刁春華,楊秀芳,左小博,涂云飛,蘇小琴,宋鵬鵬,孔俊豪*
(1.中華全國(guó)供銷合作總社杭州茶葉研究所,浙江 杭州 310016;2.浙江省茶資源跨界應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310016)
藤茶(Ampelopsis grossedentata),又稱莓茶、山甜茶、田婆茶、端午茶等,是由葡萄科(Vitaceae)蛇葡萄屬(AmpelopsisMichx.)木質(zhì)藤本植物顯齒蛇葡萄[Ampelopsis grossedentata(Hand.-Mazz.) W. T.Wang]莖葉制成的代用茶,味甘淡,性涼,在民間流傳已有數(shù)百年的應(yīng)用歷史[1-2]。顯齒蛇葡萄主要分布于我國(guó)長(zhǎng)江流域以南的湖南、湖北、廣西、廣東、江西、福建、云南、貴州等地[3],通常采摘其莖葉經(jīng)揉捻、渥堆、干燥加工成藤茶,產(chǎn)品口感獨(dú)特,回甘快而持久?,F(xiàn)代藥理研究表明,藤茶具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗癌、降血糖、降血脂、清熱解毒、祛風(fēng)濕、強(qiáng)筋骨、消炎、消腫、利尿、止血、治療慢性肝炎及腎炎等功效[4-5]。2013年國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委發(fā)布《關(guān)于批準(zhǔn)顯齒蛇葡萄葉等3種新食品原料的公告》,目前已作為新資源食品使用。迄今為止,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)藤茶做了較為系統(tǒng)的研究,本文概述了藤茶在物質(zhì)基礎(chǔ)、生物活性及其開(kāi)發(fā)利用等方面的研究進(jìn)展,以期拓展藤茶在食品、醫(yī)藥等大健康領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
藤茶富含多種化學(xué)成分,包括黃酮類、多酚類、多糖類、甾體類、萜類、揮發(fā)油類、氨基酸及微量元素等,其中黃酮類、多酚類為其主要的非揮發(fā)性有效成分[5-6]。藤茶中黃酮類成分包括二氫楊梅素(Dihydromyricetin,DMY)、楊梅素(Myricetin,MYR)、楊梅苷、槲皮素、山奈酚等;酚類成分包括沒(méi)食子酸、兒茶素、表兒茶素等;甾體類成分包括齊墩果酸、谷甾醇、豆甾醇等。目前研究已發(fā)現(xiàn),藤茶內(nèi)含物質(zhì)構(gòu)成及含量受品種、土壤、氣候、栽培管理、加工等多種因素共同影響。
黃酮類化合物是藤茶的特征性成分,含量高達(dá)45%左右,為單體植物黃酮含量之最,堪稱“黃酮之王”[7]。其中DMY是藤茶中含量最高的黃酮物質(zhì),被認(rèn)為是藤茶藥理作用的主要物質(zhì)基礎(chǔ)[8]。1996年,我國(guó)學(xué)者首次從藤茶的莖葉中分離得到結(jié)構(gòu)中含有六個(gè)羥基的二氫黃酮類化合物,經(jīng)結(jié)構(gòu)鑒定定名為3,3′,4′,5,5′,7-六羥基-2,3 -雙氫黃酮醇(即DMY),比對(duì)發(fā)現(xiàn)該成分與兒茶素類組分中的表沒(méi)食子兒茶素 (Epigallocatechin,EGC) 結(jié)構(gòu)非常相似[9-10]。由于受產(chǎn)地、種質(zhì)資源及采摘季節(jié)影響,藤茶不同部位的總黃酮及DMY含量存在顯著的豐度差異,有研究發(fā)現(xiàn)藤茶根部總黃酮含量最高,而葉片中DMY含量為最高[11]。另?yè)?jù)報(bào)道,不同季節(jié)的湘西藤茶葉片中DMY含量在11.21% ~ 25.43%之間,在5月底達(dá)到最高值[12]。
不同提取工藝得到的藤茶提取物,其功能性成分與生物活性存在差異,由于DMY的熱穩(wěn)定性差,所以在提取過(guò)程中不宜用加熱方式。因此,不少學(xué)者對(duì)藤茶總黃酮及DMY的提取方法進(jìn)行了優(yōu)化。目前藤茶黃酮類化合物提制的工藝包括:水浸提法、乙醇提取法、超聲波輔助提取法、回流提取法、酶提取法、微波萃取法、超聲波輔助萃取法、超臨界CO2萃取法、微波輔助半仿生法、微波動(dòng)態(tài)循環(huán)階段連續(xù)逆流提取法等[13-15]。藤茶產(chǎn)量大、價(jià)格低,再加上其內(nèi)含物黃酮、DMY的提取方法現(xiàn)已發(fā)展成熟,可以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
藤茶中多酚類含量?jī)H次于黃酮類,達(dá)20%左右,也是藤茶發(fā)揮其藥理作用的重要成分。目前在藤茶中已經(jīng)分離鑒定的酚類化合物包括沒(méi)食子酸、沒(méi)食子酸甲酯、沒(méi)食子酸乙酯、沒(méi)食子酰-β-D-葡萄糖、兒茶素、表兒茶素、EGC等[16-17]。其中,兒茶素在藤茶茶多酚中占比高達(dá)60% ~ 80%,其抗氧化活性較強(qiáng),被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
經(jīng)對(duì)藤茶的揮發(fā)性化學(xué)成分進(jìn)行鑒定分析,葉綠醇、正十六酸、雪松醇為藤茶揮發(fā)油的主要成分[18]。張世先等[19]用氣相色譜質(zhì)譜法分離鑒定藤茶的揮發(fā)油成分,共分離出78種組分,鑒定出63種化合物,占揮發(fā)油組分的80.6%,其中藤茶主要揮發(fā)油占揮發(fā)性化合物總量的78%。王華夫和游小清[20]從藤茶中分離并鑒定出28種香氣成份,占香精油總量的64%。申?yáng)|等[21]進(jìn)一步確定了藤茶的特征香氣為壬醛、癸醛、順-香葉基丙酮、6, 10, 14-三甲基-2-十五烷酮、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、2, 6-二 (1, 1-二甲基乙基) -4-甲基酚、2,4-二 (1, 1-二甲基乙基) 2, 4-二 (1, 1-二甲基乙基) -酚、β-紫羅蘭酮、1, 1, 3-三甲基-3-苯基茚、(R) -5, 6, 7, 7a-四氫-4, 4,7a-三甲基-2 (4H) -苯并呋喃酮等10種成分。
黃酮類化合物是藤茶最主要的活性成分,尤以DMY的生物活性作用最為明確。大量研究證明藤茶黃酮具有抗氧化、抗炎抑菌、降糖降脂、保肝護(hù)腎、抑制腫瘤、增強(qiáng)免疫等生物活性,也用于預(yù)防或輔助治療糖尿病的某些并發(fā)癥[22]。藤茶應(yīng)用歷史悠久,多年的臨床應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)已初步證實(shí)其具有較好的安全性。安全性研究表明,對(duì)大鼠按照22 g/kg劑量灌胃藤茶水提物90 d后,給藥組大鼠肝、腎、脾、胃腸等器官組織均未見(jiàn)實(shí)質(zhì)性病變,表明藤茶水提物較為安全[23]。DMY毒性作用很小,大鼠對(duì)DMY的最大耐受量達(dá)5.0 mg/kg,為實(shí)際無(wú)毒物質(zhì),臨床應(yīng)用安全[24]。
藤茶中DMY、MYR以及楊梅苷均具有較強(qiáng)的清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl,DPPH)自由基的能力[25]。體外抗氧化活性研究表明,藤茶提取物對(duì)DPPH·和·OH的半數(shù)抑制濃度值分別為0.338 mg/mL、18.713 mg/mL,對(duì)O2-·抑制的最大活性值達(dá)263.1 U/L,總抗氧化能力達(dá)19.76 mM[26]。體內(nèi)抗氧化研究表明,藤茶提取物可以提高小鼠血清中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(Glutathione peroxidase, GSH-Px)和過(guò)氧化氫酶(Catalase, CAT)的活性,日糧中添加0.06 mg/g·bw藤茶提取物,其抗氧化作用與抗生素組接近等效。在等質(zhì)量濃度情況下,藤茶多酚對(duì)·OH和O2-·的半數(shù)抑制濃度值分別為159.09 μg/mL、30.97 μg/mL,優(yōu)于Vc,表明藤茶多酚是一種較好的天然抗氧化劑[27]。另有報(bào)道,DMY可通過(guò)激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶和絲氨酸/蘇氨酸激酶信號(hào)通路增加細(xì)胞抗氧化防御,誘導(dǎo)血紅素加氧酶表達(dá),從而保護(hù)PC12細(xì)胞免受H2O2誘導(dǎo)的凋亡[29]。
藤茶中的DMY、MYR和楊梅苷均可調(diào)控相關(guān)抗炎因子,發(fā)揮神經(jīng)性炎癥保護(hù)作用。藤茶黃酮提取物減弱脂多糖(Lipopolysacch arides, LPS)誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)的機(jī)制可能在于通過(guò)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞中的核因子-κB和蛋白酪氨酸激酶2/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子與激活子3信號(hào)通路,進(jìn)而抑制一氧化氮合酶和環(huán)氧合酶-2的表達(dá)[30],研究表明藤茶黃酮提取物可減輕LPS誘導(dǎo)的仔豬肝臟炎癥[31]。藤茶黃酮提取物還可以顯著降低LPS誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-1β(Interleukin-1β)、白細(xì)胞介素-6(Interleukin-6)和腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)的產(chǎn)生。小鼠抗炎實(shí)驗(yàn)顯示,70%乙醇提取、乙酸乙酯萃取、水提取部位的抗炎作用相對(duì)于其他極性部位更顯著[32]。
藤茶中的黃酮類、多酚類化合物是主要抗菌活性成分,以DMY為代表[30]。DMY對(duì)金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、肺炎鏈球菌、大腸桿菌、痢疾桿菌、糞腸球菌、陰溝腸桿菌、白色念珠菌、雞沙門氏桿菌、豬鏈球菌、根霉、黑曲霉、創(chuàng)傷弧菌、抗藥性金黃色葡萄球菌等多種致病菌具有明確的抑菌作用[6,33],主要通過(guò)抑制菌體的呼吸代謝、破壞菌體的結(jié)構(gòu)形態(tài)、改變細(xì)胞膜的滲透性等發(fā)揮抗菌作用[34]。實(shí)驗(yàn)表明,藤茶黃酮提取物可使細(xì)菌核酸的合成減少,導(dǎo)致細(xì)菌的生長(zhǎng)、繁殖受到嚴(yán)重的抑制,從而發(fā)揮抗菌作用[35]。藤茶醇提物對(duì)創(chuàng)傷弧菌的抑殺作用更強(qiáng),其抗菌作用機(jī)制與破壞菌體細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的完整性有關(guān)[36]。藤茶乙醇提取物經(jīng)大孔樹(shù)脂提純后對(duì)口腔變性鏈球菌的抑菌活性為3.13 mg/mL,顯著優(yōu)于乙醇粗提取物,表明藤茶提取物有望應(yīng)用于口腔護(hù)理以預(yù)防齲齒[37]。
藤茶中DMY還能夠與腸道微生物群發(fā)生相互作用。通過(guò)16S rRNA焦磷酸測(cè)序的方法考察了DMY對(duì)腸道菌群組成的影響,發(fā)現(xiàn)其能夠顯著改善菌群的豐度和多樣性,雙向調(diào)節(jié)腸道菌群組成[38]。
藤茶提取物具有輔助降血糖、降血脂的功能。以四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病大鼠為模型,藤茶粗多糖提取物干預(yù)治療可以清除大鼠體內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)多自由基,減少丙二醛(Malondialdenyde, MDA)含量,提高SOD、GSH-PX活性,保護(hù)和恢復(fù)胰島細(xì)胞功能,增強(qiáng)肝葡萄糖激酶活性和提高胰島素水平,起到降血糖作用[39]。采用動(dòng)脈粥樣硬化大鼠作為模型,以藤茶總黃酮灌胃可顯著降低動(dòng)脈粥樣硬化大鼠血清總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白水平,提高高密度脂蛋白水平[40]。選擇100例單純血脂異常的患者進(jìn)行臨床試驗(yàn),受試組按推薦劑量9.0 g/d/人連續(xù)30 d服用恩施富硒藤茶水提取物,結(jié)果表明與對(duì)照組比較,受試組血清膽固醇、甘油三酯顯著下降[41]。
大量實(shí)驗(yàn)證明,藤茶黃酮對(duì)免疫性肝、腎損傷有很好的保護(hù)作用。采用卡介苗加LPS誘導(dǎo)免疫性肝損傷小鼠為模型,藤茶黃酮水提液干預(yù)治療可明顯降低肝損傷模型小鼠血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(Alanine aminotransferase, ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(Aspartate aminotransferase, AST)、MDA含量,提高SOD活性[42]。通過(guò)尾靜脈注射LPS誘導(dǎo)雄性SD大鼠腎臟損傷,藤茶干預(yù)組能明顯降低腎組織中MDA含量,骨橋蛋白和腎組織CD44分子水平的表達(dá)顯著降低,陽(yáng)性染色的細(xì)胞核水平顯著升高[43]。采用二苯基四氮唑溴鹽染色法觀察DMY對(duì)其細(xì)胞增殖的影響,研究發(fā)現(xiàn)DMY對(duì)人胚腎細(xì)胞293和肝細(xì)胞L-02具有相對(duì)低毒性[44]。
在抗腫瘤方面,藤茶活性物質(zhì)具有抗前列腺癌、抗乳腺癌的功效。DMY可以通過(guò)調(diào)節(jié)P13K/Alct凋亡信號(hào)通路,顯著下調(diào)前列腺癌LNCaP細(xì)胞磷酸化蛋白激酶和B淋巴細(xì)胞瘤-2基因的表達(dá)水平,促使LNCaP細(xì)胞凋亡[45]。DMY還能通過(guò)mTOR信號(hào)通路抑制乳腺癌細(xì)胞遷移和侵襲,研究發(fā)現(xiàn)用DMY處理24 h后,細(xì)胞內(nèi)p-mTOR、p-4EBP1、p-S6K70和p-e IF4B表達(dá)水平均顯著降低[46]。構(gòu)建Balb/c雌性小鼠4T1乳腺癌移植模型,灌胃給藥,DMY能抑制4T1小鼠乳腺癌遠(yuǎn)端肺轉(zhuǎn)移,可能與DMY下調(diào)荷瘤小鼠血清基質(zhì)金屬蛋白酶-9和基質(zhì)金屬蛋白酶-2水平有關(guān)[47]。另外,DMY可通過(guò)抑制去乙?;副磉_(dá),增強(qiáng)順鉑對(duì)乳腺癌細(xì)胞的殺傷活性[48]。
藤茶也具有較好的免疫增強(qiáng)作用。構(gòu)建背部皮下注射環(huán)磷酰胺復(fù)制小鼠免疫抑制模型, 灌胃給藥,藤茶總黃酮能夠顯著提高免疫抑制小鼠血清溶血素含量,促進(jìn)血清溶血素生成,提高體液免疫功能[49]。采用雌性昆明小鼠,連續(xù)給樣品30 d,結(jié)果發(fā)現(xiàn)18.20 g/kg、54.60 g/kg劑量組小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)能力、NK細(xì)胞活性、半數(shù)溶血值顯著提高,且54.60 g/kg劑量能顯著提高小鼠抗體生成細(xì)胞數(shù)[50]。
隨著藤茶化學(xué)成分及藥理功能等研究的不斷深入,除了加工成代茶類產(chǎn)品外,其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也不斷創(chuàng)新,廣泛應(yīng)用于飲料、乳制品、功能性食品、食品添加劑等方面。藤茶速溶茶、復(fù)合藤茶固體飲料、果凍、面條、藤茶保健茶酒、抗衰老面霜等產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)[51-52]。在酸奶等乳酸菌發(fā)酵食品中加入DMY,既能調(diào)節(jié)血脂、保肝護(hù)肝又可以解酒醒酒[53]。將DMY與葛根、紅景天、茯苓等共同煎煮,生產(chǎn)的抗醉制劑具有較好的解酒效果[54]。將青錢柳提取物和DMY復(fù)配,既可調(diào)節(jié)空腹血糖又可降低餐后血糖,兩者具有較好的協(xié)同增效作用[55]。用含有DMY的飼料飼喂瑤山雞,可提高瑤山雞抗氧化力和免疫力,改善其肉質(zhì)[56]。利用DMY復(fù)配多種天然生物活性物質(zhì),經(jīng)納米球墨處理,可制備出納米級(jí)食品保鮮劑[57]。對(duì)豐富食品添加劑種類、滿足消費(fèi)者對(duì)綠色天然產(chǎn)物的健康追求具有重要意義。
目前,市場(chǎng)對(duì)天然抗氧化劑仍有較大的需求,而藤茶黃酮提取成本低、毒性小,適合作為替代化學(xué)合成的抗氧化劑、抑菌防腐劑進(jìn)行開(kāi)發(fā)。藤茶資源的開(kāi)發(fā)整體尚處于起步階段,產(chǎn)品形態(tài)亟待進(jìn)一步豐富,尤其是基于精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)、健康功能的膳食干預(yù)、特醫(yī)產(chǎn)品等滕茶終端衍生產(chǎn)品市場(chǎng)也較為廣闊。
我國(guó)藤茶資源豐富,藤茶化合物含有大量的保健功效成分,目前主要被加工為代用茶產(chǎn)品,其保健功效價(jià)值并沒(méi)有被進(jìn)一步挖掘。目前對(duì)藤茶的技術(shù)研究仍存在以下問(wèn)題:(1)由于DMY穩(wěn)定性差、溶解度低、生物利用度低,嚴(yán)重影響其衍生制品開(kāi)發(fā),限制其潛在的藥用價(jià)值。利用現(xiàn)代制劑技術(shù)手段,如固體分散技術(shù)、微粉化、脂質(zhì)體和納米微乳以及親水性輔料或者表面活性劑助溶等改善DMY溶解性和生物可及性的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。(2)對(duì)于藤茶的化學(xué)成分研究比較系統(tǒng),相關(guān)藥理作用研究較多,但多處于細(xì)胞層面,具體機(jī)制尚缺少轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)的研究支撐。因此,亟待對(duì)其分子機(jī)制進(jìn)行深入的探索,通過(guò)藥效組分篩選、體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化研究,完善藤茶的構(gòu)效關(guān)系及藥理學(xué)活性臨床驗(yàn)證,為保健食品、藥物研發(fā)提供一定的理論基礎(chǔ)。同時(shí)藤茶品種較多,來(lái)源廣泛,需要對(duì)藤茶種植管理、加工工藝進(jìn)行規(guī)范來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,建立匹配不同用途需要的藤茶質(zhì)量控制體系。