茶皂素的生物活性及应用研究进展

马园园，吴 扬

福建农林大学 园艺学院，福建 福州 350002

茶皂素作为天然非离子型表面活性剂，具有良好的分散、乳化、发泡、稳泡、润湿和去污性能[1]，兼具抗渗消炎、溶血和鱼毒等诸多生物活性，广泛应用于农药、日化、建材、食品、医药和水产养殖等多领域。茶树体内茶皂素分布不同部位含量各异，呈向形态学下端富集态，即根＞茎＞叶＞籽。我国茶园面积广、资源多。作为茶叶中天然绿色提取物，其市场发展潜力巨大。本文就茶叶中茶皂素的生物活性及应用研究进展进行总结，旨为其进一步功能开发等提供参考。

1 生物活性

1.1 表面活性

杜志欣等[2]发现茶皂素具较优的起泡性和泡沫稳定性，并随温度升高起泡性增强。夏春华等[3]首次提出茶皂素对疏水性材料接触角θ为0°＜θ ＜90°，说明茶皂素为浸渍湿润，证实其不仅具表面性，还是性能良好的非离子型表面活性剂。黎先胜[4]在其研究中发现茶皂素溶液的接触角随溶液茶皂素浓度增加而减少，进一步表明茶皂素作为表面活性剂具有良好的湿润性能。

1.2 药理活性

1.2.1 抗菌

据侯如燕[5]研究，茶皂素对细菌、真菌有良好的抑制作用，且抑菌效果与茶皂素浓度呈正相关。刘蓉等[6]研究发现，茶皂素对大肠杆菌抑制作用强，而对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌仅在浓度较高时才具抑制作用。

1.2.2 抗肿瘤

Zhang Xin-Fu 等[7]从茶籽渣中提取粗皂甙（Tc），经纯化获得总皂甙（T0），将T0 分离为高极性皂苷（T1）、中极性皂苷（T2）和弱极性皂苷（T3）。据细胞周期分析表明，T0 和T2 都可抑制MCF-7 细胞增殖，诱导S 期阻滞，还发现两者能显著降低MCF-7 细胞的侵袭潜能，从而推断提取的T2 可能具有效的抗肿瘤活性。李国武[8]研究发现高纯度茶皂素能防止癌细胞扩散、削弱癌细胞活力甚至杀灭癌细胞。

1.2.3 抗氧化

吕晓玲等[9]发现油茶总皂苷不仅抗氧化作用显著，还对脱氧核糖氧化损伤具抑制作用，并对化学反应生成的活性氧自由基清除效果好。刘蓉等[6]发现茶皂素的还原能力比Vc 强，对超氧阴离子自由基和羟基自由基有显著的清除作用。

1.2.4 抗过敏

Akagi M 等[10]研究了茶叶皂甙（TLS）的抗过敏作用，发现TLS 可能是一种有效的抗临床变态反应的保护剂，TLS 对介质释放的抑制作用在一定程度上与其对实验性哮喘和PCA（被动皮肤过敏反应）抑制作用相关。

1.2.5 肠胃保护功能

据Murakami T 等[11-12]研究，茶树籽皂甙合剂具抑制胃排空和促进胃肠转运的效用。茶皂素E1 是茶树的主要皂甙，能对乙醇所致大鼠胃粘膜损伤有显著的修护作用。

1.2.6 解酒和护肝

李颜[13]研究发现茶皂素能抑制酒精吸收，降低血液乙醇浓度，推迟血液乙醇浓度达到峰值的时间；同时，发现茶皂素可有效抑制ALT、AST 活性，改善小鼠肝脏的病理形态学变化，起到保护肝脏的作用。

1.2.7 溶血鱼毒活性

朱全芬等相关研究[14-17]表明，茶皂素对红细胞的毒性主要是破坏细胞膜使细胞质外渗，引起红细胞解体。对鱼类的毒性是通过破坏鱼鳃上皮组织，对血液中的红细胞产生溶血作用。另发现以茶皂素类作清池剂对虾生长无影响，且一定浓度下有促进虾生长的效用，但其对虾的饵料生物沙蚕有毒性。在海水中，其鱼毒活性约2 d 内会自行降解至无效。而以纹缟鰕虎鱼和鲫鱼为研究对象，发现其毒鱼效果与海水盐度呈正相关，鲫鱼死亡速度与盐度呈抛物线关系，盐度6%左右时，其对鲫鱼致死速度较缓，低或高于这一临界盐度时，致死速度加快。

1.2.8 杀虫

陈永军等[18]研究发现，茶皂素对钉螺有一定杀灭作用。李耀明等[19]研究茶皂素对Bt 防治小菜蛾具显著增效作用，在生产中具应用价值。王小艺等[20]研究发现，茶皂素对菜青虫的主要作用方式是拒食，且在高浓度下对4 龄幼虫具触杀作用。

2 应用

2.1 日化产品

茶皂素在日化行业开发应用广泛，如各类茶皂素洗洁产品具去污力强、冲洗方便、温和无刺激、起泡多且稳定等特点；同时，因其药理作用能抑制皮肤瘙痒与防晒消炎而开发出花露水及护肤产品。其也被研发为牙膏、抑菌洗手液、防冻护手霜、洗发护理和香皂等。

2.2 食品领域

2.2.1 蔬果保鲜剂

相关研究[21]发现将草莓浸于不同浓度的皂素保鲜液中，在同一温度下经皂素保鲜液处理的草莓比未经处理的草莓保质期长，且保鲜效果随保鲜液浓度的升高而增强。

2.2.2 天然抑菌剂

有研究者[22]发现使用茶皂素作为鸡胸肉保鲜的天然抑菌剂能抑制鸡胸肉中沙门氏菌的生长繁殖。张新富[23]用油茶皂苷作真菌抑制剂，发现油茶皂苷在低浓度时对植物性病原真菌和酵母菌有较强的抑制活性，在高浓度时对茶炭疽病菌具抑制作用。因此可根据不同病原菌配制不同浓度的试剂，定向定量杀灭病菌，减免试剂浪费且取得较好的抑菌效果。

2.2.3 解酒饮料

仇凤梅等[24]以茶皂素为主要原料研究制备出解酒饮料，口感细腻柔和，风味独特，是茶皂素开发的新途径，市场潜力大。

2.3 养殖方面

禹琪芳[25]研究发现以茶皂素为饲料添加剂能促进黄羽肉鸡生长，提高其免疫力、抗炎和抗氧化能力。严淑红[26]研究发现添加茶皂素能增加瘤胃细菌多样性，抑制原虫生长，且添加20 g/d、30 g/d 茶皂素对奶牛产奶量和乳品质有一定增效。

2.4 环保领域

2.4.1 土壤及植物修复

Liu Xiaoyan 等[27]研究发现添加茶皂素（TS）增加了多花生物量，且多花苜蓿与TS 联用是修复Cd-pyrene 共污染土壤的一种替代技术。有相关研究[28]表明EDTA 强化茶皂素对土壤中Cu、Zn、Cd 淋洗修复的影响，发现单独使用茶皂素时对土壤中重金属有一定的解吸能力，且茶皂素溶液的浓度对解吸率有明显影响。EDTA与茶皂素复合作用淋洗土壤后对土壤中弱酸提取态的重金属解吸效果最佳，其次为可还原态，较难被淋洗的为可氧化态和残渣态重金属，弱酸提取态和可还原态重金属的减少显著降低了重金属污染的环境风险。此外，试剂淋洗后的土壤肥力增加，更利于植物生长。

2.4.2 新型纺织助剂

茶皂素在纺织品印染行业用于前处理，能去除织物中的油脂、果胶质、蜡质等杂物，提高织物品质，在生产工序上能降低能耗，减轻环境污染。缪勤华等[29]采用茶皂素对粘胶/亚麻混纺织物进行前处理，其麻皮去除效果、白度均可与传统工艺相媲美，且强力损伤小，毛效更优，工艺流程缩短，废水COD 值明显下降。

2.5 农业方面

2.5.1 植物源农药

有相关研究使用茶皂素和藜芦碱来替代菊酯类农药，有效控制了茶小绿叶蝉发生为害，并破除出口绿色贸易壁垒[30]。童军等[31]研究表明，30%茶皂素水剂防治茶小绿叶蝉防效持久，对茶叶生长无负面影响，是茶叶绿色防控技术良好的生物杀虫剂，适宜大面积推广。

2.5.2 作物生长助剂

有研究[32]利用茶皂素制剂（TS，65%茶皂素用量300 kg/hm2）防治亳州白芷根结线虫病，其能增加白芷产量、根部长度和半径。在小麦收获时，茶皂素制剂（65%茶皂素用量400 kg/hm2）处理小麦实测产量增加，且株高高于空白对照。应该注意65%茶皂素在低剂量处理时，对小麦生长有增效，而高剂量时会抑制小麦生长。所以在大田推广时，要做好防测确定最佳施用剂量保证生产效益。

2.6 建材行业

茶皂素用作发泡剂时所制产品隔热、隔音、减重。用其制备泡沫混凝土浆体能改善气孔结构，提高制品抗压强度和均匀性能。此外，大型人造板以茶皂素乳化剂进行制胶，提高了纤维板的防水性能、板材质量，且制备不用氨水，减轻环境污染，无需加热熔化，方便节能。

2.7 医药领域

有研究发现茶皂素能调节血脂代谢、防止动脉粥样硬化形成、保护心肌细胞、防治心血管疾病[34]。张明[35]研究茶皂素对C2C12细胞AKT/mTOR 信号通路具正向调控作用，为预防治疗糖尿病提供一定理论基础。侯震等[36]以茶皂素为候选药物，发现TS 能发挥抗病毒作用使细胞凋亡，有望利用TS 抗病毒机制研发相关药物。此外，研发出解酒及神经保护功能等的功效药。

2.8 其他

2.8.1 文物修复

王鸣军等[37]以茶皂素为清洗剂，发现其比去离子水、乙醇等常规清洗剂洗污更彻底，无残留，洗后颜料色彩鲜艳。此外，以茶皂素清洗丝织品文物能解决化学洗涤剂易损伤、易残留、易污染等弊端，也防止了污物对丝绸文物的老化和病变风险。为今后文物修复和保护工作提供一定新思路。

2.8.2 阻燃剂

孟维等[38]用茶皂素与聚磷酸铵和季戊四醇复合制备出茶皂素基膨胀型阻燃剂，显著提高了环氧树脂的阻燃性能，且制备简单、性能优越、热稳定性和相容性良好，优于传统膨胀型阻燃剂。

2.8.3 降解助剂

有研究以茶皂素等表面活性剂作为工业助剂降解玉米芯纤维素，发现茶皂素对促进系统中玉米芯纤维素的降解效果明显，同时利于同步糖化发酵[39]。

3 展望

顺应当代健康消费理念，茶叶保健的研究不断深化，但相较于茶叶功能成分如茶多酚、儿茶素、茶黄素等，茶皂素的探究还有待拓展。虽其表面活性等已应用于相关领域，但多存留在浅层实践。今后应该重视茶皂素不同部位含量差异及其活性机理和新药理活性的研究，优化制备提纯工艺，从而扩大其应用面，切实投入到一些高新高效行业如医药、环保等领域，升华其利用价值，为茶皂素的功能开发开拓新的局面。