茶的抗菌抗病毒功效

吕海鹏，张盛，林智*

1.中国农业科学院茶叶研究所，310008；2.长兴茶乾坤食品有限公司院士工作站，313100

茶是一种绿色、天然、健康的饮品，深受世界各国消费者的喜爱。除了具有防癌、减肥降脂、缓解代谢综合征、预防心血管疾病、预防神经退行性疾病等诸多保健功效外，茶还具有显著的抗菌和抗病毒功效。早在1 000多年前的唐、宋年间，我国的医书上就有茶叶可以杀菌、止痢的记载[1]。随着科学研究的不断深入，茶的抗菌抗病毒功效逐渐被人们揭示[2]，并已经在药物开发、食品保鲜以及日化用品等领域取得了较好的应用效果。

一、茶的抗菌作用

1.茶的抗菌作用与口腔健康

变形链球菌（Streptococcus mutans）是人类龋齿的主要致病菌。茶中富含多酚类成分，研究表明，茶多酚对变形链球菌有较强的抑制作用（其抑菌活性强于葡萄多酚），有潜力发展成为治疗或预防龋齿的抗菌药物，可添加于口腔保健用品中以增强防龋效果。例如，美国佩斯大学研究指出，添加了白茶提取物的各种牙膏，杀菌效果得到增强。此外，红茶与绿茶相比，一般是红茶对变形链球菌的抑制效果更好。有研究表明，在100～400 mg/mL 的质量浓度范围内，绿茶和红茶对变形链球菌的最低抑菌浓度分别为150 mg/mL和50 mg/mL，可见在相同的浓度条件下，红茶的效果优于绿茶[3]。

牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis）和普雷沃氏菌（Prevotellaspp.）是两种重要的牙周致病菌。绿茶提取物对上述这两种细菌有很好的抑制效果，研究表明，将绿茶提取物用于治疗后，病人口腔中的牙周致病菌显著减少[4]。此外，有研究指出，与其他5 种中药提取物（厚朴酚、黄芩甙、大黄素、五倍子提取物和黄连素）相比，茶多酚对9 种牙周可疑致病菌的最低杀菌浓度和最低抑菌浓度值较低，说明茶多酚具有更强的抑菌能力[5]。

2.茶的抗菌作用与肠胃健康

茶可以降低肠道中有害细菌的数量，增加肠道中有益细菌的数量，从而增强人体肠道免疫。研究发现，茶多酚不仅能抑制肠道有害菌，而且还能促进肠道有益菌生长，用含绿茶提取物的饲料喂养小牛，发现小牛肠道中乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌的含量显著增多，而梭菌等有害菌数量显著降低，小牛腹泻减少，死亡率明显下降[6]。

大肠杆菌O157:H7 是一类能导致人类肠道疾病的病原菌。研究表明，当咖啡碱质量分数在0.5%以上时对大肠杆菌O157:H7 有非常明显的抑菌效果；当绿茶提取物与NaCl结合使用时抑菌效果明显提高[7]。产肠毒素性大肠杆菌（Enterotoxigenic Escherichia coli）是一类引起人和幼畜腹泻的重要病原菌。研究发现，绿茶提取物和红茶提取物可以显著抑制产肠毒素性大肠杆菌对肠液和电解质平衡的干扰[8]。嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）也是一种典型的人、畜、鱼共患病病原菌，人类可因致病性嗜水气单胞菌感染而发生腹泻、食物中毒、继发感染。研究发现，将绿茶提取物添加于罗非鱼日常饲料中，能提高罗非鱼对嗜水气单胞菌的抵抗能力[9]。

幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）与慢性胃炎、消化性溃疡病、低度恶性的胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤和胃癌密切相关[10]。茶对由幽门螺杆菌引起的各种胃病具有治疗或者预防作用。研究表明，富含多酚类的绿茶对幽门螺杆菌有抑制作用，可以用于治疗或预防包括胃癌、胃溃疡等由幽门螺杆菌引起的各种胃病。EGCG和EC对幽门螺杆菌的最低抑菌范围分别为50～100 μg/mL 和800～1 600 μg/mL，表明日常饮茶时的茶多酚浓度对幽门螺杆菌可能有明显的抑制作用[11]。此外，不同茶类对幽门螺杆菌的抑制作用有所差异。有研究比较了绿茶、红茶、乌龙茶和白茶四大茶类的9 种茶叶提取物及提取时间对幽门螺杆菌的抑制作用，发现当提取时间为5 min 时各类茶均表现出抑菌作用，而当提取时间为2 min 时只有大吉岭红茶和泰舒白茶表现出对幽门螺杆菌的抑制作用[12]。

3.茶的抗菌作用与皮肤健康

绿茶提取物对人类皮肤致病菌有较强的抑制作用。有研究分析比较了EGCG 和其他抗真菌成分对临床分离出的皮肤真菌的作用，发现所有的受试菌株对EGCG 的敏感性高于氟康唑和氟胞嘧啶，EGCG的抗真菌效果比氟康唑高出约4倍，而比氟胞嘧啶高出4～16倍[13]。此外，绿茶提取物对于表皮葡萄球菌、藤黄微球菌和亚麻短杆菌等也均有抑制作用[14]。茶叶中的皂甙成分也是一种具有抗真菌活性的成分，对皮肤致病真菌，例如小孢霉属病菌（Microsporum audouinii）等，表现出良好的抑制活性[15]。

4.茶的抗菌作用与食品保鲜

微生物是导致食品变质的主要原因之一，茶叶中的抗菌成分作为天然的防腐剂可应用于食品保鲜。例如，将绿茶提取物应用于冷冻白虾的保鲜贮藏，能显著抑制微生物的滋生[16]；将绿茶提取物用于牡蛎肉的保鲜上，可以达到延长牡蛎肉货架期的目的[17]。茶黄素是一种天然的抗菌剂，作为食品添加剂可以提高食品的安全、卫生。研究表明，茶多酚和几种主要儿茶素对一些食物中有益细菌（例如乳酸菌和双歧杆菌等）的最小抑制浓度是对有害细菌最小抑制浓度的2～5 倍[18]。

茶多酚对于嗜热脂肪芽孢杆菌有较好的抑制效用，有助于防止食物腐败变质[19]。绿茶提取物在熟牛肉、鸡肉、猪肉的冷却过程中能抑制产气荚膜梭菌孢子的萌发与生长[20]。此外，黑茶对杆菌也具有一定的抑菌能力，研究发现茯砖茶的浸提物对一些食品致病菌有抑制作用，尤其是对一些芽孢形成菌，如蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、产气荚膜梭菌和生孢梭菌具有抑制作用[21-22]。

5.茶的抗菌作用与临床医疗

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，SA）是引起细菌性食物中毒和院内感染的一种主要致病菌。研究发现，绿茶提取物对金黄色葡萄球菌有很好的抑制作用，EGCG 对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度为58 mg/L[23]；此外，绿茶提取物与氯化钠（NaCl）联合使用能提高绿茶提取物对金黄色葡萄球菌的抗菌效果[7]。

抗药性金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant staphylococcus aureus，MRSA）对于多种抗生素具有耐药性。研究发现，抗坏血酸（Vc）能提高EGCG 的稳定性，从而能增加其对MRSA 的抑菌效果，其中EGCG 单独使用对MRSA 的最低抑菌浓度为64 μg/mL，而添加抗坏血酸后的最低抑菌浓度为32 μg/mL[24]。不同茶类的茶叶对MRSA 均有一定的抗菌作用，研究表明抗菌作用较强的是白茶、绿茶和乌龙茶。

绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）是一种致病力较低但抗药性强的杆菌，广泛存在于自然界，是伤口感染较常见的一种细菌。研究发现，当pH为5.0、6.5和8.0时，表面活性剂和防腐剂均能增强绿茶提取物的抑菌效果[25]；茶多酚能通过破坏绿脓杆菌细胞膜达到抑菌作用，当茶多酚质量浓度在0.75 mg/mL 以上时，对绿脓杆菌有显著的抑菌效果[26]。

嗜麦芽寡养单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia） 和鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）是医院感染的重要病原菌，对大多数抗菌药物具有耐药性。研究表明，茶黄素对这两种病原菌有明显的抑菌效果；将茶黄素与EC结合使用时抑菌效果显著提高[27]。此外，有研究指出，EGCG对耐抗生素的鲍曼不动杆菌是一种十分有效的抗菌剂[28]。

结核杆菌（Mycobacterium tuberculosis）是引起肺结核的主要病原菌，EGCG 不仅能通过下调色氨酸-天冬氨酸外壳蛋白基因表达抑制结核杆菌，还能够抑制结核杆菌enoyl-酰基载体蛋白还原酶（Inha）活性[29]。

二、茶的抗病毒作用

1.茶对流感病毒的抑制作用

茶中的茶多酚、儿茶素、茶黄素等成分对流感病毒都表现出了显著的抑制效果，具有潜在药物开发价值。例如，研究发现，EGCG 和ECG 在MDCK 细胞培养中对众多流感病毒有显著的抑制作用，对于甲型流感病毒，EGCG、ECG和EGC的有效抑制浓度（EC50）分别为22～48、22～40、309～318 μmol/L[30]；此外，研究表明，茶黄素及其3 种衍生物均表现出对流感病毒的抑制作用[31]。

2.茶对人类免疫缺陷病毒的抑制作用

人类免疫缺陷病毒（HIV）是一种感染人类免疫系统细胞的慢病毒。研究发现，当EGCG 浓度大于10 μmol/L 时，可减小病毒蛋白酶对底物的亲和力[32]。EGCG 还可抑制多种DNA 酶、RNA酶，抑制HIV-1 逆转录酶的作用比抑制DNA 聚合酶作用高5～10 倍；CG、ECG、GCG、EGCG 等儿茶素能抑制HIV-1 整合酶的活性[33]。茶黄素衍生物和儿茶素衍生物都能抑制HIV 包膜糖蛋白与靶细胞的融合，茶黄素类衍生物比儿茶素类具有更强的抗HIV 病毒效应[34]，茶黄素还可以抑制HIV 逆转录酶的活性[35]。茶黄素衍生物可以作为候选杀微生物剂预防HIV 传播，具有药物开发价值。

3.茶对乙肝病毒的抑制作用

茶叶提取物对乙肝病毒（HBV）表现出了良好的抑制作用。绿茶提取物可在HBV复制的各个环节起到抑制作用，是一种有效的抗乙肝病毒成分。绿茶提取物可以明显抑制乙肝病毒抗原的表达与复制，减少HBV DNA 和HBVccc DNA 的复制。研究表明[36]，绿茶提取物对乙肝病毒表面抗原（HbsAg）、乙肝病毒e抗原（HbeAg）、胞外病毒DNA、胞内病毒DNA均有抑制作用。与绿茶提取物相比，单一成分EGCG 对乙肝病毒的抑制作用稍弱于绿茶提取物。另外有研究发现，白茶提取物对HBsAg 和HBeAg 表达均有显著的抑制作用，对HBsAg表达的抑制率最高可达40.70%，对HBeAg 表达的抑制率最高可达39.94%[37]。此外，人们利用乙肝病毒转染细胞株，也证实了普洱茶提取物对乙肝病毒的抑制作用，普洱茶提取物中的活性成分（茶多酚、茶黄素、茶氨酸等）对其具有协同作用[38]。

4.茶对疱疹病毒的抑制作用

研究发现，儿茶素类及其衍生物都具有抗疱疹病毒活性。EB 病毒（Epstein Barr Virus，EBV）是疱疹病毒的一种，是一种与多种肿瘤发生发展密切相关的外部致病因子。研究发现[39]，EGCG浓度超过50 μmol/L，能够抑制包括Rta、Zta 和EA-D 在内的EB 病毒裂解周期蛋白的表达。另外，EGCG通过抑制即刻基因的转录来阻断EB病毒的裂解周期，从而抑制EB 病毒进入裂解周期。EGCG能在蛋白水平和转录水平上抑制EB病毒裂解复制。研究发现，50 μmol/L EGCG 能抑制EB病毒核抗原与oriP-DNA 的结合，引起维持EB 病毒以染色体外形式的消除，最终损害EB病毒的隐性感染[40]。

5.茶对其他病毒的抑制作用

EGCG 能在细胞内通过多种机制抗腺病毒[41]。此外，研究发现，与绿茶、乌龙茶相比，普洱茶和红茶的水提物可显著抑制SARS病毒的3CLPro蛋白酶活性，抑制病毒在宿主中复制，具有较强的抗病毒作用[42]。目前市场上已有比较成功的以茶叶提取物为主剂的抗病毒药物。例如，因为绿茶儿茶素对尖锐湿疣具有较好的疗效，2006年美国食品药品管理局（FDA）批准了治疗尖锐湿疣的天然植物药物（儿茶素药物）上市，命名为Veregen。

三、茶叶中发挥抗菌和抗病毒功效的主要化学成分

现有研究表明，茶叶中发挥抗菌和抗病毒活性的化学成分主要是茶多酚、茶色素、生物碱、茶皂素、香精油等，其中以EGCG 为代表的儿茶素成分和以茶黄素为代表的茶色素成分是茶叶发挥其抗菌和抗病毒功效的关键成分；此外，聚酯型儿茶素成分、咖啡碱、木犀草素、山奈酚等黄酮及其糖苷、没食子酸，以及香叶醇等挥发性成分也是茶叶中重要的抗菌和抗病毒成分[2]。

研究发现，这些化学成分在发挥抗菌和抗病毒功效的过程中，与氯化钠、维生素C 及某些抗生素成分具有一定的协同作用。例如β-内酰胺抗生素，有研究提出将没食子型儿茶素和β-内酰胺抗生素一起使用以解决抗二甲氧苯青霉素抗菌素的金色葡萄糖球菌问题。此外，茶叶中的其他化学成分，例如茶多糖和茶氨酸等，具有增强机体免疫的作用，从而能间接发挥抗菌抗病毒的功效。哈佛大学的研究发现，茶饮料中含有L-茶氨酸，当它进入人体被肝脏分解后，会转换成乙胺，继而激活机体T 细胞，增强人体的免疫力[2]。

四、茶的抗菌和抗病毒机理

茶的抗菌和抗病毒功效的机理，根据目前的研究，主要涉及以下6个方面[2]（图1）。

1.抑制病原微生物的粘附

茶叶中的化学成分能抑制病原微生物的粘附。例如，茶多酚能抑制链球菌产生的葡酰转移酶，使形成不溶性葡聚糖的过程受阻，细胞无法粘附在牙齿表面形成菌斑而抑制龋齿的发生。

2.对酶的竞争抑制作用

茶叶中化学成分对酶的竞争抑制作用。例如，茶多酚对艾滋病毒逆转录酶和DNA聚合酶的抑制方式是与模板引物相竞争，而RNA聚合酶的抑制方式是和核苷基物相竞争，起到抑制艾滋病毒的作用。

图1 茶叶抗菌和抗病毒的主要机理

3.破坏菌体细胞膜

茶叶中的化学成分能破坏菌体细胞膜。茶叶中的化学成分能特异地凝固细菌蛋白、破坏细菌细胞膜结构或与菌体DNA结合，从而改变细菌生理状态并抑制其生长。

4.抑制病毒的基因表达

茶叶中的化学成分能在转录水平上抑制基因表达。例如，EGCG 在转录水平上抑制EB 病毒BZLFl、BMRFl 基因的转录活 性；EGCG能抑制乙肝病毒共价环状DNA 及DNA 复制中间体的合成。

5.提高机体的抗感染能力

茶叶中的化学成分能以多种方式激活白细胞，提高机体的抗感染能力。例如，茶叶中的茶多糖和茶氨酸具有免疫调节作用。

6.干扰病毒增殖程序，阻断病毒核酸复制

茶叶中的化学成分能干扰病毒增殖周期的少数程序，从而阻断病毒核酸的复制，抑制蛋白的表达，起到抗病毒的作用。例如，绿茶提取物对葡萄糖苷酶有抑制作用，而葡萄糖苷酶是病毒加工合成糖蛋白和糖脂必不可少的物质。