茶叶中的化学成分及其性质下(编辑修改稿)

茶叶中的化学成分及其性质下(编辑修改稿)内容摘要：

鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖和甘露糖，而半乳糖和阿拉伯糖二者之和在游离糖和复合糖中分别占 %和%。 • 含量 茶多糖含量与茶类及老嫩度有关，从茶类来讲，乌龙茶中茶叶多糖含量高于红、绿茶，达 %，约为六级红茶的 六级绿茶的。 茶多糖随原料粗老程度的增加而递增。 （ 2）茶多糖的性质 由于多糖为生物活性高分子化合物，其成分会因为分离方法的不同而不同，且粗提物常是多糖的混合物。 多糖的活性与分子量、粘度、溶解度、初级结构和高级结构都有关。 不同化学组成的多糖、其结构和化学性质势必存在一定差异，生理活性也有所不同。 •茶多糖的一般性质 纯化的茶叶多糖为粉末状固体，颜色为灰白色、浅黄色至灰褐色的固体粉末，随干燥时温度的提高，色泽加深，多糖水溶液也随碱性增加，颜色加深，并有丝状沉淀产生。 茶多糖主要为水溶性多糖，易溶于热水，但不溶于高浓度的乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正丁醇等有机溶剂。 茶多糖热稳定性较差，高温下易丧失活性；高温、过酸（ pH)或偏碱(pH)条件下，会使多糖部分降解。 在波长270~280nm处有强烈吸收峰。 •茶多糖的生理活性 糖尿病是以持续高血糖为基本生化特征的一种综合病症。 各种原因造成胰岛素供应不足或胰岛不能发挥正常生理作用，使体内糖、蛋白质及脂肪代谢发生紊乱，血液中糖浓度上升，就发生了糖尿病。 动物试验发现，口服或腹腔注射茶多糖都有降血糖效果。 其机制是增强胰岛素的功能，而不是促进胰岛素的分泌。 此外，茶多糖与促胰岛素分泌药物一起使用，能增强药物的降血糖效果。 在中日民间，就有用粗老茶治疗糖尿病的经验。 用低于 50176。 C的温水泡茶，茶汤中茶多糖含量较高，对降血糖有效。 给小鼠喂茶多糖，会使血液中总胆固醇、中性脂肪、低密度脂蛋白胆固醇等浓度下降，而高密度脂蛋白胆固醇均增加。 血液中总胆固醇、中性脂肪的浓度超过正常值就患高血脂症，低密度蛋白质的浓度上升会引发动脉硬化，而高密度蛋白质的增加会抑制动脉硬化的发生。 因而茶多糖能通过调节血液中的胆固醇以及脂肪的浓度，起到预防高血脂、动脉硬化的作用。 茶多糖有明显的抗放射性伤害，保护造血功能的作用。 实验发现，小鼠通过 γ射线照射后，服用茶多糖可以保持血色素平稳，红血球下降幅度减少，血小板的变化也趋于正常。 随着科技发展，大量电器进入千家万户，人们接触电磁辐射的机会时间增多，多饮茶可以预防长时间，低剂量的辐射对人体造成的危害。 茶多糖还有 增强免疫功能，抗凝血、抗血栓、降血压、抗癌及抗氧化 等功能。 （ glycoside) • 糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等与另一种非糖物质（称为苷元或配基）通过糖的端基碳原子连接而成的化合物称糖苷，又叫配糖体。 • 根据苷键原子不同分为氧苷、硫苷、氮苷和碳苷，其中氧苷最为常见。 糖苷的共性在糖的部分，而苷元部分几乎包罗各种类型的天然成分，因而性质各异。 • 糖苷是通过糖的端基碳连接而成的化合物，因而有 α苷和 β苷之分。 化合物与糖结合成苷后，水溶性增大，挥发性降低，稳定性增强，生物活性或毒性降低或消失。 • 茶树叶片中，存在丰富的以樱草糖苷和葡萄糖苷为主要形式的芳香族醇和单萜烯醇糖苷。 这类糖苷类物质在茶鲜叶采摘、水分亏缺、叶片损伤或感菌等胁迫环境下，糖苷类物质容易酶解释放出苷元。 这些糖苷类物质水解后，苷元单萜烯醇和芳香族醇释放出来而呈现花果香，是构成茶叶香气品质的物质基础。  茶叶中的黄酮醇苷，在茶鲜叶中占干物量的3~4%，且含量较多的有芸香苷、槲皮苷和山萘苷。 第七节 茶叶中的皂甙（ theasaponin) • 皂甙，又名皂素、皂角甙或皂草甙，是一类结构比较复杂的糖苷类化合物，由糖链与三萜类、甾体或甾体生物碱通过碳氧键相连而构成。 • 茶皂素是一类齐墩果烷型五环三萜类皂甙的混合物。 基本结构为皂甙元、糖体、有机酸三部分组成。 一、化学结构和组成 • 茶叶皂素是在 1931年由日本学者青山次郎首次从茶籽中分离出来的一种熔点为 209176。 C~ 215176。 C 的无味、无臭、无色、几乎无灰的结晶性粉末。 除茶籽中存在外，茶树根系和茎中均含有茶皂素。 • 茶皂素中的 皂甙元 （ C30H50O6）为 五环三萜齐墩果烷 的衍生物，有近十种； 糖体 为阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖醛酸连结在 3位上的“ O：糖基。 有机酸 主要为当归酸和乙酸。 • 配基是皂素的主体。 到目前为止，茶中已分离出 10多种配基。 已分离鉴定的皂素配基结构，均为齐墩果烷衍生物，只是由于 A环上C2 C24与 E环上 C21所接基团不同。 • 各种皂素结合糖体的形式都是一致的，均在配基 A环 C3上的羟基与糖体部分的葡萄糖醛酸以糖苷键结合。 糖体包括葡萄糖醛酸、阿拉伯糖、木糖和半乳糖。 糖体结构如下： • 茶籽皂素的有机酸为：当归酸、惕各酸、乙酸 • 茶叶皂素的有机酸为：当归酸、惕各酸、 肉桂酸 • 有机酸可在 2 22位成酯，也可在 1 18位成酯。 二、理化性质 •一般性质 茶皂素是一种无色无灰的微细柱状结晶 ， 味苦而辛辣 ， 能起泡 ， 并有溶血作用。 茶籽皂素的结晶不溶于乙醚 、 氯仿 、 丙酮苯 、 石油醚等溶剂 ， 难溶于冷水 、 无水乙醇和无水甲醇 ， 但是 ， 可稍溶于温水 、 二硫化碳和醋酸乙酯 ， 易溶于含水甲醇 、 含水乙醇 、 正丁醇以及冰醋酸 、 醋酐和吡啶中。 茶皂素能被醋酸铅和氢氧化钡所沉淀 ， 析出物为白色云雾状。 茶皂素能与胆固醇等高级醇类形成复盐而有溶血作用。 茶皂素在酸碱作用下可发生水解。 在酸性条件下， 3号位的糖苷键断裂，而在碱性条件下， 22 1 18的酯键断裂。 • 吸收光谱（教材 P63） 茶叶皂素和茶籽皂素在 215nm附近均有吸收峰 ， 此峰为具有 α、 β共扼双键的当归酸所致；此外 ， 因茶叶皂素含有肉桂酸 ， 肉桂酸 在 280nm处有很高的吸收峰 ， 而茶籽皂素则无此吸收峰。 三、表面活性 • 茶皂素属于三萜类皂甙，由配基、糖体及有机酸组成。 其亲水基团是由电负性强的含氧基团（如 O， OH， COOH）组成，这些含氧基团在茶皂素的糖类配体、有机酸配体及与皂甙配基的连拉部分，构成亲水部分；其配基由非极性碳氢环链构成，在溶液中出现憎水现象，成为亲油主体。 因此，茶皂素可分为亲水和亲油两个部分，可用表面活性剂结构模型来表示其在两相界面上的形态。 • 茶皂素是一类性能良好的、非离子型的天然表面活性剂（ natural surfactant)。 在分散、发泡、乳化方面有较好的性能。 • 很强的起泡性 （ 1）茶皂素的水溶液振荡后能产生持久的泡沫。 其起泡能力几乎不受水质硬度的影响，而肥皂类阴离子表面活性剂却受水质硬度的制约。 在水质硬度偏高的情况下，起泡力很小，甚至无泡沫产生。 （ 2）茶皂素起泡力在 pH4~10范围内正常发泡，且稳定性好；而肥皂类的表面活性剂在酸性溶液中会立即分解成脂肪酸和盐，失去活性。 （ 3）茶皂素的起泡力与浓度有关，低浓度时随浓度提高，起泡力增强，在 %左右时，泡沫层最高达 ，而且泡沫稳定性好，24小时后泡沫高度仅下降 28%。 若浓度高于%后，起泡力将下降。 四、茶皂素的生理活性 • 溶血性 茶皂素具有溶血性 ， 即对动物细胞的红血球有破坏作用。 茶叶皂素溶血活性相当弱 ， 而茶籽皂素溶血活性较强。 茶皂素对冷血动物毒性较大 ， 尤其是对鱼类 ， 即使在低浓度也显示毒性。 对其他动物以及人 ， 静脉注射时皂甙化合物会显示较大的毒性 ，但口服时其毒性大大降低。 在急性毒性试验中 ，给老鼠口服高达 2020mg／ kg体重茶皂素 ， 经过一周没发现毒性 ， 并且试验鼠的体重 、 摄食量及其内脏 、 血液检查结果都无异常。 因此 ， 人喝茶时不必担心茶皂素的溶血性。 • 抗菌 、 抗病毒作用 抗菌 、 抗病毒活性也是皂甙化合物所共有的特性。 茶皂素对多种引发皮肤病的真菌类以及大肠杆菌有抑制作用。 并且茶皂素对 A型和 B型流感病毒 、 疱疹病毒 、 麻疹病毒 、 HIV病毒有抑制作用。 • 抗炎症 、 抗过敏作用 这也是皂甙化合物的通性。 茶皂素具有明显的抗渗漏与抗炎症特征 ， 在炎症初期阶段 ，能使受毛细血管通透性正常化 ， 对过敏引起的支气管痉挛 、 浮肿有效 ， 其效果与多种抗炎症药物相匹敌。 • 减肥作用 茶皂素具有阻碍胰脂肪酶活性的作用。 脂肪酶在体内将食物中的脂肪水解为人体可吸收的游离脂肪酸和单酰基甘油。 茶皂素通过阻碍胰脂肪酶的活性 ， 减少肠道对食物中的脂肪的吸收 ， 从而有减肥的作用。 在小鼠的动物试验中 ， 在高脂肪的饲料中添加茶皂素后 ， 小鼠的脂肪组织重量下降 ， 血液中的中性脂肪含量也下降。 • 抑制酒精吸收的作用 茶皂素有抑制酒精吸收的活性。 在老鼠的试验中 ， 给老鼠服用茶皂素 l小时后再给其服用酒精 ， 发现老鼠血液中 、 肝脏中的酒精含量都有降低 ， 并且血液中的酒精在较短时间中消失。 这表明茶皂素不但抑制酒精的吸收 ， 并促进体内酒精的代谢 ， 对肝脏有保护作用。 茶皂素还有促进体内激素分泌 、 调节血糖含量 、 降低胆固醇含量 、 降血压等功效。 由于茶皂素天然活性，可作为浸润剂、乳化剂、去污剂、发泡剂等在农业、日化、纺织、建材等领域有着广泛的应用。 五、茶皂素的应用 • 在农业保护方面的应用 以茶皂素为主体精制而成的环保型农药助剂可广泛地应用于杀虫剂、杀菌剂、除草剂等达到增效、增溶、减毒之目的。 同时由于茶皂素的驱避和生物激素样作用，其本身也是一种很好的生物农药，能刺激作物生长。 地下害虫是很难防治的虫害，以茶皂素为主剂研制的专用杀虫剂，不但能有效地杀死地老虎、蚯蚓、线虫等，而且不会造成土壤污染，有利于环境保护。 茶皂素还对钩虫卵及蚴虫、血吸虫的中间宿主钉螺等具有良好的毒杀活性。  在医药方面的应用 茶皂素具有明显的抗渗漏与抗炎症特征，在炎症初级阶段，能使受障碍的毛细血管透过性正常化，并刺激动物体内激素分泌，调节血糖含量，还可降低胆固醇含量，预防心血管疾病。 茶皂素还有抗菌作用，对白色念珠菌、大肠杆菌均有抑制作用，可治疗一些皮肤病。 茶皂素能抑制酒精的吸收，加速酒精的分解，故可用于醒酒。  在养殖业上的应用 利用茶皂素配制而成的饲料添加剂能有效地替代抗生素，减少人畜共患的疾病。 在对虾的养殖中，茶皂素可防治对虾黑鳃病的发生及对寄生虫的控制，且可促进其蜕皮和生长。 利用茶皂素的溶血作用和鱼毒作用 (3 ppm即有很好效果 )，可杀死有害鱼类，可用作清池剂，但对对虾无影响 (安全浓度为 20 ppm)。 在畜牧养殖中，茶皂素可降低动物体内的胆固醇水平，开发低胆固醇水平，开发低胆固醇的动物制品。  在日用化工中的应用 利用茶皂素的表面活性作用，可用作洗发剂，洗理香波等。 不仅洗发护发，且消炎止痒，去头屑效果好。 茶皂素还可用于衣物的洗涤，剥色能力小，不会产生缩绒，织品不会失去光泽。  在建材工业中的应用 以茶皂素为主剂配制而成的 TW301，在。