第二章 茶的营养与健康
第一节 茶叶的营养知识
茶叶中的水溶性物质占25%~48%,其主要化学成分包括果胶物质、茶多酚类、生物碱类、氨基酸类、糖类、有机酸、灰分等。它们构成了茶叶的品质和滋味。
茶树鲜叶中水分约占75%,干物质约占25%,其中有机物占93%~96%,无机物占4%~7%。有机物分含氮化合物和碳水化合物。含氮化合物中蛋白质占20%~30%,氨基酸占1%~7%,生物碱占2%~5%;碳水化合物中茶多酚占20%~35%,有机酸占1%~3%,脂类占8%。另外,茶叶中还含有芳香物质0.02%,其他色素1.0%,维生素0.5%~1.0%。无机物中水溶性部分占2%~4%,水不溶性部分占1.5%~3%。
一、茶叶中的蛋白质及氨基酸
1.蛋白质
茶叶中的蛋白质含量占干物质量的20%~30%。能溶于水、可直接被利用的蛋白质含量仅占1%~2%,这部分水溶性蛋白质是形成茶汤滋味的成分之一。茶叶中的蛋白质大致可分为以下几种:
(1)清蛋白。能溶于水和稀盐酸溶液,占总蛋白的3.5%。其主要功能是调节血液的胶体渗透压,如果血浆清蛋白浓度过低,其胶体渗透压下降,可导致组织间隙潴留水分过多,呈现水肿。清蛋白摄入不足会出现营养不良、慢性腹泻、吸收不良综合征等症状。
(2)球蛋白。不溶于水,能溶于稀盐酸溶液,占总蛋白的0.9%,其对机体具有免疫调节的作用。
(3)醇溶蛋白。不溶于水,能溶于稀酸、稀碱溶液,可溶于70%~80%的乙醇,占总蛋白的13.6%。其功效包括:其中的谷氨酰胺可以促进人体胃肠道的肌肉蛋白和糖原的合成,从而提高人体胃黏膜的生成,可解决顽固性胃炎、胃溃疡等胃肠疾病。醇溶蛋白为有效的天然蛋白,具有美白、补水的功效,尤其对干性皮肤来说,其美容护肤作用尤佳。醇溶蛋白中含有人体所必需的赖氨酸、精氨酸和组氨酸。
(4)谷蛋白。不溶于水,能溶于稀酸、稀碱溶液,受热不凝固,占总蛋白的82.0%。
2.氨基酸
氨基酸是组成蛋白质的基本物质,其含量占干物质总量的1%~4%。茶叶中的氨基酸主要有茶氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸等20余种,除了构成蛋白质的20种天然氨基酸外,茶叶中还含有6种非蛋白质氨基酸,如茶氨酸、谷氨酰甲胺、γ-氨基丁酸等。氨基酸,尤其是茶氨酸是形成茶叶香气和鲜爽性的重要成分,对形成茶叶香气极为重要。
氨基酸与人体健康关系密切,如谷氨酸、精氨酸能降低血氨,治疗肝昏迷;蛋氨酸能调节脂肪代谢,参与机体内物质的甲基转运过程,防止动物实验性营养缺乏所导致的肝坏死;胱氨酸有促进毛发生长与防止早衰的功效;半胱氨酸能抗辐射性损伤,参与机体的氧化还原过程,调节脂肪代谢,防止动物实验性肝坏死。精氨酸、苏氨酸、组氨酸对促进人体生长及智力发育有效,又可增加钙与铁的吸收,预防老年性骨质疏松。与保健功效关系最大的茶叶氨基酸就是茶氨酸和γ-氨基丁酸。
(1)茶氨酸。茶氨酸一般占茶叶干物质的0.4%~3%,占茶叶游离氨基酸总量的40%~60%,因此,它是茶叶中最主要的氨基酸。以芽类春茶含量最高。除茶以外,茶氨酸仅在一种蘑菇和少数山茶属植物中微量存在。
研究表明,茶氨酸具有多方面的功效:促进神经发育、提高大脑功能,从而增进记忆力和学习功能;对帕金森病、阿尔茨海默病及传导神经功能紊乱等疾病有预防作用;防癌抗癌作用;能明显抑制由咖啡因引起的神经系统兴奋,因而可改善睡眠,降压安神;具有增加肠道有益菌群和减少血浆胆固醇的作用;茶氨酸还具有保护人体肝脏,增强人体免疫功能,改善肾功能,延缓衰老等功效。目前,茶氨酸已被广泛用作食品营养添加剂、保健食品和医药原料。
(2)γ-氨基丁酸。其在绿茶茶汤中一般含有0.1%~0.2%。γ-氨基丁酸对人体具有多种生理功能,可以作为制造功能性食品及药品的原料。研究证明,γ-氨基丁酸可显著地降血压。其主要通过扩张血管,维持血管正常功能,从而使血压下降,故可用于高血压的辅助治疗。γ-氨基丁酸还有改善脑功能、增强记忆力的功效。其机制是提高葡萄糖磷脂酶的活性,从而促进大脑的能量代谢,活化脑血流,增加氧供给量,最终恢复脑细胞功能,改善神经功能。还有报道指出,γ-氨基丁酸具有改善视觉、降低胆固醇、调节激素分泌、解除氨毒、增进肝功能、活化肾功能、改善更年期综合征等功效。随着新功效的发现,富含γ-氨基丁酸的茶叶具有很好的开发前景。
二、茶叶中的生物碱
咖啡碱(又称咖啡因)、可可碱和茶碱是茶叶中的主要生物碱,是一类重要的生物活性物质,也是茶叶的特征性化学物质之一。在茶叶中主要以咖啡碱为主,占干物质含量的2%~4%,可可碱次之,占0.05%,茶碱占0.002%。它们的药理作用也非常相似,均具有兴奋中枢神经的功效。
1.咖啡碱
绿茶在制造过程中,因经高温处理,咖啡碱部分升华而有所减少,故绿茶中的咖啡碱含量低于红茶。茶树芽叶中咖啡碱含量随鲜叶的粗老而降低,成品茶的级别基本上与成品茶中的咖啡碱含量成正相关。茶叶中咖啡碱的含量与茶树的品种和生长环境有关,大叶种茶树的芽叶咖啡碱含量较高,一般南方品种含量多于北方品种;在同一地域,夏茶中咖啡碱含量比春茶含量高。咖啡碱可作为鉴别真假茶的特征成分之一。
咖啡碱的生物活性主要有:
(1)对中枢神经系统的兴奋作用。咖啡碱能使中枢神经兴奋,其主要作用于大脑皮质,使精神振奋,提高工作效率和精确度,消除睡意,减轻疲乏。较大剂量的咖啡碱能兴奋下级中枢和脊髓。
(2)助消化、利尿。咖啡碱可以通过刺激肠胃,促使胃液分泌,从而增进食欲,帮助消化。咖啡碱可以直接影响胃酸的分泌,也能够通过刺激小肠分泌水分和钠。咖啡碱的利尿作用是通过肾促进尿液中水的滤出率而实现的。此外,咖啡碱对膀胱的刺激作用也协助利尿。茶咖啡碱的利尿作用也有助于醒酒,解除酒精毒害。因为茶咖啡碱能提高肝脏对物质的代谢能力,增强血液循环,把血液中的酒精排出体外,同时因为茶咖啡碱有强心、利尿作用,能促进肾脏从尿液中迅速排出酒精。
(3)强心解痉、松弛平滑肌。心脏病患者喝茶后,心脏指数、脉搏指数、氧消耗量和血红蛋白的载氧量都得到显著的提高,这主要与咖啡碱的松弛平滑肌的作用密切相关。所以,在心绞痛和心肌梗死的治疗中,茶叶可起到良好的辅助作用。
(4)对呼吸的影响。咖啡碱对于呼吸的影响主要是通过调节血液中咖啡碱的含量。咖啡碱已经被用作防止新生儿周期性呼吸停止的药物,虽然其中确切的机制还不是很清楚,但已知主要是咖啡碱刺激脑干呼吸中心的敏感性,从而影响二氧化碳的释放。此外,在哮喘患者的治疗中,咖啡碱已被用作一种支气管扩张剂。
(5)消毒灭菌、抵御疾病。咖啡碱本身有灭菌及病毒灭活功能。茶咖啡碱对大肠杆菌、伤寒及副伤寒杆菌、霍乱杆菌和痢疾杆菌的生长都有抑制功能,对单纯性疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒、某些柯萨克肠道系病毒及埃柯病毒的活性有抑制效果。
(7)咖啡碱对某些药物具有协同功效。咖啡碱能使减轻头痛的药物的功效提高40%,并能使身体更快地吸收这些药品,缩短起作用的时间。因此,很多治疗头痛的非处方药品中包含咖啡碱。咖啡碱也可与麦角胺一起使用,治疗偏头痛和集束性头痛,克服由抗组胺药引起的困意。
2.可可碱
可可碱存在于可可和茶叶中,具有利尿、兴奋心肌、舒张血管、松弛平滑肌等作用。
3.茶碱
茶碱的主要药理作用与咖啡碱相似,但兴奋高级神经中枢的作用比咖啡碱弱,而强心、扩张血管、松弛平滑肌、利尿等作用较咖啡碱强。