新型饲料添加剂茶多酚的研究进展

汪水平  王文娟

近几十年来，随着茶文化的普及，人们对茶叶的认识已经大大加深，对茶叶功能性的物质本质也有了深刻的了解，并将其应用到生活和生产过程的众多领域，尤其是在畜牧业和饲料加工业中应用。茶叶的功能性是茶叶中各种成分综合作用的结果，起主导作用的是占茶叶子物质总重量25％的多羟基酚类物质，即茶多酚（TP，tea polyphenols）。在抗生素、生长激素的毒副作用日益遭到质疑的今天，茶多酚以其独特的生物学功能和“绿色”本质倍受关注。本文就茶多酚的提取及其组成、在动物体内的分布与代谢、生物学功能、应用的安全性评价等问题作一探讨。

1  茶多酚的提取及其组成

1．l   茶多酚的提取

纯茶多酚一般为白色无定形粉末，在潮湿的空气中能氧化成棕色；其易溶于热水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯和丙酮，不溶于氯仿、正丁醇；在一定的pH值下，也易溶于金属盐而生成沉淀。因此，茶多酚的提取有多种方法。但是，各种提取方法均以成品绿茶或速溶茶为原料，其步骤繁复，成本较高，并且使用了多种有机溶剂或对人体有害的重金属盐。近些年来，浙江农业大学茶学系和四省林科院林化所以茶叶加工过程中的下脚料为原料、不用或只用一种有机溶剂、不用重金属盐提取茶多酚获得了成功，其工艺具有设备简单、成本低、得率高、纯度高、效果显著等优点。

1．2   茶多酚的组成

茶多酚由约30种以上的酚性物质组成，按其化学结构可分为儿茶素、黄酮及类黄酮醇、花色素、酚酸及缩酚酸4类。下面对这4类化合物的化学成分和化学结构进行简述。

l．2．l  儿茶素类

儿茶素（Catechins）属于黄烷醇类化合物，约占TP总量的70％。其中含量最高的几种儿茶素为L－EGCG、L－ECG、L－EGC、L－EC，分别占儿茶素总量的 50％～60％、10％～20％、10％～15％、5％～10％。

1．2．2  黄酮及类黄酮醇

黄酮（Anthoxanthin）及类黄酮醇（Flavonol）类化合物占 TP总量的 10％～12％，主要有皮素（Quercetin）、山萘素（Kaempferol）、杨梅素（Myricetrin）、皮苷（Quercitrin）、山萘苷（Kaempferitrin）、牡荆素（Vitexin）、皂草素（Saponarin）等，其基本结构是α一苯基色原酮（α－phenylchromone）。这类化合物多与糖结合成苷类，如葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、芸香糖等。

1．2．3  花色素类

花色素（Anthocyan）约占TP总量的10％，主要有芙蓉花白素、飞燕草花色素、翘摇苷、芙蓉花白素、飞燕草花色素苷等，一般是羟基一4一黄烷醇及其盐。

1．2．4  酚酸及缩酚酸

醋酸及缩酚酸类化合物约占TP总量的10％～15％，主要有茶没食子素（Theogallin）、没食子酸（Gallic acid）、绿原酸（Chorogenic acid）、咖啡酸（Caffeic acid）、间双没食子酸（m－ Digallic acid）等。

2  茶多酚在动物体内的分布与代谢

2.1  茶多酚在动物体内的分布

茶多酚组分不同，生物利用率和分布不同。ChenLS等(1997)研究表明，表没食子儿茶素没食子酸酯（L－EGCG）、表儿茶素没食子酸酯（L一EGC）和表几茶素（L－EC）的生物利用率分别为0．l％、13．7％和2％；L－EGCG在小肠中的浓度比在肾脏中的高4倍，L－ECG和L－EC在小肠中的浓度与肾脏相似，L－EGCG、L－ECG和L－EC在肝脏中的浓度都比在小肠和肾脏中的低。

2．2  茶多酚在动物体内的代谢

茶多酚进入消化道后，可通过小肠壁吸收进入血液循环，然后与血清蛋白结合，转移到相应的组织和器官。 Matsumotom等（1991）认为，L－EGCG只有部分被吸收，代谢后从尿中和胆汁中排泄，大多数进入大肠，或在微生物区系的作用下被分解，或随粪便一起排出体外。

3   茶多酚的生物学功能

3.1  消除自由基

茶多酚是一类氧化还原电位很低的还原剂，具有供氢能力，H⁺与自由基结合，使之还原为惰性化合物或较稳定的自由基，从而清除机体内过多的有害自由基。沈生荣等（1992）研究表明，TP复合体及L－EGCG对的清除能力强于VE和VC，且随着浓度增加而增强（在一定浓度范围内），至 6×10^-3mol／ml时清除率达到最高值 （＞97％）；对于Fenton反应产生的OH，在最适浓度（0．043～0．100mg／ml）内清除率可达99％。贾之慎等（1993）认为，TP对O有较强的清除作用，对·OH的清除作用较弱，在水溶液中TP对O一的清除作用比VE、VC强。但是，TP只在一定浓度范围内对活性大的自由基有清除作用；超出一定浓度后，清除率下降，助氧化作用逐渐增大，甚至超出清除作用。沈生荣等（1992）研究表明，TP在碱性溶液中，受空气氧的作用可以产生自由基；pH 10．l时产生时L－EGCG产生连苯三酚类半醌阴离子自由基；高浓度的TP和L－EGCG在O^2－的诱导下，能够产生自由基，而发生助氧化作用。

3.2  抗氧化

茶多酚具有很强的抗氧化作用。梁燕等（1999）从化学、仿生物、细胞三个层次，水溶、脂溶两种体系研究了脂溶性茶多酚（LTP）的抗氧化特性，并与VE、绿茶多酚（GTP）进行了比较，结果表明，对水溶体系的·OH、巨噬细胞呼吸爆发产生的O^2－的清除效果为GTP＞LTP＞VE；对大分子稳定的DPPH自由基，LTP与GTP效果接近且均优于VE；在膜体系中，GTP对Fe诱导的脂质过氧化的抑制作用优于LTP、VE。秦春圃（1994）认为，TP的抗氧化能力和效果相当于人工合成抗氧化剂BHT、BHA的3～6倍，且有较高的安全性。TP类物质的抗氧化能力与其化学结构有关，如β环上的羟基愈多，其抗氧能力愈强，且外空间位阻也有一定影响。张红雨等（1998）比较了L－EGCG、L－EGC、L－ECG和L－EC的抗氧化活性，结果表明，接等克分子浓度的抗氧化活性顺序是L-EGCGG＞L-EGG＞LEGC＞L-EC，按等重量的抗氧化活性顺序是L－EGCC＞L－ECC＞L-EGCG＞LEGCG的抗氧化功能在饲料力。丁晓菲等（1998）试验表明，全价料保质1个月内，用 TP母液 500×10^-6和抗氧喹120×10^-6均可，但TP成本相对便宜1．9元／t；保质1个月以上，应用TP母液1000×10^-6，成本虽相对提高l．6元人，但保质期显著延长，抗氧化效果也好，尤其在炎夏。陈宗撤（1998）发现，TP可以防止胡萝卜褪色，保护了胡萝卜素。另外，有研究表明TP能再生体内α－VE、VC、GSH、SOD等高效抗氧化剂，从而保护和修复抗氧化系统。

3．3  参与免疫调节

茶多酚可以提高机体的免疫力。詹勇等(1992）用 0．25％ TP添加到饲料中喂养 14日龄健康海佩科肉仔鸡，发现TP对自然感染法氏囊病鸡有明显提高（P ＜0.05）血液中的红细胞C_3B受体和免疫复合物的含量及保护脾脏正常的免疫功能，也对公母鸡法氏囊的重量有不同的影响。TP也使荷瘤小鼠的免疫器官胸腺和脾脏的相对重量和细胞数增加，表明其促进了免疫力低下的荷瘤小鼠的免疫功能。

3．4  影响脂类代谢

血脂一般包括血液中的胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）。胆固醇是一个总称，它包括低密度胆固醇（LDL）、超低密度胆固醇（VLDL）和高密度胆固醇（HDL）等3类。当血清LDL和VLDL浓度高时，动脉壁内脂质，特别是胆固醇酯沉积增多。HDL正好相反，它参与TC的逆向运转，有效的摄取外周多余的TC，抑制细胞对LDL的摄取，在LCAT的作用下转运至肝脏代谢，从而减少TC在血管壁的沉积。曹明富等（2002）研究表明，TP明显降低高脂血症大鼠血清TC和TG含量，提高HDL值。刘波静（2000）试验结果与此一致，且200mg／kg处理组效果最明显。另外，TP对大鼠肝脏。心脏的脂质过氧化也具有明显的抑制作用。

3．5  影响酶活性

李荣林（1997）报道，TP中的TF及TD－G能抑制血管紧张转化酶（ACE）；以含TP的饲料喂小鼠，可使肝脏GSH－S一转换酶、SOD超歧氧化物酸化酶以及全血中GSH－Px的活性增加。林一萍（2000）研究表明，TP能明显提高老年小鼠肝DNA甲基化酶的活性，具有延缓衰老的作用。詹勇等（1993）在14日龄健康海佩科肉仔鸡日粮中添加 0.25％ TP发现血液中碱性磷酸酶水平显著提高。另外，TP对。一淀粉 酶、链球菌葡萄糖基转移酶、透明质酶均有抑制作用；对于HIV的DNA、RNA聚合酶及反转录酶，其有效抑制浓度为 0．01～0．02μg／ml。

3．6  杀菌抗病毒作用

业已证明，儿茶素类化合物对多种有害细菌、真菌和病毒有杀灭和抑制作用，如金黄色葡萄球菌、霍乱弧菌、黄色弧菌、副溶血弧菌、蜡样芽孢杆菌、嗜水气单细胞。嗜水亚种大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、肉毒杆菌、须发真菌、流感病毒A和巴人体轮状病毒和艾滋病毒等。白传记等（1997）对TP的抑菌活性试验表明，TP对金黄色葡萄球菌。大肠杆菌、沙门氏菌的生长繁殖都有强烈的抑制作用，最佳抑菌浓度为100mg／l。杨联松等（1996）研究认为，TP对细菌抑制作用明显，霉菌次之，酵母较差；而且TP具有保鲜防腐功能，能替代苯甲酸钠。在动物体内，TP在抑制有害菌增殖的同时，能促进有益菌菌群的生长，从而保护肠道微生物环境，改善微生物结构，起化学益生素的作用。Hara H（1995）给30日龄仔猪饲喂含 0．2％ TP的饲料时发现， 2周后猪粪中乳酸杆菌数量显著增加，细菌和类菌体数量递减，梭状杆菌磷酸酯酶的检出率下降，氨的浓度、酚、对一甲酸和类酚的含量显著减少，短链脂肪酸和乳酸菌数量显著增加，pH值略有下降，臭味显著降低。唐裕芳等（2000）对TP除臭机理进行探讨，认为可能是儿茶素环上的一OH提供H⁺同NH反应生成铵盐而使臭味减弱或消失。

3．7    抗癌作用

一个正常的细胞在各种致癌因素的引发下最终发展成癌细胞，一般都要经历引发和促发两个阶段。TP作为新型防癌抗癌物质，在癌症形成的两个阶段均有抑制作用，尤其对肺癌、皮肤癌及胃肠道癌。TP抗癌的机理至今尚未完全阐明，但可以肯定的是，以上6种功能均参与了作用。

4   茶多酚应用的安全性评价

4.1   茶多酚的毒性

杨贤强等（1992）的毒理学试验结果是，小鼠口服 LD₅₀＝（2496±326）mg／kg，有中等蓄积性，不致突，无慢性毒性。曹明富等（1992）关于TP的亚急性毒理研究表明，TP作食品添加剂是安全的。不过，食品添加剂的毒理学研究能否完全推广于动物营养中仍需要探讨。

4.2  茶多酚与微量元素的关系

TP属于多羟基酚类化合物，在动物体内常与微量元素络合或改变小肠的通透性，从而影响微量元素的吸收。TP通常不影响铁的吸收，但两者同时铁人小肠时易形成铁的复合物，造成贫血。给小鼠词喂含TP的半人工饲料时，血液中非血红素铁浓度减少，肝脏和十二指肠中铁的贮备下降；相反，血液中锌、铜。镁的浓度增加，肝脏中锌和铜的含量不变，镁的含量增加；对于铝元素，TP能抑制吸收，降低血铝水平。

4.3  茶多酚的量效关系

TP的使用剂量与动物的生产性能存在相关性，剂量过大会使生产性能下降。同时，TP与饲料中的其它成分有一定关系。另外，TP本身就有自动氧化问题。因此，TP的最佳使用剂量值得研究。

5   结束语

我国茶资源丰富，年产量56万吨；在未经提取的废茶或茶粉中，有6％以上的TP，废弃的茶渣中仍有1％～2％的  TP。并且，在人们对动物性产品质量要求日益提高的今天，TP以其独特的生物学活性和在动物体内的整体生理调节功能及“绿色”特征，符合了新世纪大众的消费。心理和环保意识。可以肯定，随着科技的进步及绿色添加剂研究的深入，茶多酚在畜牧饲料中的应用前景将是非常广阔的。