[硕士论文精品]高egcg茶树活性成分提取工艺优化及其茶多酚抗衰老作用的研究

福建农林大学硕士学位论文中文摘要以高EGCG含量茶树品种“1005鲜叶为材料，丑鲜叶杀青，茶多酚浸提、。，茶多酚分离纯化、EGCG纯化工艺及其茶多酚提取物清除自由基能力和动物体内抗衰老的作用进行了研究。对鲜叶杀青工艺的研究结果表明，EGCG含量从高到低的杀青方式依次是微波杀青1113、烘箱杀青958、锅炒杀青927、蒸汽杀青844，微波杀青比蒸汽杀青、锅炒杀青、烘箱杀青提高了269、168、155，因此杀青方式以微波杀青较好茶多酚的浸提、分离纯化工艺的研究结果表明，茶多酚最佳浸提条件为浸提溶剂50JI乙醇、浸提次数4次、浸提时间50RAIN、浸提温度70“0、浸提体积比为L50DM301树脂比D101、H1020树脂具有更好的分离纯化茶多酚性能。DM301树脂具体的分离纯化荼多酚的参数条件是浸提液PH值在23之间、吸附解吸流速2MLMIN，解吸溶剂80J丙酮根据以上的浸提、纯化工艺，以高EGCG茶树、铁观音，黄旦鲜叶为原料，得到了三种荼多酚，茶多酚的平均提取率22，平均纯度95以上，高EGCG茶树茶多酚提取率分别比铁观音、黄旦高出4、2JL，茶多酚中EGCG含量从高到低分别高ECCG茶树4707、铁观音3155JI、黄旦2608高EGCG茶树茶多酚中EGCG含量比铁观音、黄旦高，分别高出1552、2099在EGCG分离纯化研究表明，高EGCG茶树茶多酚和黄旦在流速为O5MLMIN，609；乙醇为洗脱溶剂下以SEPHADEXLH20葡聚糖凝胶柱分离纯化EGCG，高EGCG茶树和黄旦茶多酚的EGCG提取率分别为333和166JL，纯度均为9698茶多酚清除自由基能力和动物体内抗衰老研究表明，高EGCG茶树品种荼多酚比普通茶树的茶多酚具有更强的清除自由基能力，比黄旦的荼多酚清除自由基能力高出937JI在果蝇的平均寿命延长方面，高EGCG含量茶树茶多酚比黄旦更能延长果蝇的平均寿命，分别提高了145I雄，149JI雌，在果蝇体内的SOD值和总抗氧化值方面，高EGCG含量茶树茶多酚比黄旦SOD值提高了329雄，121雌，总抗氧化能力值提高了441雄、285雌不同浸提溶剂提取的荼多酚在延长果蝇寿命上也是有差异的，以乙醇为浸提剂比以沸水为浸提溶剂提取的荼多酚在果蝇平均寿命上提高了651雄，645雌，在果蝇体内的SOD值和总抗氧化值方面，乙醇浸提比沸水浸提的茶多酚更能提高果蝇体内SOD福建农林大学硬士学位论文值和总抗氧化能力，SOD值提高了953雄、943雌，总抗氧化能力值提高了319雄、184雌关键词高EGCG含量茶树茶多酚EGCG分离纯化清除自由基抗衰老2福建农林大学硕士学位论文ABSTACTTHE蠡RESHLEAVESOFTHETEATREEVARIETY“1005”WI伍LLIGHEGCGCONTENTWASUSEDASMATERIALS，TOCARRYOUTTHERESEARCHONTHEFOLLOWINGAREASTHEDEACTIVATIONOFENZYMESOFFRESHLEAVES，THEEXTRACTIONOFTEAPOLYPHENOL，THESEPARATIONANDPURIFICATIONOFTEAPOLYPHENOL，THEPURIFICATIONOFEGCL3LTHEELIMINATIONFREERADICALABILITYOFTEAPOLYPHENOLEXTRACTIONANDTHEANTISENILEFUNCTIONINVIVOTHERESULTSOFENZYMEDEACTIVATIONOFFRESHLEAVESINDICATESTHATTHEEGCGCONTENTSAFTERENZYMEDEACTIVATIONFROMHIGHTOLOWINTURNARE1113BYMICROWAVE，958BYDRYINGOVEN，927BYFRYINGINPAN，AND844BYSTREAMTHEBESTWAYFORENZYMEDEACTIVATIONISUSINGMICROWAVE，ASITINCREASEDEGCGCONTENTBY2。69，168，AND155COMPAREDTOUSINGSTREAM，FRYINGINPANANDDRYINGOVEN，RESPECTIVELYTHERESULTSOFEXTRACTION，THESEPARATIONANDPURIFICATIONOFTEAPOLYPHENOLINDICATESTHATTHEMOSTSUITABLECRAFTFINDINGSTOINDICATETHATTHEBESTEXTRACTIONCONDITIONSARE50ETHYLALCOHOLINTHESOLVENT，4TIMESEXTRACTION,50MINS，70，VOLUMERATE150COMPAREDTOD101ANDH1020RESIN，THEDM301RESINISBETTERONTHESEPARATIONANDPURIFICATIONOFTEAPOLYPHEN01THEPARAMETERSFORTHESEPARATIONANDPURIFICATIONOFTEAPOLYPHENOLBYDM301AREEXTRACTIONSOLUTIONPH23，FLOWSPEED2MLMINFORADSORPTIONANDDESORPTION，80ACETONEINDESORPTIONSOLUTIONBASEDONTHESERESULTS，USINGHIGHEGCGTEATREE，OOLONGTEAANDHUANGDANASMATERIALS，WEGOTTHREEKINDSOFTEAPOLYPHENOLS，WITHAVERAGEEXTRACTIONRATE22，ANDAVERAGEPURITYABOVE95THETEAPOLYPHENOLEXTRACTIONRATEOFHIGHEGCGTEATREEWAS4AND2HIGHERTHANOOLONGTEAANDHUANGD雒THEEGCGCONTENTSINTEAPOLYPHENOLFROMHIGHTOLOWINTUMARE4707INHIGHEGCGTEATREE，3155INOOLONGTEA,2608INHUANGDANEGCGCONTENTINTEAPOLYPHENOLOFHIDEGCGTEATREEIS1552AND2099HIGHERTHANOOLONGTEAANDHUANGDANTHERESEARCHONSEPARATIONANDPURIFICATIONOFEGCGINDICATESTHAT，WITHFLOWSPEED05MYMIN，60ETHYLALCOHOLINELUTIONSOLUTIONANDSEPHADEXLH20GLUCOSANGELATINCOLUMN,THEEGCGEXTRACTIONRATESOFTEAPOLYPHENOLFROMHIGHEGCGTEATREEANDHUANGDANWERC333AND166，WITHBOTHOFTHEPURITIESBETWEEN96一98THERESULTSOFTEAPOLYPHENOLDLMIATIONFREERADICALABILITYANDTHEANIMALINVIVOANTISENILERESEARCHINDICATEDTHAT,COMPAREDTOTHETEAPOLYPHENOLEXTRACTED3福建农林大学硕士学位论文FROMNORMALTEATREE，TEAPOLYPPHENOLFROMHIGHEGCGTEATREEHADSTRONGERABILITYTOELIMINATEFREERADICALS，937HIGHERTHANTHOSEINHUANGDANONTHEEXTENSIONOFFRUITFLYSLIFETIME，THETEAPOLYPHENOLFROMHIGHEGCGTEATREEWASABLETOEXTENDLONGERLIFETIMEOFFRUITFLYCOMPAREDTOHUANGDAN，145HIGHERMALEAND149HIGHERFEMALEONTHEASPECTSOFFRUITFLYINVIVOSODVALUEANDTOTALOXIDATIONRESISTANCEVALUE，SODVALUEFORTEAPOLYPHENOLFROMHIGHEGCGTEATREEIS329MALEAND121FEMALEHIGHERTHANHUANGDAN，ANDTOTALOXIDATIONRESISTANCEVALUESWERE441MALEAND285FEMALEHIGHERUSINGDIFFERENTEXTRACTIONSOLUTIONS，THERESULTSWCICDIFFERENTONTHELIFETIMEEXTENSIONOFFRUITFLYCOMPAREDTOUSINGBOILEDWATER,EXTRACTEDTEAPOLYPHENOLBYETHYLALCOHOLWERE651MALEAND645FEMALEHIGHERONTHEAVERAGEOFTHEFIUITFLYSLIFETIMEEXTENSIONONTHEASPECTSOFFRUITFLYINRIVESSODVALUEANDTOTALOXIDATIONRESISTANCEVALUE，COMPAREDTOUSINGBOILEDWATER,USINGETHYLALCOHOLWASBETTERONINCREASINGSODVALUEANDOXIDATIONRESISTANCEVALUE，SODVALUEIMPROVED953MALE，943FEMALE，TOTALOXIDATIONRESISTANCEVALUESIMPROVED319MALC，184FEMALEKEYWORDSHIGHEGCGTEATREE；TEAPOLYPHENOL；EGCG；SEPARATIONANDPURIFICATION；FREERADICALELIMINATION；ANTISENILE4福建农林大学硕士学位论文11茶叶概况第一章文献综述我国是最早开发利用茶叶资源的国家，荼圣陆羽在茶经中记载“荼之为饮，发于神农氏，闻于周鲁公”我国古代就已对茶叶的记载大部分是在生理和药理功能方面，比如神农本草经记载了久服茶叶能“安心益气，轻身耐老”本草拾遗记载道“诸药为各病之药，茶为万病之药”顾元庆在茶谱中有。人饮真茶，能止渴、消食、除痰、少睡、利尿道、明目、益思、除烦、去腻，人固不可一日无茶”茶叶从唐代开始传入到日本，朝鲜，而后又迅速传入西方各国，深受世界人民喜爱茶叶已从最初的治疗药物发展成日常的饮料，现在茶叶是当今世界上三大饮料之一在我国，根据茶叶品质的差异和制作工艺的不同，分为绿茶、乌龙荼、红茶、白茶、黑茶和黄茶六大类为了满足我国和世界茶饮爱好者的需求，茶叶工业也发生着巨大的变化在制茶方面，制茶工艺越来越现代化，不断开发出满足不同消费者需求的制作工艺；在茶多酚、EGCG提取分离纯化方面，茶多酚的产品已实现了工业化的生产和生活中的应用，而表没食子儿荼素没食予酸酯EPIGALLOCATECHIN一3GALLATE，简称LEGCG的产品由于其提取纯化难度较大，产量有限，及其在药理方面的应用还仅限于临床阶段。12茶叶化学成分茶叶的化学成分极为复杂，经过分离鉴定的已知化合物约有500种，其中有机化合物有450种以上，无机矿物质15种以上其主要成分可以分为多酚类、芳香类物质、氨基酸和荼氨酸，生物碱、天然色素、糖类等N1下面就上述几种主要成分简要介绍多酚类茶叶中这类物质又叫茶单宁或者茶鞣质，其含量一般在18一36干重之间，它们与茶树的生长发育、新陈代谢和茶叶品质关系非常密切，是决定茶汤滋味、颜色的主要成分，对人体具有重要的生理活性芳香类物质荼树中的芳香类物质又称“挥发性香气组分VFC靠，是茶树中挥发性物质的总称目前为止，已分离鉴定的茶叶芳香物质越700种，但其主要成分仅为几十种，它们有的是红茶、绿茶，鸟龙荼所共的，有的是各自分别5福建农林大学硕士学位论文独特的，有的是在鲜叶生长过程中合成的根据气相色谱等分析，茶叶芳香物质的组成包括碳氢化合物、醇类，酮类、酸类，醛类、酯类、过氧化物类、含硫化合物类、吡啶类等。氨基酸和荼氨酸茶叶中的氨基酸，不仅是组成蛋白质的基本单位，也是活性肽、酶和其他一些生物活性分子的重要组成成分茶叶氨基酸的纽成、含量以及它们的降解产物和转化产物也直接影响茶叶品质氨基酸本身也具有一定的香味，特别是某些氨基酸与茶叶的滋味及香气关系密切茶氨酸是茶树中一种比较特殊的在一般植物中罕见的氨基酸茶氨酸是荼树中含量最高的游离氨基酸，占茶叶干重1一2在茶鲜叶中，一般茶氨酸的含量占干重1一2，某些名优茶含量可超过2生物碱茶叶中含有多种嘌呤碱，其中含量最多的是咖啡碱，咖啡碱是茶叶重要的滋味物质，其与荼黄素以氢键结合后形成复合物具有鲜爽味，咖啡碱对人体具有一定的兴奋作用，因此还具有一定的药理作用茶叶中的生物碱除了咖啡碱以外还有可可碱、茶叶碱，这两种生物碱在茶叶中的含量很低天然色素茶叶中的天然色素包括脂溶性和水溶性色素两大类，脂溶性色素主要为叶绿素和类胡萝卜素。荼鲜叶中的叶绿素约占茶叶干重的03一O8，叶绿素难溶于水类胡萝卜素是一类具有黄色到橙红色的多种有色化合物，一般分为胡萝卜素和叶黄素两大类水溶性色素主要是花黄素、花色素，它们含量约占茶叶干重的45糖类茶叶中糖类物质包括各种单糖，多糖和果胶类物质糖类在新老叶片中的含量是有差异的，老叶糖类含量比较多，新叶比较少鲜叶中多糖的含量约占干重的1其他化学成分茶叶中还含有少量的游离有机酸、微生物、酶、无枳I元素等13茶多酚、E6CO的理化性质茶多酚TEAP01YPHEN01S一般占荼嫩梢干重的20一35，由大约30种以上的酚类物质组成按其化学结构可以分成四类1儿荼素类，属黄烷醇类；2黄酮及黄酮醇类；3花白素及花青素；4酚酸及缩酚酸类其中以儿荼素类化合物最为重要，约占多酚的80J6左右，而儿荼素类中的一表没食子儿荼素没食子酸酯简称LEGCG占儿茶素总量的50左右啪，化学结构如图1表示6福建农林大学硕士学位论文HOH131茶多酚的理化性质图1EGCG的结构式荼多酚是荼汤涩味的主要来源，纯净的茶多酚是以淡黄色至茶褐色的固体粉末或结晶的形式存在的蜘荼多酚具有2一苯并毗喃的苯基碳架，含有两个以上互为邻位的羟基多元酚，故有酚类化合物的通性因此茶多酚具有亲水性，易溶于热水、甲醇、含水乙醇、乙酸乙酯，含水乙醚、含水丙酮及冰醋酸等溶剂，难溶解在氯仿、苯、石油醚等溶剂在酸性条件下稳定，在碱性条件下容易发生聚合反应室温条件下，茶多酚粉末很容易潮解，并被氧化成棕色茶多酚在结构上具有很强的供氢能力，能发生多酚类的颜色反应，并且很容易发生氧化反应，因此是一种很理想的抗氧化剂。在一定的条件下，荼多酚还可以发生降解反应，生成苯酚酸等物质“。1132EGCG的理化性质纯净的ECCC单体是一种白色粉末状固体易溶于热水、甲醇、含水乙醇、乙酸乙酯、含水乙醚、含水丙酮及冰醋酸等溶剂，难溶解在氯仿、苯、石油醚等溶剂在可见光下不显颜色，在紫外光下呈黑色，在278NM波长处有最大的吸收峰EGCG和茶多酚一样可以发生酚类的颜色反应EGCG还能和许多金属离子络合，如ECCC胄G与ZN2、A13离子发生沉淀反应EGCG是一种更强的抗氧化剂，在空气中很容易自动氧化成黄棕色物质D17福建农林大学硕士学位论文14茶多酚，EGCG分离纯化工艺141荼多酚的分离纯化工艺目前对荼多酚的分离纯化工艺己有了相当深入的研究，如溶剂萃取法、离子沉淀法、吸附树脂法、超临界萃取法、盐析法、膜技术纯化法，超声法、微波法等1411溶剂萃取法溶剂萃取法是传统的提取工艺“L。1溶剂萃取法的原理是利用茶多酚在不同溶剂中的溶解度差异进行提取分离的其一般的工艺路线为茶叶原料一溶剂提取一过滤一去杂质一萃取一干燥一荼多酚粗品溶剂萃取法主要有水提取法和有机溶剂萃取法，去杂质常规方法有氯仿脱咖啡碱，柠檬酸溶液或胶原纤维吸附咖啡碱N们，活性炭脱色，石油醚除色素或通过低温静止除杂等姜绍通、潘丽军N11对乙酸乙酷多级逆流萃取的工艺过程进行了理论分析，确定了最佳工艺参数刘仲华等U21系统地研究了茶叶原料品种、溶剂种类、萃取次数等对儿茶素制备工艺的影响，提出了最佳儿茶素制备工艺溶剂萃取法得到广泛应用，主要的优点是操作简单，易于工业化，其缺点是工艺流程长，使用大量的有机溶剂，有机溶剂的回收耗能大，产品纯度不高1412离子沉淀法离子沉淀法的原理是利用金属离子可以与茶多酚形成络合物沉淀下来杨晓萍“31研究了用ZN2沉淀荼多酚的过程中PH值、ZNSO的用量、沉淀时间之间的关系在其工艺下可以分离出高于90纯度的茶多酚蒋建平N帕利用ZN2A1为复合沉淀剂沉淀茶多酚，提取出纯度995J6的茶多酚离子沉淀法的优点是能耗低、选择性好、产品的纯度相对较高，其缺点是会产生一定毒性的金属离子、沉淀时偏确洼的环境下易造成茶多酚的氧化1413吸附树脂法吸附树脂法的原理是利用树脂对荼多酚和杂质的吸附一解吸作用不同来实现分离荼多酚的一般利用硅胶氧化铝、活性炭、聚酰胺、离子交换树脂和大孔吸附树脂等固态物质作为载体，利用树脂特异的选择性，对混合物的进行提取纯8福建农林大学硕士学位论文化徐向群等“51通过对4种阴离子树脂和16种吸附树脂对儿茶素粗品的交换或吸附和解吸性能进行比较，发现922和923吸附树脂对荼多酚有较强的吸附能力和良好的解吸性能王梅D”等通过对4中大孔树脂的筛选，发现荼多酚高吸附量的树3旨NKS3陈海霞“71等通过对15种树脂的静态和动态吸附以及解吸性能的比较，开发了能从茶叶中连续提取荼多糖、茶多酚、咖啡碱的工艺吸附树脂法分离茶多酚，工艺简单、能耗低、可再生、易于实现规模化生产，而且产品的收率和纯度较高但是树脂价格贵，选择性有待于再提高，洗脱的溶剂消耗多，还容易堵塞1414超临界萃取法超临界萃取法SFE是近年来发展起来的一种新型分离技术，它的原理是利用超临界状态下的流体作为萃取荆，在超临界状态下，萃取剂极容易溶解到样品基质中，使萃取组分通过分配扩散作用而充分溶解，从而达到分离目的用于超临界萃取的介质通常是C0C0没有毒性，不会对人体造成伤害，因此超临界萃取法适用于医药、食品添加剂等方面的由于茶多酚在CO中的溶解度不高，而且受到萃取时间、流体流速的影响，此法的一次的提取率低1415茶多酚的其他分离提取工艺盐析法N屯”1利用无机盐饱和溶液使某些物质的溶解度降低，甚至沉淀析出其一般工艺流程为荼多酚粗提液一盐析一过滤一滤液乙酸乙酯萃取一浓缩一干燥一成品膜技术纯化法乜棚利用选择性透过膜作为分离介质，当膜二侧存在压力时，原料侧各个组分有选择地透过膜，从而进行分离目前，主要是利用超滤、微滤等技术手段对可溶性多糖、蛋白质等大分子量物质进行截取以及利用反渗透进行浓缩超声波法M1利用超声波在媒质中传播可使媒质质点在其传播空间内进入振动状态强化溶质扩散，传质，可以加速荼多酚在溶剂里面的扩散速度，使茶多酚更容易分离出来微波法1221利用微波场使分子发生高频运动，扩散速度加快茶多酚在微波9福建农林大学硬士学位论文场的作用下，快速的分离出来利用微波辅助提取，时间上大大缩短，并且减少了污染142EGCG的分离纯化工艺要得到纯度较高的EGCG单体成分，需在分离提取得到茶多酚的基础上进一步分离纯化由于儿茶素各个组分的分子结构差别不大，性质也十分相近，分离难度相对较大目前主要有以下几种方法进行分离纯化1421柱层析分离方法柱层析分离方法是将茶多酚粗品用溶剂溶解后上柱，用一定的洗脱溶剂使茶多酚内的各个组分在特定的填充介质里面分离开来的方法。目前的层祈柱所使用的填料主要有三种类型1吸附型柱硅胶、纤维素、聚酰胺等；2离子交换柱XA02；3凝胶柱TOYOPEARLHW_40、SEPHADEXLH一20。洗脱溶剂主要有甲醇、乙醇、乙酸乙酯等TOZAWAN31斥TOYOPEARLI11I40F作为填充柱分离儿茶素，以丙酮作为洗脱剂，按丙酮浓度梯度进行洗脱，淋洗液易出现气泡，影响分离效果，而且操作不易控制戚向阳比町以SEPHADEXLH一20为填充柱，以40的丙酮为洗脱荆进行分离得到高纯度的EGCG，但是收集得率低，所需时间长，分离最后面严重拖尾，而且丙酮有一定的毒性1422高效液相制备色谱法制备型HPLC可以用于分离纯化出儿荼素中的的单体EGCG其工艺前提是已经得到粗纯化过的儿荼素混合物，经过制备型的HPLC再次分离纯化更纯的儿荼素各个单体物质良边文久等N朝先用葡聚撇SEPHADEXLH20柱分离出一定纯度的儿茶素混合物，然后用制备型的HPLC二次分离制备了儿荼素单体JOSEPHJDALLAG乜司等把传统HPLC中所用的C18柱改进成超高纯C18具有活L睦SUMODS固定相，改进后能有效地分离儿茶素六种组分，但重现性不好利用高效液相制备色谱法来分SEOCO的成本相对偏高，但是其产品的纯度得到较好的保证1423高速逆流色谱法高速逆流色谱法HSCCC是80年代发展起来的一项新技术，其原理是利用高速运转产生的重力场作用使样品在固定相中的分配能力不同，从而大大提高了分10福建农林大学硕士学位论文离能力。这种分离方法是在两相之间进行的，克服了使用固体吸附材料造成的样品的死吸附或降解的缺点，因此样品可最大限度地得以分离杜琪珍等乜钉利用高速逆流层析分离荼多酚中的EGCG，成功分离出6个儿荼素单体组分，但上样量过多的时候，组分会发生严重重叠，分离效果降低1。5荼多酚、EOCO的药理作用随着研究的深入，茶叶中茶多酚类物质的在药理方面和保健方面的功能不断被发现，而EGCG做为茶多酚类物质中最核心的成分也被越来越深入地研究。以下就简述目前几点茶多酚、EGCG在药理方面的作用151抗茵、抗病毒荼多酚对多种细菌、真菌及其多种病毒具有很强的抑制能力。褚敏让铂研究发现茶多酚具有一定的抑制细菌生长能力，对变链菌IN96715有轻微的抗粘附活性李志光乜町等研究在不同浓度下的茶多酚对大肠杆菌，产气杆菌两种细菌的抑制作用，发现荼多酚不同浓度对大肠杆菌具有普遍的抑制作用，而在一定的浓度下对产气杆菌具有强烈的抑制作用日本科学家N蚰研究发现，绿茶和红茶的提取物荼多酚能抑制甲、乙型流感病毒，其中起关键作用的是EGCG日本东京大学的科研人员在发现EGCG能够附着在CD4受体分子上，从而阻止艾滋病病毒对CD4薹M胞的攻击B帕此外，茶多酚、EGCG对甲肝病毒、植物病毒也有很强的抑制作用31,321152抗过敏、抗炎作用荼多酚、EGCG具有抗过敏作用OBEUHIROBUM等D31研究证实，荼多酚中分离出来的四种儿茶素可以抑制由化合物4880诱导的大鼠外周胎大细胞的组胺释放其中HGCG对组胺释放具有明显的抑制活性SUGIYAMAK341在OBEUHIROBUM的基础上进一步研究发现60抑制浓度的EGCG的抑制效果比目前的抗过敏药TRANILAST的抑制效果强LO倍此外，茶多酚。EGCG还具有抗炎作用SWAMALAKSLMLTD钉在动物实验中发现茶多酚、EGCG可以有效的抑制角叉素诱导产生的大鼠的足部水肿，还对囊液的蓄积，内芽组织的生成及墁性关节炎有明显的治疗作用153抗氧化1L福建农林大学硕士学位论文人体内会因为新陈代谢不断产生有害的自由基FREERADICAL，自由基具有很强的氧化能力，可以使体内的不饱扣脂肪酸氧化生成过氧脂质，这些过氧脂质能够消弱和破坏生物膜，影响正常的新陈代谢，从而促发各种炎症，疾病茶多酚、EGCG具有活性的多酚羟基，能够提供质子H，能够与自由基反应，因此具有显著的抗氧化能力茶多酚的清除自由基的能力也明显大于维生素C和维生素E研究表明茶多酚的抗氧化能力是维生素E的18倍，是维生素C的310倍D1OSAWATT3N等研究表明，荼多酚具有强烈的抑制脂质过氧化和DNA被氧化的功能。154抗肿瘤、抗癌，抗突变荼多酚、EGCG对肿瘤、癌症的预防主要是作用在突变阶段的抑制上茶多酚、EGCG对UY和多种致癌物质引起的突变具有抑制作用胡秀芳等D引研究发现茶多酚可以抑制UV引起的皮肤肿瘤。曹明富等聆“研究发现低浓度的茶多酚TJ,Y,抑制致突变物MNNG，EMS和NAN，诱导SOS应答反应茶多酚、EGCG通过影响肿瘤细胞的生长周期来抑制肿瘤细胞的生长，并且还可以使肿瘤细胞生长阻滞在某个生长周期，诱导细胞凋亡AHMADN等H们研究报道，EGCG可以调节表皮癌细胞A431细胞中的CYCLINDL、CDK4和CDK6的蛋白表达，是A431细胞的生长周期停滞在G。G。期，进而导致A431细胞凋亡沈生荣等U研究发现一定剂量的EGCG可以保护由60HDA诱导的PCI2因此的细胞损伤，从而影响PCI2的细胞凋亡155防治心血管疾病心血管疾病在中老年人中是比较常见的，因为随着年龄的增长，机体中的各个组织器官逐渐减退，胆固醇开始堆积，血粘度增大，流动性下降，继而很容易形成血栓，血管壁增厚，管壁的韧性变小，脆性增大，导致高血压、冠心病、心肌梗塞等心血管系统的疾病日本专家“21研究表明EGCG能对胶原和ADP诱导的血小板具有抑制作用陈群等“朝对高凝状态心血管病人服用茶多酚后的抗栓作用进行观察，结果发现茶多酚有明显的抗栓作用，并且对肝功能、肾功能、血糖没有不良的影响陶厚权等町研究发现茶多酚可以降低老鼠血压，并且发现降压作用及时间与剂量成正比关系156抗衰老衰老是积体不可避免的一个自然过程，目前科学家对衰老的机制提出的假说福建农林大学硕士学位论文主要有氧自由基学说、线粒体损伤学说、DNA损伤修复学说，端区假说等但是这些假说都不能全面地解释衰老的现象研究表明茶多酚、EOC；具有抗衰老的功能。林一萍等H帕采用茶多酚处理老年小鼠并与未用茶多酚处理的成年小鼠比较发现，老年小鼠的肝细胞DNA甲基化酶活性比成年小鼠提高，从而延缓老年小鼠的衰老潘喜华等“钉研究发现，利用茶多酚作为果蝇培养基的果蝇会比未添加茶多酚培养基的果蝇的半数死亡时间及平均最高寿命显著延长朱洁H棚等研究发现EGCG可以上调经过多次长、中波紫外线照射引起的人皮肤成纤维细胞的光老化概率157其他药理作用茶多酚、EGCG不仅具有以上几方面的药理作用，而且还具有调节免疫系统“、降血糖、治疗糖尿病的功效此外，还有些报道表明茶多酚可用于消除口臭、减肥、美容等在国内，茶多酚已作为心血管治疗药物投入生产，荼多酚的其他药理作用还停留在临床阶段，还需进一步地深入研究福建农林大学硕士学位论文16茶多酚、EGC6的分离纯化的现状与展望我国的茶园面积和茶叶产量都居世界前列，但茶业的总产值和茶叶附加值却并不高荼多酚于1991年由中国农业科学院茶叶研究所首次工业化生产成功，每年产量仅为2吨其后的LO多年间，茶多酚的生产技术得到了快速的发展。1996年以前，我国生产的荼多酚主要内销，主要用于医药行业，年需求量约40吨，产值约1000万元1999年起，茶多酚开始部分外销，当年的销售量为220吨，产值3000万元2003年的销售量达2000吨，产值已超过3亿元我国的茶多酚、EGCG加工企业大部分集中在江浙两地，近两年西部地区开始兴起，目前全国共有40余家茶多酚中小型加工企业，年总生产能力约4000吨，EGCG在近24年的市场容量主是国际市场分别约是2500KG和400KG左右，目前国内相关企业对含量9598EGCG的报价一般为80120万元KG，因此EGCG具有更广阔的市场前景但EGCG由于其分离难度比较高，分离成本比较高，因此生产规模有限。茶多酚、EGCGI困其药理方面的功能，已成为医药、食品界开发的热点，目前除了荼多酚片剂、胶囊剂等外，作为抗氧化剂和食品添加剂在粮油食品、方便食品、水产品、肉制品、调味品、糖果、饮料等多类食品中均有广泛的应用EGCG具有良好的抗癌作用，已作为抗癌药物投入临床治疗中茶多酚、EGCG有强劲的市场需求，开发和应用前景十分广阔，而荼多酚、EGCG的分离纯化技术也必然越来越成熟14福建农林大学硕士学位论文17本研究的目的及意义随着人们生活质量的不断提高，人们的饮食消费观念也趋向天然化、营养化，保健化茶叶作为一种具有独特保健功效的天然饮料而深受人们喜爱随着科技的发展，茶叶中有效的天然活性成分不断被开发利用而随着研究的深入，茶叶中茶多酚类物质的新功能不断被发现，茶多酚是一种天然无毒的抗氧化剂，具有清除自由基和抗氧化等生物活性，在抑菌，抗病毒、防癌抗癌，抑制肿瘤、防治心血管疾病等方面具有良好功效，并且茶多酚中的EGCG具有很好的抗癌作用目前，茶多酚产品在食品添加剂、日用化工、医药等领域开始大量应用，具有非常广阔的国内外市场，而荼多酚的提取分离技术也在不断的提高，茶多酚产品的生产规模也不断的产业化、成熟化茶叶的产地、品种、鲜叶嫩度不同，荼多酚及茶多酚内EGCG的含量也会有差别，所以原料的选择对荼多酚础GCG的提取分离影响很大福建农林大学农产品品质研究所林金科博士对211个品种、株系进行高含量EGCG的茶树特异资源的筛选，成功筛选出平均新梢EGCG含量高达1534的“1005”株系N盯本研究主要目的在此基础上，对高EGCG含量的“1005”茶树品种进行荼多酚、EGCG的提取分离工艺优化，确定“1005”茶树品种从鲜叶到茶多酚再到EGCG提取分离的一系列最佳提取工艺，通过与普通茶树品种对比进一步表明“1005一茶树品种的茶多酚、EGCG深加工在优质种质资源方面独特优势本研究为以高EGCG含量的“1005力品种作为茶多酚及EGCG产品工业化生产原料进行大规模的产业化生产提供了基础性的研究。，福建农林大学硕士学位论文第二章杀青工艺对鲜叶中荼多酚、EGCG含量的影响荼叶在加工的过程中，通常先会进行杀青对鲜叶进行固样品，然后再加工成各种成茶。而杀青方式的不同会影响固样后鲜叶中的活性成份变化，如茶多酚，EGCG、茶氨酸等研究表明不同杀青工艺会对儿荼素组分如茶多酚、EGCG含量发生变化例。本试验通过对微波杀青、锅炒杀青、蒸汽杀青、烘箱杀青4种不同杀青方式进行比较，以茶多酚、EGCG的含量为评定指标，选出能使茶多酚和EGCG保留量较高的杀青方式1材料与方法11材料福云六号茶叶，一芽三叶标准，采自福建农林大学茶场12试剂与仪器试剂EGCG标准品，上海友思生物技术有限公司；甲醇色谱纯，MERCZ2司；O45ILM有机滤膜仪器WATERS1525高效液相色谱系统；ULTROSPEC2000紫外检测器；SARTORIUS电子天平；80目筛；九阳粉碎机；MEMMER水浴锅；NATIONAL微波炉；DHG一9140A型电热恒温鼓风干燥箱；SHBMA循环水式多用真空泵13方法131鲜叶的处理利用微波杀青、锅炒杀青、蒸汽杀青、烘箱杀青4种不同杀青工艺对鲜叶进行杀青，然后烘干固样微波杀青取鲜叶150G各3份，微波功率800W，微波时间2MIN锅炒杀青取鲜叶150G各3份，锅温200“C300“C，锅炒时间3MIN烘箱杀青取鲜叶150G各3份，烘箱温度120“C，时间3MIN蒸汽杀青取样品150G各3份，蒸汽杀青，时间3MIN固样将4种杀青方法杀青后的茶叶于90烘干40RAIN，含水量锅炒杀青烘箱杀青蒸汽杀青，在茶多酚保留量上微波杀青比蒸汽杀青提高了12718喧蚺拳妯如”加“加，0福建农林大学硕士学位论文2EGCG保留量较高的杀青顺序是微波杀青烘箱杀青锅炒杀青蒸汽杀青，微波杀青在保留EGCG含量方面比锅炒杀青、蒸汽杀青、烘箱杀青提高了168、269、1553综合考察荼多酚含量与EGCG含量来看，杀青顺序依次是微波杀青烘箱杀青锅炒杀青蒸汽杀青4微波杀青是一种可以使茶多酚、EGCG保留量较高的杀青方式，选择杀青方式对鲜叶中荼多酚、EGCG含量有非常关键的影响19福建农林大学硕士学位论文3讨论杀青对茶叶的品质起着决定性作用，它主要是通过高温，破坏鲜叶中酶的活性主要是多酚氧化酶PPO和过氧化物酶POD5，从而阻止鲜叶中的多酚类物质氧化转变成其他物质。因此，在用鲜叶作为提取茶多酚以及进一步提取EGCG的原料，杀青是一项必不可少的工序茶叶中多酚氧化酶PPO和过氧化物酶POD在30一50范围内酶活性最强，因此杀青的关键就是如何使多酚氧化酶PPO和过氧化物酶POD快速失活。本试验所选用的四种不同杀青方式其基本区别就是热量传递介质不同，从而瞬间释放出的热量不一样，对多酚氧化酶PPO和过氧化物酶POD失活及多酚类物质的转化速率也不同蒸汽杀青过程中，由于蒸汽具有湿热作用，而EGCG会由于湿热作用水解氧化，从而使EGCG含量下降烘箱杀青则是以纯铁质作用，水蒸气很快就蒸发，因此EGCG的保留含量比蒸汽杀青高锅式杀青则以铁质和蒸汽双重作用，因此EGCG的保留量介于蒸汽杀青和烘箱杀青之间用微波进行茶叶杀青的基本原理是在微波为450MHZ时，有245X107次S振波，彼此间的碰撞产生了大量的摩擦热量，迅速提高了鲜叶的温度，从而瞬间失活多酚氧化酶PPO和过氧化物酶POD，因此微波杀膏方式可以使EGCG得到最大的保留量微波杀青固样可以使EGCG保留量较高，时间可控、功率可调，速度很快，但也存在排汽能力不够、物料盘透气性不合要求等问题，需要在今后的进一步研究中加以改进同时，就目前来说微波固样还不适合工业化杀青，要使微波杀青应用工业化杀青仍需进一步研究福建农林大学硕士学位论文第三章荼多酚的漫提及分离纯化条件的研究采用五因素五水平的二次正交旋转组合设计，以乙醇为浸提溶剂，探索乙醇浓度、浸提次数、浸提时问、浸提温度、漫提体积比与茶多酚浸出量之间的相关性，并建立相应回归方程进行数学模型上分析对三种比较合适分离茶多酚的大孔树脂进行筛选，氟逢出最合适分离茶多酚的树脂类型DM301，并通过试验得TDM301树脂分离纯化荼多酚的最佳工艺条件1茶多酚的浸提11材料与方法111材料八仙荼叶荼末，取粉碎后过80目筛112试剂与仪器试剂乙醇分析纯仪器ULTROSPEC2000紫外检测器SARTORIUS电子天平；80目筛；九阳粉碎机；MEMMER水浴锅；SHBIIIA循环水式多用真空泵；DPS分析软件113方法采用五因素五水平的二次正交旋转组合设计方案如表1，分析乙醇浓度、浸提次数、浸提时间、浸提温度、浸提体积比与荼多酚浸出量之间的相关性以29茶粉为原料，根据下面五因素水平编码值表的测定各个因素水平下荼多酚浸出量，茶多酚浸出量以29荼粉中含有茶多酚的质量表示表1荼多酚浸提条件五因素水平编码值表乙醇浓度J1XL浸提次数XZ浸提时间MINX，浸提温度X浸提体积比X，00OOOO，I，5311L1L1如卯如如OOOOO9，51，1C_I，T，21M伯加21OQ吨福建农林大学硕士学位论文12结果与分析121数学模型的建立通过茶多酚浸提条件五元二次正交旋转组合设计结构矩阵进行试验，得到结果见表2表2荼多酚浸提条件的五元二次正交旋转组合设计结构矩阵及结果处理号X。XLX，XXS茶多酚的浸出量MGG36O000O5971王E兜置乳矗ZL殳争T74126O7SO56963L9355335O拶掘鲫钉们诵”仰”“”弱“铊“卯如“朽如钉“卯钳卯铝“”诣钉0Q1Q1LQLLQLQLOOOOOOOOQ2OOOOOOOOOLO1QLQLTL_LQLQOODOOO屯2OOOOO口OOOOOLQLLO以1LQ以LLQQOOOOT2OOOOOOOOOOOOOLL1Q以QQ1LL10以QOO屯2OOOOOOOOOOOOOOOLLLLLLQQ以ODQQQ屯2OOOOOOOOOOOOOOOOO，0，0，加UNN巧K”埔”加N控“拍”勰”搴N让“药福建农林大学硕士学位论文表2的结果用DPS软件进行数学模型分析，以荼多酚浸出量为应变量Y，乙醇浓度、浸提次数、浸提时间、浸提温度、浸提体积比五个因素为自变量，进行多元分析，建立以下回归方程Y573882495XL1817X21752X32092X940X51914X12_840X22928X321803X421124XS2O200X1X2618XLX31758XLX1200X1X5341X2X3O94X2X1524X2X5586X3X4329X3X5209XX5利用DPS软件对以上回归方程进行试验结果方差分析，结果如下表3表3五元二次正交旋转组合试验结果方差分析表从表3的方差分析中得出失拟均方显著性检验F14700F1A一337，达到显著水平，说明五个因素与荼多酚浸出量关系之间的密切程度达到极显著水平122主效应分析福建农林大学硕士学位论文在O【O10显著水平上剔除不显著项后，简化后的回归方程为Y573882495XL1817X21752X32092X1914X928X1803X21124X1758XLX1524X2X5从以上方程可以得出，荼多酚浸提条件五因素与茶多酚浸出量的关系，5个因素的影响大小分别为乙醇浓度浸提温度浸提次数浸提时间浸提体积比I23单因素效应分析在CTO10显著水平上剔除不显著项后，其他因子为零水平前提下，寻求单一因子与荼多酚浸出量的关系，得到以下各个因素的偏回归方程YL573882495X广1914X12Y2573881817X2Y3573881752X3928X32Y573882092X一1803X2YS573889235X22根据上述各个因子的偏回归方程，以茶多酚浸出量为应变量Y，五个处理水平为自变量X，各个因素在不同处理水平上对茶多酚浸出量的关系如图4芒700目羽啷裔550坻转4002151050051152理水平乙醇浓度漫提次数浸提时问漫提温度一漫提体积比图4在不同处理水平上各个因子对茶多酚浸出量影响通过图4各偏回归方程曲线图分析各个因子在不同处理水平上与荼多酚浸出量的关系乙醇浓度在浸提过程中的影响福建农林大学硕士学位论文从图4中的乙醇浓度的方程曲线得出，乙醇浓度与荼多酚浸出量的关系为抛物线的关系，抛物线的曲线下降幅度比较大，乙醇浓度的变化对茶多酚浸出量的影响是比较大的，乙醇浓度越高，荼多酚浸出量的下降量越大茶多酚浸出量在处理水平一05水平乙醇浓度为50达到最大值，而在高于乙醇浓度50或者低于乙醇浓度50时，均呈下降的趋势浸提次数在浸提过程中的影响从图4浸提次数的方程曲线得出，浸提次数与荼多酚浸提量呈上升直线关系，但是直线的斜率相对较低，即随着浸提次数的增加，荼多酚浸出量的增加相对比较平缓。因此我们选择浸提次数时，为了节约原料耗材，以浸提次数4次为最佳的浸提次数浸提时间在浸提过程中的影响从图4中的浸提时间的方程曲线得出，并非浸提时间越长，荼多酚的浸出量越多，浸提时问与茶多酚浸提量的关系呈抛物线的关系，即茶多酚浸出量随着浸提时间的增加而减少，茶多酚可能随着浸提时间的增加成分发生变化当浸提时间在处理水平1时浸提时间50MIN，荼多酚浸出量达到最高值浸提温度在浸提过程中的影响从图4中的浸提温度的方程曲线得出，浸提温度与茶多酚浸出量呈抛物线关系，曲线的幅度上升相对也比较大，浸提温度在处理水平O5浸提温度为70的时候，荼多酚浸出量达到最高水平，此时是最佳的浸提温度浸提体积比在浸提过程中的影响从图4中的浸提体积比的方程曲线得出，浸提体积比与茶多酚浸出量大约呈抛物线的关系浸提体积比的抛物线整体上看来是比较平缓，浸提体积比在处理水平O浸提体积比为150水平时，荼多酚浸出量达到最高值124最佳浸提方案确定综合对五个因素结果分析可以得出，荼多酚的最佳浸提条件是浸提溶剂乙醇浓度50、浸提次数4次、浸提时间50MIN、浸提温度70、浸提体积比为150福建农林大学硕士学位论文13讨论荼叶的浸提是指将茶叶加入溶剂中，使茶叶中各种可溶性化学成分溶出，从而使茶叶中可溶物与不可溶物达到完全分离的过程在对茶叶内含物浸出的动力学研究发现，荼叶内合物从茶叶内部扩散至茶叶表面这一过程是整个浸出的限速阶段，这一阶段的浸出速率与浸出溶剂水或者乙醇等溶剂有关，而与溶质茶叶内含物即无关B茶多酚浸提条件试验的结果分析也证实了浸提溶剂在对其他整个浸提过程的影响比其他因素的影响要大由于茶多酚是一类热稳定性差的物质，在温度较高的条件下，易发生氧化反应，从而失去活性，所以在茶叶浸取的时候，要考虑温度对茶多酚漫提的影响，试验也进一步说明了温度对茶多酚浸提的影响仅次于浸提溶剂浸提次数、浸提时间、浸提的体积比对茶多酚浸提的影响相对较小，但是在产业化过程中，应该考虑到其成本因素，因此在进行产业化过程中应该就浸提次数、浸提时间、浸提的体积比之间选择一个最佳的平衡点目前茶多酚浸提溶剂主要是水溶液和乙醇溶液，以乙醇作为浸提溶剂可以提高茶多酚的浸出率，但是考虑到乙醇的低毒性和浸提的成本，一般在产业化生产上的适用性不高本试验结果显示高浓度的乙醇不利于荼多酚的浸出，而低浓度的乙醇可以提高荼多酚的浸出量，综合考虑生产成本和效益，可以在产业化生产中寻求以低浓度乙醇为浸提溶剂，并且对乙醇进行回收再利用的茶多酚浸提的生产路线从茶多酚浸提的其他4个浸提因素分析上说明了茶多酚的浸提是一个极其复杂的多因素互作效应的过程，而进一步揭示茶多酚浸提中多个因素浸提条件如何互相作用的的浸提机理仍然进一步研究福建农林大学硕士学位论文2茶多酚的分离纯化21材料与方法211材料八仙茶末，粉碎后过80目筛212试剂与仪器试剂乙醇分析纯；丙酮分析纯；甲醇分析纯；仪器26MM50CM普通层析柱；DML01、DM301大孔树脂，天津海光化工有限公司；H1020大孔树脂，天津南开大学化工厂；U1TROSPOC2000紫外检测器；SARTORIUS电子天平；80目筛；九阳粉碎机；MEMMER水浴锅；SHBIIIA循环水式多用真空泵；RE5203旋转蒸发器；HX一1050恒温循环器213方法1供试液的制备按茶粉水2400的质量比，于沸水中浸提2次，过滤，合并澄清液，作为供试液2树脂的预处理树脂使用前，需根据使用要求进行不同程度的预处理，目的是将树脂内孔残存的未聚合单体与致孔剂、分散剂、防腐剂等有机残留物除去，提高树脂洁净度，提高树脂使用的安全性用水除去水溶性杂质用有机溶剂除去脂溶性杂志再用吸附介质除去残留的其它溶剂，以免影响树脂的吸附量3