《Foods》:Effects of Tamarind (Tamarindus indica L.) Pulp-Based Marination on Physicochemical Quality, Oxidative Stability, Microbiological Characteristics, and Sensory Attributes of Eye of Round Beef
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抹茶是一种由遮荫栽培的茶树(Camellia sinensis)叶片制成的粉末状绿茶,作为传统饮品和功能性食品配料受到越来越多的关注。尽管以往的综述聚焦于其植物化学特征和生物活性,但对食品加工和基质相互作用如何影响抹茶生物活性成分的关注较少。本综述批判性地整合
抹茶是一种由遮荫栽培的茶树(Camellia sinensis)叶片制成的粉末状绿茶,作为传统饮品和功能性食品配料受到越来越多的关注。尽管以往的综述聚焦于其植物化学特征和生物活性,但对食品加工和基质相互作用如何影响抹茶生物活性成分的关注较少。本综述批判性地整合了关于抹茶关键化合物在真实食品体系中加工诱导转化、稳定性和消化生物可及性的现有证据。研究人员总结了抹茶的生产方法、植物化学组成及已报道的健康效应,特别强调了加工过程中基质依赖性变化,包括儿茶素降解和差向异构化、咖啡因保留、L-茶氨酸稳定性以及叶绿素损失。讨论了这些变化对感官品质、安全性和胃肠道释放的影响。此外,还突出了关于肠道微生物群调节和组学方法的新兴发现。总体而言,现有证据表明,抹茶在食品中的功能价值受加工-基质相互作用的强烈影响,而非仅由其天然组成决定,这导致在健康功能、消费者接受度和安全性之间产生权衡。通过整合食品化学、加工和营养学视角,本综述提出了一个框架,以指导抹茶强化食品的合理配方,并使健康声称与实际的加工结果相一致。
**1. 引言**
功能性食品源自植物或动物,含有必需的植物化学物质,既能提供生理效应,也能提供营养益处。茶是最古老且消费最广泛的冲泡饮料之一,由茶树(Camellia sinensis (L.) Kuntze)的不同部位(包括芽、茎和叶)制成,属于山茶科(Theaceae),被认为是最重要的功能性食品之一[1]。茶树的历史可追溯至约5000年前,与“禅宗佛教”的传说有关,该传说暗示茶被用作兴奋剂和精神净化工具[2]。在过去的七个世纪中,茶已在全球流行[3]。茶作为饮料的使用始于中国皇帝神农统治时期,并逐渐从贵族阶层传播到中国各地,随后传播到日本[3,4],以及印度尼西亚和印度。英国人在17世纪的茶叶贸易中发挥了重要作用,帮助茶获得了广泛普及,由于其国际价值,茶甚至被用作一种货币形式[3]。在许多地区,饮茶被视为一种反映文化传统的愉悦活动,因为它是一种健康、安全且价格实惠的饮料[4]。茶树(Camellia sinensis)的化学成分包含超过4000种植物化学物质,其中700多种已知对人类健康有益[5]。经常饮茶与一系列疾病的预防作用相关,包括冠心病、肥胖、糖尿病、炎症性疾病和传染病[1,6]。根据发酵程度和生产阶段,由茶树(Camellia sinensis)制成的茶有五种类型:白茶、绿茶、乌龙茶、红茶和普洱茶[7]。绿茶和乌龙茶在亚洲国家(尤其是中国和日本)常被饮用。相比之下,红茶在其他地区的消费方式有所不同,通常取决于冲泡方法,并常加糖、牛奶、蜂蜜或柠檬调味[3,8]。绿茶未经发酵,呈黄绿色,香气清淡,味苦涩[9]。抹茶是一种特殊的绿茶,传统上出现在日本茶道中,通过研磨一种称为“碾茶”(Tencha)的绿茶品种的叶片获得[10]。抹茶在茶道中的使用可追溯到13世纪,当时日本禅宗僧侣用它来延长冥想期间的专注力和放松[11]。传统仪式中使用的抹茶品质最高;更经济实惠的烹饪用抹茶被用作食品原料[12]。除了作为食品原料,抹茶还被用于许多卫生和个人护理化妆品[13]。绿茶的生产步骤包括依次进行日晒干燥、滚筒揉捻和蒸青。尽管抹茶是绿茶的一种,但其生产步骤不同之处在于,茶叶在收获前约1个月会进行遮荫和研磨。这些生产步骤的差异使抹茶比传统绿茶呈现出更鲜亮的绿色,营养价值也更高[14]。将抹茶纳入本综述具有重要意义,因为针对它的研究比绿茶少。此外,它在食品工业中的受欢迎程度和重要性正在增加。因此,本综述旨在基于现有文献,总结抹茶的生产过程、植物化学物质、生物活性、营养价值和其在食品工业中的作用的研究。
**2. 抹茶的生产**
抹茶来源于茶树(Camellia sinensis),其在收获前通常在遮荫条件下生长平均20-30天。在此过程中,去除叶片的茎和叶脉,然后将其研磨成细腻、闪亮的绿色粉末。这种生产方法使抹茶区别于其他绿茶[14]。由于遮荫栽培,抹茶含有相对较高水平的叶绿素、氨基酸和咖啡因,这有助于其独特的“鲜味”风味,尤其因其高氨基酸含量而增强[10,19,20]。茶的“鲜味”特征受儿茶素和茶氨酸之间平衡的影响。当抹茶与普通绿茶比较时,0.5克绿茶产生的苦味与约1.5克抹茶相似[14]。遮荫栽培是决定抹茶原料质量最关键的因素之一。茶树通常用遮阳网覆盖,在收获前最后20-30天将阳光减少约70-95%[21,22]。减弱的光照强度抑制了儿茶素的生物合成[21],同时促进了叶绿素、L-茶氨酸和其他游离氨基酸的积累,从而产生优质抹茶特有的亮绿色、增强的鲜味和较低的涩味。因此,遮荫的程度和持续时间直接影响抹茶的化学成分和感官特性,尽管最终品质等级还取决于品种选择、收获时间和后续加工[22]。抹茶生产涉及收获后的几个连续加工步骤。新鲜叶片迅速进行蒸汽处理以灭活氧化酶(如多酚氧化酶),并保留其绿色和植物化学成分,然后干燥制成碾茶[11,23]。干燥的叶片随后去梗去脉,然后研磨成超细粉末[11]。传统上,优质抹茶使用缓慢的花岗岩石磨生产,这能最大限度地减少热量产生,并保留叶绿素、挥发性化合物和颗粒均匀性[11,24]。相比之下,现代工业生产越来越多地采用陶瓷、气流或球磨系统,这些系统提高了生产效率,但可能产生更大的摩擦热,潜在地影响粒径、颜色稳定性、香气和生物活性化合物的保留[24]。因此,研磨技术是决定最终抹茶质量的重要因素。总之,品种选择、遮荫条件、收获时间、蒸汽固定和研磨技术共同影响抹茶的理化组成、感官特性和功能品质。
**3. 抹茶的消费**
制备抹茶时,重要的是避免使用沸水,因为沸水会分解其植物化学物质并降低其营养价值。传统的抹茶制备需要竹勺(茶杓)、茶碗(茶碗)和竹制茶筅(茶筅)。在传统的日本茶道中,抹茶是通过将约70°C的热水通过称为“茶杓”的竹勺加入到茶叶中制成的。然后将混合物放入预热的茶碗(称为“茶碗”)中,用茶筅搅拌至顺滑[20]。抹茶可以根据茶与水的比例制备成不同浓度,如普通抹茶、薄茶或浓茶[19,20]。与普通绿茶不同,抹茶不过滤,这意味着整片茶叶都被食用。这个过程可以摄取更多有益的生物活性化合物[24]。除了作为搅拌饮品传统制备外,抹茶现在因其作为功能性食品原料的多功能性而以多种形式被消费[25,26]。它常被添加到乳制品中,包括牛奶饮品、酸奶和冰淇淋,以及烘焙产品如蛋糕、饼干、面包和糕点[25]。抹茶还广泛用于糖果、巧克力、冰沙、即饮饮品、营养补充剂和粉末饮料混合物[25,26]。此外,它作为功能性食品原料越来越受欢迎,因为它提供颜色、风味和生物活性化合物,同时能够开发具有增强抗氧化潜力的产品[26,27]。消费形式的选择可能影响抹茶生物活性化合物的稳定性、生物可及性和感官感知,因为不同的食品基质和加工条件可以改变其释放和功能性[26,28]。
**4. 植物化学物质含量**
抹茶是一种独特的绿茶,其植物化学物质含量与普通绿茶相似[13,29,30,31]。虽然抹茶的植物化学组成与绿茶非常接近,但特定成分的比例有所不同。抹茶富含儿茶素、黄酮类化合物和酚酸,统称为茶多酚。它还含有显著量的茶氨酸、叶绿素和咖啡因[19]。一项研究表明,抹茶含有多种化合物,如(-)-没食子儿茶素(GC)、(-)-表没食子儿茶素(EGC)、(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、(-)-表儿茶素(EC)、儿茶素、(-)-没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、(-)-表儿茶素没食子酸酯(ECG)、咖啡因、可可碱、茶碱、对香豆酸、原儿茶酸、没食子酸和阿魏酸[32]。在Sayuti等人的一项研究中,对抹茶样品的高效液相色谱(HPLC)分析显示,提取物中EGCG、ECG、儿茶素、芦丁、鞣酸、杨梅素、绿原酸、没食子酸、EC、肉桂酸、迷迭香酸、木犀草素和山奈酚的含量从高到低[33]。通过胶束电动色谱法比较水溶性绿茶和抹茶甲醇提取物中的儿茶素含量表明,抹茶具有相对较高的儿茶素水平,特别是(-)-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)。此外,一项先前的研究表明,抹茶水提物具有最高的咖啡因含量[34]。Kolá?ková等人(2020)[19]报道,抹茶样品含有几种有益化合物,包括没食子酸、绿原酸、咖啡酸、鞣花酸、原儿茶酸、对羟基苯甲酸、阿魏酸、芥子酸、芦丁、槲皮素、山奈酚、咖啡因、维生素C、叶绿素、蛋白质、脂质和纤维。通过气相色谱法分析了这些抹茶样品中的有机酸和脂肪酸,鉴定出草酸、苹果酸、柠檬酸和琥珀酸。低品质抹茶样品柠檬酸水平降低,氧化不饱和脂肪酸水平增加[35]。此外,Kika等人(2024)[15]报道,与饱和脂肪酸相比,抹茶具有更高浓度的不饱和脂肪酸,α-亚麻酸是主要的不饱和脂肪酸,棕榈酸是主要的饱和脂肪酸。该研究还表明,抹茶的主要成分包括咖啡因、EGC和没食子酸,以及各种黄酮类化合物和酚酸,尽管绿原酸和咖啡酸不存在[15]。这些发现之间的明显差异可能反映了不同研究中抹茶品种、地理来源、加工条件和分析方法的差异。次要酚类化合物(如绿原酸和咖啡酸)的浓度在抹茶样品之间可能差异很大,并且也可能受提取程序和分析检测限的影响。因此,在某些研究中这些化合物不存在不应被解释为它们普遍不存在于抹茶中。一项关于遮荫干燥对从阿萨姆茶(C. sinensis var. assamica (JWMasters) Kitamura)获得的抹茶植物化学组成影响的研究表明,酚类化合物、儿茶素和黄酮类化合物的数量随遮荫率呈反向变化。尽管如此,蛋白质含量没有显著变化。消费者通常更喜欢遮荫程度更高的抹茶。这种偏好可能是由于儿茶素水平的降低减少了儿茶素可能带来的苦味。然而,虽然增加遮荫可能会增加消费者吸引力,但据报道会对抹茶的生物活性产生负面影响。具体来说,这种遮荫可能导致酚类化合物(特别是负责抗氧化活性的化合物)的减少,而这些化合物已知提供各种健康益处[36]。根据一项研究,抹茶的总蛋白质含量被确定为17.3克/100克[15]。虽然抹茶通常不以足以构成主要膳食蛋白质来源的量消费,但其蛋白质含量可能对含抹茶食品和饮料的营养状况有适度贡献。此外,游离氨基酸在决定抹茶品质方面起着重要作用。一项全面的分析研究调查了不同品质等级抹茶样品中的氨基酸和酚类化合物。高品质抹茶样品呈现出相对较高的氨基酸水平,以及相对较低的儿茶素水平。相反,较低品质的抹茶样品呈现出较高的儿茶素水平和较低的游离氨基酸水平[37]。最丰富的游离氨基酸是茶氨酸,其次是谷氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)、蛋氨酸和苏氨酸,而结合氨基酸是谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、赖氨酸和精氨酸[19]。最后,抹茶中存在的植物化学物质的结构如图1所示。
**5. 肠道微生物群与生物可及性**
**5.1. 儿茶素差向异构体与微生物代谢**
儿茶素在结肠中经历广泛的微生物生物转化,产生相对少量的酚酸和相关代谢物,这些代谢物通过增加其生物利用度和生物活性(超过母体化合物)而有助于全身抗氧化和抗炎作用。绿茶儿茶素的肠道微生物群介导的代谢导致苯基-γ-戊内酯、酚酸和其他低分子量代谢物的产生,这些代谢物可能被吸收或在局部促进肠道健康[38]。体外研究表明,人类肠道微生物通过酯水解、开环和脱羟基作用降解儿茶素,形成酚酸,这些酚酸已被证明可增加抗氧化生物活性[39]。膳食黄酮类化合物与肠道微生物组之间的相互作用表明,结肠中儿茶素的微生物代谢可以影响微生物群落结构以及代谢输出[40]。差向异构化的儿茶素如没食子儿茶素没食子酸酯也可能被不同的肠道细菌代谢,潜在地改变发酵模式和短链脂肪酸(SCFA)的产生。SCFA——包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐——是关键的微生物代谢物,在宿主能量代谢、免疫调节和维持肠道屏障完整性方面具有明确的作用[41]。然而,现有证据仍存在若干局限性。目前对儿茶素生物转化的理解大多来自体外发酵模型和临床前研究,这些可能无法完全反映人类胃肠道环境的复杂性[42,43]。此外,个体间肠道微生物群组成和代谢能力存在相当大的差异,这可能会影响儿茶素降解的程度、产生的微生物代谢物的特征和丰度,以及它们后续的生理效应[42,44]。年龄、饮食习惯、地理位置、健康状况和抗生素暴露等因素可以显著改变微生物群落结构,从而影响抹茶来源儿茶素的生物可及性和代谢[45,46]。因此,与儿茶素消费相关的健康结果可能在个体间有所不同,这强调需要更多设计良好的人体研究来阐明微生物群依赖性反应及其对个性化营养的意义[42,43]。
**5.2. 叶绿素分解产物**
食品加工过程中叶绿素的降解产生脱镁叶绿素和焦脱镁叶绿素等衍生物,它们在结构上与天然叶绿素不同,并具有不同的消化和微生物命运。在体外胃肠消化和结肠发酵过程中,叶绿素被广泛转化为脱镁叶绿素a、脱镁叶绿素b和其他代谢物,这些衍生物影响肠道微生物发酵动力学,增加总短链脂肪酸,包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐[47]。叶绿素衍生物的消化稳定性和吸收途径随结构变化,脱植基形式显示出改变的胶束行为和肠道摄取[48]。新兴证据还表明,叶绿素及相关衍生物可以调节肠道微生物群组成和宿主代谢反应,包括对炎症和葡萄糖或脂质代谢的影响,这些在机制上与微生物群-胆汁酸相互作用有关[49]。
**5.3. 咖啡因与微生物群的相互作用**
抹茶中含量丰富的咖啡因由宿主酶和肠道微生物共同代谢,新兴证据表明咖啡因摄入可以塑造肠道微生物组成和多样性。在高脂饮食喂养的小鼠中,咖啡因补充增加了双歧杆菌属(Bifidobacterium)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)等属的相对丰度,同时降低了拟杆菌属(Bacteroides)和乳杆菌属(Lactobacillus)的丰度,并改变了胆汁酸和能量代谢[50]。人类数据显示,较高的咖啡因摄入量与结肠微生物群较高的α多样性以及粪杆菌属(Faecalibacterium)和另枝菌属(Alistipes)等分类群的增加相关[51]。适量含咖啡因饮料的消费也与有益细菌(包括双歧杆菌属 spp.)的增加和总体多样性的提高有关[52]。这些相互作用表明,咖啡因可能与其他茶生物活性化合物(如儿茶素)协同作用,通过微生物群介导的途径影响肠道生态系统,超越其对中枢神经系统的影响,潜在地促进代谢和免疫调节。
**5.4. 生物可及性与宿主信号传导**
抹茶生物活性化合物的消化生物可及性受到食品基质相互作用的强烈影响。乳制品中的儿茶素-蛋白质复合物、烘焙产品中的淀粉包封以及糖果中的脂质乳液都改变了生物活性化合物的释放动力学,在胃肠消化过程中改变了它们的微生物相互作用位点[28]。在上消化道消化中幸存下来的多酚到达结肠,在那里它们被肠道微生物群广泛转化为低分子量代谢物,这些代谢物可以发挥超出其抗氧化能力以外的生物学效应[53]。这些微生物来源的代谢物与关键宿主信号通路(包括AMPK、NF-κB和PPARγ通路)的调节有关,从而为基质依赖性生物可及性与全身代谢和炎症调节之间提供了合理的机制联系[54]。因此,抹茶可能不仅作为直接抗氧化剂,而且作为宿主-微生物串扰的益生元样调节剂发挥作用。然而,目前支持这些机制的现有证据主要来自体外实验、动物模型以及对单个多酚代谢物(而非整个抹茶制剂)的研究。宿主信号反应的大小和方向也可能取决于个体间肠道微生物群组成、饮食背景和抹茶衍生化合物的生物可及性的差异。因此,尽管调节AMPK、NF-κB和PPARγ信号通路代表了微生物代谢与宿主生理学之间合理的机制联系,但仍需要额外的良好对照的人体研究来建立因果关系并确定其临床相关性。
**6. 生物活性**
由于抹茶比绿茶含有更高浓度的生物活性化合物,使用抹茶作为不过滤的饮料预计将提供更大的健康益处[55]。抹茶已被证明具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗癌和神经保护特性。此外,由于其强大的成分,它对代谢综合征、体重管理和肠道健康有积极作用[16,18]。
**6.1. 抗氧化与抗炎活性**
在所有冲泡温度下,抹茶样品的总酚含量大约是绿茶和白茶样品的两倍,并且具有更强的铁还原抗氧化活性。虽然建议使用最高80°C的水温制备抹茶,但一些用75°C和90°C水制备的抹茶样品也表现出强抗氧化效果。此外,抹茶中酚类化合物最合适的提取条件是80°C水提取20分钟,液固比为100 mL/g[33]。Kolá?ková等人的一项研究表明,抹茶样品中的维生素C含量是其他茶类的两倍。然而,维生素C对80%甲醇富集的抹茶样品水提物中叶绿素和咖啡因的抗氧化效果没有贡献,这可能与总酚和总黄酮含量有关[19]。体外消化对抹茶的影响强调,抹茶消化后的抗氧化活性为6%,表明其94%的抗氧化效果可被消化保留。在抹茶不可消化部分中检测到的主要酚类化合物,如芦丁、EC、绿原酸和鞣花酸,不被消化并进入人体大肠[26]。在一项比较研究中,绿茶样品比抹茶样品含有更多的儿茶素,并表现出更强的抗氧化活性。此外,与绿茶样品相比,抹茶样品含有更多的咖啡因;然而,烹饪用抹茶样品的酚含量高于仪式用抹茶样品。因此,仪式用抹茶的抗氧化活性相对较低[12]。螺旋藻(Spirulina platensis)和抹茶(3 mg/kg,持续六周)的同时给药已被证明通过其抗氧化和抗炎特性具有治疗效果。这种效果是在对由曼氏血吸虫(Schistosoma mansoni)引起的寄生虫感染——血吸虫病——的肝脏和脾脏组织反应中观察到的[56]。在另一项研究中,研究了抹茶银纳米颗粒(M-AgNPs)在暴露于γ射线辐射的大鼠中的抗氧化和抗炎作用。M-AgNPs通过增加脾脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)水平,并降低脂质过氧化(MDA),从而在细胞水平上增强抗氧化防御,而辐射暴露会增加氧化应激。此外,M-AgNPs通过增加沉默信息调节因子1(SIRT1)蛋白的水平发挥抗炎作用,该蛋白在分子水平上控制氧化应激中起重要作用,同时降低脾脏组织中因氧化应激增加而诱导的炎症标志物水平[57]。向急性肾损伤(由电离γ辐射诱导)的雌性大鼠施用抹茶(150 mg/kg体重)和选择性环氧化酶-2(COX-2)抑制剂依托考昔(10 mg/kg体重),并研究了它们的抗炎作用。两个治疗组均观察到抗炎作用。此外,除了抹茶水提物的抗炎作用外,还确定了其对肾组织的愈合作用,这归因于其抗氧化特性。抹茶有效减轻了电离辐射(用于诊断和治疗)引起的急性肾损伤,这可能是由于其酚类组成[58]。尽管抹茶具有有前景的抗氧化和抗炎特性,但应谨慎解释现有证据。其中大部分证据来自体外实验和动物模型,这些模型采用受控的实验条件、专门的抹茶配方或可能不直接反映典型人类消费模式的剂量。此外,抹茶制备、提取方法和食品基质的差异可能影响其生物活性化合物的生物利用度和生物活性。尽管初步临床发现支持潜在的健康益处,但设计良好的人体干预研究仍然有限。因此,需要额外的临床研究来建立剂量-反应关系,确定所报道机制的生理相关性,并阐明人类中抹茶消费的长期抗氧化和抗炎效果。
**6.2. 抗菌活性**
抹茶(20 mg/mL)对肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)表现出杀菌作用,无论其抗生素耐药性如何。此外,它还抑制肺炎球菌溶血素毒素,这是肺炎球菌性肺炎的一个关键毒力因子[60]。Edraki等人(2022)[61]报道,抹茶对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌以及白色念珠菌(Candida albicans)菌株有效。然而,它对黑曲霉(Aspergillus niger)菌株无效[61]。在一项先前的研究中,观察到抹茶水提物可在10秒内灭活SARS-CoV-2 Omicron亚变体。观察到的效果与儿茶素有关[59]。在体外研究了用冷水和热水冲泡的浓度为0.01 g/mL的抹茶对卡氏棘阿米巴(Acanthamoeba castellanii)滋养体和包囊形式的抗阿米巴作用。用热水和冷水制备的抹茶浸液都通过抑制滋养体生长表现出抗阿米巴作用。浸液的温度不影响负责抗阿米巴活性的化合物。抹茶抗阿米巴作用的机制与滋养体和包囊中糖原和碳水化合物水平的增加有关[62]。当前证据表明抹茶具有抗菌潜力;然而,在解释这些发现时应考虑若干局限性。大多数现有证据来自体外研究,这些研究在受控实验室条件下使用浓缩抹茶提取物或分离制剂,可能无法反映通过典型膳食消费可达到的浓度。此外,提取程序、微生物种类和实验方案的差异导致了研究间的变异性。因此,尽管报道的发现令人鼓舞,但仍需要额外的设计良好的体内和临床研究来确定这些抗菌效果在人类中的实际相关性。
**6.3. 口腔健康**
据报道,含有有机抹茶、植物源抗菌酶、抗坏血酸、葡萄糖、氢氧化钠和水的口腔护理产品可有效减少牙菌斑形成、预防牙龈炎和牙结石形成,并保持口腔清新。此外,在狗中未观察到不良影响[63]。一项涉及40名牙龈炎患者的临床研究调查了每天两次饮用抹茶或绿茶持续1个月对口腔健康的影响。在这项研究中,绿茶比抹茶更能减少牙龈大小。相反,饮用抹茶的患者报告了更大的舒适度,这归因于唾液流量增加及其潜在的抗应激作用[67]。尽管初步临床发现表明抹茶可能有助于改善口腔健康,但现有证据仍受限于研究数量少以及研究设计、干预持续时间和抹茶配方的差异。需要额外的设计良好的临床研究来确认这些发现并确定其长期临床意义。
**6.4. 抗癌活性**
抹茶提取物已被研究其降低乳腺癌细胞(MCF-7和MDA-MB-231)活力并阻止其增殖的能力。与乙醇提取物相比,抹茶水提物在抗增殖和细胞毒性方面更有效。抹茶增加氧化应激,其抗增殖和细胞毒性作用可能与此前氧化效应有关[65]。在0.2 mg/mL浓度下,抹茶显著抑制癌干细胞的扩散。一项先前的研究表明,抹茶具有抗氧化和抗炎作用,破坏线粒体呼吸和糖酵解等代谢过程,并通过多种途径调节细胞周期[66]。一项研究抹茶对T47D细胞(一种导管乳腺癌模型)中PPAR-γ表达的影响表明,抹茶通过增加PPAR-γ表达和增强细胞通透性发挥抗癌作用[64]。此外,抹茶提取物对WERI-Rb-1细胞(一种视网膜母细胞瘤细胞系)表现出细胞毒性作用,诱导凋亡并增加分裂早期细胞的数量,这可归因于其对WERI-Rb-1细胞的促凋亡作用[33]。尽管有几条证据表明有希望的抗癌潜力,但在解释这些发现时应考虑重要的局限性。大多数报道的抗癌效果已在体外细胞系模型中使用相对高浓度的抹茶提取物证明,这些浓度可能无法反映通过典型膳食消费可达到的生物活性化合物浓度。此外,细胞反应可能因癌症类型、实验条件和提取方法而异,限制了研究间的直接比较。尽管这些发现为抹茶衍生化合物的生物活性提供了有价值的机制见解,但需要额外的设计良好的动物研究和人体临床试验来确定这些抗癌效果是否在生理条件下可重复以及是否具有临床相关性。
**6.5. 对体重控制、代谢和糖尿病的影响**
抹茶的抗肥胖作用与其通过防止小鼠下丘脑中炎症细胞因子的分泌来抑制下丘脑神经炎症的能力有关,而炎症细胞因子倾向于因饱和脂肪酸而增加[69]。此外,一项研究表明,富含儿茶素的低品质抹茶样品强烈抑制碳水化合物吸收,表明其作为功能性食品配料的潜力[37]。此外,一项研究表明,在16周内以100和200 mg/kg的剂量消费抹茶可能有益于减少与糖尿病相关的肝和肾损伤[70]。长期饮用2%抹茶已被证明对小鼠毛细血管具有抗衰老保护作用,其血管生成作用与维生素K1和木犀草素有关[71]。此外,抹茶已被证明可以降低小鼠血糖水平,通过增加高密度脂蛋白(HDL)水平、降低低密度脂蛋白(LDL)水平和刺激内源性抗氧化活性来调节脂质水平[72]。抹茶水提物包含咖啡因、蛋白质、氨基酸、糖类、儿茶素和儿茶素单体,以剂量依赖性方式减少高脂饮食(HFD)喂养的肥胖小鼠的脂肪细胞大小以及血糖、甘油三酯、总胆固醇、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平。抹茶还降低了肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)和IL-1β的水平,这些因子与非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的发展有关。其对脂肪肝组织的作用机制归因于其抗炎作用,该作用降低了与脂滴相关的蛋白表达并增加了细胞色素P450活性[73]。Wang等人报道,富含儿茶素和儿茶素酯的抹茶样品具有抗氧化特性,减少脂肪积累,并通过调节脂质和血糖谱对肥胖和代谢综合征产生有益影响[74]。大多数支持抹茶抗肥胖、抗糖尿病和降脂作用的证据来自动物研究,这些研究采用相对高剂量或长干预期。然而,这些发现对人类的相关性仍不确定,因为给药剂量的直接可比性不如典型膳食摄入。临床证据仍然相对有限,且不如动物模型发现一致。El-Elimat等人(2022)[75]对超重和肥胖个体进行了一项为期12周的初步观察性研究,报告了空腹血糖、体重指数、胰岛素和瘦素水平的降低,以及HDL-C浓度的增加。然而,这些变化大多与对照组观察到的变化无显著差异,限制了关于抹茶代谢功效的结论。此外,该初步研究的样本量相对较小,可能限制其统计能力和发现的普遍性。在24小时内饮用四杯抹茶被发现在参与适度运动的女性中与增加脂肪氧化相关[76]。另一项临床研究表明,长期摄入抹茶粉(每天3克,持续三周)导致脂肪氧化增加和碳水化合物氧化减少。这些发现表明,通过力量训练可以实现代谢适应[77]。在一项临床研究中,还研究了胶囊形式抹茶粉(1.5克)对健康个体粪便微生物群的影响,并与安慰剂进行了比较。尽管2周后粪便形成或排便频率没有变化,但饮用抹茶增加了粪便微生物群中有益细菌粪球菌属(Coprococcus)的丰度,同时减少了致病细菌梭杆菌属(Fusobacterium)的丰度[78]。一项临床试验显示,每天饮用约2克抹茶改善了健康个体的肠道微生物群,并对动脉粥样硬化和其他心血管系统疾病具有保护作用,对血管内皮功能有积极影响[79]。在一项针对年轻男性的临床研究中,研究了8周和12周抹茶消费(1.5克)对肌肉适应阻力运动能力的影响。饮用抹茶8周增加了腿部力量。据报道,肌肉重量在响应阻力运动时增加,刺激阻力运动期间的肌肉适应,减少运动后疲劳和压力,并有助于运动提供的适应以及运动后恢复过程[80]。然而,一项在高胆固醇血症兔中的研究表明,长期饮用抹茶损害了逆向胆固醇转运,增加了动脉硬化,并增加了发生动脉粥样硬化病变的易感性[81]。总体而言,现有证据表明抹茶可能通过调节葡萄糖代谢、脂质稳态、炎症反应和底物氧化对代谢健康产生积极影响。然而,这些效果主要由采用相对高剂量抹茶提取物或长期干预的动物研究支持。相比之下,人体研究相对较少,且通常具有样本量适中、干预期短和结果不一致的特点,一些报道的代谢改善未能与对照干预显著不同。尽管现有的临床研究采用了在初步营养调查中常用的随机或对照干预设计,但其有限的统计能力可能限制了对适度代谢效应的检测。因此,目前的临床证据不足以建立关于抹茶消费用于体重管理或糖尿病预防的明确建议。需要进行更大规模、充分把握度的随机对照试验,使用标准化的抹茶制剂和更长的随访期,以确定临床前模型中观察到的有前景发现的临床相关性和可重复性。
**6.6. 对中枢神经系统的影响**
抹茶和脱咖啡因抹茶已被证明通过调节小鼠中与这些病症相关的海马蛋白表达来改善衰老和认知障碍[82]。在另一项研究含咖啡因和脱咖啡因抹茶样品对小鼠应激和焦虑样行为影响的研究中,肾上腺显示随着与应激相关的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的激活而生长。相比之下,抹茶具有不影响HPA轴激活的抗应激作用。此外,持续饮用抹茶减少焦虑样行为的机制可能涉及抹茶中的咖啡因,它增加了GABA-A型受体的表达[10]。抹茶激活了多巴胺