三、茶葉多糖的功能活性
1.抗糖尿病活性
在中國(guó)和日本民間，常飲用粗老茶葉治療糖尿病。目前，已經(jīng)有許多研究表明，茶多糖是茶葉治療糖尿病的主要活性成分。茶多糖可以通過(guò)抑制淀粉水解成葡萄糖，延緩其吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，降低餐后血糖水平。研究發(fā)現(xiàn)，茶多糖可以抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶，顯著抑制淀粉向葡萄糖轉(zhuǎn)化，阻止二糖向單糖轉(zhuǎn)化。值得注意的是，茶多糖對(duì)淀粉水解酶的抑制活性隨茶葉陳化時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)。Xu等分別從陳化1年、3年和5年的普洱茶中分離出3種茶多糖，即PTPS-1、PTPS-3和PTPS-5，并評(píng)價(jià)其對(duì)α-糖苷酶的抑制活性，研究發(fā)現(xiàn)隨著普洱茶陳化時(shí)間的延長(zhǎng)，茶多糖對(duì)α-糖苷酶的抑制活性增強(qiáng)，且PTPS-5的抑制活性是阿卡波糖的3倍。茶多糖還可以通過(guò)降低胰島素抵抗，改善胰島素分泌和敏感性，緩解糖尿病。
2.抗氧化活性
不同來(lái)源的茶多糖對(duì)超氧化物、羥基和DPPH自由基等均表現(xiàn)出較強(qiáng)的清除活性，且茶葉多糖和茶花多糖的清除活性強(qiáng)于茶籽多糖。綠茶多糖干預(yù)H2O2誘導(dǎo)的人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞，可降低細(xì)胞凋亡，有效抑制細(xì)胞內(nèi)ROS和丙二醛（MDA）的產(chǎn)生，并恢復(fù)超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GPX）和谷胱甘肽（GSH）至正常水平。
近年來(lái)，還利用小鼠氧化損傷模型，進(jìn)一步探究了茶多糖體內(nèi)抗氧化活性。茶多糖可以有效清除自由基，提高心臟、肝臟和血液中SOD、GPX、CAT等生物活性參數(shù)，降低MDA等生化參數(shù)，以增強(qiáng)體內(nèi)的抗氧化活性。值得注意的是，富硒茶多糖比普通茶多糖表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗氧化活性。
3.抗腫瘤活性
多項(xiàng)細(xì)胞和動(dòng)物模型研究表明，茶多糖可顯著抑制乳腺癌、胃癌、肝癌、前列腺癌、結(jié)腸癌、宮頸癌等的發(fā)展，具有廣譜的抗腫瘤活性。
4.增強(qiáng)免疫
調(diào)節(jié)機(jī)體免疫是天然多糖最顯著的生物學(xué)功能之一，是多糖抗腫瘤效應(yīng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。近年來(lái)，已經(jīng)進(jìn)行了許多體外和體內(nèi)研究，證明茶多糖對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)具有顯著的調(diào)節(jié)作用。用綠茶多糖干預(yù)肉仔雞，結(jié)果表明，綠茶多糖可顯著增加血清IgG水平、胸腺指數(shù)、血清CAT、GPX和SOD活性。雖然茶多糖具有良好的免疫增強(qiáng)活性，但是其增強(qiáng)免疫活性的機(jī)理目前尚不清楚。
5.調(diào)節(jié)腸道菌群
研究表明，茶多糖不會(huì)在口腔、胃和小腸中分解，能安全抵達(dá)大腸，并被腸道菌群利用，刺激它們的生長(zhǎng)和有益化合物的生成。茶多糖通過(guò)改善腸道免疫系統(tǒng)和維持腸道屏障，在促進(jìn)腸道健康方面發(fā)揮積極作用。此外，茶多糖可調(diào)節(jié)腸道菌群的組成和豐度，增加短鏈脂肪酸含量。茶多糖可以改善腸道免疫系統(tǒng)和腸道屏障，調(diào)節(jié)腸道菌群的組成和代謝產(chǎn)物，維持機(jī)體的正常功能。
四、茶多糖的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
1.功能食品和藥用成分
茶多糖是繼茶多酚之后，在茶葉中發(fā)現(xiàn)的又一種極具開(kāi)發(fā)價(jià)值的生物活性物質(zhì)。茶多糖的多重生物活性，為其在功能食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。利用茶多糖抗糖尿病功效，針對(duì)糖尿病患者開(kāi)發(fā)成各種相應(yīng)的降糖制劑和輔助制劑，如茶多糖口含片、茶多糖復(fù)方膠囊及茶多糖口服液等?；诓瓒嗵强寡趸钚?，可以開(kāi)發(fā)成為抗氧化劑作為食品添加劑，也可添加在面膜等用于化妝品中。鑒于茶多糖的抗腫瘤和免疫增強(qiáng)活性，將茶多糖與抗腫瘤藥聯(lián)用，可以降低抗腫瘤藥物的毒性。茶多糖還可用于保健產(chǎn)品和藥物的配方中，開(kāi)發(fā)免疫增強(qiáng)劑和免疫佐劑，以增強(qiáng)免疫力和預(yù)防疾病。
2.食品級(jí)包裝膜
茶多糖與增塑劑（甘油、乙二醇等）和表面活性劑混合，形成可食用、具有良好阻隔性能的薄膜和涂層，控制氣體交換和食物氧化，有助于水果和蔬菜的保鮮。Gao等采用茶多酚、多糖和果膠制備了一種功能性多糖薄膜，該多糖薄膜可有效抑制鮮牛肉貯藏期內(nèi)變色。汲雪寧將茶多糖添加到海藻酸鈉中，制備具有天然生物活性的茶多糖復(fù)合薄膜。該茶多糖薄膜可以防止或延緩有機(jī)蒸汽（溶劑、香氣）、水蒸氣、溶質(zhì)和氣體（二氧化碳、氧氣和氮?dú)猓┑尼尫?，有效延緩水果和蔬菜的脫水，防止食品變質(zhì)，延長(zhǎng)其保質(zhì)期。茶多糖薄膜優(yōu)于合成包裝薄膜，因?yàn)樗鼈儾粌H可以很好地包裝和保存食品，而且可以食用和生物降解，是一種環(huán)保的包裝材料，有望更廣泛地替代合成包裝材料。
3.藥物輸送載體
茶多糖作為藥物載體，與合成聚合物相比，具有較高的生物相容性和生物降解性，較低的生物毒性、免疫原性和成本。它們具有適合藥物遞送的物理和化學(xué)性質(zhì)，易于進(jìn)行化學(xué)修飾，可以配制成顆粒和水凝膠，使其適用于治療性藥物遞送。近年來(lái)，基于茶多糖偶聯(lián)的納米載體被用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。Li等以茶多糖為殼，以玉米醇溶蛋白為核，制備了一種新型的紫杉醇納米粒子，以提高紫杉醇的水溶性。其中，紫杉醇通過(guò)-OH和C=O基團(tuán)與玉米醇溶蛋白和多糖相互作用，從而提供緩釋效果。Wu等合成了一種具有低細(xì)胞毒性的茶多糖衍生物，用作將siRNA遞送到肝臟的載體。此外，茶多糖也可開(kāi)發(fā)成微晶給藥的載體，應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域。
五、展望
茶多糖是茶的主要活性成分之一，具有抗糖尿病、抗氧化、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫和調(diào)節(jié)腸道菌群等多重生物活性。在過(guò)去10年中，由于茶多糖優(yōu)異的生物活性，其在功能性食品領(lǐng)域的潛在應(yīng)用吸引了越來(lái)越多的研究。然而，由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，茶多糖研究仍存在如下問(wèn)題。
1.現(xiàn)有的部分茶多糖分離純化方法，尚處在實(shí)驗(yàn)室階段，存在提取純度不高、純化成本高、工藝復(fù)雜等問(wèn)題。然而，茶多糖的研究及其在功能性食品和醫(yī)藥行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，需要更簡(jiǎn)單、有效、經(jīng)濟(jì)的分離純化方法，以大規(guī)模生產(chǎn)高質(zhì)量的茶多糖。因此，大量生產(chǎn)高品質(zhì)低成本的茶多糖仍然是研究人員面臨的巨大挑戰(zhàn)。
2.茶多糖的多種生物活性被認(rèn)為與其化學(xué)結(jié)構(gòu)相關(guān)。近幾十年來(lái)，茶多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性得到了廣泛研究。然而，由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和靈活性，茶多糖的結(jié)構(gòu)特征、空間構(gòu)象及其構(gòu)效關(guān)系仍不清楚。
3.茶多糖的功能活性研究主要停留在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上，其臨床醫(yī)學(xué)功能、保健機(jī)理有待深入研究。
4.有大量文獻(xiàn)證實(shí)了茶多糖的生物活性及其潛在商業(yè)用途，但其作為功能性食品成分在食品中的應(yīng)用尚未得到廣泛研究。
（續(xù)完）
具體內(nèi)容詳見(jiàn)《中國(guó)茶葉》2021年第8期，P7-15，《茶多糖提取純化、結(jié)構(gòu)活性及應(yīng)用研究進(jìn)展》，作者：程利增，朱將雄，周慧，王元鳳，魏新林。
作者
魏新林
上海交通大學(xué)特聘教授、博士生導(dǎo)師，國(guó)家十三五重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目首席科學(xué)家、上海市農(nóng)業(yè)領(lǐng)軍人才，上海市優(yōu)秀學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人。
長(zhǎng)期從事茶葉深加工與質(zhì)量安全控制方面的研究工作，主持國(guó)家十三五重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目、上海市重大重點(diǎn)項(xiàng)目等30多項(xiàng)。近年來(lái)，發(fā)明了高純度高活性茶源多糖、茶多酚與茶皂素的綜合提取工藝，并通過(guò)多維指紋圖譜、共振光散射等，建立了高靈敏度、高選擇性的茶源多糖定性定量質(zhì)量控制技術(shù)體系；基于茶多糖可以絡(luò)合硒元素的性質(zhì)，開(kāi)發(fā)了富硒茶源多糖的焙烤食品、化妝品等新產(chǎn)品，擴(kuò)寬了茶源多糖的應(yīng)用范圍，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益十分顯著。以第一作者和通訊作者在BiosensorsandBioelectronics、TrendsFoodSci.Technol.、J.Agric.FoodChem.等雜志發(fā)表SCI論文50多篇（SCI一區(qū)/二區(qū)論文39篇，IF>10的2篇，IF>6的32篇），出版著作6本，制訂國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)，獲授權(quán)專(zhuān)利13項(xiàng)（國(guó)際專(zhuān)利2項(xiàng)）。
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