茶多酚的抗低密度脂蛋白氧化作用对策

　

    低密度脂蛋白?穴ＬＤＬ?雪的氧化是动脉粥样硬化的特征之一，在脂肪沉着性动脉硬化斑块中有氧化修饰的ＬＤＬ，但是正常的动脉壁没有。ＬＤＬ颗粒的氧化修饰可以决定动脉粥样硬化的发生和发展。流行病学研究显示，茶叶和茶叶提取物茶多酚的摄入，与动脉粥样硬化引起的冠心病、心肌梗塞和中风导致的死亡呈负相关，其机制在于作为天然饮料的茶叶中的茶多酚能在体内抑制铜催化的、紫外线诱导的和巨噬细胞介导的ＬＤＬ氧化。
ＬＤＬ的氧化主要发生在动脉内膜上与还原剂隔离的微小区域。在没有细胞的系统中，ＬＤＬ能结合铜离子，被过渡金属如铁和铜氧化修饰，还能被动脉壁的结构细胞如内皮细胞、平滑肌细胞和单核巨噬细胞氧化，它们在生理化学和生物学上没有区别。超氧化阴离子被认为能促进平滑肌细胞和吞噬细胞介导的ＬＤＬ脂质氧化，可热降解的、水溶性的化合物——脒基丙烷?穴ＡＡＰＨ?雪能不依赖金属离子而诱导水溶性过氧化物的形成。动脉平滑肌细胞内的二硫化物能生成硫醇，金属离子参与分泌到细胞外基质中的硫醇的自动氧化，产生的自由基和过氧化物能促进ＬＤＬ的氧化。某些细胞酶如１５－脂氧化酶能将不饱和脂肪酸氧化成脂质过氧化物；大豆脂氧化酶和磷脂酶Ａ以及次氯酸和酪氨硫基化物也能促进脂蛋白氧化；激活的吞噬细胞分泌的血红素蛋白和髓过氧化酶能够作为生理性的催化剂促进脂蛋白氧化；内皮细胞和巨噬细胞产生的氮氧化物和硝酸盐也能促进ＬＤＬ的氧化修饰，但是激活的巨噬细胞抑制氮氧化物合成酶，比静止的巨噬细胞产生的氮氧化物少。ＬＤＬ的氧化可能是通过激活巨噬细胞的膜相关ＮＡＤＰＨ氧化酶，超氧化物歧化酶和金属螯合剂能抑制激活的中性粒细胞的单核细胞氧化ＬＤＬ的作用。小颗粒致密的ＬＤＬ比大颗粒浮力大的更容易被氧化，是更大的冠心病风险因子。
ＬＤＬ中足够的脂溶性还原剂对它的保护十分重要，还原剂与促氧化之间的平衡决定动脉壁ＬＤＬ氧化修饰的程度。还原剂ｐｒｏｂｕｃｏｌ、二苯基次酚二胺和ＢＨＴ能在动物模型的粥样硬化病灶中减轻氧化的程度，但有明显的副作用，因此食物中的天然还原剂如α－维生素Ｅ、β－胡萝卜素和维生素Ｃ现在受到高度的重视。其中α－维生素Ｅ是血浆和ＬＤＬ颗粒中主要的脂溶性还原剂，是链断裂还原剂，能抑制超氧化自由基，因此低浓度的α－维生素Ｅ就能延迟粥样硬化的进展。此外，它单独或者与β－胡萝卜素和维生素Ｃ协同作用减少血小板的粘附和栓塞，生理剂量的α－维生素Ｅ能抑制平滑肌细胞的增生、蛋白酶Ｃ活性和单核细胞的粘附，能维持高血胆固醇兔的血管扩张。
一、茶多酚能抗ＬＤＬ氧化
绿茶提取物和它的三种主要成分能有效地抑制ＬＤＬ中脂质的过氧化反应。绿茶提取物可以在离体铜催化的低密度脂蛋白氧化实验中迟滞过氧化反应，其中茶多酚的效应最强，茶氨酸次之，茶咖啡碱的效应最弱。因此，绿茶提取物抑制脂质过氧化反应主要是由茶多酚引起的。儿茶素是茶多酚的主要成分，茶黄素是红茶加工过程中由儿茶素氧化形成的。绿茶中含有大量的儿茶素如表儿茶素?穴ＥＣ?雪、表没食子儿茶素?穴ＥＧＣ?雪、表儿茶素没食子酸酯?穴ＥＣＧ?雪、表没食子儿茶素没食子酸酯?穴ＥＧＣＧ?雪、没食子酸?穴ＧＡ?雪。红茶除了含有儿茶素外，还含有茶黄素、茶黄素单没食子酸酯和茶黄素二没食子酸酯等。它们的结构中都有许多酚羟基，是自由基断链还原剂。由于它们是两歧性分子，茶多酚可能以类似于脂溶性维生素Ｅ的方式在ＬＤＬ颗粒中起作用，也可能以类似于水溶性维生素Ｃ的方式在ＬＤＬ颗粒外环境中起作用。
饮茶能减少ＬＤＬ氧化修饰的易感性。Ｔｏｓｈｉｔｓｕｇｕ等人在氧化反应起始和ＴＲＡＲＳ、过氧化脂质形成前加入茶多酚，与从血浆中分离的ＬＤＬ共同孵育，能抑制铜催化的ＬＤＬ氧化修饰；茶多酚还能抑制小鼠外周巨噬细胞介导的ＬＤＬ的氧化。诱导氧化前将ＬＤＬ透析分离，没有与ＬＤＬ微粒结合的茶多酚随ＥＤＴＡ被移走，因此茶多酚有可能进入ＬＤＬ微粒内部或者附着于ＬＤＬ微粒表面，抑制ＬＤＬ的氧化。但是，也有研究表明水相中的茶多酚也可能起还原作用。Ｍａｎｇｉａｐａｎｅ等人报道在ＬＤＬ共轭烯化物形成前将儿茶素加入缓冲液中，能抑制ＬＤＬ的氧化，当儿茶素浓度达到２０ｍｇ／Ｌ时能完全抑制铜催化的ＬＤＬ的氧化，他们认为是缓冲液中没有与ＬＤＬ结合的儿茶素起主要的抗氧化作用。以前的控制干预实验都不能说明茶叶的摄入能够抑制ＬＤＬ的氧化，这可能是因为把ＬＤＬ颗粒与存在于血清水相中的茶多酚复合物隔离开了。在研究红茶的摄入对铜离子?穴Ｃｕ２＋?雪诱导的ＬＤＬ氧化作用的急性期影响的实验中，没有将ＬＤＬ从血清中分离出来，并用尿中４－甲氧基没食子酸的浓度作为茶多酚复合物摄取和代谢的标记物，结果证明红茶对ＬＤＬ氧化有快速、温和的影响。
ＬＤＬ的氧化作用或者由２，２－偶氮－２－氨基氢氯化丙烷?穴ＡＡＰＨ?雪来热启动，或者由三联体感光剂苯丙酮?穴ＢＰ?雪通过光化学反应来激发，反应的动力学过程可以用氧气的摄入和维生素Ｅ的消耗来监测，与亚麻油酸和花生四烯酸的减少一样，对于ＡＡＰＨ启动和ＢＰ光敏启动的ＬＤＬ的氧化作用，茶多酚都能有效地抑制。这些抗氧化作用包括抑制ＡＡＰＨ启动的超氧化自由基连锁反应，其活性依次是ＥＣ＞ＥＧＣＧ＞ＥＣＧ＞ＥＧＣ＞ＧＡ；对于可促进α－维生素Ｅ的再生，其活性依次为ＥＣＧ＞ＥＣ＞ＥＧＣＧ＞ＥＧＣ＞ＧＡ；抑制ＡＡＰＨ启动和ＢＰ光启动的ＬＤＬ氧化作用的活性依次为ＥＣＧ＞ＥＣ＞ＥＧＣＧ＞ＥＧＣ＞ＧＡ和ＥＣＧ＞ＥＧＣＧ＞ＧＡ＞ＥＣ＞ＥＧＣ。
茶黄素比儿茶素含有更多的清除自由基所必需的羟基基团，比儿茶素和维生素Ｅ有更强的抗氧化活性。结构中含有没食子酸的茶多酚比没有没食子酸的有更强的抗氧化活性。茶黄素二没食子酸酯含有两个没食子酸分子，具有最强的抗氧化活性。茶多酚能与超氧化阴离子、羟基基团和脂质过氧化物起反应，还能螯合铁离子和铜离子，抑制巨噬细胞产生和释放自由基。
二、茶多酚抗氧化作用的机理
α－维生素Ｅ是维生素Ｅ的主要形式，只有当α－维生素Ｅ耗尽时ＬＤＬ才氧化，提示保持高浓度的α－维生素Ｅ对保护ＬＤＬ极为重要。水溶性还原剂硫醇、硫基胶胺和维生素Ｃ除了与水相中的自由基直接反应外，还能通过ＮＡＤＨ细胞色素酶ｂ５或者红细胞膜的维生素Ｃ、二氢硫脂胺代谢途径使α－维生素Ｅ再生和循环利用，而节省这种脂溶性维生素。在α－维生素Ｅ再生和循环利用过程中，茶多酚也能提供电子使ＬＤＬ中的α－维生素Ｅ部分恢复。含有水溶性和脂溶性还原剂的混合物能够清除水相和脂相中的自由基，比单一的还原剂能更有效地保护α－维生素Ｅ。给小鼠喂饲含有多不饱和脂肪酸的食物，如果同时补充茶多酚，小鼠血浆中的α－维生素Ｅ水平能够提高１倍。加入１．０ｍ ｍｏｌ／Ｌ的ＡＡＰＨ后，α－维生素Ｅ在１ｈ内完全耗尽。同时加入龙井茶中提取的４种表儿茶素衍生物能抑制α－维生素Ｅ的消耗，茶多酚的浓度为２μｍｏｌ／Ｌ时，ＬＤＬ中的α－维生素Ｅ需要３ｈ耗尽；茶多酚的浓度为１０μｍｏｌ／Ｌ时，３ｈ内仅消耗２０％的α－维生素Ｅ；龙井茶的茶多酚浓度为２０μｍｏｌ／Ｌ时，ＬＤＬ中的α－维生素Ｅ至少可以保持４ｈ不变。保护ＬＤＬ中的α－维生素Ｅ，ＥＣ和ＥＣＧ比ＥＧＣ和ＥＧＣＧ作用要强，产生这种差别的原因可能是它们的孵育介质中稳定性的不同。
茶多酚可能在ＬＤＬ微粒的亲水环境中起作用，或者在细胞水平如动脉管壁起作用。虽然流行病学表明每天饮茶２５０ｍＬ就能减少冠心病的发生，每天饮用绿茶或者红茶９００ｍＬ?穴相当于每天３ｇ干茶?雪４周后，血浆茶多酚浓度远达不到体外实验中保护ＬＤＬ所需要的，ＬＤＬ的抗氧化能力并没有提高，但是血浆总的抗氧化能力有明显提高。Ｙｏｓｈｉｄａ等人用茶多酚如茶黄素二没食子酸酯预处理动脉壁的结构细胞——巨噬细胞和内皮细胞，观察对细胞介导的ＬＤＬ氧化的影响，结果表明明显减少了巨噬细胞的过氧化物和螯合铁离子。通过脐带血管内皮细胞研究发现，陈茶和富含儿茶素的提取物能够抑制参与花生四烯酸的环加氧酶的活性，抑制血小板聚集和血凝倾向，并且能有效抑制内皮细胞诱导的ＬＤＬ氧化。
Ｋｈａｎ等人发现用茶多酚喂饲小鼠可以提高小肠、肝脏和肺组织胶胺硫过氧化酶和过氧化氢酶的活性，但对皮肤和红细胞中的影响不大。用１％和２％的茶多酚分别喂饲老年小鼠６周，发现茶多酚能够降低脂质过氧化物的产生，提高高密度脂蛋白——胆固醇?穴ＨＤＬ－Ｃ?雪与总胆固醇?穴ＴＣ?雪的比例；用２％茶多酚喂饲的老年小鼠，其红细胞的超氧化物歧化酶的活性显著高于对照组。ＥＣＧ和ＥＧＣＧ能抑制ＡＡＰＨ介导的亚油酸的过氧化反应中共轭双烯烃的氧气消耗，能够明显减少羟基自由基和超氧阴离子的形成。ＥＣＧ和ＥＧＣＧ通过干扰ＰＵＦＡ氧化、减少和清除铜离子、从ＰＵＦＡ过氧化反应中产生羟基自由基和超氧阴离子来抑制ＬＤＬ中胆固醇的氧化。
在氧化条件下，儿茶素如ＥＣ和ＥＧＣ与一氧化氮不同，可能作为自由基的还原剂或者氧化剂。在铜离子诱导的ＬＤＬ氧化的增殖阶段，通过硫代巴比妥酸反应物质?穴ＴＢＡＲＳ?雪的形成、ＬＤＬ中的ａｐｏｐｒｏｔｅｉｎ Ｂ蛋白的片段和共轭双烯烃的２３４ｎｍ吸收来监测，研究ＥＣ和ＥＧＣ对它们的影响，发现１．５ｍ ｍｏｌ／Ｌ ＥＣ和ＥＧＣ都能作为氧化反应的加速剂，在一定范围内加速程度与其浓度呈正相关；１０．０ｍ ｍｏｌ／Ｌ ＥＣ或者２．０ｍ ｍｏｌ／Ｌ ＥＧＣ可以抑制ＬＤＬ氧化。而从５ｍ ｍｏｌ／Ｌ的两性多胺释放出的一氧化氮在ＬＤＬ氧化的所有阶段都起抑制作用。
三、茶多酚的代谢
Ｌｅｅ等人分析了摄取１．２ｇ脱咖啡碱绿茶的健康男性的血浆和尿液中茶多酚的浓度，饮茶１ｈ后，血浆中ＥＧＣ达到９８～５６９ｎ ｍｏｌ／Ｌ，ＥＣ达到１５２～２６５ｎ ｍｏｌ／Ｌ。用磷脂酰胆碱过氧化氢?穴ＰＣＯＯＨ?雪作为ＬＤＬ氧化的指标，研究显示ＥＧＣＧ在人体血浆中的最高浓度可达４４００ ｐ ｍｏｌ／ｍＬ，这样的浓度足以产生抗氧化活性。茶多酚强效的抗氧化特性可能对抑制ＬＤＬ的氧化有帮助。用一种化学发光物检测的高效液相色谱法?穴ＣＬ－ＨＰＬＣ?雪来研究血液中ＥＧＣＧ和ＥＧＣ的情况，结果发现，每天饮用绿茶能够保持血浆中较高的儿茶素浓度，足以在血液循环系统中产生抗ＬＤＬ氧化的作用。儿茶素的摄入对内源性血浆脂质中的抗氧化剂α－维生素Ｅ和β－胡萝卜素的基础水平没有影响。有人对饮茶时血浆和脂蛋白中的儿茶素水平进行了研究，实验证明白天反复饮茶能够迅速提高血浆总的儿茶素水平，但是夜间没有饮茶，其水平会下降。绿茶儿茶素主要存在于血浆中富含蛋白的部分?穴６０％?雪和高密度脂蛋白?穴２３％?雪中。虽然儿茶素存在于ＬＤＬ颗粒中，但是在体外实验中，它不足以抑制ＬＤＬ的氧化。在活体条件下，血浆中的ＥＧＣＧ可能与其他茶多酚共同协作抑制ＬＤＬ的氧化，它们比离体更容易融入ＬＤＬ微粒。虽然茶多酚的半衰期较短，进入血液循环后可能很快被代谢，但是这些代谢产物可能仍有抗氧化活性。长时间使ＬＤＬ微粒反复暴露于茶多酚中可能会使其氧化的易感性降低。
四、结　语
茶叶抗氧化作用的成分已经基本查明。茶多酚能螯合铁离子和铜离子，清除自由基和过氧化物，使α－维生素Ｅ再生和循环利用，这些机理已经研究得比较透彻。机体是否能够吸收足够量的茶多酚，特别是人体茶多酚吸收程度和长期饮用的积累情况还未成定论，查明进入ＬＤＬ的茶多酚浓度对弄清其抗ＬＤＬ氧化的机理十分重要。茶多酚对动脉的结构细胞如内皮细胞和巨噬细胞介导的ＬＤＬ氧化的影响尚需进一步研究。

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