馬園園，吳 揚(yáng)

福建農(nóng)林大學(xué) 園藝學(xué)院，福建 福州 350002

茶皂素作為天然非離子型表面活性劑，具有良好的分散、乳化、發(fā)泡、穩(wěn)泡、潤(rùn)濕和去污性能[1]，兼具抗?jié)B消炎、溶血和魚(yú)毒等諸多生物活性，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、日化、建材、食品、醫(yī)藥和水產(chǎn)養(yǎng)殖等多領(lǐng)域。茶樹(shù)體內(nèi)茶皂素分布不同部位含量各異，呈向形態(tài)學(xué)下端富集態(tài)，即根＞莖＞葉＞籽。我國(guó)茶園面積廣、資源多。作為茶葉中天然綠色提取物，其市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?。本文就茶葉中茶皂素的生物活性及應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，旨為其進(jìn)一步功能開(kāi)發(fā)等提供參考。

1 生物活性

1.1 表面活性

杜志欣等[2]發(fā)現(xiàn)茶皂素具較優(yōu)的起泡性和泡沫穩(wěn)定性，并隨溫度升高起泡性增強(qiáng)。夏春華等[3]首次提出茶皂素對(duì)疏水性材料接觸角θ為0°＜θ ＜90°，說(shuō)明茶皂素為浸漬濕潤(rùn)，證實(shí)其不僅具表面性，還是性能良好的非離子型表面活性劑。黎先勝[4]在其研究中發(fā)現(xiàn)茶皂素溶液的接觸角隨溶液茶皂素濃度增加而減少，進(jìn)一步表明茶皂素作為表面活性劑具有良好的濕潤(rùn)性能。

1.2 藥理活性

1.2.1 抗菌

據(jù)侯如燕[5]研究，茶皂素對(duì)細(xì)菌、真菌有良好的抑制作用，且抑菌效果與茶皂素濃度呈正相關(guān)。劉蓉等[6]研究發(fā)現(xiàn)，茶皂素對(duì)大腸桿菌抑制作用強(qiáng)，而對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌僅在濃度較高時(shí)才具抑制作用。

1.2.2 抗腫瘤

Zhang Xin-Fu 等[7]從茶籽渣中提取粗皂甙（Tc），經(jīng)純化獲得總皂甙（T0），將T0 分離為高極性皂苷（T1）、中極性皂苷（T2）和弱極性皂苷（T3）。據(jù)細(xì)胞周期分析表明，T0 和T2 都可抑制MCF-7 細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)S 期阻滯，還發(fā)現(xiàn)兩者能顯著降低MCF-7 細(xì)胞的侵襲潛能，從而推斷提取的T2 可能具有效的抗腫瘤活性。李國(guó)武[8]研究發(fā)現(xiàn)高純度茶皂素能防止癌細(xì)胞擴(kuò)散、削弱癌細(xì)胞活力甚至殺滅癌細(xì)胞。

1.2.3 抗氧化

呂曉玲等[9]發(fā)現(xiàn)油茶總皂苷不僅抗氧化作用顯著，還對(duì)脫氧核糖氧化損傷具抑制作用，并對(duì)化學(xué)反應(yīng)生成的活性氧自由基清除效果好。劉蓉等[6]發(fā)現(xiàn)茶皂素的還原能力比Vc 強(qiáng)，對(duì)超氧陰離子自由基和羥基自由基有顯著的清除作用。

1.2.4 抗過(guò)敏

Akagi M 等[10]研究了茶葉皂甙（TLS）的抗過(guò)敏作用，發(fā)現(xiàn)TLS 可能是一種有效的抗臨床變態(tài)反應(yīng)的保護(hù)劑，TLS 對(duì)介質(zhì)釋放的抑制作用在一定程度上與其對(duì)實(shí)驗(yàn)性哮喘和PCA（被動(dòng)皮膚過(guò)敏反應(yīng)）抑制作用相關(guān)。

1.2.5 腸胃保護(hù)功能

據(jù)Murakami T 等[11-12]研究，茶樹(shù)籽皂甙合劑具抑制胃排空和促進(jìn)胃腸轉(zhuǎn)運(yùn)的效用。茶皂素E1 是茶樹(shù)的主要皂甙，能對(duì)乙醇所致大鼠胃粘膜損傷有顯著的修護(hù)作用。

1.2.6 解酒和護(hù)肝

李顏[13]研究發(fā)現(xiàn)茶皂素能抑制酒精吸收，降低血液乙醇濃度，推遲血液乙醇濃度達(dá)到峰值的時(shí)間；同時(shí)，發(fā)現(xiàn)茶皂素可有效抑制ALT、AST 活性，改善小鼠肝臟的病理形態(tài)學(xué)變化，起到保護(hù)肝臟的作用。

1.2.7 溶血魚(yú)毒活性

朱全芬等相關(guān)研究[14-17]表明，茶皂素對(duì)紅細(xì)胞的毒性主要是破壞細(xì)胞膜使細(xì)胞質(zhì)外滲，引起紅細(xì)胞解體。對(duì)魚(yú)類的毒性是通過(guò)破壞魚(yú)鰓上皮組織，對(duì)血液中的紅細(xì)胞產(chǎn)生溶血作用。另發(fā)現(xiàn)以茶皂素類作清池劑對(duì)蝦生長(zhǎng)無(wú)影響，且一定濃度下有促進(jìn)蝦生長(zhǎng)的效用，但其對(duì)蝦的餌料生物沙蠶有毒性。在海水中，其魚(yú)毒活性約2 d 內(nèi)會(huì)自行降解至無(wú)效。而以紋縞鰕虎魚(yú)和鯽魚(yú)為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)其毒魚(yú)效果與海水鹽度呈正相關(guān)，鯽魚(yú)死亡速度與鹽度呈拋物線關(guān)系，鹽度6%左右時(shí)，其對(duì)鯽魚(yú)致死速度較緩，低或高于這一臨界鹽度時(shí)，致死速度加快。

1.2.8 殺蟲(chóng)

陳永軍等[18]研究發(fā)現(xiàn)，茶皂素對(duì)釘螺有一定殺滅作用。李耀明等[19]研究茶皂素對(duì)Bt 防治小菜蛾具顯著增效作用，在生產(chǎn)中具應(yīng)用價(jià)值。王小藝等[20]研究發(fā)現(xiàn)，茶皂素對(duì)菜青蟲(chóng)的主要作用方式是拒食，且在高濃度下對(duì)4 齡幼蟲(chóng)具觸殺作用。

2 應(yīng)用

2.1 日化產(chǎn)品

茶皂素在日化行業(yè)開(kāi)發(fā)應(yīng)用廣泛，如各類茶皂素洗潔產(chǎn)品具去污力強(qiáng)、沖洗方便、溫和無(wú)刺激、起泡多且穩(wěn)定等特點(diǎn)；同時(shí)，因其藥理作用能抑制皮膚瘙癢與防曬消炎而開(kāi)發(fā)出花露水及護(hù)膚產(chǎn)品。其也被研發(fā)為牙膏、抑菌洗手液、防凍護(hù)手霜、洗發(fā)護(hù)理和香皂等。

2.2 食品領(lǐng)域

2.2.1 蔬果保鮮劑

相關(guān)研究[21]發(fā)現(xiàn)將草莓浸于不同濃度的皂素保鮮液中，在同一溫度下經(jīng)皂素保鮮液處理的草莓比未經(jīng)處理的草莓保質(zhì)期長(zhǎng)，且保鮮效果隨保鮮液濃度的升高而增強(qiáng)。

2.2.2 天然抑菌劑

有研究者[22]發(fā)現(xiàn)使用茶皂素作為雞胸肉保鮮的天然抑菌劑能抑制雞胸肉中沙門氏菌的生長(zhǎng)繁殖。張新富[23]用油茶皂苷作真菌抑制劑，發(fā)現(xiàn)油茶皂苷在低濃度時(shí)對(duì)植物性病原真菌和酵母菌有較強(qiáng)的抑制活性，在高濃度時(shí)對(duì)茶炭疽病菌具抑制作用。因此可根據(jù)不同病原菌配制不同濃度的試劑，定向定量殺滅病菌，減免試劑浪費(fèi)且取得較好的抑菌效果。

2.2.3 解酒飲料

仇鳳梅等[24]以茶皂素為主要原料研究制備出解酒飲料，口感細(xì)膩柔和，風(fēng)味獨(dú)特，是茶皂素開(kāi)發(fā)的新途徑，市場(chǎng)潛力大。

2.3 養(yǎng)殖方面

禹琪芳[25]研究發(fā)現(xiàn)以茶皂素為飼料添加劑能促進(jìn)黃羽肉雞生長(zhǎng)，提高其免疫力、抗炎和抗氧化能力。嚴(yán)淑紅[26]研究發(fā)現(xiàn)添加茶皂素能增加瘤胃細(xì)菌多樣性，抑制原蟲(chóng)生長(zhǎng)，且添加20 g/d、30 g/d 茶皂素對(duì)奶牛產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)有一定增效。

2.4 環(huán)保領(lǐng)域

2.4.1 土壤及植物修復(fù)

Liu Xiaoyan 等[27]研究發(fā)現(xiàn)添加茶皂素（TS）增加了多花生物量，且多花苜蓿與TS 聯(lián)用是修復(fù)Cd-pyrene 共污染土壤的一種替代技術(shù)。有相關(guān)研究[28]表明EDTA 強(qiáng)化茶皂素對(duì)土壤中Cu、Zn、Cd 淋洗修復(fù)的影響，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用茶皂素時(shí)對(duì)土壤中重金屬有一定的解吸能力，且茶皂素溶液的濃度對(duì)解吸率有明顯影響。EDTA與茶皂素復(fù)合作用淋洗土壤后對(duì)土壤中弱酸提取態(tài)的重金屬解吸效果最佳，其次為可還原態(tài)，較難被淋洗的為可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)重金屬，弱酸提取態(tài)和可還原態(tài)重金屬的減少顯著降低了重金屬污染的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。此外，試劑淋洗后的土壤肥力增加，更利于植物生長(zhǎng)。

2.4.2 新型紡織助劑

茶皂素在紡織品印染行業(yè)用于前處理，能去除織物中的油脂、果膠質(zhì)、蠟質(zhì)等雜物，提高織物品質(zhì)，在生產(chǎn)工序上能降低能耗，減輕環(huán)境污染?？娗谌A等[29]采用茶皂素對(duì)粘膠/亞麻混紡織物進(jìn)行前處理，其麻皮去除效果、白度均可與傳統(tǒng)工藝相媲美，且強(qiáng)力損傷小，毛效更優(yōu)，工藝流程縮短，廢水COD 值明顯下降。

2.5 農(nóng)業(yè)方面

2.5.1 植物源農(nóng)藥

有相關(guān)研究使用茶皂素和藜蘆堿來(lái)替代菊酯類農(nóng)藥，有效控制了茶小綠葉蟬發(fā)生為害，并破除出口綠色貿(mào)易壁壘[30]。童軍等[31]研究表明，30%茶皂素水劑防治茶小綠葉蟬防效持久，對(duì)茶葉生長(zhǎng)無(wú)負(fù)面影響，是茶葉綠色防控技術(shù)良好的生物殺蟲(chóng)劑，適宜大面積推廣。

2.5.2 作物生長(zhǎng)助劑

有研究[32]利用茶皂素制劑（TS，65%茶皂素用量300 kg/hm2）防治亳州白芷根結(jié)線蟲(chóng)病，其能增加白芷產(chǎn)量、根部長(zhǎng)度和半徑。在小麥?zhǔn)斋@時(shí)，茶皂素制劑（65%茶皂素用量400 kg/hm2）處理小麥實(shí)測(cè)產(chǎn)量增加，且株高高于空白對(duì)照。應(yīng)該注意65%茶皂素在低劑量處理時(shí)，對(duì)小麥生長(zhǎng)有增效，而高劑量時(shí)會(huì)抑制小麥生長(zhǎng)。所以在大田推廣時(shí)，要做好防測(cè)確定最佳施用劑量保證生產(chǎn)效益。

2.6 建材行業(yè)

茶皂素用作發(fā)泡劑時(shí)所制產(chǎn)品隔熱、隔音、減重。用其制備泡沫混凝土漿體能改善氣孔結(jié)構(gòu)，提高制品抗壓強(qiáng)度和均勻性能。此外，大型人造板以茶皂素乳化劑進(jìn)行制膠，提高了纖維板的防水性能、板材質(zhì)量，且制備不用氨水，減輕環(huán)境污染，無(wú)需加熱熔化，方便節(jié)能。

2.7 醫(yī)藥領(lǐng)域

有研究發(fā)現(xiàn)茶皂素能調(diào)節(jié)血脂代謝、防止動(dòng)脈粥樣硬化形成、保護(hù)心肌細(xì)胞、防治心血管疾病[34]。張明[35]研究茶皂素對(duì)C2C12細(xì)胞AKT/mTOR 信號(hào)通路具正向調(diào)控作用，為預(yù)防治療糖尿病提供一定理論基礎(chǔ)。侯震等[36]以茶皂素為候選藥物，發(fā)現(xiàn)TS 能發(fā)揮抗病毒作用使細(xì)胞凋亡，有望利用TS 抗病毒機(jī)制研發(fā)相關(guān)藥物。此外，研發(fā)出解酒及神經(jīng)保護(hù)功能等的功效藥。

2.8 其他

2.8.1 文物修復(fù)

王鳴軍等[37]以茶皂素為清洗劑，發(fā)現(xiàn)其比去離子水、乙醇等常規(guī)清洗劑洗污更徹底，無(wú)殘留，洗后顏料色彩鮮艷。此外，以茶皂素清洗絲織品文物能解決化學(xué)洗滌劑易損傷、易殘留、易污染等弊端，也防止了污物對(duì)絲綢文物的老化和病變風(fēng)險(xiǎn)。為今后文物修復(fù)和保護(hù)工作提供一定新思路。

2.8.2 阻燃劑

孟維等[38]用茶皂素與聚磷酸銨和季戊四醇復(fù)合制備出茶皂素基膨脹型阻燃劑，顯著提高了環(huán)氧樹(shù)脂的阻燃性能，且制備簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越、熱穩(wěn)定性和相容性良好，優(yōu)于傳統(tǒng)膨脹型阻燃劑。

2.8.3 降解助劑

有研究以茶皂素等表面活性劑作為工業(yè)助劑降解玉米芯纖維素，發(fā)現(xiàn)茶皂素對(duì)促進(jìn)系統(tǒng)中玉米芯纖維素的降解效果明顯，同時(shí)利于同步糖化發(fā)酵[39]。

3 展望

順應(yīng)當(dāng)代健康消費(fèi)理念，茶葉保健的研究不斷深化，但相較于茶葉功能成分如茶多酚、兒茶素、茶黃素等，茶皂素的探究還有待拓展。雖其表面活性等已應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域，但多存留在淺層實(shí)踐。今后應(yīng)該重視茶皂素不同部位含量差異及其活性機(jī)理和新藥理活性的研究，優(yōu)化制備提純工藝，從而擴(kuò)大其應(yīng)用面，切實(shí)投入到一些高新高效行業(yè)如醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域，升華其利用價(jià)值，為茶皂素的功能開(kāi)發(fā)開(kāi)拓新的局面。