雅安藏茶对亚硝酸盐清除作用的研究展望

摘要 亚硝酸盐是一种常用的食品添加剂，在人体消化道的酸性环境中可能会与人体吸收的食物或水中的次级胺结合，生成强致癌性的亚硝胺，清除人体内亚硝酸盐和阻断亚硝胺的合成是防癌的有效途径。雅安藏茶是一种地方特色性黑茶，属于后发酵茶，是藏族人民的生活必需品，其富含的茶多糖、有机酸、膳食纤维、黄酮类化合物、没食子酸等活性成分对清除亚硝酸盐及阻断亚硝胺合成具有良好的效果，综述了这些活性成分对亚硝酸盐清除作用的研究进展，并对今后深入研究雅安藏茶中的活性成分、多种活性成分的协同作用以及这些活性成分清除亚硝酸盐、阻断亚硝胺合成的具体作用机制进行了展望，以期引导人们科学饮用雅安藏茶，为对雅安藏茶防癌功能的进一步研究和功能性藏茶饮料的开发提供理论指导。

关键词 雅安藏茶；亚硝酸盐；活性成分；清除作用

中图分类号 TS272.7  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）23-0005-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.23.002

Research Prospect of the Scavenging Effect of  Yaan Tibetan Tea on Nitrite

HU Yan1，2

（1.Yaan Quality Inspection and Testing Institute（Yaan Institute for Food and Drug Control），Yaan，Sichuan 625000;2.National Tea Product Quality Inspection and Testing Center （Sichuan），Yaan，Sichuan 625000）

Abstract Nitrite is a common kind of food additive.In the acidic environment of human digestive tract，the nitrite may combine with secondary amines in food or water absorbed by human body to produce strong carcinogenic nitrosamines.Scavenging nitrite and blocking the synthesis of nitrosamine are effective ways to prevent cancer.Yaan Tibetan tea is a kind of dark tea with local characteristics and belongs to post-fermented tea，and is the daily necessity of the minority living in the Tibet region.Yaan Tibetan tea is rich in multiple active constituents such as tea polysaccharides，organic acids，dietary fiber，flavonoid compounds and gallic acid，which have a good effect on scavenging nitrite and blocking the synthesis of nitrosamine.The paper reviewed the research advances of nitrite scavenging effect of the active constituents in Yaan Tibetan tea，and the future research on the active constituents in Yaan Tibetan tea，the synergistic effect of multiple active constituents，and the specific mechanism of these active constituents in scavenging nitrite and blocking the synthesis of nitrosamine were prospected，in order to guide people to drink Ya'an Tibetan tea scientifically，and to provide theoretical guidance for the further study of cancer prevention function of Ya'an Tibetan tea and the development of functional Tibetan tea beverage.

Key words Yaan Tibetan tea;Nitrite;Active constituent;Scavenging effect

基金項目 2021年度雅安市高层次人才科研项目： 科技创新创业苗子工程重点项目。

作者简介 胡燕（1982—） ，女，四川雅安人，高级工程师，博士，从事茶叶资源开发与利用及茶叶检测等工作。

收稿日期 2022-06-07；修回日期 2022-12-18

黑茶是我国六大茶类之一，是以一定成熟度的鲜叶为原料，经杀青、揉捻、渥堆、干燥等工序而制成的茶类［1］，渥堆是形成其独特品质的关键工艺，在长时间的渥堆发酵过程中，在有微生物参与的酶促作用和湿热作用下，茶叶内含成分发生氧化、缩合、分解等一系列反应，生成了更加复杂的有利于黑茶品质形成的物质［2］，从而形成了独特的色香味品质，同时也为黑茶产生新的不同于其他茶类的药理和保健功能提供了可能。雅安藏茶属于黑茶类，被誉为“雪域高原上的维生素”、藏族同胞的“生命之茶”，主要供应西藏、甘肃、青海以及四川的甘孜、阿坝、凉山等地藏区消费。近年来，随着人们对健康养生的关注以及对藏茶保健作用认识的日益加深，“藏茶汉饮”兴起，雅安藏茶的潜在功效也被不断发掘和证实［3-4］。

硝酸盐、亚硝酸盐普遍存在于植物、空气、土壤和饮用水中，肉制品和蔬菜是百姓日常生活消费的主要食品，亚硝酸盐是目前允许限量使用的食品添加剂，主要用于肉类加工，可起到呈味、发色、抑菌、稳定等作用［5-6］，但亚硝酸盐具有强氧化性，人体若摄入过量的亚硝酸盐可将血液中正常的血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，导致低氧血症，造成机体组织缺氧而引起亚硝酸盐中毒［7-9］；同时，亚硝酸盐是强致癌物N-亚硝胺的前体物，可在人体内发生各种胺类反应，形成亚硝胺，引起核酸代谢紊乱或突变，从而诱发癌变［10］。硝酸盐供给植物氮肥，用于合成氨基酸、蛋白质、叶绿素、核酸等营养和遗传物质，人体摄入的硝酸盐主要来源于蔬菜，其在人体中可通过唾液及肠道中硝酸盐还原菌的作用转变为亚硝酸盐，表现出亚硝酸盐的毒性，因此清除人体内亚硝酸盐和阻断亚硝胺的合成是防癌的有效途径之一［11］。现有研究表明，茶叶具有清除亚硝酸盐、阻断N-亚硝基化合物合成的作用，周才琼等［12-13］在体外模拟人体胃液pH条件下测定了自然冲泡下不同浓度茶样浸出液对亚硝酸根的清除率，结果表明在较低的固液比时清除率随浓度的增加而增大；祁琪等［14］用茶叶和亚硝酸钠处理蚕豆根尖细胞，发现微核数有明显降低，说明茶叶对亚硝酸钠引起的遗传损伤有抑制或修复作用。雅安藏茶富含茶多糖、有机酸、膳食纤维、黄酮类化合物、没食子酸等活性物质，具有良好的保健功效。该研究综述了茶多糖、有机酸、膳食纤维、黄酮类化合物和没食子酸等物质对亚硝酸盐的清除作用，并对利用雅安藏茶清除亚硝酸盐、阻断亚硝胺合成的研究方向进行了展望，以期为进一步开发雅安藏茶的利用价值提供理论依据，为对雅安藏茶防癌抗癌和保健功能的进一步研究提供参考。

1 茶多糖对亚硝酸盐的清除作用

茶多糖是茶叶中具有生物活性的一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白，由糖类、蛋白质、果胶等物质组成，其含量及组成成分等与茶叶的老嫩程度、茶树的年份、产地和品种等都有一定的关系，制茶原料越粗老，茶多糖含量越高［15-17］，雅安藏茶一般采用1芽3～5叶的新梢作为原料，富含茶多糖［18］，同时，作为后发酵茶，由于糖苷酶、蛋白酶、水解酶等酶类对茶叶中糖类、蛋白质的水解作用，形成了相对长度较短的糖链和肽链，因此雅安藏茶中茶多糖的生物活性较强［19］。张庭廷等［20］在模拟胃液条件下研究了茶多糖对亚硝酸钠的清除作用，结果表明在胃液pH下茶多糖对亚硝酸钠有强烈的清除作用，1 mL 500 μg/mL的茶多糖对20 μg亚硝酸钠的清除作用达到91.45%。

2 有机酸对亚硝酸盐的清除作用

有机酸是茶叶的主要活性成分之一，含量约为茶叶干物质总量的3%［21］。茶叶中有机酸种类和含量的变化幅度较大，与品种、产地、制作工艺特别是发酵程度有关，发酵程度越高，有机酸含量越高，常秋［22］研究表明，茶叶在渥堆发酵后有机酸的总量明显上升，推测是因为各种物化动力使茶叶在渥堆时新陈代谢加快，而有机酸作为糖、脂等多种物质代谢的中间产物，其含量会随代谢加快而上升；同时，在渥堆过程中，微生物可分泌多种胞外酶如多酚氧化酶、纤维素酶、果胶酶和蛋白酶等，这些胞外酶催化茶叶内含物质发生氧化、降解、聚合、转化，使有机酸含量上升［23］。雷雨［2］对我国不同类别黑茶的有机酸含量进行了测定，雅安藏茶中康砖茶的有机酸含量为2.22%～2.90%，均值为（2.67±0.32）%，在不同类别黑茶样品中处于较高水平；常睿等［24］的研究表明，康砖茶中的琥珀酸平均含量显著高于其他地区的黑茶；胥伟［25］从康砖茶中分离出12株真菌菌株，主要集中于曲霉属、毛霉属、枝霉属和根霉属，其中黑曲霉是康砖茶渥堆过程中的优势菌种之一，能分泌多种有机酸，而米根霉是一类可产乳酸的真菌。

茶叶中的有机酸有很强的抗氧化能力，对茶多酚、维生素等组分的抗氧化活性有明显的增效作用。由于亚硝酸根中的氮处于中间价态，在化学反应中既能被氧化又能被还原，当有机酸与亚硝酸盐反应时，具有还原性的有机酸中的羧羟基可与亚硝酸根作用，失去电子形成羰基，亚硝酸根得到电子形成NO。同时，有机酸提供的酸性环境能有效抑制硝酸盐还原菌的生长，可使亚硝酸盐自身发生氧化还原反应而被降解［26-27］。商景天等［28-29］研究表明，乳酸、琥珀酸、草酸、酒石酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸等有机酸均对亚硝酸盐具有较高的降解作用；徐柯等［27］对不同有机酸降解亚硝酸盐能力的研究表明，各有机酸降解亚硝酸盐能力的大小顺序依次为草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、乙酸、乳酸、富马酸；吴香兰［30］研究表明，黑茶发酵过程中产生的大量有机酸能降低肠道内pH，而酸性降低更有利于阻断N-亚硝基化合物的合成。

3 膳食纤维对亚硝酸盐的清除作用

膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收，而在人体大肠中能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其类似物质的总和，以能否溶解于水可分为不溶性膳食纤维（IDF）与水溶性膳食纤维（SDF）2大类，IDF的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、原果胶和壳聚糖等，SDF的主要成分为水溶性β-葡聚多糖和水溶性戊聚多糖等［31］。茶叶中的膳食纤维由纤维素、半纤维素、木质素、原果胶和果胶等物质组成，主要存在于茶叶的细胞壁中，以IDF为主。杨晓萍［32］对茶叶中IDF吸附亚硝酸根的研究表明，IDF对亚硝酸根有明显的吸附作用，尤其在模拟人体胃环境条件下的吸附能力较强。制茶原料越粗老，茶叶中膳食纤维的含量越高，雅安藏茶中的膳食纤维含量丰富，其在渥堆工序中产生的大量有机酸是质子的良好供体，可促使纤维素中的糖苷键断裂，产生新的还原性末端，使膳食纤维的大分子聚合度不断下降，部分纤维类物质因此而发生降解和转化，从而使SDF的含量不断增加［13，33］，而SDF对亚硝酸根具有更强烈的吸附作用，杨晓宽等［34］研究表明，IDF吸收亚硝酸根的能力为3.80 mg/g，SDF吸收亚硝酸根的能力為7.14 mg/g。雅安藏茶中富含的膳食纤维尤其是SDF能通过吸附降低亚硝酸根对人体的危害，保护人体的胃肠健康。

4 多酚类物质对亚硝酸盐的清除作用

茶多酚又名茶鞣质或茶单宁，是一类存在于茶树中的多元酚的混合物，占茶叶干重的15%～35%，以儿茶素类为主，其占茶多酚总量的60%～80%［35-38］。茶多酚有很强的抗氧化性［39］，其具有能提供质子的分子结构，当提供质子后会形成氧负离子，并发生电子转移，使茶多酚形成醌类，亚硝酸根被还原［40］，对亚硝酸盐具有清除作用，可阻断亚硝胺在人体内的合成［41］。李玲等［42］在模拟胃酸体系中研究了茶多酚对亚硝酸盐清除能力和二乙基亚硝胺生成的影响，结果表明随着茶多酚浓度的增加，茶多酚对亚硝酸盐的清除能力增强，并能最终完全抑制二乙基亚硝胺的形成。雅安藏茶在渥堆发酵过程中，茶多酚在湿热及微生物作用下会发生一系列的氧化、缩合、水解反应，其含量逐渐降低，向着茶黄素、茶红素和茶褐素的方向转化［43］。雷雨［2］测定了不同类别黑茶的茶多酚含量，雅安藏茶的茶多酚含量在所有被检测的黑茶样品中处于中间水平，含量范围为8.63%～15.99%。

没食子酸是植物水解单宁的前体物质，是茶叶中多酚类物质的重要组成部分，占茶叶干重的0.5%～1.4%［44］。发酵类茶叶的没食子酸含量普遍高于不发酵茶。雅安藏茶在加工过程中，以酯型儿茶素为主的多酚类成分氧化衍生成茶色素的同时，会伴随着没食子酸的大量生成，这是由于在渥堆过程中，茶叶中的没食子单宁在微生物分泌的单宁酶作用下可水解产生没食子酸，酯型儿茶素也可通过湿热作用而水解形成简单儿茶素和没食子酸［45］。雅安藏茶在加工过程中没食子酸含量总体是增加的，且增幅很大，郭俊凌等［44］测定了雅安藏茶中的没食子酸，其含量为（1.326±0.018）%。虽然雅安藏茶中的茶多酚含量不高，但有机酸和没食子酸含量丰富，其对亚硝酸根均具有清除作用，同时也是导致在制茶过程中pH降低的主要成分，而茶多酚在酸性介质中更容易将亚硝酸盐还原成NO［46］。

黄酮类化合物泛指以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物，是一类植物次生代谢产物，属于多酚类物质，有着广泛的生物活性［47］。茶叶中的黄酮类化合物主要指黄酮及其糖苷和黄酮醇及其糖苷，其中常见的黄酮苷苷元有山奈酚、槲皮素、杨梅素和芹菜素等，连接的糖基部分主要有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖等［44］。黄酮类化合物是茶叶中的重要生物活性物质，是一种天然的抗氧化剂，雅安藏茶在渥堆过程中，黄酮类化合物在高温高湿作用下易发生水解，将糖基释放，从而以游离形式存在，具有良好的亚硝酸盐清除能力；在弱酸性条件下，黄酮类化合物具有与亚硝酸盐发生氧化还原反应竞争性地抑制胺类与亚硝酸根结合进而产生致癌性N-亚硝胺的能力，雅安藏茶中的有机酸含量丰富，其与黄酮类化合物共同作用可增强对亚硝胺合成的阻断能力；同时，雅安藏茶耐于久藏，在贮藏过程中其内含物质会进一步发生降解、聚合、转化。乔小燕等［48］的研究表明，随着贮藏年份的增加，康砖茶的总黄酮含量呈显著增加的趋势，贮藏期为1年的康砖茶中总黄酮含量为（10.87±0.26） mg/g，贮藏期为22年的康砖茶中总黄酮含量为（12.14±1.56） mg/g，贮藏过程中黄酮含量的上升可能是以结合形式存在的黄酮类化合物转化成游离形式而溶出。

5 展望

硝酸盐与亚硝酸盐广泛存在于食品中，硝酸盐本身对人体无害或毒性相对较低，但进入人体的硝酸盐一部分可能通过唾液及肠道中硝酸盐还原菌的作用转变为亚硝酸盐。亚硝酸盐具有急性毒性，同时，亚硝酸盐在人体消化道的酸性环境中可能会与人体吸收的食物或水中的次级胺结合，形成强致癌物质亚硝胺，引起核酸代谢紊乱或突变，从而诱发癌变。雅安藏茶是一种地方特色性黑茶，由于雅安独特的土壤状况、气候条件、湿度特性等以及藏茶制作工艺的特殊性造就了雅安藏茶独特的口味和功效，其富含茶多糖、有机酸、黃酮类化合物、膳食纤维、没食子酸等活性成分，现有研究表明这些化学成分均具有清除亚硝酸盐的作用；但由于雅安藏茶作为一种复杂的混合物体系，其各种内含活性成分对亚硝酸盐的清除作用和对亚硝胺合成的阻断作用受多种因素影响，目前尚缺乏直接的试验证据来详细阐述雅安藏茶在人体内清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成的作用机制，因此还需对此进行深入研究。

5.1 深入研究雅安藏茶中的活性成分

雅安藏茶中富含的茶多糖、膳食纤维、黄酮类化合物等活性成分是清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成的物质基础，但这些复合物的成分和分子结构复杂，很难被彻底分离鉴定。因此，需结合现代分离纯化、结构鉴定和含量测定技术，对上述活性成分进行提取和分离纯化，确定对清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成起主要功效的单体成分并进行结构鉴定，选择合适的检测方法对其含量进行测定，同时，与其他产地的黑茶和其他茶类进行比较，研究其差异性。还需对雅安藏茶中有机酸的种类和含量进行深入研究，并对在渥堆发酵过程中茶多酚发生氧化、缩合、水解反应后生成的茶黄素、茶红素和茶褐素等大分子复合物进行系统研究，探究其是否具有清除亚硝酸盐或阻断亚硝胺合成的能力。雅安藏茶在渥堆过程中有微生物参与，目前对这些微生物的种类已基本研究清楚，这些微生物分泌的多种胞外酶可催化茶叶内含物质发生氧化、降解、聚合、转化，使有机酸含量上升，但雅安藏茶中微生物群落的具体作用机制还有待深入研究，可采用现代分子生物学技术，结合扫描电镜观察研究雅安藏茶中微生物个体的发育特征，并进一步探明雅安藏茶中微生物的代谢机理与调控机制。

5.2 系统研究雅安藏茶中多种活性成分的协同作用

经过渥堆发酵的雅安藏茶，茶叶中以儿茶素为主的多酚类化合物的含量下降，生成新的活性物质，雅安藏茶中的活性成分是一种复杂的混合物体系，茶叶清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成的功效并非单一化合物作用的结果，而是多种活性成分的协同作用，由于原料来源不同、加工方法的差异、各有效成分的组成、含量及比例的不同，会导致其功效受多因素影响，因此需对雅安藏茶中具有清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成功效的活性成分间是否具有协同作用进行研究验证，深入研究各活性成分间的量效关系，同时，通过试验研究雅安藏茶中的其他特征性成分如茶褐素等是否对亚硝胺合成具有协同阻断作用，是否会增强对亚硝酸盐的清除能力。

5.3 研究雅安藏茶中活性成分的具体作用机制

在对雅安藏茶清除亚硝酸盐、阻断亚硝胺合成的物质基础进行系统研究后，还需通过细胞学实验、动物模型实验、代谢组学等方式开展雅安藏茶的临床基础性研究，研究茶多糖、有机酸、膳食纤维、黄酮类化合物和没食子酸等物质清除亚硝酸盐、阻断亚硝胺合成的具体作用机制，深入到细胞水平、分子水平，进一步明确关键信号通路和主要靶向的基因或蛋白，阐明其分子机理，在此基础上进一步开展人体临床试验，系统研究雅安藏茶在人体内阻断亚硝胺合成的作用机制，以及人体在食用含亚硝酸盐的食物后不同时间饮用雅安藏茶及饮用量对体内外源性亚硝酸盐清除效果的差异，累积人体临床数据，为通过科学饮用雅安藏茶来对人体内的亚硝酸盐和亚硝胺进行控制，从而为预防和治疗癌症提供理论指导，为功能性藏茶饮料和抗癌药物的开发提供理论依据，这也将会进一步提升雅安藏茶的综合利用价值，扩大雅安藏茶的消费市场，对助推雅安藏茶产业的发展、提高企业的经济效益、带动雅安地方特色经济的发展有重要意义。

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