中国传统民族老鹰茶黄酮类成分研究进展

2019-01-10 06:34秦昭冯堃王文蜀
食品研究与开发 2019年2期
关键词:老鹰黄酮抗氧化

秦昭,冯堃,王文蜀,2,3,*

(1.中央民族大学生命与环境科学学院,北京100081;2.中央民族大学生命与环境科学学院化学实验中心,北京100081;3.中央民族大学生命与环境科学学院转化神经科学中心,北京100081)

老鹰茶,别名老荫(阴)茶、老茶和白茶,通常由毛豹皮樟(Litsea coreana Levl.var.lanuginosa)的幼嫩枝叶经水潦、揉捻和干燥后制成,原产于贵州大娄山,是当地仡佬族、苗族、和土家族等民族的传统茶饮[1]。毛豹皮樟是老鹰茶的主流优选原料植物[1-2],为樟科(Lauraceae)木姜子属(Litsea)常绿乔木,其嫩枝、叶柄和嫩叶双面均密被灰黄色长柔毛,通常生于海拔300 m~2 300 m的山谷杂木林中,仅在中国浙江、安徽、湖南、湖北、四川和贵州等省有分布。民族植物学研究表明,老鹰茶是我国特有的古茶种,始饮于贵州大娄山、赤水河流域等夏季高温湿热的地区,距今已有几百年的饮用历史[1]。相传,贵州的少数民族居民通常将毛豹皮樟的嫩芽(叶)从沸水中捞起来后便阴干存放,当有贵客来时才拿出来饮用,故称“捞阴茶”,因发音相近,逐渐被称为“老鹰茶”;也有传闻说毛豹皮樟生长在崇山峻岭之间,只有老鹰才能飞上枝头,故而得名“老鹰茶”。

作为被《中国茶经》收录的特色茶种资源之一,老鹰茶有许多独特之处,如茶汤呈琥珀色,夏季隔夜不馊,可连饮数日;其口感因含有大量可溶性糖而甘饴回甜[3];其茶气散发兰麝之香,主要成分为芳香油,具有一定的体外抗氧化、抗菌、降血糖和抗癌作用[4];其营养价值与绿茶相当[5],且不含咖啡因[5-6],具有不影响睡眠的优势。据《本草纲目》记载,老鹰茶具有“止咳、祛痰、平喘、醒酒、解毒、消暑解渴、理气健脾、和胃怡神”的功效,属于药食同源植物。据文献调查[1,7],当前老鹰茶主要产自中国四川、重庆、贵州和安徽等地,其中川桂黔三地的许多农民至今仍保留自制自饮老鹰茶的习惯。长期的饮用历史和经验证明,老鹰茶是有益于人体健康的安全饮品[1]。随着当代慢性病人群的不断扩大和食品工业的迅速崛起,食品保健和食品安全问题成为开始越发受到人们重视,绿色保健食品和天然食品添加剂的研发已然成为热点,老鹰茶的天然防馊特点和健康功效保证了其在食品工业内的发展潜力。为让我国传统茶饮得以传承,让老鹰茶在食品工业内得到更深远地发展,为民族地区经济创造更多价值,本文对老鹰茶黄酮类成分的提取工艺、化合物结构及主要生物活性进行了综述。

1 老鹰茶总黄酮的提取工艺

老鹰茶总黄酮(total flavonoids of L.coreana Levl.var.lanuginosa,TFLC)的传统提取方式主要包括醇提取法和水提取法两种。陆维丽等[8]研究发现,在TFLC的提取过程中,水提取-大孔树脂法更优于乙醇提取-正丁醇萃取法,该工艺化学污染小、操作简单,所得固体产物中的黄酮含量高达55.85%,这也证明TFLC是老鹰茶的主要成分。随着研究的深入,TFLC的提取技术在近年逐步得以优化和创新(表1),2011年计红芳等[9]确定了TFLC水浴提取工艺的最佳条件,并对TFLC常温超高压提取工艺进行了优化[10];同年,杨晓凤[11]首次运用纤维素酶成功提取了TFLC,并得出最佳酶解条件;贾学静等[12]随后确定了微波辅助提取TFLC的最佳工艺条件。以上这些成果都为TFLC在食品工业中更深入的产业化开发提供了技术支持和参考。

2 老鹰茶中的黄酮类化合物

TFLC通常采用聚酰胺柱色谱、硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱等柱层析法分离纯化,所得黄酮的化学结构一般借助紫外-可见吸收光谱分析法(ultraviolet-visible spectroscopy,UV-Vis)、核磁共振波谱分析法(nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMR)和质谱分析法(mass spectrometry,MS)等波谱法及化学方法鉴定。从老鹰茶中已分离鉴定黄酮18种,其黄酮母核可分为山奈酚、槲皮素、儿茶素和松属素四类(见图 1),其中山奈酚(1)、山奈酚-3-0-β-D-葡萄糖苷(2)和槲皮素-3-0-β-D-葡萄糖苷(3)由郁建平等[13]在2001年首次从老鹰茶中得到;2008年,陈玉璞等[14]首次发现了老鹰茶中的槲皮素-3-O-β-D-半乳糖苷(4)和山奈酚-3-O-β-D-半乳糖苷(5);随后刘斌[15]从老鹰茶中中分离鉴定了槲皮素(6)、金丝桃苷(7)、紫云英苷(8)、槲皮苷(9)和异槲皮苷(10)等黄酮单体;2012年,张义龙等[16]从老鹰茶醇提物的正丁醇部分首次分离得到山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷(11)、山奈酚-3-O-β-D-(6-O-trans-p-香豆酰基)吡喃葡萄糖苷(12)和山奈酚-3-O-β-D-(6-O-trans-p-香豆酰基)吡喃甘露糖苷(13);2014年,王静等[17]又从相同萃取部位首次获得儿茶素(14)、表儿茶素(15)、山奈酚-3-O-β-D-芸香糖苷(16)、松属素-7-O-β-D-葡萄糖苷(17)和香树素-3-O-α-L-阿拉伯糖苷5种黄酮类化合物。

图1 老鹰茶中主要的黄酮母核类型Fig.1 The main type of flavonoids in Hawk tea

3 老鹰茶黄酮的生物活性

3.1 抗氧化活性

TFLC具有显著的抗氧化活性(anti-oxidant)。2004年,叶辉等[18]率先对老鹰茶黄酮类提取物的抗氧化活性进行了报道,其发现化合物(1)、(2)、(3)具有明显的抗氧化能力,其中化合物(1)活性相对最大。TFLC的抗氧化能力会受到提取方法的影响,Ji H.等[19]发现,相对传统水浴法,采用超高压提取法获得的TFLC的抗氧化活性更高;Ji H.F.等[20]又相继发现老鹰茶的乙酸乙酯提取物、水提取物及石油酯提取物的抗氧化活性均不如其甲醇提取物。TFLC的抗氧化能力还与茶叶成熟度有关,贾学静等[12]运用微波辅助法对成熟叶老鹰茶的总黄酮进行了提取,并用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除法和铁离子还原/抗氧化能力法(ferric-reducing/antioxidant power,FRAP)测得TFLC具有良好的抗氧化活性,且在一定质量浓度范围内呈较佳的效量关系;而Yuan M.等[21]对比研究了不同成熟度老鹰茶茶叶的抗氧化能力后发现,嫩芽老鹰茶清除DPPH自由基和还原铁原子的能力最佳,且能有效防止红细胞溶血。另外,肖璇等[22]的研究成果表明TFLC的抗氧化能力与季节变化也存在一定关系,其发现3月份的老鹰茶醇提取物抗氧化活性最佳,故建议将3月作为老鹰茶的最佳收获期。Tan H.L.等[2]采用多个测试方法综合评价了TFLC的抗氧化活性,结果表明,TFLC具有理想的抗氧化活性,在DPPH自由基清除法、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)[2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline)6-sulphonic acid,ABTS] 自由基清除法和羟基自由基清除能力测定法中,TFLC的半抑制浓度分别为0.059、1.094 mg/mL和2.415 mg/mL;在FRAP法中,TFLC的吸光度为0.684;在β-胡萝卜素-亚油酸法中,TFLC的脂质过氧化抑制率达65.5%。上述研究成果说明TFLC可作为开发安全性高、无副作用的天然抗氧化剂的新来源。

表1 TFLC的提取工艺及特点Table 1 Extraction methods of TFLC

3.2 抗紫外线作用

绿茶因含有丰富的茶多酚而具有较好的抗紫外线活性(anti-ultraviolet activity),是世界公认的绿色美容饮品,也是许多“药妆”的植物原料;而老鹰茶的多酚类含量虽不如绿茶,但其黄酮类含量却明显高于绿茶[5]。陈晓明等[23]以人皮肤纤维细胞为模型,对比研究了蒙山绿茶与老鹰茶的抗紫外线作用,结果表明老鹰茶提取液在较低浓度(1.25 mg/mL和2.5 mg/mL)时的防护作用明显大于同一浓度绿茶提取液,而在较高浓度(5 mg/mL)时老鹰茶提取液防护作用与同浓度绿茶提取液相当,其认为这可能与TFLC有关。由此可知,老鹰茶不仅是具有紫外线防护功效的保健饮品,而且有望成为绿色添加剂的新原料。

3.3 抗炎免疫作用

安徽医科大学药学院的陈琳等[24]于2004年首先发现TFLC具有较强的抗炎作用(anti-inflammatory activity),并说明其机制与抑制白细胞介素-1的生成有关。该院其他研究者还相继发现TFLC能够调节受试大鼠的免疫功能,对佐剂性关节炎[25-26]和胶原性关节炎[27]具有显著疗效,且对角叉菜胶诱导的大鼠足肿胀有明显的抑制作用[28]。这些数据为老鹰茶的免疫增强作用提供了一定证据,为其成为新的天然保健食品提供了依据。

3.4 保肝作用

非酒精性脂肪肝(aonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的病程包括单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎和脂肪性肝纤维化,最后可能演变为脂肪性肝硬化和肝癌[43]。倪鸿昌等[29]在2006年确定了老鹰茶防治脂肪性肝炎的有效部位是黄酮;随后王建青[30]的研究结果证实TFLC能够通过抑制肿瘤坏死因子-α的生成对非酒精性脂肪性肝炎起到较佳的治疗效果。同时,近年也有研究显示TFLC能够防治脂肪性肝纤维化。2010年,Huang C.等[31]发现TFLC可以阻止实验性大鼠肝纤维化;同年孙玲[32]等又发现TFLC的抗肝纤维化作用可能与其能阻断肝纤维细胞中的Smads信号传导通路有关,随后该成果也得到了黄成等[33]的进一步研究和证实。

TFLC对过量饮酒引起的酒精性脂肪性肝(alco holicfatty liver,AFL)也有明显效果。2007年王媛媛等[34]发现TFLC对AFL的防治作用可能与其具有调节脂质代谢和抗氧化活性的能力有关。随后,吕雄文等[35]的报道显示,TFLC对小鼠急性酒精性肝损伤具有一定保护作用。2013年胡成穆等[36]进一步报道了TFLC在体外对AFL大鼠模型肝细胞脂肪变性的影响,发现TFLC可减少肝细胞内甘油三酯的沉积、抑制AFL大鼠肝细胞的脂肪变性。

此外,陈昭琳[37]发现老鹰茶中的槲皮素(6)能够浓度依赖性地抑制人肝癌耐药BEL/5-FU细胞中ABC转运蛋白(MDR1/P-gp、MRP2)的表达,有作为多药耐药逆转剂或辅助增敏药的潜能。

上述研究肯定了TFLC的保肝功效,揭示出其作为保肝类保健食品开发和应用价值。

3.5 降血糖作用

Li D.Q.等[38]发现TFLC对α-葡萄糖苷酶有明显抑制作用,能够防治糖尿病(anti-diabetic activity)。2012年,Lu Y.X.等[39]研究发现TFLC能够改善2型糖尿病大鼠的高血糖症状,并可减缓其体内氧化应激和胰岛素抵抗。这说明老鹰茶有望成为糖尿病患者的保健饮料。周卫凤等[40]的研究结果表明,TFLC能够明显抑制2型糖尿病实验大鼠胰腺中关键负调节蛋白酪氨酸磷酸酶1B蛋白的表达,从而达到保护胰岛和降低血糖的作用。

3.6 抗菌活性

TFLC 具有抗菌活性(anti-microbial activity),尤对真菌类表现出较强的灭活能力[41],计红芳等[42]的进一步研究发现TFLC对供试的炭疽杆菌、变形杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌等菌种均有不同程度的抑制作用,且在一定浓度范围呈剂量依赖性。上诉研究成果不仅从科学地层面解释了老鹰茶隔夜不馊的原因,也说明TFLC有成为天然防腐剂和抗菌剂的潜力。

4 存在问题

当前老鹰茶的茶源大多来自各个产地农户,大规模规范化生产商品较少,缺乏可靠的品质鉴定方法。由于质检手段的缺乏,其市场价格混乱,售价从每公斤几十元到几百元不等[43]。因此,制定老鹰茶质量标准是深入广泛开发一优质保健品资源的首要任务。黄酮是老鹰茶的主要活性部位,可根据其含量的多少建立相应的老鹰茶质量标准,但现有研究多关注于其活性方面,因此具体运用哪一种或几种黄酮化合物作为检测其质量的化学标记物有待进一步研究。

老鹰茶茶汤具有天然防腐防馊的特点,是一种理想的天然防腐剂和抗菌剂来源,但是目前有关TLFC抗菌活性的研究较少、且不够深入,了解其对不同菌种的抗菌活性有利于其作为天然添加剂在食品等领域获得更好地开发利用。

5 结论

现代研究显示,黄酮是一类重要的保健食品基料[44]。植物中的黄酮具有多种生物活性,一直是国内外生命科学和医学领域研究的热点[45]。老鹰茶无毒副作用[46],不含咖啡因[5-6],含有丰富的黄酮类成分[8],具有抗氧化[19]、抗紫外线[23]、抗炎免疫[26]、保肝[36]、降血糖[40]和抗菌[42]等功能,有望成为市场前景良好的绿色保健饮品;加深其黄酮抗菌活性的研究,有望使其成为食品等工业中无毒副作用的天然抗氧化剂、抗菌剂和防腐剂的植物原料,为民族地区农业经济地加速发展献出力量。

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