低咖啡堿可可茶活性成分和藥理作用研究進(jìn)展

閆振 王登良

摘要?可可茶是一種有別于傳統(tǒng)茶類植物的天然低咖啡堿茶樹品種，是一類稀有的茶樹資源。可可茶以可可堿、沒食子兒茶素沒食子酸酯和原花青素為主要活性成分，具有改善睡眠質(zhì)量、抑制新生血管抗腫瘤、抑制脂肪細(xì)胞抗肥胖、調(diào)控細(xì)胞凋亡抑制肝細(xì)胞癌、抗炎、抗氧化和抗前列腺癌等藥理作用。對可可茶的功能性成分和藥理作用進(jìn)行了綜述，為其進(jìn)一步資源開發(fā)與挖掘利用提供有益的參考。

關(guān)鍵詞?可可茶;可可堿;兒茶素;原花青素;藥理作用

中圖分類號?TS272?文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A

文章編號?0517-6611（2021）09-0001-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.09.001

Abstract?Cocoa tea as a kind of rare tea resource has low contents of caffeine，which is different from traditional tea plants.Theobromine，gallocatechin gallate and proanthocyanidin are the main active components of cocoa tea，which makes cocoa tea has the health care effects of improved sleep quailty，antiangiogenesis and anti-tumor，inhibition of adipocyte differentiation and anti-obesity，regulation of apoptosis and anti-hepatocellular carcinoma，anti-inflammatory，anti-oxidation and anti-prostate cancer.This article mainly focused on the functional ingerdients，pharmacological effects of cocoa tea in order to provide useful reference for the further development and utilization of cocoa tea.

Key words?Cocoa tea;Theobromine;Catechin;Proanthocyanidin;Pharmacological effects

可可茶 （Camellia ptilophylla Chang），屬于山茶屬茶亞屬茶組茶系植物，發(fā)源于廣東龍門、從化和增城三縣市交匯處的南昆山一帶，因其富含可可堿而被命名為“可可茶”，同時也是一種天然低咖啡堿茶樹種質(zhì)資源。在形態(tài)學(xué)上，可可茶為大葉種，野生可可茶樹屬小喬木型，栽培種為灌木型，其嫩梢芽葉毫毛濃密，分白芽、紅芽和特紅芽3種，可可堿含量隨著芽葉顏色的加深而依次減少[1]。近些年研究發(fā)現(xiàn)，可可茶以其高可可堿、高沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）而低咖啡堿的優(yōu)勢被證實具有改善睡眠、抗肥胖、抗癌和降血脂等活性作用，被認(rèn)為是一種潛在的功能性茶飲料。筆者對可可茶和傳統(tǒng)茶如龍井的茶葉水溶出物組分含量進(jìn)行對比，并主要從可可茶的保健功效如改善睡眠質(zhì)量、抗氧化、抑制腫瘤、抗炎、減肥、調(diào)控細(xì)胞凋亡抑制肝細(xì)胞癌和抗前列腺癌等方面進(jìn)行闡述和歸納，以期為可可茶的進(jìn)一步研究與開發(fā)提供參考。

1?可可茶活性成分組成特征

1.1?可可茶生物堿單體組成特征

茶葉中主要化學(xué)成分由茶多酚、氨基酸、黃酮類、茶多糖和生物堿等組成，水溶出物是衡量茶葉質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。Li等[2]對可可茶和傳統(tǒng)茶龍井茶的主要水浸提物成分測定結(jié)果表明，與龍井茶相比，可可茶的總水浸出物、總茶多酚、總氨基酸、總生物堿含量更高，總黃酮類和茶氨酸相對較低;龍井茶的生物堿以咖啡堿為主而可可茶的生物堿則以可可堿為主;龍井茶的優(yōu)勢兒茶素為EGCG而可可茶的優(yōu)勢兒茶素則為GCG（表1）。

茶葉生物堿是茶葉內(nèi)含成分的重要組成部分，包括咖啡堿、可可堿、茶堿、黃嘌呤等嘌呤甲基衍生物，在苦茶和Camellia puanensis Kurihara[3]茶種中還存在苦茶堿。一般情況下，茶樹中的代表性生物堿為咖啡堿，含量最高。Li等[2]通過高效液相色譜分析了可可茶和龍井茶的生物堿組分，結(jié)果表明，龍井茶的生物堿由咖啡堿和可可堿組成，以咖啡堿為主含量達(dá)4.64%左右而可可堿僅占0.12%左右;與龍井茶不同，可可茶的優(yōu)勢嘌呤生物堿為可可堿，含量高達(dá)6.78%，且在生物堿總含量上高于龍井茶（表1）。

1.2?可可茶兒茶素單體組成特征

兒茶素在化學(xué)結(jié)構(gòu)上屬于黃烷醇類化合物，是茶葉多酚類的主體成分，也是茶葉保健功效首要活性物質(zhì)。組分測定結(jié)果表明可可茶與龍井茶均含有沒食子酸（GA）、沒食子兒茶素沒食子酸（GCG）、兒茶素（C）、沒食子兒茶素（GC）、兒茶素沒食子酸酯（CG）及其表型結(jié)構(gòu)化合物表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）。傳統(tǒng)茶龍井茶的優(yōu)勢兒茶素為EGCG（7.87%），其主要兒茶素組成為EGCG > EGC > GC > ECG，以表型兒茶素為主;可可茶的優(yōu)勢兒茶素則為GCG（8.11%），主要兒茶素組成為GCG > C > GC > EGCG，以非表型兒茶素為主（表1）。

2?可可茶的藥理作用

2.1?改善睡眠作用

茶葉作為世界三大飲料之一，具備多種生物活性，對人體具有積極的養(yǎng)生功效。茶（Camellia sinensis）葉中一般含有2%～4%的咖啡堿，飲茶有助于興奮神經(jīng)、緩解疲勞，但過多攝入則會引起血壓升高、心悸、失眠等負(fù)面影響，影響睡眠質(zhì)量。

睡眠質(zhì)量好的體現(xiàn)是睡眠時間長、睡眠頻度少和活動次數(shù)多。楊曉絨[4]通過戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠試驗發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)綠茶拮抗戊巴比妥鈉誘導(dǎo)睡眠的藥效，刺激小鼠大腦皮質(zhì)興奮從而縮短小鼠睡眠時間;與傳統(tǒng)綠茶的作用相反，可可綠茶可協(xié)同戊巴比妥鈉增強(qiáng)大腦皮質(zhì)抑制從而保證小鼠睡眠時間。以果蠅為研究對象發(fā)現(xiàn)GCG可延長果蠅夜晚睡眠時間增加白天活動，減少夜晚活動次數(shù)和睡眠次數(shù)，對睡眠質(zhì)量有增益效果;EGCG可稍延長果蠅夜晚睡眠時間，但高劑量則會減少白天活動次數(shù);可可堿對果蠅睡眠時間和活動次數(shù)基本沒有影響;而咖啡堿和傳統(tǒng)綠茶則縮短果蠅白天睡眠時間、增加夜晚睡眠次數(shù)和活動次數(shù)，降低果蠅睡眠質(zhì)量;可可綠茶可增加果蠅活動次數(shù)、減少睡眠次數(shù)增加白晝活動，對睡眠時間無明顯影響。以上結(jié)果表明，可可綠茶不會對睡眠質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響還可增加白天活動，可以開發(fā)為低咖啡堿的天然保健飲品。

2.2?抗氧化作用

抗氧化被認(rèn)為是茶葉保健抗癌最主要的方式，而茶多酚類物質(zhì)是其首要功能成分。茶葉抗氧化性的強(qiáng)弱與多種因素有關(guān)包括茶多酚含量、兒茶素組成、羥基的位置和數(shù)目以及是否存在沒食子?；萚5]。

彭力[6]通過清除自由基能力和抑制脂質(zhì)過氧化法對可可綠茶和碧螺春、龍井茶浸提物的抗氧化活性測定結(jié)果表明可可茶較后者有更強(qiáng)的抗氧化活性，其抗氧化強(qiáng)弱與其茶多酚含量的大小規(guī)律一致。Li等[2]用清除自由基能力法測定可可茶、苦茶和龍井茶的抗氧化活性發(fā)現(xiàn)可可茶清除自由基的能力最強(qiáng)，其次為苦茶，龍井茶清除能力相對最差，這與其茶多酚含量的大小規(guī)律也一致。細(xì)胞抗氧化活性檢測法是一種較好的生理相關(guān)性分析方法，常用于評價茶葉提取物以及EGCG和GCG的細(xì)胞抗氧化活性。Gao等[7]研究發(fā)現(xiàn)可可綠茶比云南大葉種綠茶的細(xì)胞抗氧化活性更高，GCG的細(xì)胞抗氧化活性略高于EGCG?？煽删G茶的沒食子酸型兒茶素含量（24.00%）明顯高于云南大葉種綠茶（14.23%），而非沒食子酸型兒茶素含量差異不顯著。因此，可可茶具有突出的細(xì)胞抗氧化活性，不僅與茶多酚總含量高有關(guān)，也與其獨特的兒茶素組成模式（以GCG、C和GC為代表）有很大的關(guān)系，是一種有別于傳統(tǒng)茶的新資源。

2.3?抑制新生血管預(yù)防腫瘤

血管新生在胚胎和胎兒的正常發(fā)育以及包括傷口愈合在內(nèi)的正常生理過程中都是必不可少的。血管新生失調(diào)常與腫瘤細(xì)胞生長、視網(wǎng)膜病變和血管瘤有關(guān)[8]。新生血管的生長和發(fā)育是腫瘤細(xì)胞發(fā)生的關(guān)鍵階段，所以血管預(yù)防是癌癥治療中一種很好的方法[9-10]。

研究表明原花青素具有較強(qiáng)的自由基清除和抗氧化活性以及抗癌、抗炎、抗過敏和心臟保護(hù)等功效[11]。Li等[12]首次在可可綠茶中發(fā)現(xiàn)一種由GC和GCG組成的新原花青素化合物GC-（4→8）-GCG，占茶葉干重的1.0%左右。以人微血管內(nèi)皮細(xì)胞HMEC-1為研究對象發(fā)現(xiàn)GC-（4→8）-GCG對HMEC-1細(xì)胞的增殖、遷移和分化3個重要血管生成過程均有顯著的抑制作用，GC-（4→8）-GCG呈劑量依賴性減弱HMEC-1細(xì)胞的胞外信號調(diào)節(jié)激酶ERK、Akt和p38蛋白磷酸化從而共同抑制血管生成，且GC-（4→8）-GCG濃度低于400 μg/mL并持續(xù)24?h不會對HMEC-1細(xì)胞活力產(chǎn)生毒害作用，說明GC-（4→8）-GCG的抗血管生成作用不是因其對細(xì)胞的毒害作用所致。這些結(jié)果表明，原花青素GC-（4→8）-GCG是一種很有潛力的天然抗血管生成藥物。GC-（4→8）-GCG存在于可可茶葉中，人們通過飲茶便可容易地獲得，因此可可茶作為一種新型功能性食品具有極大的挖掘價值。GC-（4→8）-GCG化學(xué)結(jié)構(gòu)式見圖1。

2.4?抗炎作用

慢性炎癥與多種疾病如糖尿病、神經(jīng)退化和心血管疾病的發(fā)生均有一定的關(guān)系。研究表明綠茶具有抑制RAW264.7活化噬菌體產(chǎn)生NO的抗炎活性，而茶多酚是綠茶有效抑制NO生成的主要活性成分[13-14]。

Lin等[15]研究發(fā)現(xiàn)，可可綠茶比云南大葉種綠茶含有更多的茶多酚（特別是沒食子酸和兒茶素的C-2差向異構(gòu)體），且無論是浸提液、沉淀還是上清液，可可綠茶都比云南大葉種綠茶對炎癥介質(zhì)NO的生成有更強(qiáng)的抑制活性?；罨删w釋放NO受誘導(dǎo)型NO合成酶（iNOS）的調(diào)控[16]，Gao等[7]研究發(fā)現(xiàn)可可綠茶、云南大葉種綠茶、GCG和EGCG均可以劑量依賴性的方式下調(diào)iNOS的表達(dá)水平，且可可綠茶對iNOS的抑制效果比云南大葉種綠茶更突出，GCG的抑制效果優(yōu)于EGCG。促炎細(xì)胞因子TNF-α和IL-6的分泌主要發(fā)生在炎癥早期，可可綠茶、云南大葉種綠茶、GCG和EGCG均可以劑量依賴性的方式抑制其分泌，且可可綠茶的抑制效果表現(xiàn)更佳。以上研究結(jié)果表明，可可茶能夠通過抑制iNOS表達(dá)、清除NO自由基和抑制促炎細(xì)胞因子分泌等多條途徑抑制活化噬菌體炎癥介質(zhì)NO的生成和積累，從而起到抗炎的功效。

2.5?調(diào)節(jié)肥胖

肥胖是最常見的代謝性疾病之一。肥胖的特征在細(xì)胞水平上表現(xiàn)為脂肪細(xì)胞數(shù)量和大小的增加，因此，醫(yī)學(xué)上常采用抑制脂肪細(xì)胞分化來控制肥胖[17-19]。

Yang等[20]分別用高脂食物和添加可可茶的高脂食物喂養(yǎng)小鼠，發(fā)現(xiàn)可可茶以劑量依賴性的方式顯著降低小鼠的體重、肝重血脂和干細(xì)胞之間的圓脂滴。Li等[21]研究發(fā)現(xiàn)可可茶對成熟脂肪細(xì)胞中甘油三酯的積累有明顯的抑制作用，這種抑制作用是通過調(diào)控C/EBPα和PPARγ等關(guān)鍵脂肪轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)來下調(diào)脂肪細(xì)胞特異性基因的表達(dá)，從而實現(xiàn)抑制脂肪細(xì)胞的分化增殖。同時發(fā)現(xiàn)，前脂肪細(xì)胞3T3-L1脂肪分化過程中的絲裂原活化蛋白激酶（MAPKs）的磷酸化過程也受到了可可茶浸提液作用的抑制。研究表明可可堿和GCG能在一定程度上降低血漿中膽固醇和甘油三酯的含量[22]。Li等[23]研究發(fā)現(xiàn)GCG能夠通過抑制圓脂滴在前脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)向成熟脂肪細(xì)胞過程中的產(chǎn)生進(jìn)而抑制前脂肪細(xì)胞的增殖和細(xì)胞活力，從而阻止脂質(zhì)在前脂肪細(xì)胞中積累。表明GCG通過抑制C/EBPα和PPARγ等關(guān)鍵脂肪轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)來下調(diào)脂肪細(xì)胞特異性基因的表達(dá)從而抑制脂肪細(xì)胞的分化。GC-（4→8）-GCG有較好的抗氧化和抗新生血管活性，血管生成對脂肪細(xì)胞組織的擴(kuò)張和代謝也有一定的影響。Peng等[24]研究發(fā)現(xiàn)與GCG抗脂減肥的作用機(jī)制相似，GC-（4→8）-GCG也可通過抑制MAPK信號通路的磷酸化下調(diào)脂肪細(xì)胞分化過程中轉(zhuǎn)錄因子和脂肪細(xì)胞特異性基因的表達(dá)，從而降低高脂食物誘導(dǎo)的小鼠脂質(zhì)積累、改善肝脂肪變性、高脂血癥和改善肥胖相關(guān)的胰島素抗性發(fā)揮其抗脂減肥的功效。

綠茶中的兒茶素特別是EGCG具有減肥效果的臨床研究已被證實[25-26]，可可茶的代表性兒茶素成分為GCG和C，EGCG含量較少，因此，可可茶良好的抗脂減肥效果暗示了GCG及其衍生物GC-（4→8）-GCG應(yīng)是可可茶降脂減肥效果的主要成分。

2.6?調(diào)控細(xì)胞凋亡抑制肝癌細(xì)胞

肝細(xì)胞癌是世界上第六大常見的人類癌癥，也是中國第三大最常見的惡性腫瘤。綠茶及其主要成分茶多酚被證實具有安全有效的抗癌作用[27-29]。

Yang等[30]以人肝癌HepG2細(xì)胞和裸鼠異種移植模型為研究對象，評價可可綠茶浸提液的體內(nèi)和體外抗肝癌活性?？煽删G茶浸提液能夠以劑量依賴性的方式通過激活細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)因子、抑癌基因p53和細(xì)胞周期抑制蛋白的表達(dá)導(dǎo)致肝癌細(xì)胞的細(xì)胞周期G0/G1期受阻滯，從而抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。B淋巴細(xì)胞瘤-2基因（Bcl-2）是細(xì)胞凋亡抑制基因，Bax不僅具有拮抗Bcl-2的抑制凋亡作用，而且具有促進(jìn)細(xì)胞凋亡的功能。Bax/Bcl-2比值可在一定程度上說明細(xì)胞對抗癌藥物凋亡刺激的敏感性。可可綠茶浸提液處理HepG2細(xì)胞過程中Bax/Bcl-2比值增加也證明可可綠茶浸提液具有調(diào)控細(xì)胞凋亡的活性。體內(nèi)研究通過體外HepG2異種移植小鼠腫瘤組織也證實了可可綠茶浸提液可顯著誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn)用可可綠茶浸提液喂養(yǎng)的試驗小鼠平均腫瘤重量和體積均以劑量依賴性的方式顯著降低且不會對試驗小鼠正常肝組織及正常體重造成不良影響。這些結(jié)果表明可可綠茶浸提液可作為一種潛在的天然肝癌治療藥物。

2.7?抗前列腺癌作用

前列腺癌細(xì)胞分為激素依賴性和激素非依賴性2種，前列腺癌病變初期主要表現(xiàn)為激素依賴性癌細(xì)胞增加，通過激素藥物可大幅抑制癌細(xì)胞生長，但激素非依賴性癌細(xì)胞并不受雄性激素的影響[31]。

Peng等[32]以人雄激素非依賴性前列腺癌細(xì)胞系PC-3為研究對象探討可可茶抗前列腺癌的作用機(jī)制。在細(xì)胞形態(tài)學(xué)上，可可茶水提取物處理后的PC-3細(xì)胞由畸形生長開始變圓、體積減小、細(xì)胞核顏色加深、細(xì)胞離壁懸浮生長;細(xì)胞增殖和流式細(xì)胞測定結(jié)果表明可可茶水提取物以濃度和時間依賴性的方式抑制PC-3細(xì)胞的生長，阻滯細(xì)胞周期G2/M期從而誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞死亡。進(jìn)一步研究結(jié)果表明，可可茶水提取物通過調(diào)控細(xì)胞周期抑制因子下調(diào)其下游細(xì)胞周期調(diào)控蛋白的表達(dá)從而來阻滯PC-3細(xì)胞周期誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，同時也發(fā)現(xiàn)Bax/Bcl-2比值在PC-3細(xì)胞中隨著處理濃度的增加而增加。茶葉抗前列腺癌的研究已有報道，其主要活性成分為茶多酚中的EGCG，EGCG通過阻滯PC-3細(xì)胞周期G0/G1期來抑制PC-3細(xì)胞增殖達(dá)到抗前列腺的效果[33-35]。與EGCG的作用機(jī)制不同，可可茶作用于阻滯PC-3細(xì)胞周期G2/M期，而可可茶的代表性兒茶素為GCG，表明可可茶抗前列腺癌的機(jī)制應(yīng)主要與GCG有關(guān)。

3?展望

可可茶作為一種天然的高可可堿低咖啡堿茶樹資源，具有與傳統(tǒng)栽培種茶所沒有的優(yōu)良特性?？煽刹枰虻秃靠Х葔A的特點而不會對睡眠質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，越來越受到人們的青睞，而市場上流通的低咖啡堿茶產(chǎn)品多是經(jīng)過化學(xué)物理等方法處理的脫咖啡堿產(chǎn)物[36]，可可茶以其天然低咖啡堿的特點可以大幅度降低加工成本，具有低成本且天然的優(yōu)勢。同時可可茶的生物活性在近些年也得到了充分的關(guān)注與研究，其抗氧化、抑制腫瘤、抗炎、減肥、抑制肝細(xì)胞癌和抗前列腺癌等作用機(jī)制也日趨明確。研究表明，與EGCG相比，GCG抑制膽固醇吸收效率更高[37]，GCG對膽固醇生物合成的抑制能力也高于EGCG[38]，且質(zhì)膜對GCG的吸收率要高于EGCG[39]。此外，可可堿通過調(diào)控AMPKs信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在脂肪生成早期抑制前脂肪細(xì)胞3T3-L1的脂肪分化也得到了報道[40]。可可茶在生物堿和兒茶素組成上的特點使其與傳統(tǒng)栽培茶在藥理效果上有所差別而具有特殊的保健功效，可可茶保健功效的研究結(jié)果證明了可可茶是一種潛在的功能性茶飲料，具有極大的開發(fā)與利用價值。

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