茶多酚:食品与医药领域的跨界明星成分
茶多酚:食品与医药领域的跨界明星成分
茶多酚(teapolyphenols,TPs)是茶叶中多羟基酚类化合物质的总称,分为黄烷醇类(儿茶素类)、黄烷双醇、类黄酮及酚酸。儿茶素类是茶多酚里的一类重要物质,约占茶多酚总量的60%~80%,主要包含表没食子儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素、没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素没食子酸酯、儿茶素、表儿茶素在内的8种单体。
茶在加工过程中,多酚氧化酶和过氧化物酶将儿茶素类物质氧化得到茶红素、茶黄素和茶褐素3种茶色素。这些TPs不仅为茶汤带来复杂口感和色泽,还有益于人体健康。
如今,人们追寻经济高质量发展的同时,也会考虑绿色发展和循环利用。茶多酚具有抗氧化、抗菌、抗癌和抗肥胖活性,因此研究者们将其应用在医药和食品领域。
在医药领域,研究人员利用递送系统保护易降解药物,提高其生物利用度;此外茶多酚与蛋白、多糖等结合用于制作新的防晒产品和药品,用于护肤、抗过敏、抗致病菌、维持口腔健康和调节脂质代谢等。
在食品领域研究中,茶多酚主要与多糖、蛋白等结合,通过分子间的相互作用改善食品的感官品质、延长食品储存期、制作食品包装材料等。基于此,本期我们探讨了茶多酚在食品和医药领域中的应用研究,以期为茶多酚在食品和医药方面的深入研究提供参考。
茶多酚来源于茶叶,是含有多种有机多羟基化合物的混合物,其中包含儿茶素、花色素、黄酮醇和酚酸等,主要抗氧化成分是儿茶素。其中,表没食子酸酯占50%~60%,表儿茶素没食子酸酯占15%~20%,表没食子儿茶素占10%~15%,没食子儿茶素占6%~8%和表儿茶素占4%~6%。常温下,茶多酚是一种浅黄色或浅绿色的粉末,有涩味,耐酸性强,在pH值2~7内稳定;茶多酚具有一定的吸湿性,在碱性环境下容易变色。
茶多酚具有抗氧化性、抑菌性和抗突变作用等多种生物活性,EGCG是儿茶素中含量最多,且发挥主要抗氧化活性的物质。生物活性来源于茶多酚分子中的酚羟基,酚羟基在不同食品类型中发挥不同的生物活性,这些特殊功能使得茶多酚在食品中得到广泛应用。
茶多酚可广泛用于食品保鲜防腐,其无毒副作用且食用安全的特点使其成为理想的选择。它可以防止食品氧化变色,提高纤维素稳定性,保护食品中的营养成分。
随着对食品安全性的重视,茶多酚作为天然抗氧化剂,正逐步取代人工合成抗氧化剂。它不仅可以应用于动植物油脂、肉制品、水产品、果蔬食品等,还能用于糕点、糖果等。值得注意的是,茶多酚的抗氧化活性最先被用于油脂和含油食品中,由于儿茶素苯环上的酚羟基具有供氢的活性,使得其还原能力很强,成为油脂理想的天然抗氧化剂。
茶多酚的抗氧化机理是活性酚羟基作为供氢体与脂肪酸中的游离基结合,中断脂肪酸氧化的连锁反应,从而抑制氢过氧化物的形成。同时,脂溶性茶多酚能与油脂中的微量变价金属元素螯合,使之丧失催化活性,从源头上终止自由基链式反应。另外,酚羟基自身易被氧化,使油脂中的含氧量降低,延缓油脂的氧化。
茶多酚在功能性食品开发中展现出巨大潜力,其独特的化学结构决定了它具有极强的清除自由基的能力。茶多酚氧化还原电位低,多邻位酚羟基可提供氢中断或终止自由基的链式反应,独特的化学结构决定其具有极强的清除自由基能力;茶多酚可激活自由基的清除体系,并可通过抑制氧化酶系、络合诱导氧化的过渡金属离子来抑制自由基的产生。作为天然自由基清除剂,茶多酚有利于维护人体健康。尽管目前我国在这一领域还处于起步阶段,但未来发展前景广阔。
肉制品中常见的致病菌为假单胞菌、肠杆菌、葡萄球菌和沙门氏菌等,而引起水产品腐败变质的主要细菌是假单胞类细菌。茶多酚能有效地抑制多种细菌繁殖,减缓脂肪氧化,延缓腐败变质,从而延长肉制品和水产品保鲜期。
近年来,茶多酚在猪肉、牛肉、羊肉等肉制品和各种鱼肉片、鱼糜、鱼丸以及虾类等水产品中的研究报道层出不穷,是理想的天然保鲜剂。大量研究表明,茶多酚保鲜液浓度越高,对肉制品、水产品微生物的抑制效果越好,但茶多酚会对肉的感官产生不良影响,造成肉的失色现象。茶多酚能抑制多种细菌生长,其抑菌机理还不够明确。
茶多酚具有抑菌作用,能够较好抑制由于有害微生物对果实造成的损害而导致的病理性失水;茶多酚具有高效抗氧化作用,能减缓果蔬氧化损伤,调节多酚氧化酶活性,激活果蔬防御系统;同时,茶多酚分子中含有多个活性酚羟基,可将分子中的氢直接提供给果蔬中的维生素C,使之保持还原态,减少维生素C的损失。
将低浓度的茶多酚喷洒或涂膜于新鲜水果、蔬菜表面,可抑制细菌繁殖,延长果蔬保鲜期。其保鲜机理复杂,果蔬种类不同,其主导因素不同。此外,茶多酚还能推迟果蔬的后熟期,因为它对水果、蔬菜的生化活动有减缓作用。然而,茶多酚对不同果蔬保鲜机理不尽相同,不同对象所需用量和使用条件不同,这也有待于进一步的研究。
茶多酚还可作为各色糕点和糖果的保鲜剂、蛋品改良剂、天然色素的护色剂等,能长时间保持食品色泽,延缓食品腐败,延长食品保质期。将茶多酚加入鸡饲料中能显著改善鸡蛋品质。除此之外,基于茶多酚的强还原性,茶多酚可以防止天然色素如叶绿素、胡萝卜素、红花黄、维生素B和胭脂红等色素受光氧化作用而褪色,作为保色剂可保持色素色泽鲜艳稳定。
茶多酚因其独特的化学结构,具有非常强的抗氧化能力,其抗氧化能力远超常见的抗氧化剂如VC、VE以及人工合成抗氧化剂BHT、BHA等。此外,茶多酚也能够清除有害自由基、增强机体免疫力,且儿茶素衍生物还可减轻重金属对人体产生的毒害及抗辐射作用,因此也被誉为“辐射克星”。
茶多酚具有抗氧化活性和抗菌活性,因此其能够抑制伤口处的氧化应激和细菌繁殖,促进体外血管的生成和胶原的沉积,激活红细胞和中性粒细胞,快速止血,伤口处的蛋白、凝血因子、血小板和纤维蛋白与茶多酚结合产生凝血成分,加速伤口愈合。
茶多酚特别是儿茶素衍生物具有抗突变、抗癌症的功效,可以阻碍和抑制脂质过氧化过程,维持并提高人体内酶的活性,其在胃癌、肠癌等疾病的预防和辅助治疗中显示出较好的效果。
茶多酚类化合物可明显抑制血浆和肝脏中胆固醇含量上升,具有促进脂类化合物从粪便中排出的效果,不但能防治动脉粥样硬化,而且还有减肥的效果。其中,EGCG等儿茶素类物质通过抑制胃肠道对营养物质的吸收,控制脂肪细胞和脂质的形成,调节肠道菌群,改善胰岛素抵抗等方式调节脂质代谢。
茶多酚对心血管疾病有良好的预防和治疗作用,尤其在抑制胆固醇和甘油三酯含量过高导致的动脉粥样硬化方面。此外,茶多酚也能帮助保持和降低血压,调节糖代谢以降低血糖水平。
茶多酚可清除人体内过多的自由基,减缓人体衰老。茶多酚的抗氧化活性比VE还强,若与VC和VE配合更佳。
临床证明,茶多酚能强烈抑制致龋菌,明显减少菌斑和牙周指数。
多酚类物质能沉淀菌体蛋白,使菌体蛋白变性而失活。利用茶多酚抗菌、抗病毒的原理,国外已将儿茶素用于空调机。TPs中的EGCG可以与细菌脂质膜结合,通过抑制细胞质酶二氢叶酸还原酶影响细菌的叶酸代谢,达到抗菌的目的。
茶多酚是茶中的重要物质,随着人们对健康饮食和疾病预防的关注度不断提高,茶多酚在医药和食品领域的应用前景也变得十分广阔。在医药领域,其多种生物活性使其在疾病预防和治疗以及医药保健品开发方面有着巨大潜力;在食品领域,无论是保鲜防腐还是在各类食品中的应用,都能满足人们对食品品质和健康的需求。
总的来说,茶多酚因其多种生物活性,在医药和食品领域展现了广泛的应用前景,尤其是在提高食品保质期和开发健康食品方面,以及对抗疾病、改善人体健康状态方面都有着不可忽视的作用。随着科学技术的进步,相信茶多酚的应用将会更加广泛和深入!
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