茶作為世界上最受喜愛的三大飲品之一，不僅具有豐富的滋味且含多種功能營養(yǎng)成分。據(jù)報道，茶多酚類化合物在增強身體機能耐力、刺激骨骼肌合成代謝、預防心血管系統(tǒng)疾病等方面有較好效果，心肌作為心臟收縮和舒張活動的功能基礎(chǔ)，密切影響著心臟泵血功能。而現(xiàn)代社會下不健康的飲食、作息習慣、病毒侵擾、由過量運動導致的氧化損傷等因素都有可能導致心肌損傷或病變。從天然產(chǎn)物中尋找具有針對性的外源膳食營養(yǎng)補充劑以增強肌肉性能成為了新的研發(fā)思路。而茶多酚類化合物突出的抗氧化能力和生理活性使其成為功能食品、日用化工和藥物開發(fā)的理想天然原料。

湖南農(nóng)業(yè)大學 茶學教育部重點實驗室，國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，植物功能成分利用省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心的余春燕、朱 坤、劉仲華*等人總結(jié)了茶多酚類化合物的功效及其對心肌保護及流行性心肌疾病的作用，并闡述其作用機制，有助于分析茶多酚類對人體健康的功效，為其功能性評價及產(chǎn)品開發(fā)提供依據(jù)。

1、簡介

茶作為世界上最受喜愛的三大飲品之一，不僅具有豐富的滋味且含多種功能營養(yǎng)成分。近年來隨著茶葉保健功能的深入研究、開發(fā)，茶葉的特征化合物，如茶多酚類、茶氨酸、茶多糖等被發(fā)現(xiàn)均有較好的健康功效。其中茶多酚類物質(zhì)因含有較多的酚羥基(?OH)而具有一系列獨特的化學性質(zhì)，使其能發(fā)揮多種藥理作用如抗氧化、抗衰老、抗癌變、降低血脂和膽固醇、抑菌消炎以及防治心血管疾病和保護心肌等。

心肌作為心臟收縮和舒張活動的功能基礎(chǔ)，密切影響著心臟泵血功能。心肌損傷或嚴重病變時可能引發(fā)心血管性死亡或心力衰竭。但目前已有的通過生長激素、血管緊縮素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和肌酸激酶等藥物干預的作用較為有限，且具有一定的毒副反應(yīng)。因此，從天然產(chǎn)物中尋找具有針對性的外源膳食營養(yǎng)補充劑以增強肌肉性能成為了新的研發(fā)思路。

因此本文聚焦于近年來關(guān)于茶多酚類化合物對心肌保護及流行心肌疾病作用的研究，總結(jié)其作用機制，希望有助于分析茶多酚類對人體健康的功效，為其功能性評價及產(chǎn)品開發(fā)提供依據(jù)。

2、茶多酚對心肌的保護作用

茶多酚是一類廣泛存在于茶樹中的多種酚類衍生物。主要包括兒茶素，黃酮、 黃酮醇類，花青素、花白素類，酚酸及縮酚酸類等。其存在密切影響著茶葉的色、香、味等品質(zhì)，其中兒茶素（Catechins）是茶樹的主要次級代謝產(chǎn)物，也是茶葉保健功能的重要成分。茶多酚類含有多個酚性羥基，故其還原性很強，易在氧化過程中生成鄰醌類物質(zhì)。由于結(jié)構(gòu)上存在氫離子，還可以與自由基結(jié)合，使之還原為相對穩(wěn)定的對機體無害的化合物，從而消除自由基；并且茶多酚類還可作用于與自由基相關(guān)的酶類，如：谷胱甘肽過氧化物酶（ GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、蛋白激酶 C 等，通過改變這些酶的活性，從而對許多病理過程起到顯著的抑制作用；另外，茶多酚及其氧化產(chǎn)物還可與多種金屬離子發(fā)生絡(luò)合作用并誘使其氧化。如茶黃素對 Ca2+和 Fe3+就有較強的絡(luò)合作用，能通過絡(luò)合這些金屬離子，間接清除自由基。

2.1 茶多酚抗氧化作用

輻射、紫外線、環(huán)境污染、情緒過激、劇烈運動等因素都有可能導致自由基的產(chǎn)生。氧化應(yīng)激即活性氧（ROS）的過多累積；ROS過量積累會打破機體原有的氧化產(chǎn)生和抗氧化能力的平衡，從而使細胞脂質(zhì)變化、蛋白質(zhì)和核酸出現(xiàn)功能障礙，導致細胞損傷甚至死亡，并對機體組織器官造成氧化損傷，誘發(fā)癌癥、糖尿病、心臟病等慢性疾病，加速機體衰老，影響生命健康狀況。

而茶多酚類作為一種天然、安全的高效抗氧化劑，可以通過增強抗氧化酶（SOD、GSH-Px）的活性、降低或消除自由基以及調(diào)控膜內(nèi)外離子滲透平衡來實現(xiàn)；因其含豐富的酚羥基（-OH），故有較強的清除自由基、抗氧化、保護生物膜穩(wěn)態(tài)及調(diào)節(jié)組織內(nèi) Ca2+含量等廣泛的生物學作用。

2.2 對心肌形態(tài)結(jié)構(gòu)的作用

心臟的供血能力取決于心肌收縮力以及心肌跳動頻率，故維持心肌結(jié)構(gòu)正常對心肌行使其功能及心臟、機體健康都意義重大。壓力負荷、毒素作用、缺血等因素都有可能造成心肌結(jié)構(gòu)異常，常見癥狀有心室壁異常肥厚和心肌纖維化。心肌纖維化、 心肌肥厚如果治療不當或不及時，最終易導致心律失常、心力衰竭、心肌缺血。

目前國內(nèi)外有實驗證明兒茶素中的EGCG可通過顯著抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）和小鼠磷酸化信號轉(zhuǎn)導分子3（P-SMAD3）等與促纖維化相關(guān)蛋白的表達，來抑制心力衰竭小鼠的心肌纖維化、氧化應(yīng)激和細胞凋亡；也可以通過拮抗血管緊張素Ⅱ的成纖維細胞途徑間接抑制心肌細胞肥大。茶多酚則可有效抑制壓力超負荷誘發(fā)的心肌肥厚，維持心肌細胞形態(tài)正常，來保護心肌的結(jié)構(gòu)和功能。

2.3 影響心肌能量代謝

線粒體作為真核細胞的細胞動力站，為細胞和機體進行各種生命活動提供所需的能量，心臟作為機體重要的供能器官，在心肌組織中就含有豐富的線粒體。心肌縮舒功能的保持和基礎(chǔ)代謝的維持都需要足夠的三磷酸腺苷（ATP）。ATP由線粒體呼吸作用產(chǎn)生，成年哺乳動物心肌中，脂肪酸和糖的氧化供能是 ATP 再合成的主要方式；而在缺血、缺氧的情況下，心肌能量代謝就會發(fā)生變化，主要體現(xiàn)在外源性葡萄糖加速攝取和長鏈脂肪酸氧化減少。

實驗表明兒茶素可通過絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）亞族之一p38MAPK信號通路，上調(diào)過氧化物酶體增殖物受體 γ 共激活因子α（ PGC-1α）來調(diào)控線粒體的功能；此外還可以通過活化磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/ Akt 通路，調(diào)控細胞增殖、凋亡及葡萄糖轉(zhuǎn)運等，達到保護心肌的作用。

3、茶多酚與心肌病

3.1 茶多酚對心肌炎癥的保護作用

核因子κB（NF-κB）是在促炎基因表達調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用的轉(zhuǎn)錄因子，在心肌細胞內(nèi)廣泛存在?；罨?NF-κB 可促進多種炎性因子如腫瘤壞死因子-α（ TNF-α）、白細胞介素-1β（IL-1β）、白細胞介素-6（IL-6）等的表達， 引發(fā)心肌膠原纖維積沉、心肌細胞凋亡，從而導致心力衰竭、心室重塑。

兒茶素可抑制細胞 TNF-α 的產(chǎn)生，阻斷 NF-κB 的激活、增加 eNOS 的磷 酸化及NO的產(chǎn)生、并抑制內(nèi)皮細胞的胞外分泌及細胞因子、黏附因子的表達，降低白細胞聚集的可能性和血管內(nèi)皮炎癥的發(fā)生，來抑制心肌炎癥反應(yīng)。

3.2 茶多酚對心肌缺血/再灌注損傷的保護作用

心肌缺血病屬于臨床上高發(fā)疾病。成因通常是由于血液灌注量減少及心臟供氧不足導致的心肌能量代謝障礙；而再灌注治療是目前治療心肌缺血病的最佳方法。但是缺血環(huán)境下，再次灌注氧，會產(chǎn)生過量的活性氧，鈣離子超載、脂質(zhì)過氧化作用等，破壞膜結(jié)構(gòu)和功能紊亂，最終導致心肌細胞損傷，即心肌缺血/再灌注損傷 （MIRI）。

而茶多酚既可通過顯著提高抗氧化酶活性、降低 MDA 含量、增加一氧化氮的含量，降低炎癥因子等來保護心肌。此外，還能通過影響Notch 信號通路來減輕MIRI；Notch 信號通路的激活與 NF-κB 介導的炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，也與 PI3K/Akt 信號通路有交叉作用。

不過MIRI 的機制至今尚未完全闡明，目前被大多學者認可的兩個機制：一是鈣超載；二是氧自由基。

3.3 茶多酚對糖尿病性心肌病的保護作用

糖尿病性心肌?。―CM）是在糖尿病環(huán)境中發(fā)生的獨立于其他混雜因素（如缺血性心臟病或高血壓）共存的心肌結(jié)構(gòu)和功能變化的原發(fā)病，也是誘發(fā)糖尿病患者心力衰竭的重要因素。在 DCM 中，胰島素依賴的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白 4（GLUT4）的葡萄糖攝取減少，導致心肌中葡萄糖可獲得性降低，線粒體氧化能力受限。

茶多酚可通過調(diào)節(jié)AMP激活蛋白激酶（AMPK）信號通路和改善胰島素抵抗，從而改善心肌糖脂能量代謝、心力衰竭等。此外，茶多酚還可能通過調(diào)節(jié)與自噬相關(guān)的哺乳動物雷帕霉素靶蛋白 （mTOR）和 β-catenin/TCF4 通路來保護心臟的結(jié)構(gòu)和功能。

目前治療 DCM 的藥物極少，而且藥物的副作用相對較大。因此，盡快開發(fā)出安全高效的 DCM 治療藥物對 人體健康和臨床醫(yī)學都意義重大。而茶多酚及其氧化產(chǎn)物作為天然安全的抗氧化劑，能對 DCM 的治療提供新的研發(fā)思路。

茶多酚對心肌相關(guān)疾病保護作用的信號通路

4、展望

現(xiàn)有實驗所用的茶多酚多是兒茶素四種單體（EC、ECG、EGC 及 EGCG）的混合物，但是并非所有兒茶素單體都具有上述活性，其作用強弱也各有不同。同屬茶多酚的其他化合物如花青素、黃酮等是否也能發(fā)揮類似的作用，也是值得進一步探索的問題。

5、結(jié)語

目前臨床醫(yī)學治療心肌疾病主要還是通過強心藥、利尿劑、擴血管藥等藥物干預；嚴重者甚至會采用心臟移植等手術(shù)治療手段，前者具有一定的副作用，后者則具有較高的風險。茶葉作為天然藥用植物，其主要特征性化合物如茶多酚及其氧化產(chǎn)物在抗癌、降血脂、血糖、抗肥胖和加速新陳代謝方面具有有益的藥理作用已有大量實驗證明，且這些機制與抗氧化、抗炎作用密切相關(guān)。茶多酚所表現(xiàn)出增強心肌性能的功效，也是其具有多種生物學活性的累加效應(yīng)。在茶多酚保護心肌、心臟的研究方面，當前國內(nèi)外多數(shù)結(jié)論還多是從體外實驗或動物模型中得出，臨床性研究還相對缺乏，未來，其作用機制還待進一步深入研究，從而促進茶葉藥用保健功能的深度開發(fā)。

第一作者

【余春燕 碩士研究生】

湖南農(nóng)業(yè)大學

余春燕，女，1995年11月出生，四川成都人，湖南農(nóng)業(yè)大學在讀碩士研究生，主要從事茶葉功能成分利用與深加工。

通信作者

【劉仲華 教授】

湖南農(nóng)業(yè)大學

劉仲華，男，1965年3月出生，湖南衡陽縣人，湖南農(nóng)業(yè)大學教授、博士生導師、學術(shù)委員會副主任、茶學學科帶頭人，浙江大學兼職教授。于2019 年當選為中國工程院院士。劉仲華教授現(xiàn)任國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心主任、國家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系加工研究室主任、國家農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心茶葉分中心（湖南）主任，兼任國務(wù)院學位委員會園藝學科評審組成員、教育部科技委農(nóng)林學部委員、中國茶葉學會監(jiān)事、中國茶葉流通協(xié)會副會長、中國國際茶文化研究會副會長、國家茶葉標準化技術(shù)委員會副主任兼黑茶工作組和茯茶工作組組長、湖南省茶葉學會名譽理事長、湖南省大湘西茶業(yè)發(fā)展促進會會長、《茶葉科學》第八屆編輯委員會副主任等職。

劉仲華教授長期從事茶葉深加工與功能成分利用、茶葉加工理論與技術(shù)、飲茶與健康等領(lǐng)域的研究與教學，致力于創(chuàng)新茶葉加工理論技術(shù)、提高茶葉資源利用率和產(chǎn)業(yè)綜合效益。創(chuàng)新黑茶加工和茶葉深加工理論與技術(shù)體系，揭示了黑茶加工品質(zhì)風味形成機理及黑茶健康屬性，創(chuàng)建了黑茶優(yōu)質(zhì)高效安全加工關(guān)鍵技術(shù)體系，強力推進了我國黑茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效與快速發(fā)展；創(chuàng)建了茶葉功能成分及速溶茶綠色高效提制技術(shù)體系，揭示了茶葉功能成分的生物活性及作用機制，創(chuàng)制的茶葉提取物制品催生了一批國際主流健康產(chǎn)品，助推我國茶葉深加工從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越，為中國茶葉科技進步、茶葉產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效與轉(zhuǎn)型升級做出了突出貢獻。

劉仲華教授先后主持國家和省部級項目30多項，以第一完成人獲國家科技進步二等獎2項、湖南省科技進步一等獎3項，并榮獲首屆湖南省十大科技創(chuàng)新獎、湖南省光召科技獎、國際茶葉科技創(chuàng)新杰出貢獻獎等榮譽；先后在國內(nèi)外學術(shù)刊物發(fā)表論文400多篇，其中SCI 收錄60多篇，授權(quán)發(fā)明專利60多件。2019年獲得了“何梁何利基金”科學與技術(shù)進步獎（農(nóng)學獎）。

本文《茶多酚對心肌保護作用的研究進展》來源于《食品科學》2022年43卷3期296-305頁，作者：余春燕，朱坤，黃建安，劉仲華。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201124-249。點擊下方閱讀原文即可查看文章相關(guān)信息。

修改：湖南農(nóng)業(yè)大學余春燕；編輯：袁藝；責任編輯：張睿梅

作者簡介及照片由作者提供。

為進一步促進動物源食品科學的發(fā)展，帶動產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，更好的保障人類身體健康和提高生活品質(zhì)，北京食品科學研究院和中國食品雜志社在寧波和西寧成功召開前兩屆“動物源食品科學與人類健康國際研討會”的基礎(chǔ)上，將與鄭州輕工業(yè)大學、河南農(nóng)業(yè)大學、河南工業(yè)大學、河南科技學院、許昌學院于2022年5月7-8日在河南鄭州共同舉辦“2022年動物源食品科學與人類健康國際研討會”。歡迎相關(guān)專家、學者、企業(yè)家參加此次國際研討會。

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網(wǎng)址: 《食品科學》：湖南農(nóng)業(yè)大學劉仲華院士等：茶多酚對心肌保護作用的研究進展 http://www.u1s5d6.cn/newsview548128.html