綠茶茶多酚中的兒茶素EGCG功能和發(fā)展?fàn)顩r
據(jù)2009年首屆香港國際茶展報道，2007年全球產(chǎn)茶葉387萬噸，主要生產(chǎn)國為中國、印度、肯尼亞、斯里蘭卡、印度尼西亞等五國，其出口量占全世界的77％。全球茶葉銷售額2007年為574億港元，至2010年將達(dá)1163港元。我國2008年茶總產(chǎn)量125萬噸，出口29.7萬噸，其中綠茶22.3萬噸，紅茶4萬噸。
茶多酚（兒茶素和EGCG）
茶多酚是茶葉的提取物，而茶葉的成分很復(fù)雜�，F(xiàn)已知茶葉中含有600多種化合物。主要的有機(jī)化合物有：25％-30％的碳水化合物（約10％-20％纖維素）、20％-30％的蛋白質(zhì)、4％-5％的脂類、10％-20％的茶多酚（包括兒茶素、黃酮類物質(zhì)），還有咖啡堿、有機(jī)酸、色素、維生素等。茶葉中的無機(jī)礦物質(zhì)有：鉀、鈉、鈣、鎂、錳、氟、硫、鐵、銅、鎳、硒。茶葉用水浸提，獲得的浸出液，經(jīng)干燥得茶多酚，即茶葉提取物。茶多酚可作為天然抗氧化劑。我國早在1990年便由浙江農(nóng)大和輕工業(yè)研究所提出，并據(jù)此由全國食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會審查同意，茶葉提取物茶多酚作為食品的抗氧化劑，列入國家使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。其適用范圍及最大使用量為：含油脂醬料0.1g/kg，油食品、方便面0.2g/kg，肉制品、魚制品0.3g/kg，油脂、糕點及其餡料、火腿0.4g/kg。
當(dāng)時采用的茶多酚提取工藝為：茶葉用熱水或乙醇為溶劑提取，溶出物沉淀、過濾、濃縮，噴霧干燥，即得棕黃色粉狀茶多酚，茶多酚純度為30％-40％。
茶多酚中功能成分以黃烷醇類為主（黃烷醇中又以兒茶素為主），此外還含有黃酮醇、花色苷、芬酸類以及茶氨酸、茶多糖等。這些化合物都具有2-苯基苯并吡喃的基本結(jié)構(gòu)，故茶多酚系類黃酮物質(zhì)。
茶多酚中以黃烷醇為主，而黃烷醇中以兒茶素為主，所以茶多酚是多種功能成分的混合物。這類茶多酚和目前市場含茶多酚從25％-40％的速溶茶粉類同。而兒茶素是茶多酚的主要組成。
目前市場上有精制茶多酚，是用粗制品經(jīng)調(diào)節(jié)PH分離出去咖啡因后，轉(zhuǎn)溶濃縮，進(jìn)一步精制獲得，茶多酚含量達(dá)60％-90％，其中兒茶素約50％-60％。
兒茶素是茶多酚的主要組成成分。茶多酚是30多種多酚類物質(zhì)的總稱，主要由兒茶素、黃酮類、花色素和酚酸等四大類物質(zhì)組成。茶多酚中兒茶素約占50％-60％。兒茶素又可進(jìn)一步分為游離兒茶素及兒茶素酯類，主要有兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）。
EGCG是綠茶茶多酚的主要組成成分，也是綠茶兒茶素類的主要成分，是兒茶素中活性最高、含量最多的功能成分，一般含量以每克綠茶計為30-50mg。
在兒茶素中，EGCG是清楚自由基、抗氧化能力最強(qiáng)的一種兒茶素，其兒茶素中抗氧化活性依次為：EGCG>EGC>ECG>EC。有報道稱EGCG的濃度為0.006mg/ml時對氧自由基消除率98％；濃度為0.1mg/ml時，對羥自由基消除率為99.9％。
EGCG目前無法人工合成，唯一來源就是茶葉。不同來源的茶葉品種，其兒茶素含量也不同。綠茶所含的兒茶素含量最高，其次是烏龍茶，再次是紅茶。所以國外主要從綠茶中提取兒茶素。
由于茶葉的成分復(fù)雜，從茶葉中制取高純度的兒茶素和EGCG具有相當(dāng)難度。其技術(shù)難點是精細(xì)分離，同時還應(yīng)防止有效物及茶葉賦有的天然風(fēng)味不被破壞和損失，加工過程盡量采用低。目前國內(nèi)外比較成功的工藝包括：逆流連續(xù)萃取、高速固液分離、微濾和超濾、反滲透濃縮、冷凍干燥等技術(shù)制備茶多酚、兒茶素。再從中分離出EGCG和咖啡因，一般推薦樹脂色譜分離和親和性分離法，以適合食品安全的要求。
兒茶素的主要功能
兒茶素可降低甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白水平，升高高密度脂蛋白水平，效果優(yōu)于煙酸肌醇酯。兒茶素具有擴(kuò)張血管的作用，增加心臟收縮力，使心輸出量和冠脈流量增加。對高血壓大鼠的降壓作用實驗發(fā)現(xiàn)，實驗組平均血壓比對照組降14％-17％，對原發(fā)性高血壓患者氧自由基和血液流變學(xué)臨床觀察，兒茶素能顯著提高紅細(xì)胞SOD活性，降血清MDA水平，降低血栓、血漿比粘度和血漿纖維蛋白原水平，起到穩(wěn)定血壓的作用。
兒茶素還是一類廣譜的抗菌物質(zhì)，對各種致病菌均有不同程度的抑制和傷作用，對革蘭氏陽性、陰性菌均有明顯的抑制作用。兒茶素能使人體組織表面蛋白質(zhì)凝固，從而防止傷口發(fā)炎。對口腔細(xì)菌有抑制作用，是抗齲齒、防口臭等功能食品和口腔衛(wèi)生用品的主要配料。此外，日本、瑞士的研究者發(fā)現(xiàn)，茶多酚具有抑制甲、乙型流感病毒的作用，我國也正在對其抗病毒作用進(jìn)行研究。
兒茶素對細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基的清楚效果優(yōu)于維生素E�？烧{(diào)節(jié)致癌物的代謝和某些酶的活性，促使癌細(xì)胞DNA斷裂，提高機(jī)體免疫力，誘導(dǎo)和增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞亡。
抑制肥胖除了飲食控制、減少熱量攝入外，主要通過增加體內(nèi)能量消耗。美國李博士曾發(fā)表過大量綠茶提取物EGCG控制體重和抗癌的報道。美國臨床營養(yǎng)學(xué)雜志1999年12月報道：研究人員分別對攝入含50mg茶多酚、50mg咖啡因、安慰劑三個組的健康男性，測量了24h的能量消耗報告指出，與安慰劑相比，綠茶提取物能顯著增加約4％日常的能源消耗。而咖啡因組每日能量消耗未見變化。含有兒茶素的綠茶提取物，可以幫助減肥，并有可能成為安全的減肥藥物。芝加哥大學(xué)藥用植物研究中心發(fā)現(xiàn)，大鼠連續(xù)7天每天注射綠茶提取的兒茶素，其體重?fù)p失高達(dá)21％。研究人員還發(fā)現(xiàn)，綠茶多酚可減少腹部和皮下脂肪以及血液中的血脂、血糖、膽固醇，但似乎并沒有損害肝臟。
臺灣中央大學(xué)陳嘉霖報道：2000年對動物口服綠茶兒茶素，增加脂肪氧化和產(chǎn)熱，從而達(dá)到控制體重進(jìn)行的研究。對體重1KG的大白鼠，腹腔注射50-90mg EGCG，在7天內(nèi)，觀察到能降低雌鼠和雄鼠50％-60％的食物攝取量，并降低體重20％-30％。而結(jié)構(gòu)類似的EC、ECG和EGC，在相同劑量的處理時，并沒有此結(jié)果。體重降低的情況是可逆的，當(dāng)停止給予EGCG時，老鼠的體重又增加了，并且發(fā)現(xiàn)EGCG具有選擇性地降低老鼠體內(nèi)脂肪的堆積，從4.1％降至1.4％，醣類從2.5％降至1.3％，而蛋白質(zhì)則無明顯改變。
浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院浙江省食品安全重點實驗室勵建榮等，對茶多酚與甲醛的反應(yīng)特征進(jìn)行了研究。通過兒茶素類單體及簡單酚類物質(zhì)與甲醛反應(yīng)的特性試驗發(fā)現(xiàn)，沒食子�；拇嬖谑笶CG、EGCG與甲醛的反應(yīng)活性，比兒茶素、表兒茶素、表沒食子兒茶素的強(qiáng)。因此茶多酚是一種良好的甲醛捕獲劑，捕獲甲醛效果顯著�？梢灶A(yù)見，該方法對水產(chǎn)品、香菇等食品，以及空氣、膠合板等中的甲醛捕獲，有良好的應(yīng)用前景。
國外茶葉提取物兒茶素研發(fā)和市場狀況
自2003年作為調(diào)節(jié)血脂的綠茶兒茶素，被日本厚生省批準(zhǔn)為特定保健食品用功能配料以來，兒茶素在日本發(fā)展迅速，綠茶飲料在近5年的消費量增加約2倍，使綠茶兒茶素市場需求量急劇增加。
日本太陽化學(xué)公司為適應(yīng)綠茶兒茶素市場需要，在中國江蘇無錫投資建設(shè)的中日合資企業(yè)——無錫太陽綠寶科技有限公司于2004年4月竣工投產(chǎn)，生產(chǎn)的兒茶素產(chǎn)品，專供于飲料、糕點、糖果和健康食品的應(yīng)用。此外，綠茶兒茶素作為抗氧化劑和品質(zhì)保持劑（防腐劑），也已經(jīng)在日本形成了穩(wěn)定的市場。
2007年美國農(nóng)業(yè)部研究報告指出：飲用綠茶有益健康的主要因素，是含有兒茶素，特別是EGCG。EGCG猝滅自由基的活性，高于維生素Ｃ100倍，高于維生素Ｅ25倍。一杯好的綠茶最高含有EGCG180mg，而發(fā)酵過的綠茶只有45mg。
目前美國市場各種飲料、茶飲料占10％，列碳酸飲料（15％）、咖啡（14％）、牛奶（12％）之后，位居第四。
此外，據(jù)SRI報道，歐洲茶多酚市場由于功能食品和膳食補(bǔ)充劑的需求，近年有較快增長。2004年歐洲消費茶多酚71噸（以100％純度計）消費額700萬歐元；2007年消費茶多酚89噸，消費額700萬歐元。預(yù)計2012年消費量將達(dá)到125噸。年增長率達(dá)7％。
瑞士羅氏公司較早開展了兒茶素（高含量EGCG）對相關(guān)代謝綜合征功能的研究，2004年報告指出：通過對12位健康男性每天服用兒茶素483mg，其中EGCG含300mg的減重試驗，按每天服用一次，連續(xù)12周，結(jié)果說明，平均體重降低1.8％，體脂肪減少6.5％；相應(yīng)血糖指數(shù)和胰島素水平也下降約4％和15％。
有研究結(jié)果指出，將高純EGCG和各種抗氧化劑比較，其保護(hù)細(xì)胞的能力，即抗氧化活性，比維生素Ｃ強(qiáng)近100倍。
國內(nèi)茶多酚兒茶素EGCG研發(fā)狀況
目前國內(nèi)市場上使用茶提取物最多的工業(yè)食品是茶飲料，中國茶飲料自1993年起步，2001年開始進(jìn)入快速發(fā)展期。2002年，全國茶飲料的總產(chǎn)量接近300萬噸，2003年已超過400萬噸。在中國臺灣，茶飲料已超過碳酸飲料成為市場第一大飲料品種。2008年各品味的茶飲料包括冰茶、低糖茶飲料、調(diào)味茶等銷量9.97億標(biāo)箱，銷售額400億元，用于加工茶飲料的茶葉約7萬噸。但是真正意義的茶飲料，均是用茶多酚或速溶茶粉為主要配料。我國新的茶飲料國家標(biāo)準(zhǔn)均要求必須標(biāo)示茶多酚含量。
茶多酚（兒茶素和EGCG 90-98%） 上禾生物
標(biāo)準(zhǔn)化植物提取物生成企業(yè)
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綠茶茶多酚中的兒茶素EGCG功能和發(fā)展?fàn)顩r 
