營養與食品技術科學

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研究文章
紅茶類黃酮:關注茶紅素及其在飲食和健康中的潛在作用

Timothy J債券1艾瑪德比郡J2 *

1茶顧問團;茶和草藥解決方案,貝德福德,英國
2營養洞察,埃普索姆,薩裏,英國

*通訊作者:Emma Derbyshire J,營養洞察力,埃普索姆,薩裏,英國,E-mail: emma@nutritional-insight.co.uk


摘要

紅茶對健康的潛在益處有很好的文獻記載,但茶紅素的具體作用卻很少被廣泛發表。我們進行了一項審查,以確定人類觀察研究和實驗室研究,調查阿魯比素攝入量與健康之間的相互關係。確定了22份出版物,其中5份是觀察性研究,17份是實驗室/機製研究。來自觀察性研究的證據表明,紅茶是茶紅素的主要膳食來源,據報道,在愛喝茶的英國,紅茶的攝入量為327毫克/天,但在歐洲較低(156毫克/天)。越來越多的證據(來自實驗室/細胞研究)表明,茶紅素可能具有潛在的健康作用,包括抗氧化、抗突變和抗癌特性,以及減少炎症和改善胃腸道動力的能力。現在需要精心設計的人體試驗來進一步研究從飲食來源攝入的阿魯比素與特定健康結果的關係。

關鍵字

茶紅素,紅茶,類黃酮,健康


簡介

紅茶含有數千種生物化合物,其中包括類黃酮家族(茶紅素、茶黃素和兒茶素),以及其他許多化合物,如蛋白質、氨基酸(包括茶氨酸)、酚酸(咖啡酸、沒食子酸、綠原酸和咖氨酸)、維生素(A、C和K)、脂類和氟化物。茶紅素(TRs)是紅茶的主要成分,提供了其獨特的深棕色[2,3]。據估計,紅茶TRs是最豐富的酚類色素組,在典型的衝劑中約占固體的60%-82%[4-6]。紅茶中含有TRs,於20世紀60年代首次被發現,這歸因於其獨特的顏色、口感和健康特性[2,7,8]。從飲食的角度來看,紅茶是酚類物質的主要提供者,平均來說,一杯紅茶提供的多酚含量為262毫克沒食子酸當量(GAE), TRs約占總酚含量的75- 82%[9]。在可取性方麵,據報道,需要一個TF和TR的最佳比例(通過計算方法估計為1:10),以確保一杯優質的茶和控製氧化[10]的環境。

TRs是在茶葉的曝氣(以前不準確地稱為“發酵”)過程中產生的[2,11]。曝氣是紅茶生產的主要過程之一,可將75%以上的兒茶素轉化為包括TRs、茶黃素(tf)和茶素(TSs)在內的聚合物。在結構上,類黃酮有一個“黃酮骨架”,由兩個芳香環組成,由一個三碳原子雜環連接。環上所有的黃酮都在5位和7位有羥基,在B環上有3位。當多酚氧化酶將-沒食子兒茶素和-沒食子兒茶素3- o -沒食子酸酯轉化為TF 's和TRs(圖1)[11]時,它們就形成了。

圖1:紅茶葉化學。
來源:改編自Haslam E(2003)[11]。

自20世紀60年代以來,人們對TR化學和分離/分餾進行了研究,但對它們的具體結構知之甚少。盡管如此,黃酮結構仍然是TR結構中的關鍵結構部分(圖2)。對15種茶的TR組分的分析表明,它們的結構不超過2000Da,而識別出5000多個獨立的化學實體[4]。其他研究TRs的形成及其化學結構的工作發現,a環和b環之間的縮合反應對TR的形成[12]尤為重要。

圖2:Thearubigin提出結構。
來源:Khan N,等人(2007)[47]和Koch W(2020)[54]。

紅茶的潛在健康特性已被證實[13,14]。一項對10項研究的薈萃分析發現,飲用紅茶可以顯著降低血清低密度脂蛋白膽固醇水平,特別是在心血管風險較高的人群中。先前的19項薈萃分析和23項隨機對照試驗(n= 1422名參與者)將飲茶與改善血壓調節(特別是那些有高血壓前期/高血壓的人)、血管功能和炎症[16]聯係起來。紅茶多酚還可通過以下途徑減輕肥胖和相關的共病:1)抑製糖和脂類的吸收、消化和攝入,2)刺激脂類代謝,3)減少氧化應激。紅茶植物化學物質還與調控包括cox - 2,5 - lox, AP-1, JNK, STAT, EGFR, AKT, Bcl等分子靶點有關2, NF-κB, Bcl-xL, caspases, p53, FOXO1, tnf - α, PARP和MAPK,可能發揮抗癌作用[18]。

現在,TRs被確定為紅茶中主要的生物活性成分之一,可能與這些健康影響有關[7,15]。TRs可以通過多種途徑對抗氧化應激,包括:1)氧化還原敏感性轉錄因子,2)促氧化酶和3)氧化還原敏感性轉錄因子[19]的抑製。TRs的其他一些被認為的生物功能包括其潛在的抗氧化、抗突變、抗癌作用以及調節胃腸運動和骨骼健康的能力[7,20]。

鑒於關於紅茶中TR成分的證據越來越多,本綜述的目的是利用觀察性研究和動物/細胞模型的數據,整理TRs與飲食攝入量及其對健康的影響的證據。以前似乎沒有進行過這樣的審查。

材料和方法
搜索策略

使用美國國立衛生研究院國家醫學圖書館PubMed數據庫對“Thearubigin*”進行了一般性搜索。這用於確定相關的人體和實驗室研究。專注於綠色、草本或其他茶的研究不包括在內。關注類黃酮但沒有收集或報告TRs數據的出版物也被排除在外。還檢索了參考書目以查找進一步的有關出版物。用於識別和選擇研究的算法如圖2所示。

使用過濾器並定義納入標準:(1)英語出版物,(2)最近20年發表的論文,(3)人類研究——僅包括研究TR攝入量及其與健康的任何關聯的研究,(4)研究TR與健康標誌之間相互關係的動物/機製研究。

研究質量

使用STROBE(加強流行病學觀察性研究報告)檢查表來確定人類觀察性研究的質量[21]。最高可達22分,這意味著已實現了頻頻分析方法報告的所有建議。如果STROBE得分超過20分,則被認為是方法學上優秀的出版物;如果STROBE得分在15到20分之間,則被認為是方法學上優秀的出版物。

對於實驗室/機製研究,使用了實驗動物實驗係統回顧中心(syrle)方法[22]。這包括六個階段:1)提出研究問題" TRs是否影響健康指標?, 2)尋找證據,3)選擇研究,4)提取研究特征(表1),5)評估質量偏差工具[23]和6)提供研究結果的概述[22]。

結果

習慣性的攝入量

在確定的41項人類研究中,36項被排除在外,因為它們是綜述論文(n=13)、不相關(n=13)、實驗室研究(n=6)或TR曲線定量分析(n=4)(圖3)。剩下的5項觀察性研究調查了從膳食來源攝入的TR,因此被納入綜述(表1)。在這些研究中,兩項使用歐洲數據[24,25],一項在澳大利亞[26],一項在韓國[27],一項在美國[28]。

圖3:數據庫搜索結果的算法。

作者(年) 研究人口 研究類型 估計的日常攝入基於。 習慣性的攝入量(mg / d) 其他發現。 選通脈衝得分。
Murphy KJ等(2019)[26]澳大利亞 39 - 65 年 橫截麵 總黃酮TRs (58%) 總計626
M 566 
F 660 
總計363
米328
F 383
TR占黃酮攝入量的58%。 強大的
Kim YJ, et al.(2015)[27]韓國 1年+ 橫截麵 TR 2.3毫克/天/單位人均 占特定類黃酮攝入量50%以上的單一食物包括紅茶(TR) 強大的
Vogiatzoglouet A, al.(2015)[24]英國(歐洲數據) 18 - 64年 觀察使用的數據來自歐洲食品安全局和FLAVIOLA食品成分數據庫 TRs 英國327年
歐洲156
在歐盟,非酒精飲料,特別是茶是總黃酮和單體類黃酮的主要來源。 強大的
Zamora-Ros R等人(2013)[25]歐洲/英國 <35或>74歲 隊列 TRs 米403
F 571
米(衛生意識)
113
F(衛生意識)
196
在茶,特別是紅茶消費量很高的國家,茶黃酮大約占總黃酮的一半。 強大的
崔宇等(2008)[28]美國 18至65歲 以人群為基礎的病例對照 TR 中位數,4四分位範圍,24 無論吸煙與否,總TRs與肺癌風險之間幾乎沒有關聯。 優秀的

表1:TRs的習慣性攝入與報告的健康關係。

歐洲癌症和營養前瞻性調查(EPIC)整理了36037名成年人(35-74歲)的數據,發現從西班牙納瓦拉和聖塞巴斯蒂安男性的每日0.9毫克到英國男性的每日532.5毫克不等。整個歐洲的TR平均攝入量為156毫克/天,而在英國要高得多,為327毫克/天。其他來自歐洲食品安全局(EFSA)和FLAVIOLA食品成分數據庫的數據顯示,平均總黃酮攝入量為428±49 mg/d[24]。TRs和茶黃素(≈168 mg/d)是攝入的主要類黃酮類型(TR貢獻的156mg/d),主要來自茶[24]。

在澳大利亞,一項橫斷麵研究(n=1183名成年人)報告稱,每日總黃酮攝入量為626±579 mg/d, TRs占總黃酮(≈363 mg/d)[26]的58%。研究發現,與男性相比,女性的類黃酮和TRs攝入量更高,而茶是這些[26]的主要來源。在韓國,平均能量調整後的總黃酮攝入量為107毫克/天,紅茶占TR攝入量的50%以上。同樣,據報道,美國中位數TR攝入量為4毫克/天的較低攝入量與吸煙者的肺癌[28]無負相關。

在進行的觀察性研究中,應用STROBE評分後,這些研究傾向於在方法學上優秀或強。未能描述解決潛在偏倚來源的努力,未能充分報告統計方法,包括證明樣本量的合理性和每個研究階段不參與的原因是一些主要的局限性,在已確定的觀察性研究中並不總是一致報告。

實驗室/機械的研究

在最初確定的45項研究中,28項被排除在外——15項與TRs無關,7項超出了綜述範圍,6項為綜述論文(圖3)。隨後,17項實驗室研究調查了TRs與健康標誌的關係,納入了本綜述。其中12項是動物研究,5項是使用細胞模型的研究(表2)。

作者(年)的國家 實驗室模型 幹預 發現
研究動物。
王曉等(2019)[38]中國 新生大鼠 天然生物活性化合物TR。 TR使肺部炎症明顯減輕。
伊姆蘭·A等(2018)[14]巴基斯坦 Wistar大鼠模型飼養試驗 從紅茶中分離出TF和trs,製成三種營養飲料。 以TF+ TRs為基礎的飲料導致了最高的血糖下降和最高的胰島素升高。
梁強等(2018)[55]中國 在體外大鼠模型 低劑量TRs組,高劑量TRs組。 TRs抑製破骨細胞的發生,降低相關基因和蛋白的表達水平。
Murad HA等(2016)[40]埃及 小鼠模型 腹腔內治療如下:NAC (318 mg/kg), BTE (3%, 4.5%), TRs (50, 60, 70 mg/kg)。 apap積累的亞g1期凋亡細胞經處理後顯著減少,主要是肝髒中的NAC和TRs70以及腎髒中的TRs(60,70)。
Murad HAS, et al.(2014)[30]埃及 小鼠模型 不同濃度的BTE, TRs和西地那非。 bte4.5%或TRs 60 mg/kg可考慮作為西地那非所致消化不良的緩解治療。
Negishiet H等(2004)[39]日本 大鼠模型 對照組;紅茶多酚組(茶紅素3.5 g/L、茶黃素0.6 g/L、黃酮醇0.5 g/L、兒茶素0.4 g/L)和綠茶多酚組。 BTP組和GTP組的收縮壓和舒張壓明顯低於對照組。
Maityet S, et al.(2003)[31]印度 小鼠模型 TR(40或100mg kg(-1)天(-1),持續10天) TR對實驗性結腸炎有有益作用。
Gupta S, et al.(2001)[37]印度 白化小鼠的研究 三種不同濃度的茶(5、10和20%)和單劑量的TF和TR測試 紅茶及其活性多酚TR和TF對小鼠骨髓細胞有明顯的抗裂作用。
Satoh E等(2002)[43]日本 老鼠研究 從紅茶衝劑中提取的TR餾分 TR部分通過與破傷風毒素結合來預防破傷風毒素的作用。
Satoh E等(2001)[41]日本 老鼠研究 BTE或TR分數 紅茶TR可能有助於防止bont的麻痹作用,
Satoh E等(2001)[42]日本 老鼠研究 紅茶混合破傷風毒素熱水衝劑 TR組分通過與毒素結合而抵消破傷風毒素的作用,也提示該組分可應用於破傷風的預防。
Chaudari等人(2000)[29]印度 老鼠研究 熱水和紅茶幹預 TR部分(而不是TF)顯著加速GIT,提示有促動力學作用。
研究細胞。
伊姆蘭·A等(2019)[32]巴基斯坦 結腸癌和肺癌細胞 TF TR和它們的組合 紅茶多酚(Inc. TR)對肺癌和結腸癌細胞生長有顯著抑製作用。
Bhattacharya U, et al.(2011)[33]印度 沙門氏菌菌株。 用色譜法分離出3個組分。 TR-1、TR-2和TR-3分別對沙門菌和U937細胞具有抗突變和抗癌活性,特別是TR-2。
Halder B等(2006)[34]印度 體外細菌係統和體內小鼠骨髓細胞 紅茶多酚TF和TR TF和TR對體外培養的人淋巴細胞有明顯的抗裂作用。
Gupta S,等人(2002)[35]印度 沙門氏菌菌株 紅茶 TR和TF對已知陽性化合物具有明顯的抗突變作用。
阪本等(2000)[36]美國 人前列腺癌細胞 紅茶多酚,TR,單獨或聯合異黃酮 TR顯著抑製細胞生長,並以劑量依賴的方式誘導G2/M期細胞周期阻滯。

表2:實驗室/機械的研究。

關於健康結果,這些研究之間差異很大。三項實驗室研究表明,它可能對胃腸道功能有潛在的益處[29-31]。Chauduri L等人[29]利用小鼠模型進行的早期研究表明,紅茶的TR組分顯著增加了胃腸道轉運,這意味著TRs參與了紅茶的促動力學效應。Murad HAS等人(2014)的一個類似模型[30]發現,提供TRs的紅茶提取物逆轉了西地那非的運動延遲效應,西地那非可以放鬆血管肌肉。其他使用炎症性腸病小鼠模型的研究表明,TRs顯著減輕腹瀉和結腸結構[31]的破壞。在本研究中,炎症結腸中中性粒細胞炎症和脂質過氧化水平也顯著降低。

五項細胞研究聚焦於癌細胞生長[32-36]。Sakamoto K(2000)的早期研究發現TRs單獨施用時並不會改變細胞生長。然而,當與染料木素聯合使用時,細胞生長顯著降低,並以劑量依賴性的方式誘導G2/M期細胞周期阻滯[36]。使用艾姆斯沙門氏菌試驗的其他研究表明,紅茶及其相關的TR多酚具有抗突變作用[35]。該研究小組還發現,紅茶及其活性多酚(包括TR)對小鼠骨髓細胞[37]具有顯著的抗分裂作用(抑製染色體損傷)。類似地,Halder等人[34]觀察到TR和TF在人類淋巴細胞中具有抗裂作用。最近,Imran等人[32]研究了結腸癌和肺癌細胞係,得出結論TR和TF作為癌細胞抑製劑具有很好的協同作用。Bhattacharya等人[33]的其他研究發現,特定的TR組分具有抗突變和抗癌活性,其中TR-2似乎是TR中特別活躍的成分。

三項實驗室研究調查了代謝控製或炎症的標記物[14,38,39]。一項使用提供TRs和tf的營養飲料的研究[14]發現,這能誘導最大程度的血糖下降和最大程度的胰島素釋放,這表明作為一種並行治療,有可能減弱高膽固醇血症和高血糖障礙。Negishi H等人[39]使用中風高血壓實驗室模型顯示,黑多酚可使血壓潛在升高通過他們的抗氧化性能。Wang X等人[38]發現TR具有很強的抗氧化特性,可能是通過降低氧含量來減少新生兒急性肺損傷。

小鼠模型也顯示TRs對撲熱息痛誘導的肝毒性和腎毒性具有潛在的保護作用通過它們的抗氧化活性[40]。其他研究表明,TR組分可以預防破傷風和肉毒杆菌神經毒素[41-43]。

在質量方麵,當應用SYRCLE方法時,大多數實驗室/機製研究都設計得很好,詳細報告了他們的方法。當考慮到各種形式的偏見時,表現偏見在實驗室研究中最常見。例如,並不是所有的研究都記錄或清楚地報告了動物是如何被隨機分配到不同的組、如何使[23]失明或被安置的。未來的研究還需要更加一致地報告研究對象是否隨機選擇以防止檢測偏差,因為這並不總是明顯的。

討論

對於綠茶來說,兒茶素的健康作用有充分的文獻記載,尤其是表沒食子兒茶素沒食子酸酯[44-46]。已有大量證據表明,飲用紅茶及其相關多酚具有抗氧化、抗菌、降膽固醇和保護心髒等藥理作用[1,15,47,48]。現在,越來越明顯的是,紅茶及其相關的TR剖麵可能具有一係列重要的生物功能[7]。

茶多酚,包括茶多酚,似乎在飲食中占有一席之地,並可能通過它們所具有的生物活性影響某些慢性疾病的發病機製[47,48]。本綜述整理了5項人類觀察性研究和17項實驗室和細胞研究的證據。確定習慣性TR攝入量的觀察研究表明,這些差異很大。例如,歐洲的數據顯示,西班牙的TR攝入量為6毫克/天,英國為327毫克/天。記住這一點,在習慣攝入量如此低的地區,預計不會對健康結果產生影響。隨後,需要進行進一步的流行病學研究,以研究習慣性食用量較高的國家的食用量與健康結果之間的相互關係。

眾所周知,在自我報告食物攝入量時,飲食日記是容易出錯的。另一個可能導致不一致的領域是“茶紅素”在類黃酮/營養數據庫中的計算方法和包含方法。美國農業部的數據庫包括綠茶下的TRs,在某些情況下茶黃素也包括在內。後者不存在於製作精良的綠茶中,因此可能是人造製品。此外,盡管Stewart等人報道了由於30%的綠茶抗氧化劑不能高效液相色譜分解,這些物種更有可能是高分子量的物種,如原花青素寡聚物和聚合物,而不是真正的TR的[6]。

實驗室/機製研究調查了TRs與一係列健康結果之間的相互關係。特別是TRs通過抑製細胞生長和具有抗突變作用而表現出的抗癌作用,這一能力看起來特別有趣[32,35,36]。TRs還能降低血壓,改善血糖、胰島素和炎症反應[14,38,39]。一些研究表明對胃腸運動有益處[29,30]。其他地方也得出了類似的結論,TRs的主要生物功能包括抗癌和抗突變效應,抗氧化和改善胃腸道動力[7]。越來越多的證據也開始研究線粒體激活因子(MAF)的作用,這是一種紅茶多酚,似乎可以促進肝細胞的糖酵解和脂肪分解,改善脂肪肝[50]。顯然,現在需要在這些發現的基礎上進行隨機對照試驗形式的人體研究。

關於未來的工作步驟,需要開發生物活性化合物的數據庫,並提高這些[51]的準確性和精確度。為了研究TRs對特定健康結果的影響,也需要使用標準化的TR組分、嚴格的盲法和對照進行大規模人體試驗。進一步的流行病學研究將有助於更好地了解與其他區域相比,高TR攝入量如何影響健康。還需要進一步研究攝入TRs後的吸收和代謝,因為這似乎是高度可變的[52]。TR是在紅茶製造的曝氣階段形成的,因此總體上形成的TR量將是原始兒茶素含量(在不同品種之間可能有所不同)和曝氣時間/條件的一個因素。研究經常使用市售的混合茶或不說明茶的來源。TR部分的分離方法也可能不同,使比較研究進一步複雜化。

從公共健康的角度來看,可以引導消費者了解多酚和類黃酮的一般健康益處,包括TRs和這些物質的主要膳食來源。盡管多酚被認為是“非營養物質”,但它們越來越多地被發現對某些非傳染性疾病和元炎症(一種亞臨床、永久性炎症)具有保護作用[53- 55]。雖然健康專業人員可能知道紅茶的一般健康屬性,但可能需要對TR的病因和潛在的生理作用有更多的認識。

結論

總之,包括綠茶兒茶素在內的某些茶成分對健康的益處已經得到了很好的證實,而TRs的作用卻往往被忽視。TRs是紅茶中含量最豐富的酚類成分之一,研究其健康機製的證據也在不斷積累。實驗室研究證據表明TRs是重要的抗氧化劑,似乎具有抗癌、抗突變、抗炎和調節胃腸運動的作用。現在需要在這些新發現的基礎上進行精心設計的人體試驗。

致謝

利益衝突:作者獲得了茶葉谘詢小組(www.teaadvisorypanel.com)提供的資金,該小組得到了英國茶葉與灌注協會(UKTIA)提供的不受限製的教育補助金的支持,UKTIA是英國茶葉行業的貿易協會。UKTIA在生產專家組的產出中不扮演任何角色。獨立小組成員包括營養學家、生物化學家、營養學家、牙醫和醫生。


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條信息

文章類型:研究文章

引用:Bond JT,德比郡JE(2020年)紅茶類黃酮:關注茶紅素及其在飲食和健康中的潛在作用。Nutr Food technology開放訪問6(2):dx.doi.org/10.16966/2470-6086.168

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出版的曆史:

  • 收到日期:2020年9月15日,

  • 接受日期:2020年10月27日,

  • 發表日期:2020年11月02