茶、红茶菌与人类健康

◎郭莹莹，刘庆静，杨 光，邹积宏，赵 平

（1.黑龙江省质量监督检测研究院，黑龙江 哈尔滨 150028；2.黑龙江大学，黑龙江 哈尔滨 150008）

1 茶与康普茶

茶起源于我国5 000 多年前，是世界上除水外最受欢迎的不含酒精的饮料，对多种慢性疾患有预防和辅助治疗的作用，因而在功能定位上是一类预防疾病的物品。目前世界上有100 多个国家大规模商业化种植，种植面积约500 万hm2，年产量600 万t[1]。我国由于地理条件和民族多样性导致茶的种类十分丰富，主要有地茶、青钱柳茶、石栎甜茶、老鹰茶、石崖茶、悬钩甜茶、金露梅茶、山苦茶、大叶苦丁茶、藤茶、小叶苦丁茶、罗布麻茶、肾茶、凤尾茶、黄芩茶和菊花茶等[2]。我国茶叶产量约占世界产量的45%。近年来我国茶叶出口量逐年增长，为茶农带来可观的经济收益，提高了茶农们的生活质量，并吸引了大批外出青年返乡。因此，对茶进行持续深入研究，对医疗、经济、农业与文化上的发展具有重要意义。

红茶菌最先起源于我国，现已成为世界范围内消费的微甜、微酸性发酵的非酒精饮料，它是由糖、茶与微生物共同发酵而得，众多茶中，红茶是发酵中最受欢迎的茶汤培养基，除此外还有绿茶、黑茶、乌龙茶等[3-5]。发酵时，茶叶中成分和蔗糖被其中的微生物所利用，酵母通过转化酶将蔗糖水解成葡萄糖和果糖，并通过糖酵解产生乙醇，优选果糖作为底物，醋酸菌利用葡萄糖生产葡萄糖酸，利用乙醇生产醋酸[6]。据调查显示红茶菌对人体有诸多好处，随之而来的红茶菌风味食品也逐渐占据市场，因此研究红茶菌，一方面不仅增加了茶饮料的风味和种类，且其中所含微生物与茶叶发酵后产生的代谢产物和茶液浸出物对人体有众多保健作用，另一方面也增加了茶叶的用途，促进茶产业与经济的发展[7-8]。

2 茶叶中有效成分

随着现代分析检测技术和仪器的发展，茶中的成分已分析得较为透彻。研究表明茶叶中所含有的成分主要分为两类，一种是在疾病治疗中发挥作用的药效成分，另外一种是人体生理所需的营养成分[9]。

2.1 药效成分

2.1.1 茶多酚

茶多酚是茶叶药效成分中最具有医疗价值的物质，主要由儿茶素、类黄酮、花青素和酚酸4 类物质组成，是茶叶中多酚类物质及其衍生物的总称，又叫茶单宁、茶鞣质，是茶叶中研究得最多的一种成分[10-11]。茶多酚的作用主要有以下几种[12]。

（1）抑菌、消炎、调节肠道菌群、抗病毒。刘丹丹[13]用纸片法测定不同浓度茶多酚的抑菌作用，发现其对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌有较为明显的抑制效果。赵航晔等[14]通过造小鼠创伤模型后用不同浓度的茶多酚复合物溶液涂抹于小鼠伤口处，结果表明，0.5%茶多酚处理能加速小鼠伤口愈合，茶多酚含量越高，促外伤愈合能力越强，同时0.3%、0.5%茶多酚处理在伤口愈合后期可降低肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-2 等细胞因子水平，防止过度的炎症反应。LI 等[15]通过用抗生素建立小鼠肠道紊乱模型后用茶多酚灌胃28 天，结果表明茶多酚可显著缓解抗生素治疗引起的肠道微生物群落丰富度和多样性的下降，并显著增加了有益微生物如乳酸杆菌、阿克曼氏乳杆菌、布拉氏乳杆菌、玫瑰菌和真细菌的相对丰度；功能预测表明，茶多酚显著降低了与人类疾病相关的基因的相对丰度，并显著增加了与细胞生长和死亡、细胞运动和能量代谢相关的基因的相对丰度。最近还有文献表明茶多酚对COVID-19 有一定的辅助治疗作用，但只是从机制方面得到认证，还未在具体试验中体现过[16]。

（2）抗氧化、抗衰老。酚羟基是良好的电子供给者，而茶多酚中含多个酚羟基，具有较强的抗氧化性与清除自由基能力，是一种天然的抗氧化剂。李林[17]用SCF-CO2萃取出绿茶中茶多酚进行体外抗氧化活性测定，结果表明，SCF-CO2萃取的茶多酚具有优异的清除DPPH 自由基能力、具有较强的还原力、其抗氧化活性与维生素C 不相上下且高于乙酸维生素E。曾琪[18]通过动物实验结果表明，白茶上调了小鼠肝脏抗氧化酶与抗衰老基因的表达，表现出剂量依赖性，有效地改善了机体氧化应激状态，且对小鼠均未表现出肝脏毒性作用。

（3）降血压、降血脂、减肥。茶多酚通过对血管紧张素转换酶的抑制，使其活性受阻，可有效地降低血压。从而有效控制和减少小心脑血管疾病的发生。

（4）防癌、抗癌。茶多酚可通过改变癌细胞的氧化还原状态，抑制癌细胞生长，引发癌细胞凋亡，同时凭其抗氧化性使正常细胞免受损伤，现已在体外模型、动物模型的多个癌症位点研究中证实具有抗癌活性[19]。SIDDIQUI 等[20]研究发现载有EGCG 的壳聚糖纳米粒子能显著诱导人类黑素瘤Mel928 细胞的凋亡和抑制细胞增值，在小鼠模型中也证实其抗癌活性。此外，茶多酚还具有解除重金属毒害、防龋固齿、美容护肤、保护神经细胞、防治老年痴呆、保护肝脏、抵抗骨质疏松、保鲜和防脱发等功效[21-22]。

2.1.2 生物碱

茶叶中的生物碱以嘌呤碱为主，而嘌呤碱又以咖啡碱为主体成分，一般含量为2%～5%，并且含有少量的可可碱、茶碱和黄嘌呤。咖啡碱是一种中枢神经兴奋剂，具有提神、抗疲劳的作用，适量饮用，对人体具有刺激心脏、利尿、解毒等生理作用和保健作用，还可以用于治疗神经衰弱和精神抑制状态症，也是配制解热镇痛药品的重要原料[23]。

2.1.3 茶色素

茶色素是茶鲜叶及成品茶叶中所含有的水溶性色素和脂溶性色素的总称，具有降血糖、降血脂、降血压、抗血栓和防治心血管疾病等作用。李蓉[24]对60 例高脂血症患者研究，结果表明，在服用一定浓度茶色素8 周后，患者总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）明显下降，高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）明显升高，总有效率86.7%，治疗前后患者症状有显著差异。临床研究也显示茶色素有显著的抗凝、防止血小板粘附和聚集及控制动脉粥样硬化的形成等作用。茶色素也已被应用到糖尿病的辅助治疗中，尤其是伴有微循环障碍的Ⅱ型糖尿病患者的辅助治疗中。

2.1.4 茶多糖

茶多糖通过调节人体内拟杆菌和厚壁菌门的相对丰度来显示抗炎和抗肥胖活性[25]。茶多糖也可降低血小板粘附率，王淑如等[26]报道家兔灌胃给药37 mg·kg-1茶多糖，3 h 后可抑制家兔实验性血栓形成，与给药前比较，血栓形成时间明显延长，血栓长度缩短，血小板数减少20%，血小板粘附率降低43%，全血黏度及血浆黏度分别降低16%和11%，红细胞压积降低20%，血沉增加75%。石根勇[27]在给予实验性糖尿病小鼠茶多糖的实验中，认为茶多糖可能通过减弱四氧嘧啶对胰岛β细胞的损伤和改善受损伤的β细胞功能，增强糖尿病小鼠的葡萄糖耐量，从而有益于缓解糖尿病小鼠的症状。发现与高脂对照组小鼠相比，茶多糖组处理小鼠血清中甘油三脂（TG）、总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白（LDL）水平分别下降了40.60%、25.36%和 24.38%，而高密度脂蛋白（HDL）水平上升了73.44%。

2.2 营养成分

2.2.1 维生素

茶叶中含有丰富的维生素类，1924年日本三浦和噪村最早从茶叶中分离出维生素C，至今在茶叶中已发现的维生素有16 种。

2.2.2 氨基酸

茶叶中已报道的氨基酸种类有25 种，其中茶氨酸含量最高，占氨基酸种类的50%以上。氨基酸是人体所必须的营养成分，和人体健康关系密切，如茶氨酸具有抗肿瘤、保护脑神经细胞和心脑血管、增强记忆力、防治糖尿病、降血压、降血脂、松弛神经和增强机体免疫力等功能。

2.2.3 矿物质

茶叶中的糖类物质占茶叶干物质的20%～25%，可溶性糖的含量较少，在2%～4%，绝大部分的糖类为不溶性糖类，在深加工的过程中并未被利用而存留于茶叶渣中。纤维素在糖类物质含量最高，另外还有果胶、壳聚糖等。

3 红茶菌中有效成分

随着对红茶菌研究的深入，从红茶菌中分析出了有机酸（葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、乙酸柠檬酸、L-乳酸、苹果酸、酒石酸、丙二酸、草酸、琥珀酸、丙酮酸和松萝酸）、糖类（葡萄糖、果糖、蔗糖）、维生素（维生素B1、B2、B6、B12和维生素C）矿物质（微量的锰、铁、镍、铜和锌等元素）、乙醇、氨基酸、生物胺、嘌呤、色素、脂类、蛋白质、一些水解酶、乙醇、抗菌活性物质、二氧化碳和苯酚，以及一些茶多酚、矿物质等[28-31]。大量文献表明红茶菌对人体健康主要有以下方面。

（1）降糖、降脂、降血压。SRIHARIA 等[32]用康普茶冻干提取物对链脲佐菌素诱导的实验大鼠的抗高血糖作用发现，大鼠糖基化血红蛋白显著降低并增加了血浆胰岛素、血红蛋白和组织糖原的水平，还显著逆转了实验大鼠组织中糖异生酶如葡萄糖-6-磷酸酶、果糖-1，6-二磷酸酶和糖酵解酶如己糖激酶的活性改变，证实了康普茶对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠具有降血糖作用。BELLASSOUED 等[33]对喂食高胆固醇饮食和高硫代巴比妥酸活性物质（TBARS）水平的大鼠进行了研究，发现用发酵茶处理后，肝脏和肾脏中的TBARS 浓度显著降低。

（2）抗氧化。红茶菌的抗氧化能力主要归因于发酵过程中产生的多酚和茶叶中发现的不同化合物的协同作用。唐思颉等[34]研究发现，用红茶菌发酵黄浆水后，黄浆水的抗氧化活性比未发酵黄浆水明显提高。俸毅等[35]研究表明，在发酵0～5 d，红茶菌对DPPH 自由基和·OH 的清除率逐渐增强，5 d 后降低。

（3）保肝。ABSHENAS 等[36]用Balb/c 小鼠和分离的鼠肝细胞进行试验，通过测定肝毒性标记物，肝中不同水平的肌酐和尿素、一氧化氮水平以通过肝组织的组织病理学分析来研究红茶菌茶的保肝功效。

（4）抑菌。SREERAMULU 等[37]发现乙酸和儿茶素可以抑制多种革兰氏阳性和革兰氏阴性微生物。TALAWAT 等[38]用不同基质如桑葚茶、日本绿茶、茉莉花茶、乌龙茶和红茶制备的红茶菌茶对人和虾的致病菌进行了测试，结果表明，红茶菌具有最大的抑制活性，副溶血弧菌对红茶菌的敏感性最高。红茶菌的抑菌效果也有一定的局限性，GREENWALT 等[39]发现用含有33 g·L-1总酸（7g·L-1乙酸）的康普茶对根癌土壤杆菌、蜡样芽孢杆菌、猪霍乱沙门氏菌血清型鼠伤寒、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有抑菌功效，但对白色念珠菌无效。BATTIKH 等[40]报告说，从红茶和绿茶中制备的康普茶对测试的人类病原微生物具有抗菌潜力，但丙型肝炎病毒除外。

4 潜在风险

4.1 茶叶潜在风险

目前茶已成为一种世界范围内流行饮料，其质量和安全性已经引起了广泛的关注。茶叶从种植到上市需要经过多重处理，茶叶种植中为了防治多种病虫害[41]，茶农们通常会使用吡虫啉等农药来加以防控[42]。农药具有不易降解、毒性大、容易残存且不易清洗等特点，长期使用会破坏农业生产系统、生态环境，并最终威胁人类健康[43]。茶叶加工过程中为了保证茶叶的质量，通常会添加一定量的化学添加剂，若人体长期饮用将会对人体造成一定危害。此外，若长期饮用浓茶会引起失眠，进而引起神经衰弱、头晕耳鸣、四肢乏力等症状[44]。

4.2 红茶菌潜在风险

虽然红茶菌疗效已被大量报道，但有一些证据表明它有毒性。SUNGHEE 等[45]发现一名22 岁男性艾滋病患者在摄入红茶菌15 h 后，出现急性肾功能衰竭，并伴乳酸性酸中毒和体温升高症状。SABOURAUD等[46]报告了成人铅中毒病例，被确定为贫血，原因是用于储存康普茶的铅釉陶罐。SRINIVASAN 等[47]报道了4 名服用红茶菌茶的患者出现了肝脏和过敏并发症，当停止食用时，症状停止。GEDELA 等[48]的一份报告中，一名58 岁的妇女服用康普茶一个月，出现了胃疼、大便呈黏土色、尿暗、瘙痒和黄疸。她表现出胆汁淤积性肝损伤的迹象，这是由于高碱性磷酸酶与转氨酶的比值与高胆红素血症有关。然而，在所有的病例中，不能确定这些疾病与康普茶消费的直接关系。美国疾控中心（CDC）曾对红茶菌进行安全性评估，指出每日饮用不超过118 mL 时即不会对人体造成危害，但不建议有健康问题或免疫缺陷的人群饮用红茶菌。根据FDA 食品准则，对红茶菌进行了食品安全危害分析，其危害因素包括生物危害和化学危害。此外，澳新食品安全标准指南也将红茶菌纳入“需特殊关注的食品 ”附录中，而这类食品被认为可能引起严重的食源性疾病，故需严格管控其生产过程，建立关键控制点（CCP），执行良好生产规范（GMP）和标准操作规程（SOP），并采用包括选用无污染的发酵剂，保证设备安全卫生、无金属或其他化学物质浸出，执行严格的卫生管理及发酵终点控制等措施。

5 结语

不管是茶还是红茶菌，作为世界范围内消费的饮料，许多公司也在商业上大力推广出售。但红茶菌的有益效果仍有争议。迄今为止，没有证据表明红茶菌在人体试验中具有生物活性，所有的生物活动都用动物实验模型进行了研究。关于红茶菌的毒性报告非常罕见且分散，因此红茶菌后续研究或许可以往这几个方向进行，①红茶菌中的纤维素可作为传统纤维素的替代品，是一种高机械强度、持水性强、生物相容性好的高分子纳米材料，加强其合成机制和性能改良的研究，拓展其在化妆品、纺织、医学材料等方面的应用。②继续深入探究红茶菌发酵机制与人体健康之间的关系，进行临床试验。③由于其抑菌效果，有成为食品防腐剂的可能性。