生物活性 〔‘ , 2〕。 因此 , 在历来 的相关研
究中 , 人们大多使用绿茶 , 尤其是绿茶多酚类
化合物作为保健 、药理作用研究的实验材料 。
近年来 , 随着茶与人类健康研究 日益成 为国
际间的热门课题 , 红茶多酚 , 即茶色素的药理
作用研究开始为人们 所关注 。 1 9 9 5 年 , 一项
由世界粮农组织 (FA O )发起 , 由英 国 、美 国 、
加拿大专家组成的指导委员会 , 在美 国几所
大学展开的研究项 目—红茶对人体健康作用的研究正式启动‘3〕。 同时 , 国际上对茶色素
抗菌 、抗病毒作用 的研究有了令人瞩 目的进
展 。然而 , 我们至今未见国内外有关该领域的
研究进展综述 。 我国是世界红茶主要生产国
之一 , 除 中国外 , 世界 饮茶人 口 的 90 % 以 上
是传统的红茶饮用者 。所以 , 开展茶色素对人
体健康研究有着十分重要的意义 。
图 1 茶黄未和茶红素的分子结构
1 茶色素的化学结构
茶色素是茶叶中的多酚类化合物在酶促
氧化或非酶性 氧化作用下衍生 的聚合物 〔们 。
这个在国际上 尚无统一名称的物质 , 在 国外
称之为红茶多酚 (bla e k t e a p o lyp h e n o ls ) , 我
国多称之为茶色素 (tea p ig m ent )或红茶色素
(bla e k t e a p ig m e n t )
。 红茶制造过程 中的发
酵工艺使茶叶 中的多 酚类大量氧化 , 衍生成
茶色素 。 也可通过酶性或非酶性的氧化作用
将绿茶 中多酚类物质转化为茶色素 。
已知茶 色素的初级氧化产物 为茶黄
素 (th e a fla v in , T F ) 。 目前已从 T F 中
分离 出 3 种单体 , 分别为 T F 的单没
食子 酸酷 A (T FZA ) 、 B (T F ZB ) 以及
T F 双没食子酸醋 (T F 3 ) 。 T F 进一步
氧化生成茶红 素 (th e a r u b ig in , T R ) ,
T F 和 T R 的分子结构如图 l 。
T R 是一类多种成分的化 合物 ,
既包 括有儿茶素在酶促氧 化下的产
物 , 也有儿茶素及其聚合物与蛋 白质氨基酸
和糖类之 间的非酶性氧化作用的产物 。 T R
的化学 , 虽然国内外有不少研究 , 但 了解还不
够 , 如茶色素的实际组成和结构特点等 。有的
T R 能进一步氧化并与其他化合物发生聚合
和缩合 , 形成结构未明的暗褐色复合物 。这类
复合 物被称 为茶 褐素 (t hea b ro w n ) , 国外 称
为高聚化合物 (t h e af ul vi n) , 经红外光谱测定
A d d r e s s
:
C a o Jin
,
T e a a n d H e a lth L a b o r a t o r y
,
H u n a n U n iv e r s it y o fM ed ie a l反ie n e e s , Cha n g s ha曹 进 男 , 助理研究员 , 湖南医科大学茶与健康研究 室主任 , 从事茶与人类健康研究 10 余年 。在国内外已 发表论文 56篇 , 1 9 9 2 年应邀赴 日本世 界茶科学大会 、东京齿科大学作茶抗 龋研究的学术报告 。 1 9 9 3 年 , 以 中国氟研究协会茶与健康研究协作组组长身份在 国际氟化物协会年会上宜读论文 。 1 9 9 5 年 , 应韩 国食品科学会的邀请 , 在第三届国际绿茶讨论会 上作“中国的茶与健康研究进 展 ”专题报告 。
一
6 3 6
.
和核磁共振谱试验证明是多酚高聚物 〔幻 。
2 茶色素的药理作用
2
.
1 抑制致龋 、致牙周病细菌 : 从流行病学 、
体外实验 已证实了儿茶素抑制变形链球菌生
长的作用〔6一幻 , 其机理为儿茶素 通过抑制 葡
糖基转移酶 (G T F )活性 , 使细菌失去合成 葡
聚糖 的能力 , 从而大大减少了导致龋 齿菌斑
的形成 , 然而这些研究均是以绿茶及 绿茶多
酚作为实验材料 。
1 9 9 0 年 , 来 自日本不 同研究机构 的研究
结果证 实 , 红茶提取 物抑 制 G T F 酶 活性 的
效果优于绿茶 。 红茶提取物对胞外多糖 的合
成 有明显的抑制作 用 。 T F 、 T F : A 、 T F ZB 和
T F
3 在 1 m m ol / L 一 1 0 m m ol / L 浓 度 时 对
G T F 有强抑制活性 , 其抑制能力超过儿茶素
的各个单体〔9 , ‘。〕。 以 茶色素 、 T F 的 4 种单体
作为实验材料 , 观察 了它们对葡 聚糖形成 的
影响 。 结果显示 , 10 m g / m L 茶色素对葡聚糖
形成的抑制率为 90 % , 在 1 0 m m ol / L 时 T F 、
T F
Z
A
、
T F
Z
B 和 T F 3 对葡聚糖形成抑制率 依
次为 98 % 、 97 写 、 97 %和 98 % 。在儿茶素类化
合物中 , 茶色素对葡聚糖形成的抑制能力 最
强 〔‘1〕。 近年来 已有关于茶色素及 T F 类化合
物抗龋作用优于绿茶及儿茶素的报道〔‘2〕 , 但
至今未见进一步的临床观察报道 , 以 支持实
验室的发现 。
在龋病的发生 、发展 中 , a 一淀粉酶也是一
个十分 重要的因素 , 因为这种酶能使 淀粉分
解 、转化成葡萄糖 , 这是 G T F 酶转化葡聚糖
的重要 前提 。 据报道 , 使用同一原料制成红
茶 、乌龙茶和绿茶后 , 观察了 3 种茶提取物对
人唾液中淀粉酶活性的影响 。结果表明 , 红茶
提取物能专一地降低淀粉酶活性〔‘3 , 。 进一步
研究表 明 , 茶色素的主要组分对 a 一淀粉酶活
性有显著的抑制作用 , 其作用强弱 以下列次
序递减 : T F 3 > T F ZA > T F ZB > T F 。 结构和功
能的相关性分析表明 , 在 C 3 一O H 上有没食子
酞基 团显示有强抑制作用 , 这种抑制效应可
增强 1 0 倍 , T F 对 a 一淀粉酶的抑制作 用大于
儿茶素化合物 〔‘4〕。
《中草药》1 9 9 8 年第 2 9 卷第 9 期
产黑素类杆菌与大多数炎症性牙周病有
密切关系 , 在慢性成年和进行性成年牙周炎
中 , 眼类杆菌是产黑素类杆菌中毒力最强 、且
是上述牙周病的重要病原菌 。 由中美学者在
美 国完成的一项实验表明〔15j , 红茶沸水浸提
物有效地抑制了眼类杆菌的生长 。 日本的实
验还表明 , T F 和 T R 可以抑制牙周变性的重
要 致病 菌— 产黑 素 类拟 杆 菌 (bla c k 一p ig -
m e n te d b a e t e r o id e s
,
Bp B )的生长并有效抑制
了这种细菌的胶原酶活性〔, 6 , 。
2
.
2 抗其它细菌的作用 : T F 及其 4 个单体
对 肉毒 芽抱杆菌 、肠炎杆 菌 、金 黄色葡 萄球
菌 、英膜杆菌 、蜡样芽胞杆菌 、志贺 氏细菌均
有显著的抑制作用 。 这个较大规模的绿茶多
酚与茶色素抑菌试验发现 , 茶色素具有与绿
茶多酚相似的抑菌作用 , 茶色素较分离 出来
的茶黄素 4 个单体的抗菌作用更 明显 , 说 明
T F 各组分具有协同抑菌作用〔‘7〕。 T F 对金黄
色葡萄球菌 的抑制作用 , 在另一项试验 中也
得到了证实 〔‘的 。 红茶提取物对百 日咳菌有很
强的杀灭作用 , 尤其是 T F 没食子酸醋 , 在 1
m g / m L 浓度下 , 24 h 可完全杀死百 日咳菌 。
红茶提取物 可使霍乱弧菌 V ib ri 。 : ho le ra ‘ 凝
集而无法活动 , 红茶提取液 与细菌接触 l h
可使弧菌致死 。 霍乱弧菌溶血素和兔红血球
进行 的测定表 明 , 0 . 3 拜L / m L 红茶提取液即
可使细菌溶血活性抑制 71 % 。 对霍乱弧菌毒
素和 中国仓 鼠卵巢细胞进行的研究表 明 , 0 . 3
拜L / m L 低浓度红茶提取液 即可 抑制毒素对
卵巢细胞的毒性 。 小鼠活体内实验也 同样证
实 了红茶提取物对霍 乱弧 菌毒素 的抑制活
性 。 用家兔作为实验动物模型进行的观察表
明 , 红茶提取物 可完全抑 制 5 6 9 B 霍 乱菌株
对家兔小肠内的液积累〔‘9 , 2。〕。 另一项类似研
究也证实了红茶提取物具有的抗霍乱弧菌作
用 〔2lj 。 1 9 9 6 年夏 , 日本大阪附近发生病原性
大肠杆菌 01 57 的集体 中毒 。 红茶中的 T F 与
绿茶中的儿茶素一样能杀灭 0 1 5 7 细菌 , 电子
显微镜观察结果发现 , 多酚类化合物 的杀菌
能力表现在对细菌细胞膜 的破坏 ‘川 。
·
6 3 7
-
除病原 菌外 , 人 们还发现 2 . 5 % 的红茶
乙醇提取物可完全抑制须发癣菌 、红色发癣
菌的生长 。儿茶素在 2 . 5 m g / m L 浓度时仍不
能抑制这两种真菌生长 , 但 0 . 5 m g / m L T F 3
可抑制其生长 。 绿茶 、乌龙茶提取液在 s m g /
m L 浓度 时可完全抑制 白癣 菌的发 育 , 但红
茶提取物即使在低浓度情况下也能抑制白癣
菌的发育〔2 3一〕。
2
.
3 抗病毒作用 : 据报道 , 0 . 1 拌L / m L 浓度
的红茶提取液可以 抑制流感病毒 A 和 B 对
犬 肾细胞 的侵染 , 其机理是红茶提取物可抑
制病毒吸附在细胞上 , 而不是抑制病毒在细
胞中的复制 。 活体外 的实验还表明 , 0 . 5 m g /
(k g
·
d )一 9 . 4 m g / (k g · d )的红茶提取物可
降低因流感 B 病毒引起 的肺部感染‘脚 。 已用
红茶 、乌龙茶 、黑茶的提取物分别观察了对引
起病毒性腹泻 的人 轮状病毒的抑制作用 , 结
果表 明 , 80 m g / m L 红茶提取物 可完 全抑制
人轮状病毒 〔26j 。
在有关抗病毒的研究 中 , 较为引人注 目
的是关于红茶提取物以及茶色素抗艾滋病毒
的研究结果 。 研究了 T F 及其没食子酸醋对
艾滋病毒 (包括 H IV 一 1) 的逆转录酶以及各种
细胞的 D N A 和 R N A 聚合酶活性的抑制作
用 。 结果表明 , T F 及其没食子酸醋不仅抑制
逆转录酶 , 而且抑制人体 D N A 聚合酶 a 、 p、 下
以及大肠杆菌的 R N A 聚合酶 。 T F 及其没食
子 酸醋对 H IV 一1 逆转 录酶活性 的 IC S。分别
为 0 . 5 和 0 . 1 拼L / m L 。 T F 、 T F ZA 、 T F ZB 和
T F
3 对 H IV 一 1 逆转录酶 的抑制 常数 (K i) 分
别 为 0 . 4 9 、 0 . 0 3 2 、 0 . 0 2 3 和 0 . 0 2 3 拌m o l/ IJ 。
这项研究表明 , 没食子酞基 团的存在可提高
T F 的抑制效应 〔27j 。 使用儿茶素衍生物进行
的类似研究也证实 了上述结论 〔28J 。
3 展望
近年来 , 大量 的研究报告证实 了茶色素
的抗微生物活性 。 茶色素广泛的抗菌作用来
自于它对细菌蛋白的强凝固 以及对酶的抑制
能力 。 令人感兴趣的还有茶色素对病毒的抑
制作 用 , 尤其是 在一些低浓度下对某些病毒
.
6 3 8
-
(人轮状病毒 、流感病毒 、艾滋病毒 )的抑制能
力 , 甚至与 目前临床使用药物的药效相仿 。然
而 , 我们从大量 的研究报告看到 , 茶色素抗微
生物活性的研究绝大部分还处于动物体内外
实验阶段 , 极少见到有关临床应用的报告 。我
国自唐宋以来的医书中有着大量利用茶叶治
疗细菌性肠道疾病的记录 。 印度 、 日本 、前苏
联也有使用红茶治疗肠道疾病和其他疾病的
病例 。 随着人类对茶色素抗微生物作用基础
研究的不断深人 , 茶色素在抗微生物临床的
应用将会广泛开展 。 茶色素抗微生物的作用
涉及到肠道传染病 、呼吸道疾病 、 口 腔疾 病 、
皮肤疾病和 自身免疫疾病等 , 这些研究结果
为人们将茶色素运用于不 同的临床治疗 (局
部用药 、外用药 、冲洗用药和内服药 )提供 了
依据 。
参 考 文 献
1 K a t iy a r S K
, e t a l
.
C a n e e r L e t t
, 1 9 9 3 ; 7 3 (2
一3 )
: 1 6 7
2 S ak a n a g a S
, e t a l
.
A g r ie B io l Che m
,
1 9 8 9 ; 5 3 (9 )
:
2 30 7
3 G r e m w r o d C
, e t a l
.
T e a a n d C o ffe e T r a d e J
,
1 9 9 6 ; 1 6 8
(6 )
:
3 2
4 安徽农 学院主编 . 茶叶生物化学 . 北京 : 农业 出版 社 ,
1 9 8 0
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1 9 5
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8 曹 进 . 茶叶科学 , 1 9 9 5 ; 1 5 (l ) : 5 7
9 洪田 茂幸 , 等 . 食品 七朋狡 , 19 90 ; 2 5 (6 ) : 1 9
1 0 M a s a o H
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C h e rn Ph a rm B u ll
, 19 90 ; 3 8 (3 )
: 7 1 7
1 1 Is hig a m i T
, e t a l
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P r o e e e d in g s o f In t e r n a tio n al S ym p o
-
s iu m o n T e a S eie n e e
.
1 9 9 1
一 0 8
一
2 6 S hiz u o k a
,
Ja p a n / T h e
O r g a n iz in g C o m m itt e e o f IST S
,
19 9 2
:
2 4 8
、
3 4 7
1 2 Y o s hin o K
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JF o o d H y g S o e
,
Ja p a n
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1 0 4
1 3 T a n a k a N
, e t a l
.
N IPPo n K a s ei G a kk a ish i
,
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5 8 7
1 4 H o n d a M
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P r o e e e d in g s o f In te r n a tio n a l S ym p o
-
s iu m o n T e a S e ie n e e
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1 9 9 1
一 0 8
一
2 6 Shiz u o k a
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Ja p a n / T h e
O r g a n iz in g C o m m itt e e o f IST S
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1 6 CA
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9 5 1
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l 9
2 0
2 1
2 2
2 3
2 4
T o d a M
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N ip p o n s a ikin g ak u Za
s s hi
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崛 内善信 , 等 . 感染症季摊志 , 19 9 2 ; 6 6 (5 ) : 5 9
T o d a M
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J A PP I Ba e te r
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M a s a k o 5 0
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J A p p l B a e t e r
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1 9 9 1 ; 7 0 (2 )
:
1 0 9
岛村忠腾 . 茶 , 1 9 96 , (1 0 ) : 3 0
大久保幸枝 , 等 . 日本耙菌李摊志 , 1 9 91 , 4 6 (2) : 5 09
中里 贤一 , 等 . 日本展萄化季含志 , l , 9 3 ; 6 7 (3 ) : 3 0
2 6
2 7
N ak ay a m a M
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L e t t e r s in A p p l M ie r o b io
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(1 1 )
: 3 8
张国营 , 等 . 中国病毒学 , 1 9 9 3 , 8 (2 ) : 1 5 1
N a k a n e H
, e t a l
,
P r o e e e d in g s o f In t e r n a t io n a l S ym Po
-
s iu m o n T e a Se ie n e e
.
1 9 9 1
一0 8
一
2 6 S hiz u o k a
,
Ja p a n / T he
O r g a n iz in g C o m m it te e o f IST S
,
19 9 2
:
2 8 2
陶佩珍 , 等 . 中国医学科学 院学报 , 19 92 ; 14 (5 ) : 3 34
(1 9 98
一
0 2
一
1 7 收稿 )
毛细管电色谱及其在中药复杂成分△
分析中的应用前景
中 国科学院大连化学物理研究所国家色谱研究分析中心 (1 1 6 0 1 1) 苗建 中’ 邹汉法
摘 要 综述 了具有高效液 相色谱和毛细 管电泳二者优势的 毛细管 电色谱的基本概念 、 特点 、研
究进 展和应用 , 并展望其在中药复杂成分分析中的应用前景 。
关键 词 中药 毛细管 电色谱 成分分析
1 毛细管电色谱基本概念和特点
毛 细 管 电色 谱 (e a p illa ry E le e t r o c h r o -
m a t o g r a p hy
,
C E C )〔‘一 3〕是综合了毛细管电泳
(C E )和 H P LC 的优势而发展起来 的新型 电
分离微柱液相色谱技术 。 C EC 一般采用熔融
的石英毛细管柱 , 在柱 内填充或管壁键合 固
定相 , 用高压直 流电源 (或加一定 的压力 )代
替 高 压 泵 , 即 用 电 渗 流 (E le e t r o o sm o t ic
Fl o w
,
EO F) 代替压力驱动流动相 , 溶 质依据
它们在流动相与固定相中的分配系数的不 同
和 自身 电泳淌度 的差异得到分离 , 因而既能
分离中性物质又能分析带 电组分 。 C EC 是把
C E 的高效和 H PLC 的选择 性 (大量 可选择
的固定相 )有机地结合 , 它克服了 C E 选择性
差 和分离 中性物质 的困难 , 同时大大提高 了
液相色谱的分离效率 , 形成了 自己独特 的高
效 、微量 、快捷 的特点 , 开辟 了高效微分离技
术的新途径 。
C E C 主要有 以 下 特性 : (1) 采用的是电
场驱动的 E O F , 其扁平的流型较 H P L C 的抛
物 线流型有 高得多 的柱效 。 (2) 没有背压间
题 , 可 以使用更小粒度 的填料和更长的毛细
管柱 , 具有更高的分辨能力 。 (3 )在高 p H 下
E O F 很大 , C E C 有可能解决大范 围中性分子
的分 离问题 。 (4 )在分离 中性分子时 , C E C 不
需要 如胶束电动色谱 (M E K C )那样使用表面
活性剂 , 有利于和 MS 联用 。 (5 )在低 p H 下 ,
如果选择合适的填料 , 如离子交换树脂 , 也可
对带 电组分 达到很好 的分离 。 (6 )C E C 类似
于 C E 采用在柱检测 , 检测的死体积很小 , 有
利于提高柱效和检测灵敏度 。 (7 )加压电色谱
(P E C )是在加 电压的 同时 , 附加一定压力驱
动流动相 , 其优点是避免分 离过程 中产生气
泡 , 提高稳定性 。 又可用压力来控制流速 , 缩
A d d r e s s
:
R u i Jia n z h o n g
,
N a tio n a lCh r o m a to g r a p h ie R e s e a r eh & A n a ly sis C e n t r e
,
D a lia n In s tit u t e o fC he m ie a lPhy s ie s
,
C hin e s e A e ad em y o f S eie n e e s
,
D a lia n
丙建 中 男 , 主管医师 。 1 9 8 7 年 7 月毕业于第二军 医大学 , 获学 士学位 ; 1 9 9 4 年 7 月在第二军 医大学获硕士学位 ; 1 9 97
年 7 月在南京药科大学毕业获博士学位 。 1 9 9 7 年 10 月进人中科 院大连化物所博士后流动站进行博士后研究 , 研究方 向为毛细管电色谱在中药 成分分析中的应用 .
△本项 目获 国家杰 出青年资金资助
《中草药》1 9 9 8 年第 29 卷第 9 期 . 6 3 9 .