湯 雯 屠幼英 張 維
(浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院茶學(xué)系 杭州 310058)
茶樹花是茶樹(Camellia sinensis)的生殖器官之一,具備“花期長(zhǎng)、開花多、結(jié)實(shí)少”的特點(diǎn)。在我國(guó),茶樹花通常被認(rèn)為在茶葉生產(chǎn)中毫無作用,這對(duì)茶資源是一巨大浪費(fèi)。研究表明,茶樹花含有與鮮葉相似的成分,包括豐富的蛋白質(zhì)、類黃酮、茶多糖、茶皂素等多種有益成分和活性物質(zhì)[1],對(duì)人體具有解毒、降脂、降糖、抗癌、養(yǎng)顏等功效[2]。因此,充分利用茶樹花資源,提取其有效成分應(yīng)用于生產(chǎn),不僅具備了相當(dāng)?shù)膽?yīng)用前景及巨大的經(jīng)濟(jì)效益,而且對(duì)資源有效配置起到了一定的作用[3]。
茶皂苷,又名茶皂素,是一類齊墩果烷型五環(huán)三萜類化合物,廣泛存在于茶樹的根、葉、種子和花中[4]。目前 2005 年,日本學(xué)者 Yoshikawa 等人[5]首次在茶樹花中分離出3種具有抑制血清甘油三酸脂的茶皂苷成分,這之后20余種茶樹花中特有皂苷單體被陸續(xù)檢測(cè)出。并且其化學(xué)結(jié)構(gòu)、生物活性及兩者之間關(guān)系也被相繼明確。研究發(fā)現(xiàn),茶樹花皂苷具有降血脂、保護(hù)腸胃、降血糖等生物活性。2007年日本已經(jīng)開發(fā)出茶樹花飲料,可口可樂公司在日本和臺(tái)灣進(jìn)行銷售。并且被批準(zhǔn)作為保健飲品。另外,還與其他成分一起開發(fā)成為降脂減肥產(chǎn)品。
由于茶皂苷含量低,種類多,同分異構(gòu)體多,結(jié)構(gòu)相似,分離單體皂苷非常困難[6]。日本學(xué)者Yoshikawa課題組采用液相色譜、氣象色譜、液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用、多級(jí)質(zhì)譜聯(lián)用、核磁共振等技術(shù)對(duì)茶樹花皂苷單體分離鑒定、生物活性做了大量研究并取得相應(yīng)成果。
2005年,通過對(duì)日本志賀縣茶樹花花蕾冷凍干燥,甲醇提取,乙酸乙酯(取水相)、正丁醇萃取(取正丁醇相),再對(duì)萃取物依次利用正相硅膠柱色譜、反相硅膠柱色譜、高效液相色譜分離純化,得出3種乙?;凝R墩果烷型的三萜類茶皂苷,分別命名為Floratheasaponins(A,B,C)[5]。之后,通過質(zhì)譜、核磁共振等手段鑒定了3種茶花皂苷的化學(xué)結(jié)構(gòu)。兩年之后,利用相似的方法,通過對(duì)乙酸乙酯萃取水相和正丁醇萃取、對(duì)正丁醇相進(jìn)行分離純化,從中國(guó)安徽茶樹花中分離鑒定出除Floratheasaponins(A,B,C)之外的6種乙酰化的齊墩果烷型的三萜類皂苷Floratheasaponins(D,E,F(xiàn),G,H,I),并確定其化學(xué)結(jié)構(gòu),同時(shí)Assamsaponin E也被檢測(cè)出[7]。2009年茶樹花皂苷單體Floratheasaponins J也從日本茶樹花中分離鑒定確立[8]。
2007年,在日本靜岡縣的第二屆食品制藥科學(xué)研討會(huì)上,Yoshikawa對(duì)近期他們?cè)谥袊?guó)福建省茶樹花中新發(fā)現(xiàn)的3種被命名為Chakasaponins(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)的乙?;凝R墩果烷型的三萜類茶樹花皂苷單體進(jìn)行了闡述[9],并于2009年對(duì)外宣布了結(jié)果[10]。2008年,他們?cè)谥袊?guó)四川茶樹花又發(fā)現(xiàn)了兩種乙?;凝R墩果烷型的三萜類皂苷Chakasaponins(V,VI)[11]。
2009年,從福建油茶(Camellia oleifera)茶花中通過萃取、提取、正相硅膠柱色譜、反相硅膠柱色譜、高效液相色譜分離純化,質(zhì)譜、核磁共振等鑒別結(jié)構(gòu),得出4種油茶茶樹花乙?;凝R墩果烷型的三萜類皂苷 Yuchasaponins(A,B,C,D)[12],同時(shí)野茉莉皂苷J(rèn)egosaponin B也被在這類油茶茶花中分離鑒定出。
茶樹花皂苷研究熱度自2005年其逐年增加,至目前為止,已有19種茶樹花特有皂苷單體,2種其他茶皂苷單體在茶樹花中被成功分離純化鑒定,且技術(shù)較為成熟。表1列出了這20種皂苷單體的英文名稱、來源、分子式、含量和主要功效。圖1,2,3,4,5,6分別為這22中皂苷單體結(jié)構(gòu)圖。
表1 目前已分離出的21中茶樹花皂苷單體名稱、來源、分子式、含量、主要功效
注:1、*表示此類皂苷在茶樹除茶花以外的器官中被首次發(fā)現(xiàn)。2、+號(hào)表示作用強(qiáng)烈程度,+++>++>+;-表示作用弱。
圖1 茶樹花皂苷單體 Floratheasaponins(A,B,C,D,E,F(xiàn),G,H,I)結(jié)構(gòu)圖Figure 1 Chemical structure of Floratheasaponins(A,B,C,D,E,F(xiàn),G,H,I)
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,茶皂苷單體的生物活性被廣泛研究。茶樹花皂苷單體的生物活性主要有腸胃保護(hù)、降血脂、減肥抗過敏等。表1中主要功效一欄介紹了茶樹花皂苷各類生物活性。
2007 年,Masayuki Yoshikawa課題組[16]發(fā)現(xiàn)茶樹花皂苷單體Floratheasaponins(A,B,C)對(duì)胃粘膜損傷修復(fù)作用較強(qiáng)。2009年[12],他們發(fā)現(xiàn)福建茶樹花甲醇提取物和正丁醇萃取物可以保護(hù)因酒精和鎮(zhèn)痛藥對(duì)胃粘膜造成損傷后,指出胃粘膜保護(hù)相關(guān)的乙?;凝R墩果烷型配糖結(jié)構(gòu),探討了皂苷結(jié)構(gòu)與胃粘膜活動(dòng)能力。他們認(rèn)為乙?;凝R墩果烷型的三萜部分21與22位?;鶊F(tuán)和3-O型葡萄糖苷酸結(jié)構(gòu)的皂苷與此最為相關(guān)。Yuchasaponins(A,B,C,D)配糖結(jié)構(gòu)與這些具有胃粘膜活動(dòng)能力的皂苷相同,且21與22位具備2個(gè)?;鶊F(tuán),所以預(yù)計(jì)也有該功效。福建茶樹花甲醇提取物中特有的皂苷Chakasaponins(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)當(dāng)用量100mg/kg時(shí)具有明顯的加速胃蠕動(dòng)的功效[10]。
2005年研究者報(bào)道了茶花皂苷Floratheasaponins(A,B,C)對(duì)吸收了橄欖油的大鼠血漿中的甘油三酸脂的影響[5]。茶樹花皂苷能明顯抑制大鼠血漿中的甘油三酸脂的升高。茶花皂苷C的作用比另外兩種皂苷的作用明顯。同時(shí),他們通過比較Floratheasaponins(A,B,C)與 Theasaponins(E1,E2)[15]及它們的脫?;苌锟寡甯视腿嶂芰Γf明了皂苷21碳和22碳的?;芴岣咴碥盏幕钚?,而23碳的酰基則降低這種活性。
茶樹花皂苷單體Floratheasaponins(A,B,C)于2007年被發(fā)現(xiàn)有抑制機(jī)體糖類吸收作用[16]。Floratheasaponins類皂苷單體某些特有成分似乎對(duì)糖類吸收有著卓越的抑制作用。
組胺被認(rèn)為是即時(shí)過敏反應(yīng)離體試驗(yàn)的脫粒標(biāo)志物,由受抗原或者脫粒誘導(dǎo)的柱狀細(xì)胞刺激分離而得。此外,β-氨基己糖苷酶也被普遍認(rèn)為是柱狀細(xì)胞的脫粒標(biāo)志物,β-氨基己糖苷酶也儲(chǔ)藏于柱狀細(xì)胞的分泌器官中,當(dāng)柱狀細(xì)胞受到免疫刺激的時(shí)候也隨著組胺一起釋放出來[17][18]。通過監(jiān)測(cè)小鼠嗜堿白血球細(xì)胞(RBL-2H3)釋放出的β-氨基己糖苷酶實(shí)驗(yàn)可以得出茶樹花皂苷Floratheasaponins(AF)在不影響β-氨基己糖苷酶活性的基礎(chǔ)上,抑制β-氨基己糖苷酶的釋放從而間接抑制細(xì)胞脫粒達(dá)到抗即時(shí)過敏效果。而且,茶樹花皂苷Floratheasaponins(B,E)的抑制作用較強(qiáng),抑制率均超過50%,且活性比藥物 Tranilast、Ketorifen fumarate 更高[7]。
茶樹花皂苷Chakasaponins(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)甲醇溶物于2009年被證明具有抑制胰脂肪酶活性的功效。該實(shí)驗(yàn)以胰脂肪酶抑制藥物orlistat為對(duì)照,比較皂苷Chakasaponins(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)和Floratheasaponins B脫酰基衍生物的此種活性,結(jié)果表明Chakasaponins(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)對(duì)胰脂肪酶的抑制IC50處于0.17~0.53 mM,抑制能力雖小于藥物orlistat的IC5036 nM,但遠(yuǎn)大于Floratheasaponins B脫?;苌铩_@個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或許可以得出Chakasaponins(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)21和22位?;且种埔戎久富钚缘闹饕课唬?0]。
研究表明成齡茶園每畝可采鮮花200~300 kg,由此推算,全國(guó)茶區(qū)每年可產(chǎn)茶花300多萬噸,資源相當(dāng)豐富。但茶樹花皂苷的研究報(bào)道多見于日本,且市場(chǎng)開發(fā)面不廣,市面上皂苷產(chǎn)品也不多見,遠(yuǎn)不及茶多酚、茶黃素等相似物質(zhì)接受程度。其中一個(gè)最大的原因莫過于皂苷單體分離難度大、耗時(shí)多,對(duì)儀器要求高,比較難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。但茶樹花所含皂苷量較茶葉中大,皂苷生物活性眾多,且具備獨(dú)特性的生物活性,在改善資源浪費(fèi)現(xiàn)象的同時(shí)對(duì)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等科研領(lǐng)域以及人們生活有著一定的利用價(jià)值。相信隨著人們對(duì)茶皂苷的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步的深入,人們對(duì)茶花皂苷單體的藥物活性的研究進(jìn)一步驗(yàn)證和安全試驗(yàn)[19]。茶樹花的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)得到進(jìn)一步擴(kuò)大。
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