茶多糖抗氧化延缓衰老的研究进展

史敏 陈雷 郭晓波 侯亚妮 尚丛珊 封兴华

[摘要]茶叶中的茶多糖（TPS），被认为是茶叶中继茶多酚之后又一重要活性成分。TPS由具有多种生物活性、结构复杂的单糖构成，具有降糖、降脂、抗血栓、抗氧化、抗衰老、抗动脉粥样硬化、抗癌及改善机体免疫功能等作用。现代医学研究证明，衰老、炎症、心血管病、癌症的发生与活性氧自由基的增多密切相关，而大量天然产物中的抗氧化成分能够清除自由基，阻断由它们引发的脂质过氧化，起到预防上述疾病发生的作用。本文就TPS在抗氧化延缓衰老方面的相关文献进行综述，旨在为未来TPS的药用研究提供更多参考。

[关键词]茶多糖；自由基；衰老；抗氧化；研究进展

[中图分类号]R339.3+8 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2018）03-0140-04

The Progress of Tea Polysaccharide Effect on Anti-aging of Antioxidant

SHI Min1，CHEN Lei1，GUO Xiao-bo2，HOU Ya-ni1 ，SHANG Cong-shan1，FENG Xing-hua3

（1.Xi'an Peihua University，Xi'an 710125，Shaanxi，China；2.Xi'an Central Hospital，Xi'an 710003，Shaanxi，China；3.the Air Force Military Medical University，Xi'an 710032，Shaanxi，China）

Abstract： Tea polysaccharide （TPS），which is considered to be another important active ingredient after Tea Polyphenols Relay， consists of monosaccharides which have a variety of biological activity and the complex structure. It has hypoglycemic， lipid-lowering， anti-thrombosis， anti-oxidation， anti-aging， anti-atherosclerotic， anti-cancer and improve immune function. Modern medical research shows that aging， inflammation， cardiovascular disease， cancer are closely related to the increasing of reactive oxygen species. A large number of natural products in the antioxidant components can clear free radicals， impede the lipid peroxidation by which it was induced， play a preventive role in the occurrence of these diseases. So we review the related literature of TPS in the anti-aging of antioxidants， and aim to provide more reference for the future TPS medicinal research.

Key words： tea polysaccharide （TPS）； free radicals； aging； anti-aging； research progress

衰老即老化，是生物体普遍存在的不可逆性退行性改变，衰老过程是机体退行性改变持续累积的结果，最终导致器官功能下降和疾病易感性增强。伴随着机体衰老，机体适应性与抵抗力不断衰退，相关退行性疾病如心血管疾病、糖尿病、老年痴呆、癌症等疾病发病率持续上升，严重影响着老年人的生活质量，同时也使老年人的患病率和死亡率显著上升[1]。衰老已成为威胁生命的最大危险，近年来有关抗衰老的研究及报道不断增多。研究表明，在未来的20年里，与衰老相关的疾病将会成倍增加[2]。当今我国人口老龄化加速，社会养老压力日益加大，如何延缓衰老、实现人口健康老龄化，注重提高生活质量，已成为近年来医药领域研究的热点。

当前社会涌现大量有关延缓衰老的保健品，但其成分通常含有激素，对机体有一定的毒副作用，因此寻找一种安全、可靠、无毒害的天然产品来延缓衰老显得尤为必要。研究证实，天然产物大多通过清除自由基来降低机体氧化损伤，以此达到延长物种寿命。大量文献报道，动物、植物中广泛含有多糖，多糖是構成生命体必不可少的天然大分子物质，不仅可维持生物体多项生理功能，且具有独特的生物学活性，如抗氧化、抗病毒、抗衰老、免疫调节及防癌等功能[3-4]。茶作为世界三大饮品之一，是我国的传统饮品。研究表明，茶叶中含有丰富的茶多酚、茶多糖、氨基酸、咖啡因等物质。而茶多糖（Tea Polysaccharide，TPS）是公认的天然抗氧化剂，具有护肝、降压、降糖、减脂、抗辐射、防癌变、抗衰老等作用。TPS的抗衰老活性逐渐被人们所认知，本文对TPS抗氧化延缓衰老方面的研究近况进行综述，从而为延缓衰老及相关疾病的预防提供依据。

茶叶中的TPS，被认为是继茶多酚之后又一重要活性成分，TPS的研究引起了人们极大的关注。TPS由具有多种生物活性、结构复杂的单糖构成，主要为阿拉伯糖、半乳糖及葡萄糖，具有降糖、降脂、抗血栓、抗氧化、抗衰老、抗动脉粥样硬化、抗癌及改善机体免疫功能等作用[1]。现代医学研究证明，衰老、炎症、心血管病、癌症的发生与活性氧自由基的增多密切相关，而大量天然产物中的抗氧化成分能够清除自由基，阻断由它们引发的脂质过氧化，起到预防上述疾病发生的作用[5]。据报道，绿茶的抗氧化作用主要来自茶多酚，而红茶的抗氧化作用主要来自TPS。然而，目前关于抗氧化延缓衰老的相关文献报道较多，但主要集中在茶多酚上，但与TPS相关的非常少，因此本文就TPS抗氧化延缓衰老的研究进行综述。

1 直接清除活性氧自由基

正常情况下，机体具有自身的抗氧化防御系统，可通过清除活性氧（Reactive Oxygen Species， ROS）维持机体自由基平衡。抗氧化防御系统由两种抗氧化物构成，一种为酶类，如超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）、过氧化氢酶（Catalase，CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase，GSH-PX）等，另一种为非酶类，如维生素C、维生素E、谷胱甘肽、尿酸、胆红素等。其中SOD是公认的作为清除自由基的首要物质，该酶可分解自由基而达到抗氧化功能，因此被视为机体的“清道夫”。大量文献研究表明，SOD活性与机体的寿命及免疫功能成正相关。不同生物体的SOD活性不同，越长寿者肝中SOD含量越高，如老鼠SOD活性较低，易患癌症和疾病，寿命也仅有几年。灵长类动物SOD活性高，寿命较长，可达五六十岁。然而，人的SOD活性更高，所以寿命应该更长。但是伴随年龄增长，机体内自由基生成多而清除减少，再者机体SOD的活性持续下降，导致ROS和自由基的体内持续蓄积。蓄积的自由基损伤胞膜及胞内核酸和蛋白质等大分子，引发脂质过氧化反应，其代谢产物会影响DNA的传递表达和酶的活性，并且引起线粒体的变性、破裂及渗漏，从而干扰了细胞的正常代谢，促进了机体衰老发生。因此通常将生物体内SOD水平高低作为检测组织细胞衰老与死亡的直观指标。

自由基学说认为，体内活性氧产生过多或清除过慢会加速人的衰老及伴发的各种疾病。研究表明[6-7]，TPS是一种非常优良的天然抗氧化剂，其抗氧化活性的作用机制与TPS中的一些活性位点（如：带有酚羟基的氨基酸）有关，可能是捕捉了自由基或与之产生氧化还原反应，或TPS大分子将自由基包裹起来使其无法进行氧化反应，但其具体作用机制尚不清楚。众多学者在动物、人体开展了TPS抗氧化实验研究。TPS抗氧化研究的评价指标多以活性氧簇、1，1–二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和还原力变化等为主。结果表明，TPS可显著清除羟自由基（OH-）、超氧阴离子（O2-）、NO2-、DPPH等多种自由基[8-9]。Wang等[10]发现，在25～400μg/ml浓度范围内的粗TPS对DPPH自由基的清除率为36.58%～86.88%，且清除能力呈浓度依赖性。何晓梅等[11]关于体外抗氧化活性的研究表明，TPS具有较强的还原能力及对羟基自由基的清除能力，且随TPS浓度的增加，其还原力相应增强。当浓度在120～160μg/ml时，TPS的还原力与50μg/ml的维生素C还原力相当，并对亚硝基同样具有清除作用。于淑池等[12]的体外研究表明，TPS可抑制强氧化剂H2O2的作用，随着苦丁茶TPS浓度增加，对H2O2的抑制作用逐渐增强，当TPS浓度为600μg/ml时与维生素C的抗氧化活性越相近。

2 抑制脂质过氧化反应

体内主要的活性氧自由基有O2-、OH-及H2O2，可引发脂质过氧化，从而导致衰老、血管硬化等疾病发生。研究显示，TPS可清除体内过多的氧自由基，从而阻断自由基反应链。过多的活性氧自由基可使外周血脂蛋白氧化应激，尤其低密度脂蛋白氧化修饰转化为氧化性低密度脂蛋白，后者是血管粥样硬化重要的致病因素。全吉淑等[13]的体外实验表明，TPS可明显降低血浆极低密度脂蛋白胆固醇（VLDL）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL）过氧化脂质水平。当体内吸收的TPS含量越多，则机体的抗氧化能力越强，血浆中的氧化性LDL越低。而且，TPS可显著延滞LDL的氧化修饰时间，使LDL氧化修饰启动时间推迟，抑制针对LDL的氧化修饰，此机制在解释TPS的降脂、降糖及防治心脑血管硬化等的药理作用方面具有举足轻重的作用[14]。相比于高脂模型和CCl4诱导肝损伤小鼠模型，TPS在处理血清总胆固醇（TC）、LDL-C、甘油三酯（TG）、天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶等毒性评价指标方面，均出现了不同程度的降低，同时肝脏及心脏等组织中SOD、GSH-Px、CAT的表达明显升高，而肝脏脂质过氧化产物15-F2t特异性前列腺素和MDA显著下降，从而改善了机体的抗氧化活性，抑制了脂质过氧化对肝脏的损害[15-17]。

3 激活抗氧化防御系统

细胞内存在抗氧化防御系统，可及時清除体内过剩的自由基，维持自由基的动态平衡。抗氧化防御系统除了包括SOD、CAT、GSH-PX等外，还有一些非酶类的化合物（维生素E、维生素C等），而TPS抗衰老作用是通过激活抗氧化酶防御体系和清除自由基发挥作用的。孙红梅[18]的研究显示，TPS通过增强抗氧化能力，使中国摔跤女运动员赛前训练的自由基代谢和无氧运动能力出现积极改善。该研究中，作者选取了20名优秀中国摔跤女运动员为研究对象，4周赛前训练后，TPS组血浆中的SOD、GSH-Px、CAT、GSH和谷胱甘肽还原酶（GR）水平均显著升高，MDA显著降低，从而推断出TPS干预可促进赛前训练期红细胞和血红蛋白合成，从而减轻了氧化应激导致的骨骼肌、心肌和肝脏损伤[18-19]。Ren等[20]研究发现，富硒茶TPS可显著提高糖尿病小鼠肝肾组织SOD和GSH-Px活性，降低脂质过氧化产物丙二醛（Malondialdehyde，MDA），从而可减轻糖尿病小鼠的氧化应激对胰岛组织的损伤。

4 调节机体免疫来延缓老化

20世纪60年代，Walford提出衰老免疫学理论，认为免疫系统是衰老过程中的调理装置，具有增龄变化的特点。衰老时免疫系统主要表现在两个方面：一是正常免疫功能减退，如免疫器官胸腺、淋巴结的萎缩及纤维化，免疫细胞数量减少，免疫应答滞后，免疫功能减退；二是自身免疫反应过强，主要表现为对自身抗原免疫能力提高，但对外来抗原免疫反应下降。

免疫系统是机体执行免疫应答、实现免疫功能的重要系统，由免疫器官、免疫细胞、免疫分子构成。目前天然产物多糖的免疫调节成为生命科学领域的研究热点。大量研究表明，TPS不仅能清除自由基，而且可激活免疫细胞，如T/B 淋巴细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞（NK），从而提高机体免疫作用和延缓衰老[21-22]。多糖的免疫调节与其作用受体密不可分。首先，其与细胞表面的受体结合后激活细胞内的信号通路，进而活化免疫细胞，促进细胞因子的分泌表达。近年来，Toll 样受体（TLR）是发现的一类非常重要的跨膜信号传导受体，可以识别、结合病原体相关分子模式（PAMP），在固有免疫和适应性免疫中发挥着举足轻重的作用。TLR7是TPS作用于巨噬细胞的靶点，进而激活T/B淋巴细胞、巨噬细胞和NK细胞，提高淋巴细胞CD4+/CD8+的比值，促进免疫球蛋白IgG、NO、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白介素-6（IL-6）、NF-E2相关因子2（Nrf2）等细胞因子的分泌表达，对免疫系统发挥调节性作用[23-24]。然而，TPS对机体的免疫调控活性表达不一，茶树嫩叶多糖[23]、酶法修饰多糖[25]与火棘多糖协同作用[24]，可使机体的免疫活性显著增强。

腫瘤的发生、发展与机体的免疫功能密切相关，TPS通过促进免疫细胞因子的分泌表达，可发挥抗肿瘤疗效。沈健等[26]应用荷瘤模型小鼠，给予TPS干预后，显示TPS不仅可显著提高小鼠的脾指数和血清中IgG含量，还可以诱导小鼠脾细胞产生重要的淋巴因子IL-2和TNF-α。IL-2可进一步诱导Th细胞和Tc细胞增殖，从而刺激B细胞产生抗体，增强NK细胞和LAK细胞活性及诱导干扰素产生等多种效应。TNF-α具有免疫调节和免疫效应功能，可调节巨噬细胞，激活机体的免疫反应。

5 小结与展望

随着现代医药生物技术的迅猛发展，在细胞及分子生物学的推动下，将衰老从微观角度进行的机制研究已取得较大突破，科学家提出了有价值的多种学说，如自由基学说、线粒体DNA损伤学说、端粒学说、生物膜损伤学说、免疫学说、染色体突变学说、遗传程序学说等。在这些学说当中，最具代表性的是自由基学说。

自由基学说是1956年Harman提出的，是目前公认的、研究最广泛的学说。该学说认为机体在氧代谢过程中，大部分氧代谢产生ATP供机体使用，约2%氧代谢后产生ROS和超氧化物自由基（H2O2、羟自由基）。ROS会造成细胞膜损伤、DNA变性及断裂、染色体移位等生物结构严重受损，成为氧毒性加速衰老的关键所在。ROS在氧代谢过程中产生，于细胞线粒体在电子传递链中形成，当电子传递效率低下就会形成大量超氧化物自由基，超氧化物自由基进一步形成ROS，ROS可损伤线粒体。当线粒体损伤时，其电子传递链效率相应降低，进而引起ROS产生增多和线粒体氧化损伤加重，以此形成恶性循环促进衰老。大量研究表明，衰老发生机制与体内自由基蓄积、线粒体损伤及功能异常最为密切[27]。

综上所述，TPS可显著提高SOD、GSH-Px、CAT等抗氧化指标，降低MDA、TC、LDL-C等过氧化指标，体现出较强的抗氧化活性，因此，TPS具有良好的延缓衰老作用，应用前景广阔。尽管有关TPS延缓衰老的研究还不够多，但人们对TPS抗氧化机制的研究，佐证了TPS具有延年益寿之功效，同时为TPS在抗衰老研究中提供了科学依据。但是，目前有关TPS的衰老应用研究不够完善，尤其缺乏大样本衰老动物模型的TPS干预研究和临床随机对照试验（RCT），因此在一定程度上限制了TPS的开发和利用。我国是世界产茶量最高的国家，每年可产茶65万吨。TPS在粗老茶中含量尤为丰富，但随着人民生活水平的提高，粗老茶的使用越来越少，利用粗老茶叶资源提取TPS，特别是对中低档茶叶充分利用具有重要的意义。TPS是一种价廉的良效化合物，深入开展TPS提取分离及其生物学活性的研究，开发具有延缓衰老的保健性食品、药品，让TPS成为我们健康生活的重要一部分。同时茶叶资源的充分利用既提高了经济效益，而且对疾病预防、促进人类健康具有重要意义。

[参考文献]

[1]Martin M.The biology of aging： 1985-2010 and beyond[J].FASEB J，2011， 25（11）：3756-3762.

[2]de Cabo R，Carmona-Gutierrez D，Bernier M，et al.The searchfor anti-aging interventions： from elixirs to fasting regimens[J].Cell，2014，157（7）：1515-1526.

[3]You Lijun，Gao Qing， Feng Mengying，et al.Structural characterisation of polysaccharides from tricholoma matsutake andtheir antioxidantand antitumour activities[J].Food Chem，2013，138（4）：2242-2249.

[4]Wu Wenlin，Zhu Yuanting，Zhang Li，et al.Extraction，preliminary structural characterization， and antioxidant activities of polysaccharides from Salvia miltiorrhiza Bunge[J].Carbohydr Polym，2012，87（2）：1348-1353.

[5]杨军国，王丽丽，陈林.茶叶多糖的药理活性研究进展[J].茶叶学报，2017，58（2）：63-70.

[6]Zhou P，Xie MY，Nie SP，et al.Primary structure and configuration of tea polysaccharide[J].Sci China Ser C Life Sci，2004，47（5）：416-424.

[7]Chen GJ，Yuan QX，Saeeduddin M，et al.Recent advances in tea polysaccharides： Extraction，purification，physicochemical characterization and bioactivities[J]. Carbohydr Polym，2016，153：663-678.

[8]于淑池，侯金鑫.龙井茶多糖对自由NO2清除作用研究[J].食品研究与开发，2012，33（4）： 28-31.

[9]Wang YF，Li YF，Liu YY，et al.Extraction，characterization and antioxidant activities of Se-enriched tea polysaccharides[J].Int J Biol Macromol，2015，77（6182）：76-84.

[10]Wang YL，Zhao Y，Andrae-Marobela K，et al.Tea polysaccharides as food antioxidants： An old womans tale [J]？ Food Chem，2013，138（2-3）：1923-1927.

[11]何晓梅，张颖，许星云，等.低档绿茶多糖的酶法辅助提取及抗氧化活性研究[J].食品工业科技学，2015，36（10）：153-157.

[12]于淑池，王珮，许琳琅，等.海南苦丁茶多糖的提取及对红细胞溶血的保护作用研究[J].琼州学院学报，2015，22（5）：50-55.

[13]全吉淑，尹学哲，金泽武道.茶多糖抗氧化作用的研究[J].中药材，2007，30（9）： 1116-1118.

[14]张芸，倪德江，陈永波，等.乌龙茶多糖调节血脂作用及其机制研究[J].茶叶科学， 2011，31（5）：399-404.

[15]Lu XS，Zhao Y，Sun YF，et al.Characterisation of polysaccharides from green tea of Huangshan Maofeng with antioxidant and hepato protective effects[J].Food Chem，2013，141（4）：3415-3423.

[16]Sun YF，Yang XB，Lu XS，et al.Protective effects of Keemun black tea polysaccharides on acute carbon tetrachloride-caused oxidative hepatotoxicity in mice[J].Food Chem Toxicol，2013，58（3）：184-192.

[17]Wang DY，Zhao Y，Sun F，et al.Protective effects of Ziyang tea polysaccharides on CCl4-induced oxidative liver damage in mice[J].Food Chem，2014，143（1）：371-378.

[18]孫红梅.茶多糖对中国式摔跤女运动员赛前训练自由基代谢和无氧运动能力的影响及相关性研究[J].山东体育学院学报，2014，30（3）：61-66.

[19]孙红梅.中国式摔跤女运动员赛前训练及茶多糖干预期生理生化及血液流变指标的监测研究[J].山东体育学院学报，2014，30（4）：52-57.

[20]Ren DY，Hu YY，Luo YY，et al.Selenium-containing polysaccharides from Ziyang green tea ameliorate high-fructose diet induced insulin resistance and hepatic oxidative stress in mice [J].Food Funct，2015，6（10）：3342-3350.

[21]俞东宁，陈萍，王爽，等.龙井茶多糖对ALX糖尿病模型小鼠氧化应激的影响[J].中国食品学报，2016，16（4）：30-34.

[22]Cao H.Polysaccharides from Chinese tea：recent advance on bioactivity andfunction[J].Int J Biol Macromol，2013，62（11）：76-79.

[23]Monobe M，Ema K，Tokuda Y，et al.Enhancement of the phagocytic activity of macrophage-like cells with a crude polysaccharide derived from green tea（Camellia sinensis）extract[J].Biosci Biotechnol Biochem，2010，74（6）：1306-1308.

[24]Yuan CF，Li ZH，Peng F，et al.Combination of selenium-enriched green tea polysaccharides and Huo-ji polysaccharides synergistically enhances antioxidant and immune activity in mice[J].J Sci Food Agric，2015，95（15）：3211-3217.

[25]余志，石玉涛，倪德江.酶法修饰绿茶多糖对免疫低下模型小鼠免疫活性的影响[J].茶叶科学，2010，30（增刊1）：567-572.

[26]沈健，陈增良，沈香娣，等.茶多糖抗肿瘤及其增强免疫作用的研究[J].浙江预防医学，2007，19（8）：10-12.

[27]Gustavo B.The mitochondrial free radical theory of aging[J]. ProgMol Biol Transl Sci，2014，127：1-27.

[收稿日期]2017-12-22 [修回日期]2018-03-01

编辑/李阳利