Catechin 兒茶素

兒茶素 Catechin

茶屬於山茶科（Theaceae），原產地在中國大陸南部，中國是世界上最早發現、利用及栽培茶樹的國家。根據秦漢時代《神農本草經》推論，茶應在神農時代，距今約 4,000~5,000 年前就被發現，做為藥用，至唐朝以後逐漸普及為飲料。

茶葉製造依據發酵的程度，可分為以下三種：

1.不醱酵茶，如綠茶。

2.半醱酵茶，如包種茶。

3.全醱酵茶，如普洱茶、紅茶等。

醱酵愈完全，也愈會破壞茶葉中有益人體的化合物(如維生素C等)；相反的，不醱酵茶較能保持茶葉中的有效成份，因此屬不發酵茶類的綠茶，保留了茶葉原葉中絕大部分的健康因子，其衍生出的保健功效，廣為養生保健者所喜愛。

茶多酚(Tea Polyphenols)，茶多酚為茶葉中酚類物質的總稱，包含至少七種重要的兒茶素物質。
兒茶素（Catechin），又稱兒茶酚，是茶葉中黃烷醇類物質的總稱，兒茶素是茶多酚中最重要的一種，約佔茶多酚含量的75%到80%，也是茶的苦澀味的來源之一。兒茶素依結構的不同可分為沒食子酸酯化型態及游離型兩種類型。 EGCG和ECG是沒食子酸酯化型的兒茶素，因為在基本結構上有一個沒食子酸鹽(gallate)，所以生理活性比游離型態的EC、EGC高，而且以EGCG的抗氧化生理功效最高。 其抗氧化能力是由於兒茶素可以抑制催化自由基形成酵素的活性，螯合自由基形成的鐵離子而將其清除。 

型態	種類	佔乾葉中的比例(mg/100mg)
沒食子酸 酯化型態	EGCG(Epigallocatechin gallate,表沒食子兒茶素沒食子鹽)	13.37
	ECG(Epicatechingallate,表兒茶素沒食子鹽)	2.91
游離型態	EC(Epicatechin,表兒茶素)	0.55
	EGC(Epigallocatechin,表沒食子兒茶素)	0.44
	C(Catechin,兒茶素)	0.02
其他	GA(Gallic Acid)	0.52
	GCG(Gallocatechin gallate)	0.26

Epigallocatechin gallate

 

Epicatechingallate

Gallocatechin gallate

 

Catechin

 

Gallic Acid

  來源
 

(1) 天然的來源 : 茶葉中即有兒茶素

(2) 建議攝取量 : 兒茶素可隨沖泡茶葉溶入茶汁中，取得相當方便。但沖泡茶葉也會產生相當3~5%的咖啡因，因此單純想要藉由喝茶來獲得足量兒茶素，而忽略掉咖啡因所帶來的負面影響，如產生心悸、減緩身體對鈣質的吸收速率等壞處，並不容易。因此如果想要兒茶素帶來的益處,可服用經過濃縮精製的兒茶素。建議每天服用500毫克的兒茶素，方能達到養生保健的效果

(3) 製造方式 :

兒茶素的製造流程大致上可分為萃取與純化兩大部分，萃取式利用水、

ethyl acetate  等為溶劑，將兒茶素從茶葉中萃取出來，而純化是利用化學

或物理方法將所萃取出的萃取液中之非兒茶素成分去除，目前最常被使用

來純化的儀器就是 HPLC；有關兒茶素（多元酚）萃取或純化的相關技術

相當多，但方法大同小異，選取其中四種敘述如下：

1. 日本專利昭 61－130258，以 chloroform/methanol 先去除茶葉中之咖啡因，再以 ethyl acetate  萃取加水濕潤之茶葉，然後乾燥，即可製得粗兒茶素粉末。
2. 日本專利平 4－20589 則是先以熱水萃取茶葉，然後將茶湯濃縮到高濃度，再以 acetone  處理，去除不溶解的成分之後加 ethyl acetate  萃取兒茶素，所製得之兒茶素粉末的純度可達至 60％。
3. 以綠茶碎粉以 methanol浸泡2天萃取後，加入 hexane去除葉綠素，並加chloroform去除咖啡因及生物鹼，然後以ethyl acetate萃取兒茶素，再使用冷凍乾燥即可製得兒茶素粉末。
4. 將茶葉置入 10％的ethanol溶液中，經超音波震盪20分鐘後過濾，接著使用離心機做進一步的過濾，再利用HPLC使其分離並純化。

01. 優良的抗氧化自由基清除劑：

氧氣佔空氣的20%，呼吸作用乃藉由吸氧放出二氧化碳。氧氣在人體的代謝過程中，產生活性氧及自由基，這些物質可破壞人體細胞中脂肪、蛋白質及基因等功能，造成細胞老化或死亡等現象，導致腦血管疾病、癌症等疾病，綠茶中所萃取的兒茶素等，如EC、EGC、ECG、EGCg等，能防止體內活性氧和自由基的產生。科學家發現，脂蛋白的過氧化作用和動脈硬化、糖尿病的發生有密切關係。隨著年齡增加，過氧化脂質的累積，導致心血管及慢性疾病的比例逐漸增加。兒茶素類能抑制低密度脂蛋白(Low Density Lipoprotein，簡稱LDL)的過氧化(preoxidation)反應，且能阻止自由基的產生。因此補充兒茶素能減少心血管疾病的發生。研發人員指出，兒茶素能有效地抑制老鼠肝及腎臟中細胞過氧化脂質的生成。目前已知維他命C、E及胡蘿蔔素能和抗脂質氧化有關，而兒茶素的功能比維他命E高出二十倍，並且能減少活性氧對染色體的破壞。

A. 油脂抗氧化劑：為天然的油脂抗氧化劑，其抗氧化性優於 BHA、BHT(人

工合成抗氧化劑)及維他命 E。

B. 色素保護劑：可防止天然食品著色劑(B-胡蘿蔔素)的降解褪色，其效果

較傳統保護劑－維他命 C 高出 20 倍。

C. 清除自由基：可清除人體產生的過多自由基以保護細胞膜的結構，並減

緩人體衰老。Kansas 大學的研究人員，在研究中發現專屬配方的綠茶萃

取菁華含有 EGCg（Epigallocatechin Gallate）的化學物質，經證實它比

眾所周知的抗氧化劑，如維生素 E 和 C 以及紅酒中的抗氧化物等，對細胞、

DNA（遺傳物質）可產生更強的保護，使之免受自由基的破壞

02.除臭劑：

由於兒茶素對除去甲硫醇臭味有良好的效果，日本利用兒茶素製成商品化

之除臭口香糖、香菸濾嘴，以除去抽煙著之口臭。並且藉由清除腸道細菌的功能，減輕排泄物的臭味。 作用機轉
兒茶素的特有化學結構能幫助身體清除自由基；人體內的自由基的產生來自於平常的新陳代謝、外界環境汙染、農藥、重金屬汙染、紫外線、電磁波、濫用藥物、心情憂鬱緊繃等，而在身體內聚積。
自由基包括超氧化陰離子(superoxide anion) ，氫氧自由基(hydroxyl radical)及過氧化氫( hydrogen peroxide)等，細胞內可經由超氧化物歧化脢及榖胱苷肽過氧化酶及過氧化氫酶等，或藉由食物中攝取的維他命C、E，β胡蘿蔔素或兒茶素等，將過多的自由基清除。
自由基及活性氧具有相當活潑的特性，因為帶有一不成對的電子，所以極不穩定，能破壞細胞或組織，引起慢性病，加速老化或導致癌症等。
許多種疾病，例如腦中風、動脈硬化、糖尿病、癌症及老年癡呆症及老化等，一般相信和自由基無法有效清除有關。
研究報告指出兒茶素能有效地清除體內的自由基及活性氧分子，而清除的效率，決定於兒茶素的結構中氫氧基(OH)的數量，EC、EGC、ECg及EGCg分別有5、6、7及8個氫氧基，氫氧基愈多，效率就愈高。
因為EGCg含有8個氫氧基，研究人員經常以EGCg的含量判別兒茶素的品質，EGCg佔兒茶素的10-50%，而且是其中最重要的成份，抗氧化能力約維他命C及E的50-100倍，即使是綠茶一杯，所獲得的抗氧化能力，也大於花椰菜及菠菜等。
因此兒茶素中的EGCg是清除自由基抗氧化的利器，研究人員並運用於增加身體抗衰老能力上。 

03.抗菌、抗病毒及改變人體腸內微生物之分佈：

兒茶素抗菌及抗病毒之功能，早在中國唐宋時期的醫學書籍中已有記載並早已用茶入藥來治療。近代科學研究確認兒茶素對很多引起人類致死之細菌（如肉毒桿菌）有抑制的效果，同時又不至傷害腸內益菌（如乳酸菌）的繁衍因此具有整腸的功能。對於引起人類皮膚病的多種病菌，兒茶素亦有很強的抑制作用。紅茶中提煉出的多元酚類對流行性感冒病毒（Influenza virus）有極強的不活化作用，此點在動物細胞體外培養試驗中已獲證實，但若細胞已被病毒感染後才接觸兒茶素類，則抗病毒之效果很差。由此推論兒茶素類的抗病毒功效係屬於預防性質，並建議應在感冒流行期間喝茶以預防感染。

04.防齲作用：

茶葉具防齲作用，一般多認為是茶中「氟」的功能，當然氟元素可以取代牙齒中羥磷灰石的羥基成為氟磷灰石，使牙釉質對酸的侵蝕具有強抵抗力。然而兒茶素類能強烈制生齲菌（Streptococcus mutans），臨床上也證明兒茶素類可明顯減少菌斑及牙周指數，但對口腔中其他微生物沒有影響。

05.抑制血壓上升：

腎臟細胞中藉由Angiotensin Converting Enzyme(ACE)的作用，將血Angiotensin I 轉變血管緊張素II(Angiotensin II)，血管緊張素II能使血管內的平滑肌收縮而導致血壓增加，科學家發現兒茶素能抑制ACE酵素的作用，而阻止血管緊張素II的產生而降低血壓，防止高血壓保護血管。根據人體試驗報導：健康 日攝取 500 毫克兒茶素，經三個月測定其飲食前血壓，發現攝取後的擴張壓與收縮壓都顯著下降，證明攝取兒茶素有抑制血壓上升的功用。

06.抑制血糖上升：

兒茶素類對部份的醣分解酵素（如α-amylase及sucrase）有抑制作用，因此當人體攝取醣類時能扺制醣類的分解，降低血糖。

07.抑制血液中膽固醇濃度上升：

日人竹尾忠－以動物試驗證實含 EGCG 0.5％－0.1％之食物能降低血漿中總膽固醇、游離膽固醇、LDL 膽固醇及三酸甘油脂之量，同時增加好的 HDL 膽固醇含量。

08.抗輻射及紫外線：

由調查發現二次大戰居住廣島遭受原子彈輻射感染的日本人移居產茶區長期飲茶後，比未移居產茶區者其壽命較長且健康狀況良好。同一時期法國與前蘇聯之研究者證實茶中之多元酚類對照鍶 90 的小白鼠有防護效果，認為兒茶素類有防輻射之功能

09.抗癌及腫瘤

癌症的發生和細胞核中，致癌基因的活化、外在生活環境及飲食等有關，從公共衛生上的研究報告指出，飲用綠茶可減少癌症的罹患攝護腺癌、口腔癌的機會，亦有報導指稱每天飲用十杯綠茶對肝和消化道腫瘤的高發生族群的療效特別顯著。科學家認為綠茶中抗癌的成份和茶多酚有關，也發現在人體乳癌細胞株中，綠茶能減少血管內皮生長因子的表達，茶多酚中的EGCg更能抑制人體內皮細胞中血管分化的功能。

10.防治胃潰瘍、改善便祕

胃中的幽門螺旋菌酵素會分泌出鹼性亞摩尼亞﹐能包覆細菌不致為胃酸殺死﹐兒茶素則能阻止鹼性亞摩尼亞分泌﹐做到抑制胃潰瘍的功效。兒茶素亦證實能抑制大腸內細菌的胺生成脢，具有整腸止瀉作用，並可紓解便祕症狀。兒茶素本身具有極強的中和活性，在消化道中能吸附胃腸道中的毒素，便隨著尿液及糞便排出，達到體內環保的功效。

交互作用 :  

如服用含鐵或礦物質時,為避免兒茶素還原這些元素降低吸收率,建議服用藥後兩小時再使用兒茶素為佳。 

綠茶具有抗凝血作用，會加強抗凝血處方藥，例如warfarin等的藥效，所以要避免同時服用。如果平時有服用阿斯匹靈來預防血栓習慣的人，也應該降低綠茶素的攝取劑量。