Зелен чай | Matcha | theorangepear.com

Зелен чай ( Camellia sinensis ): преглед на неговата фитохимия, фармакология и токсикология

Molecules. юни 2022 г.; 27(12): 3909.

Публикувано онлайн на 18 юни 2022 г. doi: 10.3390/molecules27123909

PMCID: PMC9231383

Коментар от Orange Pear

Тази статия е с някои съкращения.В края сме поставили линк към оригиналната публикация, която е от Националната Медицинска Библиотека на САЩ

Резюме

Зеленият чай ( Camellia sinensis) е вид неферментирал чай, който запазва до голяма степен естественото вещество в пресните листа. Счита се за втората най-популярна напитка в света след водата. В тази статия фитохимията, фармакологията и токсикологията на зеления чай са прегледани систематично и изчерпателно. Доказано е, че зеленият чай е полезен за човешкото здраве. В днешно време множество фармакологично активни компоненти са изолирани и идентифицирани от зеления чай, включително чаени полифеноли, алкалоиди, аминокиселини, полизахариди и летливи компоненти.

Последните проучвания показват, че зеленият чай показва разнообразни фармакологични действия, като антиоксидант, противоракови, хипогликемични, антибактериални, антивирусни и невропротективни.

Проучванията върху токсичните ефекти на екстракта от зелен чай и неговите основни съставки също повдигнаха опасения, включително хепатотоксичност и увреждане на ДНК. Зеленият чай може да се използва за подпомагане на лечението на диабет, болест на Алцхаймер, рак на устната кухина и дерматит. Следователно зеленият чай показва обещаващи практически перспективи в здравеопазването и превенцията на заболяванията.

Въведение

Чаят има дълга история, която произхожда от Китай и се разпространява по целия свят по директен или индиректен път. В днешно време чая се консумира от 3 милиарда души по света, който се счита за една от най-популярните безалкохолни напитки [ 1 ].

Чаят може да бъде класифициран в много видове според различните методи за дефиниране в различните страни. В Китай, според степента на ферментация, чаят се разделя на шест основни чаени линии: зелен чай, черен чай, бял чай, жълт чай, чай Oolong и тъмен чай [ 2].

Зеленият чай е първият открит чай и той е неферментирал чай. Зеленият чай запазва повече естествени вещества в пресните листа и има по-малко загуби на витамини, като по този начин оформя характеристиките на зеления чай като „бистра супа със зелени листа и силна конвергенция на вкуса“. Основните сортове зелен чай са Longjing , Biluochun , Huangshanmaofeng , Xinyangmaojian и др.

Голям брой изследователи са потвърдили, че зеленият чай притежава химически съставки, които са тясно свързани с човешкото здраве. Полифенолите, кофеинът, теанинът, полизахаридите в чая и други компоненти, които се екстрахират и отделят от зеления чай, имат фармакологични действия, като противоракови [ 3 ], антиокислителни [ 4 ], защитават нервната система [ 5 ] и намаляват кръвна захар [ 6]. Смята се, че зеленият чай е подходящ за пациенти с хипертония, хиперлипидемия, коронарна болест на сърцето, артериосклероза и диабет. Важно е обаче да имате предвид, че „естествено“ не означава напълно безопасно. Въпреки че токсичните странични ефекти на зеления чай са относително малки, той трябва да се използва с повишено внимание при бременност, деца и възрастни хора.

Чаените полифеноли са един от основните компоненти при формирането на цвета и вкуса на чаената супа и също са важни съставки за чай със здравословни функции [ 7 ]. Видът, методът на обработка и степента на ферментация са ключовите фактори, които влияят върху съдържанието на чаени полифеноли в чая [ 8 ].

Гао и др. анализира съдържанието на 16 обикновени чаени листа и установи, че съдържанието на чаени полифеноли в зеления чай е най-високо [ 9 ]. Те предполагат, че зеленият чай е предпочитаният източник на чай за разработването на функционални храни с чаени полифеноли [ 9 ].

През последните години множество местни и чуждестранни изследвания са фокусирани върху химичния състав и фармакологичните ефекти на зеления чай. Понастоящем липсва систематичен и цялостен преглед на резултатите от изследванията на зеления чай.

В тази статия правим преглед на фитохимията, фармакологичната активност и токсикологията на зеления чай с цел насърчаване на по-нататъшни изследвания на зеления чай и развитие на ценните ресурси на зелен чай.

Фитохимия

Чаят е богат на здравни съставки и фармакологично активни съставки. От началото на 19 век до днес се съобщава, че повече от 500 химически компонента са изолирани от чая, включително повече от 400 органични съединения и повече от 40 неорганични съединения [ 10 ]. Зеленият чай, като неферментирал чай, запазва напълно оригиналните химични компоненти на чая. Този раздел описва подробно изследването на зеления чай във фитохимията и класифицира основните съединения в зеления чай. Химичните структури на основните съединения, които са идентифицирани, са изброени на фигурите по-долу.

Полифеноли в чая

Полифенолите в чая са общ термин за полифеноли в чая. Има около 30 вида съединения, съставени главно от катехини, флавоноиди, антоцианини и фенолни киселини [ 11 ]. Най-високото съдържание на чаени полифеноли в зеления чай е 20-30%, което може да се използва като отличен естествен антиоксидант.

Катехини ( 1 – 5 )

Катехините в чая включват главно катехин (C), епикатехин (EC), епигалокатехин (EGC), епикатехин галат (ECG) и епигалокатехин галат (EGCG) [ 12 ]. Както е показано в Фигура 1. Голям брой проучвания показват, че катехините в зеления чай, особено EGCG, имат противоракови [ 13 ], антивирусни [ 14 ] и антиоксидантни ефекти [ 4 ].

Годжи Бери, Goji Berry, Lycium barbarum (Solanaceae)

Флавоноиди ( 6 – 25 )

Зеленият чай е богат на флавонол гликозиди, включително мирицетин гликозиди, кверцетин гликозиди и бехенил гликозиди [ 15 , 16 ]. Тази захарна верига се състои от монозахариди, като глюкоза, галактоза, рамноза, арабиноза и др., и дизахариди или тризахариди [ 17 ], както е показано в Фигура 2.

(Повече за фавоноидите в нашата статия ТУК)

Антоцианините са клас водоразтворими пигменти и принадлежат към флавоноидите [ 18 ]. Съдържанието на антоцианини не е високо в чая, но поради очевидния му горчив вкус, има голямо влияние върху качеството на чая [ 19 ]. Както е представено в Фигура 3.

Фенолни киселини ( 26 – 31 )

Понастоящем има малко проучвания върху съединенията на фенолната киселина в зеления чай. Съдържанието на фенолни киселини в зеления чай е сравнително малко, но включва различни съставки като галова киселина, хлорогенова киселина, кафеена киселина, р-кумарова киселина, елагова киселина, хининова киселина и чаен галат [20 ] . Както е представено в Фигура 4.

Алкалоиди ( 32 – 34 )

Алкалоидите в чая са предимно пуринови алкалоиди. Сред тях най-много е съдържанието на кофеин (2~5%). Второ, съдържа и малко количество теофилин и теобромин [ 21 ]. Тези три алкалоида са основната материална основа за освежаващия ефект на чая [ 22 ]. Имената и структурите на тези три алкалоида са описани подробно в Фигура 5.

Аминокиселини ( 35 – 39 )

Видът и съдържанието на аминокиселините в чая е едно от най-важните вещества, влияещи върху качеството на чая. Чаят съдържа около 1% до 4% аминокиселини. Досега в чая са открити 26 аминокиселини, включително 20 протеинови аминокиселини и 6 непротеинови аминокиселини.

Най-високото съдържание е на теанин, глутаминова киселина, аргинин, серин и аспарагинова киселина, показани в Фигура 6 [ 23 ]. Теанинът и γ-аминомаслената киселина са две важни активни аминокиселини в чая. Те имат забележими защитни ефекти върху нервната система [ 24 , 25 ]. Теанинът представлява приблизително 50% от всички аминокиселини; обаче γ-аминомаслената киселина е ниска.

Д-р Чен и др. използва анализатор на аминокиселини, за да определи съдържанието на свободни аминокиселини в няколко различни чая и установи, че няма значителна разлика в аминокиселинния състав на зеления чай и черния чай [26 ].

Въглехидрати

Причината чаената супа да е леко сладка е, че чаят съдържа малко количество монозахариди и дизахариди, като глюкоза, фруктоза, галактоза, захароза и др. Повечето въглехидрати в чая са полизахариди, като целулоза, нишесте и пектин, които са неразтворими във вода [ 11 ].

Ароматни съставки ( 40 – 56 )

Веществата, които формират аромата на зеления чай, са предимно летливи ароматни вещества. Сред химическите компоненти на зеления чай ароматните компоненти не заемат голямо съдържание, около 0,005% до 0,020%, но видовете са доста сложни [ 27 ]. Има много доклади за анализа на летливите компоненти в зеления чай и в същото време са открити и идентифицирани нови компоненти. Основните ароматни компоненти на зеления чай са изброени в Фигура 7.

Органични киселини ( 57 – 65 )

Органичните киселини в зеления чай, като водоразтворимо вещество, са един от основните компоненти, които влияят на аромата и вкуса на чаеният бульон [ 28 , 29 ]. Повече от 40 органични киселини са изолирани и идентифицирани от чая, включително свободни органични киселини в чаена супа и повече от 30 в ароматни компоненти [ 30 ]. Летливи съединения като оцетна киселина, маслена киселина и хексенова киселина се класифицират в категорията ароматни вещества. Следователно този раздел описва само нелетливите органични киселини в Фигура 8.

Минерални елементи

Неорганичните съединения в чая се наричат пепел, която се състои главно от някои минерални елементи и техните оксиди. Съдържанието на пепел е един от показателите за проверка на качеството на износа на чай. Най-разпространените минерални елементи са P и K, следвани от Ca, Mg, Fe, Mn, Al, S, Si и микроелементи като Zn, Cu и F [31 , 32 , 33 ] . Поради ценното значение на минералните елементи върху физиологичната функция на чаеното растение и човешкия организъм, той предизвика голямо внимание на учените.

Други

В допълнение към химичните компоненти, споменати по-горе, зеленият чай съдържа и известно количество витамини, като витамин B, витамин C и витамин E [ 34 ]; ензими, като глюкозидази и липоксидази [ 35 ]; и хлорофил, който е изключително безопасен естествен ядлив пигмент [ 36 ].

Фармакология

Антиоксидантни ефекти

Още през 1997 г. беше съобщено, че екстрактът от зелен чай и трите му основни компонента, включително чаени полифеноли, теанин и кофеин, имат способността ефективно да инхибират катализираната от мед липидна пероксидация на липопротеини с ниска плътност (LDL).

Освен това Yokozawa T et al. установяват, че антиоксидантната активност на екстракта от зелен чай е в зависимост от дозата и антиоксидантната активност на трите компонента е чаени полифеноли > теанин > кофеин. Накрая се е стигнало до заключението, че хелатният метален йон мед се счита за един от възможните механизми на зеления чай срещу пероксидация [ 37] .].

В настоящото изследване антиоксидантната активност на зеления чай може да бъде изследвана чрез два различни химически теста.

(1) DPPH тест за улавяне на свободни радикали. Сън и др. (2007) демонстрира, че анти-радикалната способност на антиоксидантните съединения, съдържащи се в зеления чай, е класирана като EGCG > ECG > EGC > EC. През 2020 г. едно проучване показа, че етаноловият екстракт от зелен чай има мощна антиоксидантна активност чрез DPPH тест с ниски стойности на IC ₅₀ от 0,005 μg/mL [ 38 ].

(2) Тест за общ капацитет за улавяне на кислородни радикали (TOSC) [ 39 ]. Kang и др. (2010) разкриват, че е доказано, че ECG и EGCG имат най-големи антиоксидантни ефекти, следвани от EC, C, GA и EGC [ 40 ]. В обобщение, резултатите от двата тестови метода са последователни.

През последните години няма съмнение, че антиоксидантните ефекти на чаените полифеноли и катехини в зеления чай са обстойно изследвани от учени от цял свят. Въпреки това са проведени малко изследвания върху антиоксидантите в полизахаридите в зеления чай. Wang и др. (2012) съобщава, че полизахаридите от чаени листа (TLPS), полизахариди от семена на чай (TSPS) и полизахариди от чаени цветя (TFPS), изолирани от листа, цветя и семена от чай, при концентрации, вариращи от 0,5~100 μg/mL, могат да проявят дозо-зависима активност на извличане на супероксид. По-специално, при концентрация от 400 μg/mL, скоростите на извличане на супероксидни радикали от TLPS, TFPS и TSPS са съответно 90,45%, 78,58% и 58,34% [41 ] .

В допълнение към това, Hsu et al. (2014) предполагат, че екстрактът от зелен чай (125, 625 и 1250 mg/kg, ig, за четири седмици) показва забележими защитни ефекти върху редокс дисбаланса в мозъка на стареещи мишки и този механизъм може да бъде свързан с по-ефективен клирънс на ROS чрез увеличаване на активността на антиоксидантни ензими, като супероксид дисмутаза (SOD), каталаза, глутатион пероксидаза (GSH-Px) и глутатион редуктаза (GSH-Rd) в мозъка [42 ] . В един доклад от 2018 г. се съобщава, че антиоксидантната активност на екстракта от зелен чай може да предпази от хепатотоксичност, причинена от излишък на ацетаминофен (APAP) при мишки [43 ] .

Противоракови ефекти

Съобщава се, че зеленият чай има терапевтичен ефект върху различни видове рак [ 44 , 45 ]. През последните години изследванията върху противораковия механизъм на зеления чай привличат все повече внимание. Това е отразено главно в следните точки.

(1) Инхибиране на миграцията и инвазията на туморни клетки. През 2012 г. интересен експеримент показа, че EGCG инхибира растежа на HeLa клетки по начин, зависим от дозата и времето. По-специално, IC50 _{стойностите} на клетъчната жизнеспособност на HeLa клетки при концентрации от 50 µM и 100 µM са съответно 57,2% и 29,3% на 48-ия час. В допълнение, Sharma et al. разкрива, че този механизъм може да е, че EGCG може ефективно да инхибира инвазията и миграцията на HeLa клетки и да регулира експресията на MMP-9 и TIMP-1 [ 46 ]. Луо и др. (2014) съобщават за първи път, че екстрактът от зелен чай притежава способността значително да инхибира метастазите в белите дробове и черния дроб при BALB/c мишки с 4T1 тумори с намалени способности съответно от 54,5% и 72,6% [47 ] .

(2) Индуциране на апоптоза. Cerezo-Guisado и др. (2015) извършват тестове за цитотоксична активност на EGCG, основен компонент на зеления чай. Резултатите показват, че смъртността на клетките HT-29 може да достигне 100% след третиране със 100 или 200 μM EGCG. В допълнение, те разкриха, че EGCG може да индуцира апоптоза в ракови клетки на дебелото черво чрез модулиране на Akt, ERK1/2 и p38 MAPK сигнални пътища [ 48 ]. Roychoudhury и др. (2018) третират гранулозни клетки от яйчници на свине с пет различни дози екстракт от зелен чай и оценяват хормона, освободен от гранулозни клетки чрез EIA. Установено е, че при най-високата доза (200 μg/mL), апоптозните маркери каспаза-3 и р53 са повишени в гранулозните клетки. Следователно те предполагат, че активирането на каспаза-3 и р53 може в крайна сметка да индуцира апоптоза в клетките на яйчниците [ 49] .].

(3) Инхибиране на ангиогенезата на туморни клетки. In vitro, EGCG показва инхибиране на растежа на HuH7 клетки и Hc клетки със стойности на IC50 _от 25 μg/mL и 84 μg/mL, съответно. По-нататъшни изследвания разкриха, че механизмът на тези ефекти може да бъде свързан с инхибирането на VEGF свързването към рецепторни тирозин кинази и намалена експресия на Bcl-xL протеин и VEGF иРНК [50 ] .

(4) Инхибиране на пролиферацията на туморни клетки. Проучванията са установили, че EGCG може да инхибира растежа на андроген-чувствителни човешки ракови клетки на простатата (PCA) по дозозависим начин и този ефект може да бъде медииран от G 0 /G 1 _фаза спиране _на клетъчния цикъл, причинено от WAF1/p21 [ 51 ]. Ма и др. (2013) съобщават, че EGCG може ефективно да инхибира растежа на клетъчна линия NCI-N87 на рак на стомаха по начин, зависим от времето и дозата. В същото време те откриха, че новият механизъм при лечението на рак на стомаха може да бъде, че EGCG може да увеличи експресията на KLF4, да промени експресията на p21, CDK4 и циклин D1 и след това да спре клетъчния цикъл в G 0 _/ G ₁ фаза [ 52 ].

(5) Други механизми. Потвърдено е, че 4-NQO предизвиква различни видове рак [ 53 ]. В един доклад от 2008 г. Srinivasan et al. създадоха 4-NQO-индуциран модел на рак на устната кухина при плъх, за да изследват терапевтичния ефект на полифенолите на зеления чай върху рака на устната кухина. След лечение с 200 mg/kg полифеноли от зелен чай, броят на туморите, обемът на тумора и плоскоклетъчният карцином на устната кухина са значително намалени съответно с 66,27%, 56,80% и 88,75%. В допълнение, те също предполагат, че GTP действа като детоксикатор тук, което от своя страна инактивира канцерогените [ 54 ]. През 2012 г. Lu et al. разкрива, че екстрактът от зелен чай може да регулира нагоре експресията на ANX1, важен противовъзпалителен медиатор [ 55] .], в клетъчни линии на човешки недребноклетъчен рак на белия дроб, и регулират надолу експресията на COX-2. Поради това те предложиха, че новият механизъм на екстракта от зелен чай за предотвратяване на рак на белия дроб може да бъде, че полифенолите на зеления чай могат да се насочат към различни възпалителни пътища, за да индуцират апоптоза на туморни клетки [56 ] .

Антидиабетни ефекти

Антидиабетният ефект е една от важните биологични активности на зеления чай. Текущи проучвания показват, че антидиабетният ефект на зеления чай се постига главно чрез следните четири механизма.

(1) Подобряване на инсулиновата резистентност. Ендокринната функция на адипоцитите играе централна роля в инсулиновата резистентност [ 57 ]. Wu и др. установяват, че полифенолите в зеления чай могат да повишат инсулиновата чувствителност при плъхове чрез увеличаване на абсорбцията на глюкоза от адипоцитите и способността им да се свързват с инсулин [ 58 ]. Мембранният транспорт на инсулин-регулиран глюкозен транспортен протеин (GLUT-4) е критичен за поддържане на баланса на кръвната захар в тялото [ 59] .]. Serisier и др. установи, че екстрактът от зелен чай (80 mg/kg, ig, за 12 седмици) може да подобри инсулиновата чувствителност и разпределението на липидите чрез промяна на експресията на гени, участващи в глюкозата и липидната хомеостаза, включително GLUT-4, LPL и PPAR, което в крайна сметка доведе до намаляване на кръвната глюкоза и подобряване на инсулиновата резистентност при затлъстели кучета [ 60 ].

(2) Подобряване на метаболизма на глюкозата. Sundaram и др. (2013) разкриха, че екстрактът от зелен чай (75 mg/kg, ig, за 30 дни) има значителни хипогликемични ефекти върху индуцирани от стрептозотоцин диабетни плъхове. Освен това способността му да понижава кръвната захар е сравнима с пероралното хипогликемично лекарство метформин. Механизмът на това действие е свързан с увеличаването на съдържанието на гликоген в черния дроб и промяната на активността на ключови ензими в метаболизма на глюкозата [ 61 ].

(3) Насърчаване на секрецията на инсулин. Wang и др. изолират водоразтворимия полизахарид 7WA от листата на зеления чай и изследват антидиабетния му ефект през 2015 г. Те откриват, че 7WA може да стимулира секрецията на инсулин и има значителен хипогликемичен ефект чрез възможен механизъм на cAMP-PKA зависими пътища [ 62 ] .

(4) Подобряване на усложненията при диабет. Нарушената сърдечна функция при диабет е тясно свързана с хипергликемията [ 63 , 64 ]. Зеленият чай е богат на полифенолни антиоксиданти, които могат ефективно да предотвратят сърдечни заболявания [ 65]. Бабу и др. установяват, че екстрактът от зелен чай (300 mg/kg, ig, за четири седмици) може значително да намали кръвната захар, липидния пероксид, нивата на триглицеридите и степента на гликозилиране на протеини в сърцето на плъхове с диабет. През 2016 г. Zhong et al. демонстрира, че лечението с EGCG с 10 µM показва значителни инхибиращи ефекти върху дефектите на невралната тръба при бременни мишки с диабет, като процентът на дефектите намалява от 29,5% на 2%. Основният механизъм за този ефект може да бъде свързан с това, че 10 μM EGCG може да инхибира хиперметилирането на ДНК чрез блокиране на повишената експресия и активност на ДНК метилтрансфераза в майчини мишки с диабет [66 ].

Антибактериални ефекти

Добре известно е, че зеленият чай има антибактериални ефекти срещу различни бактерии. През 2000 г. Yee et al. първи съобщава, че зеленият чай има способността да инхибира активността на Helicobacter pylori . Техните проучвания показват, че EGCG и EC могат да инхибират растежа на Helicobacter pylori със стойности на MIC ₉₀ съответно от 50~100 μg/mL и 800~1600 μg/mL. Резултатите показват, че EGCG може да бъде най-ефективният компонент срещу активността на Helicobacter pylori [ 67 ].

В един доклад от 2006 г. Anand et al. установи, че EGCG може да регулира надолу експресията на TACO гена по дозозависим начин чрез експерименти с поточна цитометрия, за да инхибира оцеляването на Mycobacterium tuberculosisв макрофагите. Освен това те също предполагат, че EGCG има потенциала да бъде ефективно лекарство за лечение на туберкулоза [ 68 ].

Още през 1995 г. някои учени откриха, че екстрактът от зелен чай може ефективно да инхибира растежа на основните хранителни патогени, включително E. coli , Staphylococcus aureus , Salmonella typhimurium , Listeria monocytogenes и т.н. [ 69] .]. Не е ясно обаче какви са основните антибактериални съставки в екстрактите от зелен чай и кои бактерии са най-силно инхибирани.

През 2006 г. Si et al. използва HSCCC технология за изолиране на епикатехин галат (ECG), епигалокатехин галат (EGCG), епикатехин (EC) и кофеин (CN) от екстракти от зелен чай и допълнително сравнява тяхната антибактериална активност. Тогава беше установено, че EGCG има най-висока антибактериална активност, особено най-значимия инхибиторен ефект върху S. aureus със стойност на MIC ₉₀ от 58 mg/L [ 70 ].

Освен това, Sharma et al. (2012) разкри, че екстрактите от зелен чай показват значителна антибактериална активност срещу кожни патогени in vitro и този механизъм е свързан главно с предотвратяване на бактериална адхезия [ 71] .].

Някои проучвания показват, че пиенето на зелен чай е полезно за оралното здраве [ 72 , 73 ]. Fournier-Larente J et al. допълнително изследва ефекта на зеления чай върху пародонталните патогени. In vitro, както екстрактът от зелен чай, така и EGCG показват значителни антибактериални ефекти върху Porphyromonas gingivalis със стойности на MIC, вариращи съответно от 250 до 1000 mg/mL, 125 до 500 mg/mL. Този механизъм за ефект е свързан с намаляване на адхезията към P. gingivalis и регулиране на генната експресия на P. gingivalis [ 74] .].

Тези открития показват, че зеленият чай може да се счита за естествено лечение на пародонтит. През 2019 г. Ignasimuthu K et al. разкриха, че инхибиторният ефект на зеления чай върху често срещаните патогени, пренасяни от храната, се засилва чрез увеличаване на неговата липофилност [ 75 ].

Антивирусни ефекти

През 2002 г. беше съобщено, че когато концентрацията на EGCG е по-голяма от 1 μM, EGCG унищожава вирусните частици и значително инхибира навлизането след адсорбция и обратната транскрипция в остро инфектирани моноцити. В допълнение, над 10 μM, кинетиката на протеазата също се инхибира. В същото време те установиха, че инхибиторният ефект на EGCG, модифициран от липозоми, е значително подобрен [ 76 ]. Освен това се съобщава, че катехинът в зеления чай може обратимо да инхибира активността на HIV-1 интегразата [ 77 ].

През 1993 г. има проучвания, които показват, че EGCG може да повлияе на инфекциозния капацитет на грипните вируси чрез аглутиниране на вируса [ 78] .]. Song и др. (2005) установяват, че редът на антивирусната активност на полифенолите от зелен чай е EGCG > ЕКГ > EGC. Сред тях EGCG имаше най-силна активност и неговата EC ₅₀ стойност за грипен вирус А беше 22~28 μM [ 79 ].

Световната здравна организация (СЗО) счита, че хепатит B е най-важният проблем за общественото здраве в света. Xu и др. (2008) разкриват, че екстрактът от зелен чай (GTE) може значително да инхибира производството на вируса на хепатит B (HBV) и посочва, че ефикасността на EGCG е относително слаба в сравнение с GTE. Въпреки това, точният механизъм на GTE анти-HBV трябва да бъде допълнително изяснен [ 80 ].

Освен тях, хранителните вируси, като човешкия Novo вирус (ноември) и вируса на хепатит А (HAV), се считат за основните патогени на болестите, предавани с храни.

Randazzo W et al. предполагат, че екстрактът от зелен чай (10 mg/mL, за 30 минути) може да причини MNV и HAV да бъдат напълно инактивирани при теста за повърхностна дезинфекция. Резултатите показват, че екстрактът от зелен чай може да се използва, като естествен дезинфектант за подобряване на безопасността и качеството на храните [ 81 ].

Вирусът Zika (ZIKV), предаван чрез ухапвания от комари, може да причини различни неврологични заболявания [ 82 ]. Шарма и др. (2017) първоначално обяснява, че този потенциален механизъм, чрез който EGCG инхибира навлизането на ZIKV в клетките гостоприемници, може да бъде свързан със свързването на протеини на обвивката [ 83 ].

След бързото разпространение на коронавирусната болест 2019 (COVID-19), поради недостига на антивирусни лекарства, намирането на алтернативни лекарства от естествени билки за предотвратяване на COVID-19 се счита за безопасна стратегия за предотвратяване на пандемията. Mhatre S и др. докладва и обобщава подробно изследването на EGCG в анти-COVID-19 вируса и след това предлага EGCG да може да се използва като хранителна добавка или функционална храна за превенция и лечение на COVID-19 [84 ] . Дали EGCG има синергичен ефект върху ваксина срещу COVID-19 е фокусът на бъдещите изследвания чрез обсъждане на множеството антивирусни инхибиторни ефекти на EGCG [ 85 ].

Невропротективни ефекти

Зеленият чай е богат на полифеноли [ 86 ]. Мозъчната пропускливост на полифенолите го прави важен клас лекарства за лечение на невродегенеративни заболявания. Има проучвания, които показват, че полифенолите в зеления чай играят важна роля при лечението на невродегенеративни заболявания. Защитният ефект върху нервната система се изразява главно в следните аспекти.

(1) Ефект върху болестта на Алцхаймер (AD). Болестта на Алцхаймер се характеризира с памет и други когнитивни упадъци. През 2008 г. Kaur et al. показаха, че екстрактът от зелен чай (0,5%, ig, в продължение на 8 седмици) може значително да подобри ученето и паметта при възрастни плъхове и те също установиха, че екстрактът от зелен чай има селективно инхибиране на ацетилхолинестеразата. Беше съобщено, че катехините на зеления чай могат да насърчат когнитивната дисфункция при плъхове с модел на AD чрез антиоксидантна защита, но точният защитен механизъм все още трябва да бъде допълнително проучен [ 87] .]. В един доклад от 2018 г. L-теанинът може да подобри паметта и LTP на хипокампа при мишки с AD. Този ефект може да бъде свързан с регулирането на хипокампалната синаптична ефикасност чрез допаминовия D1/5-PKA път. Освен това те предложиха точка, че L-теанинът може да бъде кандидат лекарство за лечение на AD [ 88 ]. Едно интересно проучване показа, че зеленият чай има по-добри невропротективни ефекти от черния чай върху дефицита на паметта и окислителния статус на хипокампа при AD мишки [ 89 ].

(2) Ефект върху болестта на Паркинсон (PD). EGCG, основна активна съставка на полифенолите в зеления чай, е естествен хелатор на желязото, който има невропротективен ефект върху невротоксините при мишки и плъхове [ 90 ]. Както NO, така и реактивните кислородни видове (NOS) участват в патогенезата на неврологични заболявания като PD [ 91 ]. Гуо и др. използва различни техники, като имунохистохимия, за да разкрие, че полифенолите на зеления чай (GTP) могат да защитят допаминовите неврони в модели на PD на плъхове, третирани с 6-OHDA, чрез път, свързан с инхибиране на NO и реактивни кислородни видове (ROS) [92 ] . В едно скорошно проучване полифенолите на зеления чай (GTP) притежават способността значително да подобряват редокс дисбаланса на нервите и митохондриалната дисфункция чрез регулиране на циркадния ритъм [ 93] .].

(3) Ефект при церебрална исхемия. Свръхекспресията на MMPs е тясно свързана с патологичния процес на фокална церебрална исхемия [ 94 ]. През 2009 г. Park et al. предполагат, че EGCG в доза от 50 mg/kg може да намали увреждането на невроните след церебрална исхемия. Този потенциален механизъм може да бъде свързан с инхибирането на активността на MMP-9 [ 95 ]. Освен това се съобщава, че 400 mg/kg полифеноли от зелен чай могат да подобрят пространствената когнитивна способност след хронична церебрална хипоперфузия чрез извличане на свободните кислородни радикали, намаляване на производството на липидни пероксиди и намаляване на увреждането на окислената ДНК, като по този начин играе невропротективно действие роля [ 96]. Теанинът лесно се включва в различни неврофизиологични дейности през кръвно-мозъчната бариера и невропротективният ефект на теанина върху увреждането на мозъка, причинено от церебрална исхемия, наскоро беше докладвано [97 ] . През 2020 г. Zhao et al. изследва точния молекулярен механизъм на защитния ефект на церебрална исхемия/реперфузия (IR) увреждане и установи, че теанинът има защитен ефект върху хипокампалното увреждане при IR плъхове. Този механизъм може също да бъде свързан с инхибиране на експресията на HO-1 и активиране на пътя на реперфузионно увреждане ERK1/2, в допълнение към инхибирането на оксидативния стрес [ 98 ].

(4) Ефект върху мозъчно увреждане. Потвърдено е, че някои пестициди са токсини от околната среда, които причиняват дегенерация на допаминергичните неврони [ 99 ]. Тай и др. съобщават, че EGCG има защитен ефект върху DDT-индуцирана допаминергична клетъчна смърт [ 100 ]. Добре известно е, че отравянето с тежки метали, особено олово, може да причини увреждане на нервната система [ 101 ]. В допълнение, 5 μg/L екстракт от зелен чай има ефективна защита срещу индуцирано от олово окисляване на мозъка и увреждане на ДНК при плъхове [ 102 ]. Струва си да се отбележи, че наркотичните вещества имат известен ефект върху увреждането на нервната система [ 103 , 104] .]. В един доклад от 2019 г. полифенолите на зеления чай (GTP) (25 mg/kg, ig, за 7 дни) могат да подобрят когнитивното увреждане, причинено от изофлуран, чрез регулиране на оксидативния стрес [105 ] .

Ефекти върху имунната система

Към днешна дата има малко фармакологично изследване на зеления чай върху имунната система. EGCG (2,5 µM ~ 10 µM) може да инхибира пролиферацията на Т клетки на далака в C57BL мишки по дозозависим начин. Този механизъм може да бъде свързан с инхибирането на IL-2/IL-2 рецепторното сигнализиране [ 106 ].

Други изследователски данни показват, че EGCG може да индуцира експресия на Foxp3 чрез нов епигенетичен механизъм, като по този начин индуцира регулаторни Т клетки [ 107 ]. През 2014 г. Balaji J et al. установиха, че водният екстракт от зелен чай може значително да намали смъртността на мишки с анафилактичен шок, предизвикан от съединение C48/80. Това откритие предостави експериментална подкрепа за зеления чай при лечението на астма и алергичен ринит [ 108] .].

Wu и др. също съобщава, че EGCG показва положителни ефекти върху експериментални мишки с автоимунен енцефаломиелит (EAE) чрез инхибиране на Т клетъчната пролиферация [ 109 ].

Други фармакологични ефекти

В допълнение към фармакологичните ефекти, обобщени по-горе, зеленият чай също притежава няколко други аспекта на фармакологична активност. През 2004 г. Geetha T et al. изследва връзката между антиоксидантната активност на полифенолите на зеления чай и тяхната антимутагенност чрез различни in vitro антиоксидантни методи и високо стандартизираната микрозомална тестова система на Ames. Беше установено, че неговата in vitro антиоксидантна активност е тясно свързана с неговия антимутагенен ефект [ 110 ].

През 2005 г. Santhosh KT et al. за първи път съобщава, че полифенолите на зеления чай инхибират мутагенността на тютюна по начин, зависим от концентрацията, чрез инхибиране на нитрозацията [ 111]. Освен това, при in vivo експерименти се наблюдава, че активността на тиреоидната пероксидаза и 50-дейодиназа I е намалена при мъжки плъхове с албинизъм след третиране с високи дози зелен чай и катехини. Тези резултати показват, че катехините в екстракта от зелен чай могат да играят антитироидна роля [ 112 ].

Както всички знаем, разпространението на хипертонията нараства всяка година във всяка страна по света. Диуретиците, особено хидрохлоротиазид (HCTZ), се използват широко при лечението на пациенти с хипертония и исхемична болест на сърцето. Понастоящем проучванията показват, че значителната честота на индуцирана от диуретици хипокалиемия с вентрикуларна ектопична активност е сериозен проблем при клиничното медицинско лечение [ 113 , 114 ].].

Д-р Чакраборти и др. са първите, които изследват ефектите на зеления чай самостоятелно и в комбинация с хидрохлоротиазид (HCTZ) върху диуретичната активност. Резултатите показват, че екстрактът от зелен чай в дози от 100 и 500 mg/kg показва значителна диуретична активност; освен това, екстрактът от зелен чай също значително намалява загубата на калий в комбинираната група в сравнение с групата, лекувана самостоятелно с HCTZ [ 115 ].

Susilowati и др. (2019) също съобщават, че екстрактът от зелен чай в доза от 70 mg/kg има диуретична активност, еквивалентна на фуроземид, което може да е свързано с повишаване на скоростта на гломерулна филтрация чрез увеличаване на кръвния поток и сърдечния дебит към бъбреците [116 ] .

Експеримент in vivo при плъхове демонстрира, че полифенолите в зеления чай имат благоприятен ефект върху костната минерална плътност на спонгиозни и кортикални костни отделения при овариектомирани плъхове [117 ] . Наскоро Khademvatan S et al. демонстрира, че съединенията на зеления чай имат анти-протозойни ефекти на Leishmania чрез биоинформатичен анализ [ 118 ].

Следователно фармакологичните действия на зеления чай са обобщени, както е показано в Таблица 1 и Фигура 9.

Към Таблицата №1

Токсикология

Зеленият чай е популярна напитка, особено в Китай и Япония. Няма съобщения за клинична токсичност относно това дали има опасност за здравето при пиенето на голямо количество зелен чай всеки ден.

През 2008 г. Chengelis et al. за първи път проведоха проучвания за безопасност на стандартизирани препарати от катехин от зелен чай (GTC), както и топлинно стерилизирани (GTC-H) и нетермично стерилизирани (GTC-UH) препарати и установиха, че нивото на не наблюдавани неблагоприятни ефекти на три препарата (NOAEL) е 2000 mg/kg/ден [ 119 ].

Друго проучване показва, че GTC-H не повлиява ембрионалното развитие при женски плъхове. Неговият NOAEL също беше 2000 mg/kg/d [ 120]. Освен това Hsu et al. използва парадигма на субакутна експозиция, за да оцени, че екстрактът от зелен чай (2500 mg/kg, ig, за 28 дни) няма да причини смърт или токсичност при ICR мишки [121 ] . Тези ценни данни осигуряват основата за безопасното приложение на екстракта от зелен чай в производството на храни.

Зеленият чай често се разработва, като напитка за отслабване и обикновено се счита за безопасен. Въпреки това Фармакопеята на Съединените щати (USP) е извършила преглед на безопасността и е преброила нежеланите събития (AE) след употребата на високодозирани GTE препарати, повечето от които са доклади за увреждане на черния дроб [122, 123 , 124 , 125 ] .].

През 2010 г. в in vivo експеримент Lambert et al. съобщават за първи път, че плазмената аланин аминотрансфераза (ALT) при мъжки CF-1 мишки се повишава 138 пъти след лечение с висока доза EGCG (1500 mg/kg, ig, за 7 дни). Поради това те стигнаха до извода, че високите дози EGCG имат хепатотоксичен ефект. Този механизъм на токсичност може да е свързан с индуцирането на оксидативен стрес в черния дроб. Въпреки това, наблюдаваните токсични дози са много по-високи от нормалната консумация на чай [ 126 ].

През 2018 г. Hu et al. оцени безопасната дозировка на зелен чай за възрастни въз основа на токсикологични данни и AE. Безопасният прием за възрастни трябва да се контролира под 338 mg EGCG/ден [ 127 ].

Д-р Фурукава и др. изследва дали EGCG може да причини окислително увреждане на in vitro ДНК на говежди тимус под действието на метални йони и H ₂ O ₂ оксидативен стрес. Те наблюдават, че EGCG насърчава образуването на 8-оксид, характерно окислително увреждане на ДНК, което е силно свързано с мутации и рак [ 128 ]. Следователно те стигнаха до заключението, че това оксидативно увреждане на EGCG може да се счита за потенциален предразполагащ фактор за канцерогенността на EGCG [ 129] .]. Едно проучване показа, че EGCG (20, 40 и 80 μM, 10, 60 и 240 минути) причинява увреждане на ДНК както в човешки лимфоцити, така и в Nalm6 клетки по дозозависим начин. Когато максималната доза на EGCG е 100 μM, степента на преживяемост на Nalm6 и човешки лимфоцити намалява съответно с 50% и 25% [ 130 ].

Изводи

В тази статия фитохимичните съставки и фармакологичната активност на зеления чай са систематично и изчерпателно прегледани. Катехинът, кофеинът, теанинът, чаеният полизахарид и други химични компоненти в зеления чай имат фармакологична активност и функции за здравеопазване, като антиоксидантни, противотуморни, хипогликемични и т.н. Като естествен антиоксидант, чаените полифеноли са широко използвани в хранително-вкусовата промишленост и козметиката. В допълнение, катехините в зеления чай също играят важна роля в превенцията и лечението на диабет, хепатит, микробни/вирусни инфекции, рак и кожни възпаления.

През 2006 г. FDA одобри “Veregen маз”, външен препарат с екстракт от зелен чай, за клинична употреба и вече се появи на пазара в Съединените щати. Въпреки това, изследванията върху фармакологичната активност на зеления чай все още са на етап лабораторни изследвания. Следователно, как да се извършат задълбочени изследвания на механизма на активните съставки на зеления чай и да се осъществи превръщането от изследване в клинично приложение все още е голямо предизвикателство пред изследователите. И накрая, има малко доклади за токсикологични изследвания на зелен чай, свързани главно с хепатотоксичност и цитотоксичност. Следователно проучванията за токсичност все още са потенциална изследователска област в бъдеще.

Перспективи

1. Има множество изследвания, които доказват, че много химични компоненти в зеления чай имат значителна фармакологична активност. Въпреки това, малко се знае за връзката между химичната структура, физикохимичните свойства на тези компоненти и фармакологичната активност. EGCG е най-биологично активният катехин в зеления чай. Чао и др. установяват, че разтворимостта на EGCG след ацетилиране (pEGCG) е значително подобрена, а експериментите за анализ на активността показват, че pEGCG е по-ефективен за предотвратяване на невродегенеративни заболявания от EGCG [ 131 ]. Следователно, в допълнение към разтворимостта на съединението, връзката между неговото молекулно тегло, типа на свързване, разпределението на функционалните групи и физиологичната активност трябва да бъде допълнително проучена.

2. Чаеният полифенол (TP) е общ термин за полихидроксифенолни съединения, съдържащи се в зеления чай. Той е основната активна съставка на зеления чай и има различни фармакологични ефекти като премахване на свободните радикали и противотуморни. Полифенолите на чая обаче имат лоша липидна разтворимост, ниска бионаличност и лесно се окисляват, което ограничава приложението им във фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост. Понастоящем някои нови технологии за приготвяне като липозоми и наноемулсии са използвани за подобряване на бионаличността на полифенолите в чая in vivo [ 132 , 133].]. Тези технологии обикновено имат проблеми със сложните процеси на приготвяне и остатъчните органични разтворители. Следователно, въз основа на широко разнообразие от технологии, е необходимо да се въведат нови технологии, за да се даде пълна игра на активната роля на полифенолите на зеления чай в превенцията и лечението на заболявания.

3. Китай е най-големият износител на зелен чай в света. Обемът на износа на зелен чай представлява повече от 80% от международния пазар, но средната експортна цена като цяло е по-ниска от петте най-големи в света. Следователно, чаената индустрия трябва да бъде насърчавана, за да формира набор от стандартизирани, проектирани и широкомащабни нови индустриални модели и в крайна сметка да постигне модернизация и интернационализация.

(1) Стандартизиране на методите за оценка на зеления чай. Нововъзникващите технологии за откриване, като електронни очи, електронни езици и електронни носове, се използват за откриване на цвета, вкуса и аромата на чаената супа. Той е прост, удобен, с ниска цена, дава надеждни резултати, много повторяем и има широка перспектива за приложение в областта на оценката на качеството на зеления чай.

(2) Подобряване на стандартите за качество и безопасност на зеления чай. Поради големия брой и разнообразие от зелен чай в Китай е нереалистично да се уточнят по еднакъв начин името, качеството и степента на всички продукти от зелен чай по един стандарт. Следователно, от една страна, според качествените характеристики на различните сортове зелен чай, други стандарти в тази серия могат непрекъснато да бъдат формулирани и допълвани, така че стандартите за качество на зеления чай да могат непрекъснато да се обогатяват и подобряват.

От друга страна, необходимо е непрекъснато да се укрепва интеграцията между китайската стандартна система за чай и международните стандарти, както и адаптивността към пазарната икономика. според качествените характеристики на различните сортове зелен чай, други стандарти в тази серия могат непрекъснато да се формулират и допълват, така че стандартите за качество на зеления чай да могат непрекъснато да се обогатяват и подобряват.

И още, необходимо е непрекъснато да се укрепва интеграцията между китайската стандартна система за чай и международните стандарти, както и адаптивността към пазарната икономика. според качествените характеристики на различните сортове зелен чай, други стандарти в тази серия могат непрекъснато да се формулират и допълват, така че стандартите за качество на зеления чай да могат непрекъснато да се обогатяват и подобряват.

Източник:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9231383/

Всички категории Бизнес, можете да намерите ТУК

Зелен чай, Matcha, Camellia sinensis и неговите полезни свойства