陳露，尹禮國(guó)*，張超，朱文優(yōu)，楊陽

1(宜賓學(xué)院 農(nóng)林與食品工程學(xué)部，四川 宜賓， 644000)2(固態(tài)發(fā)酵資源利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 宜賓， 644000)

發(fā)酵食品是指通過微生物(如細(xì)菌、酵母菌和菌絲體真菌)以及酶促作用使食品成分發(fā)生變化而得到的食品或飲料[1]。目前，主要通過“自然發(fā)酵”或“接種發(fā)酵劑發(fā)酵”來生產(chǎn)發(fā)酵食品。自然發(fā)酵又稱“自發(fā)發(fā)酵”或“野生發(fā)酵”，主要利用食品原輔料或加工環(huán)境中自然存在的微生物來進(jìn)行食品加工，自然發(fā)酵食品包括泡菜、酸菜和榨菜等。接種發(fā)酵劑發(fā)酵又稱“培養(yǎng)依賴性發(fā)酵”，主要利用已經(jīng)商業(yè)化的優(yōu)良菌種進(jìn)行食品加工，通過此方法所得的發(fā)酵食品包括開菲爾、康普茶和納豆等[2]。

發(fā)酵食品因具有制作方法簡(jiǎn)單、能夠延長(zhǎng)食品保質(zhì)期、富含多種有益成分(如維生素、膳食纖維、有機(jī)酸、礦物質(zhì)、益生菌和氨基酸等)、原材料來源廣等優(yōu)勢(shì)，極大地推動(dòng)了食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]。在食品發(fā)酵過程中，由于受原輔料質(zhì)量、發(fā)酵環(huán)境以及發(fā)酵微生物等諸多因素的影響，不可避免會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，如金黃色葡萄球菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌和大腸桿菌等致病菌。同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽、生物胺、丙烯酰胺和雜環(huán)胺等有害成分[4]。

隨著天然產(chǎn)物開發(fā)的逐漸興起，包括茶多酚在內(nèi)的天然植物多酚因具有分布廣泛、生理活性效應(yīng)高、無毒副作用等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為食品科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[5]。在此，本文重點(diǎn)論述了發(fā)酵食品的分類和功效，茶多酚的功效及其在發(fā)酵食品中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，以期為發(fā)酵食品的安全性研究及品質(zhì)調(diào)控提供參考。

1 發(fā)酵食品概述

1.1 發(fā)酵食品分類

發(fā)酵食品種類較多，主要包括發(fā)酵乳制品、發(fā)酵蔬菜、發(fā)酵豆制品、發(fā)酵肉制品、谷物發(fā)酵產(chǎn)品和酒精發(fā)酵飲料等，圖1表示國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的典型發(fā)酵食品。

圖1 典型發(fā)酵食品Fig.1 Typical fermented foods

發(fā)酵乳制品是通過乳酸菌、雙歧桿菌、酵母菌等特定微生物發(fā)酵牛奶獲得的，如酸奶、奶酪和開菲爾等[6]。其中，開菲爾是一種發(fā)酵乳飲料，它起源于高加索山脈，主要通過在牛奶中添加一種稱為“開菲爾谷物”的發(fā)酵劑生產(chǎn)[1]。研究表明，開菲爾中含有比普通酸奶多60%的β-半乳糖苷酶，這種酶可以水解乳糖，從而降低飲料中的乳糖濃度。研究表明，與未發(fā)酵的牛奶相比，開菲爾中的乳糖含量降低了30%。因此，開菲兒發(fā)酵乳飲料特別適合乳糖吸收不良的人食用[7]。

發(fā)酵蔬菜主要包括泡菜、酸菜、榨菜、辣白菜以及康普茶等植物發(fā)酵產(chǎn)品。其中，泡菜是最常見的液態(tài)發(fā)酵蔬菜，尤以“四川泡菜”最為出名。酸菜、榨菜和辣白菜通常是固態(tài)或半固態(tài)腌制發(fā)酵蔬菜?？灯詹枋亲钍軞g迎的植物發(fā)酵飲料之一，其酒精和二氧化碳含量很低。傳統(tǒng)的康普茶是通過紅茶(或綠茶)、白砂糖和多種發(fā)酵劑(如乳酸菌、醋酸菌和酵母菌等)在有氧和常溫下發(fā)酵而成[8]。由于具有較低的pH值，康普茶能夠抑制幽門螺桿菌、大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌和空腸彎曲桿菌等致病菌的生長(zhǎng)。此外，即使在中性 pH和熱變性后，康普茶也能夠抑制病原菌的生長(zhǎng)[9]。

發(fā)酵豆制品主要包括納豆、腐乳、豆豉、醬油和味噌等[10]。納豆起源于日本，通常指的是“伊藤引”納豆(也稱黏性納豆)，這種納豆主要通過將先浸泡好的豆子在 121 ℃ 下蒸煮 35～45 min，然后接種 104～106個(gè)納豆枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilisnatto)孢子/g，隨后在35～47 ℃ 下發(fā)酵 12～20 h制成的。優(yōu)質(zhì)納豆表面呈白色黏液狀，風(fēng)味獨(dú)特，質(zhì)地柔軟，呈淡黃色，攪拌時(shí)會(huì)產(chǎn)生像絲一樣的黏性物質(zhì)[10]。味噌又稱面豉醬，是以黃豆為主原料，加入鹽及發(fā)酵劑(如米曲霉、釀酒酵母和乳酸菌等)發(fā)酵而成[11]。

發(fā)酵肉制品主要包括香腸、臘肉、火腿和培根等。香腸主要通過在腸衣(通常是動(dòng)物腸衣)內(nèi)填充粉碎、切塊或切碎的肉，然后經(jīng)過乳酸菌(如清酒乳桿菌、彎曲乳桿菌和植物乳桿菌)和微球菌等細(xì)菌發(fā)酵，采用煙熏、曬干或其他干燥方式加工而成的發(fā)酵食品。發(fā)酵肉制品不僅具有獨(dú)特的風(fēng)味、口感和質(zhì)地，還能延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，同時(shí)也是人體所需益生菌的良好來源[12]。

谷物發(fā)酵產(chǎn)品主要是以玉米、小麥、大米、小米、高粱、蕎麥、大麥等谷物為主要原料，經(jīng)酵母菌、乳酸菌等發(fā)酵微生物發(fā)酵而成[13]。目前，谷物發(fā)酵產(chǎn)品主要包括各種發(fā)酵面包、糕點(diǎn)以及各種含乙醇的飲料，如啤酒、白酒等[13]。發(fā)酵酒精飲料主要以蘋果、葡萄、柑桔和桑葚等果蔬為主要原料，經(jīng)酵母菌、乳酸菌等發(fā)酵劑發(fā)酵而成。首先，利用酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生乙醇，隨后，乳酸桿菌屬、片球菌屬、酒球菌屬和明串珠菌屬等乳酸菌利用體系中殘留的糖和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)酸，并賦予產(chǎn)品最終的感官性質(zhì)和品質(zhì)特性[14]。

1.2 發(fā)酵食品的功效

最初，人們主要通過發(fā)酵來延長(zhǎng)食品(尤其是時(shí)令生鮮食品)的保質(zhì)期。迄今，發(fā)酵仍是最古老、最經(jīng)濟(jì)的食物加工方法之一[15]。發(fā)酵不僅能夠改善食品風(fēng)味，對(duì)人體健康還有許多益處。在食品發(fā)酵過程中，以乳酸菌為代表的微生物能夠合成維生素(如葉酸、核黃素、維生素B12、維生素 K2)、礦物質(zhì)、生物活性肽、細(xì)菌素、胞外多糖等有益物質(zhì)[1]。發(fā)酵還可以將某些化合物轉(zhuǎn)化為具有生物活性的代謝物。例如，乳酸菌可以將不同類型的黃酮糖苷轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的游離型黃酮苷元[15]。經(jīng)過發(fā)酵，蛋白質(zhì)和碳水化合物的消化率以及維生素、礦物質(zhì)和異黃酮等有益物質(zhì)的生物利用度也得以提高。此外，經(jīng)過發(fā)酵，食品中毒素和抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)含量也會(huì)減少。例如，大豆經(jīng)過發(fā)酵之后，植酸濃度降低[16]。

已有研究發(fā)現(xiàn)，食品發(fā)酵過程中產(chǎn)生的生物活性肽具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗過敏、降血壓、降血脂等作用。最重要的生物活性肽亞組是血管緊張素-1-轉(zhuǎn)換酶(angiotensin-1-converting enzyme,ACE)抑制肽，它是在牛奶發(fā)酵過程中形成的。其中，纈氨酰-脯氨酰-脯氨酸和異亮氨酰-脯氨酰-脯氨酸具有明顯的抗高血壓作用[17]。此外，與未發(fā)酵的牛奶相比，發(fā)酵牛奶具有更高的抗氧化活性。這是由于發(fā)酵乳中的乳蛋白水解后能夠釋放生物活性肽(如α-乳清蛋白、β-乳球蛋白和 α-酪蛋白)，這些物質(zhì)增強(qiáng)了發(fā)酵食品的抗氧化能力[17]。

發(fā)酵產(chǎn)生的胞外多糖具有抗氧化、抗糖尿病、抗癌、降低膽固醇和免疫調(diào)節(jié)特性等潛在益處。胞外多糖在宿主-微生物相互作用中也起著重要的作用。它們參與微生物定殖、附著和免疫調(diào)節(jié)，并保護(hù)細(xì)菌壁免受極端條件(如溫度、滲透壓、pH或光照)的影響[18]。

由于發(fā)酵食品中含有大量的乳酸菌、酵母菌等益生菌，這些益生菌也會(huì)帶來許多健康益處，如預(yù)防抗生素相關(guān)性腹瀉、預(yù)防細(xì)菌感染以及治療炎癥性腸綜合征、小兒急性腹瀉和幽門螺桿菌感染等[9]。已有研究發(fā)現(xiàn)，在味噌樣品中發(fā)現(xiàn)的乳球菌GM005，能夠產(chǎn)生一種具有強(qiáng)抗菌活性的細(xì)菌素，可抑制枯草芽孢桿菌、乳酸片球菌和植物乳桿菌等許多細(xì)菌的生長(zhǎng)[11]。PARLINDUNGAN等[12]研究發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌 41G對(duì)抗生素最敏感，且對(duì)膽汁鹽、苯酚和氯化鈉脅迫具有較高耐受性。

2 茶多酚概述

2.1 茶多酚的結(jié)構(gòu)與組成

茶起源于中國(guó)，由茶樹的葉子制成。目前，茶已成為世界上最受歡迎的非酒精飲料之一。據(jù)悉，世界上超過三分之二的人都有飲茶的習(xí)慣[19]。根據(jù)加工方式不同，可將茶分為綠茶、白茶、黃茶、烏龍茶、紅茶和黑茶六類。其中，黑茶的發(fā)酵程度最大，其次是紅茶(完全發(fā)酵)、烏龍茶(半發(fā)酵)、黃茶(部分發(fā)酵)、白茶(輕微發(fā)酵)和綠茶(不發(fā)酵)[20]。茶葉主要由3.5%～7%的無機(jī)化合物和93%～96.5%的有機(jī)化合物組成。其中，茶多酚約占有機(jī)化合物的18%～36%。研究發(fā)現(xiàn)，兒茶素(黃烷醇類)是茶中的主要多酚類物質(zhì)，占茶多酚總量的60%～80%，占茶葉干重的12%～24%[21]。常見的兒茶素包括表兒茶素(epicatechin，EC)，表沒食子兒茶素(epigallocatechin，EGC)，表兒茶素-3-沒食子酸酯(epicatechin-3-gallate，ECG)和表沒食子兒茶素-3-沒食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate，EGCG)4種(圖2)。其中，EC和EGC被稱為非酯型兒茶素(或簡(jiǎn)單兒茶素)，ECG和EGCG被稱為酯型兒茶素(或復(fù)雜兒茶素)。在上述兒茶素中，EGCG含量最高，約占兒茶素總量的65%，其次分別是EGC、ECG和EC[21]。此外，綠茶中還含有少量的其他多酚，如甲基黃嘌呤、黃酮醇、花青素、茶沒食子素、奎尼酸沒食子酸、酚酸、縮酚酸以及其他黃酮類化合物[21]。紅茶中的兒茶素在發(fā)酵過程中，被氧化和二聚化成橙黃色的茶黃素，或聚合成紅色的茶紅素。烏龍茶是一種部分發(fā)酵的產(chǎn)品，含有的多酚主要包括兒茶素、茶黃素和茶紅素[19]。

圖2 茶葉中主要兒茶素的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.2 Chemical structures of the major catechins in tea

2.2 茶多酚的功能特性

在茶葉中，多酚類物質(zhì)不僅含量豐富，而且也是一類具有多種功能特性的生物活性化合物，具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗炎、預(yù)防糖尿病、降血脂和降血糖等功效。

2.2.1 抗氧化活性

抗氧化活性是指活性物質(zhì)通過抑制氧化鏈反應(yīng)的起始或傳播途徑，或形成穩(wěn)定的自由基，以延緩或抑制脂質(zhì)或其他分子氧化的性質(zhì)。食物中的脂質(zhì)氧化(即自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng))主要包括3個(gè)階段，自由基在第一階段產(chǎn)生[1]。體外研究表明，茶多酚分子中存在的活性羥基能夠與食品體系(如脂肪、油和乳液)中甘油三酯氧化過程中產(chǎn)生的自由基(如過氧自由基、羥自由基等)相互作用，并將其清除，從而終止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生。由于在鐵、銅、鋅等過渡金屬存在下，自由基和脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生能力增強(qiáng)，茶多酚可通過發(fā)揮其優(yōu)異的過渡金屬螯合能力，防止過渡金屬催化的自由基形成[2]。體內(nèi)研究表明，茶多酚可通過提高血漿中還原型谷胱甘肽的含量以及增強(qiáng)抗氧化酶(如過氧化氫酶、血紅素加氧酶1、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶、谷胱甘肽還原酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶等)的解毒活性，來間接發(fā)揮抗氧化作用[3-4]。

目前，茶多酚已成為最重要的天然抗氧化劑之一，其抗氧化能力通常與羥基的結(jié)構(gòu)、位置和數(shù)量有關(guān)。一般情況下，羥基數(shù)量越多，其抗氧化能力越強(qiáng)。因此，在4種兒茶素中，EGCG的自由基清除活性最強(qiáng)，其次是 ECG、EC 和 EGC[5]。此外，茶多酚的抗氧化活性也受濃度、溶解度、活性基團(tuán)對(duì)氧化劑的可及性以及產(chǎn)品的穩(wěn)定性等因素影響[22]。

2.2.2 抗菌和抗病毒活性

已有研究表明，茶多酚對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、空腸彎曲桿菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌、鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌等多種致病細(xì)菌和植物源真菌都有較好的抑制作用[23]。此外，當(dāng)茶多酚與有機(jī)酸(如蘋果酸、酒石酸、苯甲酸等)、乳酸鏈球菌素等細(xì)菌素或 EDTA 等螯合劑聯(lián)合使用時(shí)，其抗菌活性增強(qiáng)[19]。

茶多酚可通過與細(xì)菌細(xì)胞膜上的磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺雙分子層結(jié)合，改變相關(guān)結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞膜的損傷。細(xì)菌的細(xì)胞膜一旦發(fā)生損傷，其與宿主細(xì)胞以及與其他細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)合能力受到抑制，細(xì)菌分泌有毒物質(zhì)的能力大大降低。同時(shí)，其耐藥性也減弱[24]。由于細(xì)菌主要通過結(jié)合其他細(xì)胞誘發(fā)一系列的疾病。因此，茶多酚的抗菌活性能夠降低細(xì)菌的致病性和毒害作用[21]。NAKAYAMA等[25]研究發(fā)現(xiàn)，EGCG可以通過抑制枯草芽孢桿菌細(xì)胞膜中寡肽 ATP 結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、青霉素結(jié)合蛋白 5和磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等多種膜蛋白的活性，從而抑制其生長(zhǎng)繁殖。LEE等[26]研究了EGCG對(duì)糞腸球菌的影響，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，經(jīng)EGCG處理7 d之后，糞腸球菌的生長(zhǎng)和其生物膜的形成明顯受到抑制，細(xì)菌數(shù)量明顯減少。

此外，茶多酚還具有較好的抗病毒作用。EGCG對(duì)單純皰疹病毒、腺病毒、人乳頭瘤病毒和乙型肝炎病毒等具有較好的抗病毒活性[27]。同時(shí)，對(duì)人類免疫缺陷病毒、丙型肝炎病毒、埃博拉病毒、寨卡病毒、西尼羅河病毒和豬繁殖和呼吸道病毒等RNA病毒也具有很好的抗性[28]。茶多酚可附著在病毒血凝素上，阻止病毒與細(xì)胞的靶受體結(jié)合，從而阻止病毒傳播。同時(shí)，還會(huì)改變病毒的包膜結(jié)構(gòu)，防止病毒感染其他細(xì)胞[27]。此外，茶多酚的結(jié)構(gòu)與其抗病毒活性存在一定的構(gòu)效關(guān)系，具有3-沒食子?；?′-OH基團(tuán)的兒茶素往往表現(xiàn)出更高的抗病毒活性[27]。

2.2.3 抗炎活性

正常情況下，抗炎細(xì)胞因子，如白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-4、IL-10、IL-11、IL-13等維持正常組織穩(wěn)態(tài)和腸道通透性。然而，促炎細(xì)胞因子，如腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor，TNF-α)、IL-1b 和IL-6的產(chǎn)生會(huì)破壞正常生理狀況，誘導(dǎo)產(chǎn)生炎癥。

體外研究表明，茶黃素可通過下調(diào)IL-1、IL-6、TNF-α、趨化因子配體 8、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloprotease，MMP)- 3、MMP-8 和 MMP-9等炎癥因子，提高牙齦角質(zhì)形成細(xì)胞抗炎活性[29]。此外，EGCG和EGC可通過抑制IL-6、IL-8和MMP-2的產(chǎn)生和環(huán)氧化物酶-2的表達(dá)，發(fā)揮對(duì)原發(fā)性類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎滑膜成纖維細(xì)胞的抗炎作用。其中，EGCG的抗炎作用最強(qiáng)[29]。體內(nèi)研究表明，茶多酚主要通過抑制脂氧合酶、環(huán)氧化物酶-2、一氧化氮合酶等促炎酶的活性，以及調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄因子(如絲裂原活化蛋白激酶、NF-κB、核因子-紅細(xì)胞2、激活蛋白1)等方式，發(fā)揮抗炎活性[19]。LIU等[30]研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚(300 mg/kg BW)可顯著減輕大鼠急性力竭運(yùn)動(dòng)介導(dǎo)的炎癥。此外，EGCG通過降低小鼠體內(nèi) TNF-α、IL-6、一氧化氮合酶和環(huán)氧化物酶-2等炎癥因子水平，提高 IL-10抗炎因子水平，從而降低小鼠患敗血癥的風(fēng)險(xiǎn)。LAKSHMI等[31]研究發(fā)現(xiàn)，EGCG通過降低 P65 蛋白的表達(dá)，抑制了 NF-κB 介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活途徑。

2.2.4 預(yù)防糖尿病

糖尿病是世界上最常見的代謝性疾病之一，可誘發(fā)多種并發(fā)癥。目前，糖尿病腎病、糖尿病心血管、糖尿病神經(jīng)病變、糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病肝病等并發(fā)癥的發(fā)生率和死亡率逐年增高[32]。已有研究表明，茶多酚可以通過降低胰島素耐受性、抑制胰島素信號(hào)通路、保護(hù)胰島B細(xì)胞、清除自由基和減少炎癥等方式來增強(qiáng)胰島素作用，從而預(yù)防和治療糖尿病及并發(fā)癥[32]。例如，EGCG可減少腫瘤壞死因子，并阻斷胰島素受體底物Ⅰ與胰島素受體的相互作用[22]。一項(xiàng)研究表明，在我國(guó)，常喝茶的人比不喝茶的人患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)低50%。每天喝超過 1 杯茶，患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)將降低14 %[33]。

2.2.5 其他功能活性

茶多酚還具有護(hù)肝、降低膽固醇、降血脂、降血糖、神經(jīng)保護(hù)、心血管保護(hù)、抗癌和抗肥胖等多種活性。

肝臟作為生物體最重要的臟器之一，在人體和動(dòng)物體發(fā)揮重要作用。MAITI等[34]研究表明，EGCG通過抑制溶血磷脂酸(肝纖維化激活元件)并增強(qiáng)絲裂原活化蛋白激酶(p38、Erk1/2 和 c-jun 激酶)磷酸化，從而降低肝纖維化風(fēng)險(xiǎn)。該課題組還發(fā)現(xiàn)，茶多酚通過激活甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白，增強(qiáng)低密度脂蛋白受體的表達(dá)，使HepG2細(xì)胞中膽固醇水平降低了30%。IMRAN等[35]研究發(fā)現(xiàn)，茶紅素可顯著降低血脂蛋白膽固醇質(zhì)量濃度(約0.01 mg/mL)。TANG等[22]研究發(fā)現(xiàn)，EC和 EGCG 可通過甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白網(wǎng)絡(luò)來減少血脂異常。此外，茶多酚可通過控制抗氧化酶和谷胱甘肽水平，減少認(rèn)知缺陷，從而起到神經(jīng)保護(hù)作用[35]。研究表明，每天攝入含有 200～300 mg EGCG 的綠茶對(duì)心血管有很好的保護(hù)作用。在抗癌活性方面，已有研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚對(duì)肺癌、胃癌、食道癌、腸癌、胰腺癌、肝癌、乳腺癌、皮膚癌和結(jié)腸癌等具有抗癌特性，其可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白分子和誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯來抑制腫瘤發(fā)生[36]。目前，隨著生活水平的提高，由營(yíng)養(yǎng)過剩導(dǎo)致的肥胖人群越來越多。研究發(fā)現(xiàn)，每天攝入含有270～1 200 mg兒茶素的綠茶可減輕體重和脂肪堆積，因此，茶多酚在抗肥胖方面也具有一定活性效應(yīng)[36]。

2.3 茶多酚的代謝和生物轉(zhuǎn)化

現(xiàn)有研究表明，當(dāng)茶多酚進(jìn)入人體后，主要在肝臟中代謝，也有少量在腸道微生物的作用下發(fā)生代謝或生物轉(zhuǎn)化[37]。

2.3.1 茶多酚在肝臟中的代謝

本論文主要以EGC在肝臟中的代謝為例進(jìn)行闡述。當(dāng)茶多酚進(jìn)入肝臟后，主要經(jīng)歷3種類型的代謝，包括甲基化、葡萄糖醛酸化和硫酸化(圖3)[37]。EGC的甲基化是指兒茶酚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶(catechol-O-methyltransferase，CMOT)催化甲基從S-腺苷-L-甲硫氨酸轉(zhuǎn)移到具有鄰二酚(兒茶酚)結(jié)構(gòu)的多酚中。在此過程中，EGC與甲基基團(tuán)結(jié)合，主要形成4′-甲基表沒食子兒茶素結(jié)合物。茶多酚的葡萄糖醛酸化是指尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(uridine diphosphate-glucuronosyltransferase，UDP-GT)催化葡萄糖醛酸從 UDP-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移到EGC中，主要形成7-葡萄糖醛酸表沒食子兒茶素結(jié)合物。EGC的硫酸化是指苯酚磺基轉(zhuǎn)移酶催化硫酸鹽部分從3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸鹽轉(zhuǎn)移到EGC的羥基上，主要形成3′-硫酸表沒食子兒茶素結(jié)合物。經(jīng)肝臟代謝之后，代謝物進(jìn)一步進(jìn)入其他組織和腎臟中，最終經(jīng)膽汁和尿液排泄。此外，沒有被代謝的多酚將以游離態(tài)的形式在血液中循環(huán)。

圖3 EGC代謝圖Fig.3 Metabolism of EGC

2.3.2 茶多酚在腸道微生物作用下的生物轉(zhuǎn)化

茶多酚在腸道微生物的作用下，首先被水解成各種苷元，然后被進(jìn)一步代謝成各種芳香酸。在此過程中，黃酮醇主要產(chǎn)生羥基苯乙酸，黃酮和黃烷酮主要產(chǎn)生羥基苯丙酸，黃烷醇主要產(chǎn)生苯戊內(nèi)酯和羥基苯丙酸，隨后，這些酸被進(jìn)一步代謝為苯甲酸衍生物，如4-羥基苯甲酸、3, 4-二羥基苯甲酸、3-甲氧基-4-羥基-馬尿酸等[36]?，F(xiàn)有研究表明，經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的茶多酚代謝物可能高于器官和組織產(chǎn)生的代謝物，部分代謝物可能成為評(píng)估茶多酚攝入量與人體健康相關(guān)性的生物標(biāo)志物，如3-羥基馬尿酸[37]。因此，茶多酚的微生物代謝物具有重要研究意義。

經(jīng)腸道菌群生物轉(zhuǎn)化后，部分代謝物具有重要生理作用。已有研究表明，羥基苯乙酸可以抑制血小板聚集[38]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，沒食子酸、香草酸、丁香酸和原兒茶酸等代謝物能夠通過調(diào)節(jié)線粒體代謝，增強(qiáng)線粒體功能，從而有助于延緩細(xì)胞衰老。

此外，茶多酚代謝物能夠調(diào)節(jié)腸道微生物菌群的組成，使菌群數(shù)量維持在相對(duì)平衡狀態(tài)，以抑制或減輕由于代謝失衡而引發(fā)的相關(guān)疾病(如肥胖)的發(fā)生[36]。同時(shí)，已有研究發(fā)現(xiàn)，人體中茶多酚代謝物可通過改善人體特異性腸道有益菌的活性，在防止病原體感染、刺激免疫系統(tǒng)和調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激等方面發(fā)揮著重要作用。比如，茶多酚代謝物能夠通過增強(qiáng)腸道中乳酸桿菌、雙歧桿菌和擬桿菌等有益微生物活性，進(jìn)而促進(jìn)丁酸鹽的產(chǎn)生，這種物質(zhì)具有促進(jìn)線粒體功能、改善大腦健康、減少結(jié)腸炎并預(yù)防結(jié)腸癌等作用[36]。

3 茶多酚在發(fā)酵食品中的應(yīng)用

茶多酚可從天然來源的茶葉中獲取，不含任何具有毒副作用的化學(xué)成分，因此具有較大的開發(fā)利用價(jià)值。目前，茶多酚主要在發(fā)酵肉制品、發(fā)酵乳制品和谷物發(fā)酵產(chǎn)品中應(yīng)用較多。

3.1 茶多酚在發(fā)酵肉制品中的應(yīng)用

目前，茶多酚在發(fā)酵香腸、臘肉、火腿等發(fā)酵肉制品中的應(yīng)用較多。同時(shí)，在培根、蝦醬等發(fā)酵肉制品中也有應(yīng)用。

一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，將綠茶茶多酚加入土耳其干發(fā)酵香腸之后，香腸中腐胺、酪胺和組胺含量顯著降低。其中腐胺平均含量從107.50 mg/kg降低到70.45 mg/kg。酪胺平均含量從99.42 mg/kg降低到64.31 mg/kg。組胺平均含量從255 mg/kg降低到175 mg/kg。此外，與對(duì)照組相比，添加茶多酚，香腸中硫代巴比妥酸值也明顯降低(從0.95 mg/kg 降低到0.42 mg/kg)。由此可知，茶多酚在提高香腸的抗氧化性和安全性等方面發(fā)揮著重要作用[39]。

SIRIPATRAWAN等[40]研究發(fā)現(xiàn)，添加茶多酚之后，豬肉香腸的硫代巴比妥酸值也顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，表明茶多酚可增強(qiáng)豬肉香腸的抗氧化性。此外，將含有茶多酚的殼聚糖膜用于豬肉香腸包裝，發(fā)酵20 d時(shí)，與未添加茶多酚的豬肉香腸相比，添加茶多酚后，豬肉香腸的菌落總數(shù)、酵母菌和霉菌數(shù)明顯降低，分別從(4 365.16±0.17) CFU/g降至(331.13±0.09) CFU/g、從(109 647.8±0.08) CFU/g降至(1 479.11±0.23) CFU/g。表明茶多酚可以顯著抑制金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和大腸桿菌等有害微生物的生長(zhǎng)。也有將茶多酚(1%)與乳酸鏈球菌肽(10 000 IU)聯(lián)合應(yīng)用于土耳其發(fā)酵香腸中的研究，研究發(fā)現(xiàn)，在4 ℃和10 ℃下發(fā)酵28 d之后，香腸中的單核細(xì)胞增生李斯特菌數(shù)量顯著減少(減少量>100 CFU/g)[41]。

ZHAO等[42]研究了茶多酚對(duì)臘肉、香腸和火腿等發(fā)酵食品的影響。研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，在臘肉中添加0.1%的茶多酚，能較好地抑制酸價(jià)和過氧化值，且使肉色呈色效果更好，利于臘肉保鮮。向鴨肉發(fā)酵香腸添加0.3%～0.4%的茶多酚能降低其氧化速度，而且香腸的色澤更好，保質(zhì)期延長(zhǎng)至 88 d(對(duì)照組為30 d)。此外，在金華火腿中添加茶多酚之后，火腿脂質(zhì)氧化、丙二醛等均受到抑制，抑制率分別為21%～29%和52%～68%。此外，茶多酚還能抑制火腿中亞硝酸鹽的生成，且對(duì)產(chǎn)品的色澤、香氣和滋味等感官品質(zhì)有改善作用。

雜環(huán)胺主要是由富含蛋白質(zhì)的食物(如魚類和各種肉制品)在熱處理過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，已被證明具有較高的致突變性和致癌性。目前，已鑒定出超過25種不同類型的雜環(huán)胺。研究發(fā)現(xiàn)，EGCG能夠有效抑制培根中雜環(huán)胺的形成，抑制率達(dá)55%～70%[43]。在此過程中，EGCG通過與熱處理過程中形成的活性羰基物質(zhì)(如苯乙醛)反應(yīng)形成復(fù)合物，從而阻斷了雜環(huán)胺的形成途徑。

CAI等[44]將茶多酚添加到蝦醬(一種蝦發(fā)酵食品)中，以研究茶多酚對(duì)蝦醬品質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚對(duì)蝦醬中的組胺、腐胺、尸胺、2-苯乙胺、色胺和酪胺等生物胺有較好的抑制作用，抑制率分別為63.06%、63.64%、55.48%、58.75%、56.06%和59.79%，說明茶多酚可抑制蝦醬中生物胺的產(chǎn)生。此外，添加茶多酚后，蝦醬樣品的最終硫代巴比妥酸值比對(duì)照組降低了23.70%，說明茶多酚可抑制蝦醬的脂質(zhì)氧化。對(duì)蝦醬揮發(fā)性鹽基氮檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，添加茶多酚之后，該值由178.05 mg N/100g降低到113.02 mg N/100g，表明茶多酚可抑制樣品中氨基酸(尤其是蛋氨酸和酪氨酸)的破壞。感官評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，添加茶多酚之后，最終產(chǎn)品的亮度值提高(由38.64增加到41.95)，說明茶多酚能夠較好地提升產(chǎn)品的感官品質(zhì)。

3.2 茶多酚在發(fā)酵乳制品中的應(yīng)用

ROMERO等[45]研究表明，與對(duì)照相比，添加茶多酚能夠增強(qiáng)酸奶的硬度、凝聚性和抗氧化能力。進(jìn)一步模擬消化后，發(fā)現(xiàn)酸奶的生物相容性提高，且酸奶本身的色澤和乳酸菌活力不受影響。說明可通過向酸奶中加入茶多酚以開發(fā)功能性酸奶食品。已有研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚能夠降低奶酪的水分含量并增強(qiáng)奶酪的凝膠強(qiáng)度。此外，茶多酚還能抑制酪蛋白水解，與對(duì)照組相比，添加茶多酚(添加量為2 g/kg)之后，酪蛋白水解率降低了14%～18%。同時(shí)，向奶酪中添加茶多酚(添加量分別為125 mg/kg和250 mg/kg)后，在90 d的發(fā)酵成熟期內(nèi)，酸奶的pH值顯著降低，由于低pH有利于抑制雜菌生長(zhǎng)，說明茶多酚可進(jìn)一步延長(zhǎng)奶酪保質(zhì)期[46]。RASHIDINEJAD等[47]將EGCG(添加量分別為0.125%、0.25% 和 0.5%)加入低脂奶酪中，發(fā)現(xiàn)奶酪的抗氧化性和穩(wěn)定性增強(qiáng)。

3.3 茶多酚在谷物發(fā)酵產(chǎn)品中的應(yīng)用

丙烯酰胺主要是由富含碳水化合物的食物在熱加工過程中產(chǎn)生的一種有害物質(zhì)，對(duì)人體具有潛在的致癌性。研究發(fā)現(xiàn)，向餅干模型原料中添加一定濃度的EC(每 100 g面粉添加30 mmol/L)，得到的餅干成品中丙烯酰胺明顯減少(與對(duì)照組相比，減少了10.3%～19.2%)[48]。這主要是由于EC的C環(huán)中含有3-羥基結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠與形成丙烯酰胺的前體物質(zhì)反應(yīng)，從而抑制了丙烯酰胺的形成[49]。此外，向餅干模型中添加0.25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的EC，也能顯著降低晚期糖基化終產(chǎn)物——Ne-(羧甲基)賴氨酸的含量(抑制率為31.8%～87.6%)[50]。

4 結(jié)論與展望

本文主要對(duì)茶多酚及其在發(fā)酵食品中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚在發(fā)酵肉制品中的研究最多，此外也有在發(fā)酵乳制品和谷物發(fā)酵食品中的應(yīng)用研究。在發(fā)酵肉制品中，茶多酚對(duì)于生物胺(主要包括腐胺、酪胺、組胺和尸胺)、雜環(huán)胺和丙二醛等有害物質(zhì)均有很好的抑制效果，抑制率分別為31.37%～63.64%、55%～70%和52%～68%。同時(shí)，茶多酚還能通過降低油脂酸價(jià)、過氧化值、硫代巴比妥酸值和揮發(fā)性鹽基氮等含量，抑制發(fā)酵肉制品脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)水解，從而提升產(chǎn)品的色澤、口感、香氣和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。茶多酚能夠降低發(fā)酵乳制品中蛋白質(zhì)水解、增強(qiáng)乳制品的抗氧化性和穩(wěn)定性并提升乳制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。此外，茶多酚能夠抑制發(fā)酵谷物產(chǎn)品中的丙烯酰胺和晚期糖基化終產(chǎn)物的產(chǎn)生，提升食品的安全性。通過對(duì)發(fā)酵食品中茶多酚的研究分析認(rèn)為后續(xù)可進(jìn)一步開展以下研究：

(1)目前的研究已經(jīng)表明，茶多酚對(duì)生物胺、雜環(huán)胺、丙二醛、丙烯酰胺、晚期糖基化終產(chǎn)物以及脂質(zhì)氧化均有較好抑制作用，這些有害物質(zhì)在高蛋白、高碳水化合物和高脂食品中經(jīng)常出現(xiàn)，而這三大類食物是我們?nèi)粘Ｉ钪械闹饕嬍硜碓?。因此，后續(xù)需進(jìn)一步開展茶多酚在肉制品、乳制品、豆制品、蛋制品、魚產(chǎn)品、焙烤食品和油炸食品等食品中的相關(guān)研究，以提高食品安全性。

(2)目前，雖有較多關(guān)于茶多酚在發(fā)酵食品中的應(yīng)用研究，但缺乏對(duì)于有害物質(zhì)的抑制規(guī)律和抑制機(jī)理的研究。因此，后續(xù)需繼續(xù)開展相關(guān)研究，以期為實(shí)際生產(chǎn)生活中茶多酚在發(fā)酵食品中有害物質(zhì)的控制提供理論支撐。

(3)現(xiàn)有研究中，茶多酚主要來源于綠茶，而鮮有關(guān)于其他類型的茶中多酚的研究，后續(xù)可開展不同來源茶多酚在發(fā)酵食品品質(zhì)控制中的研究。通過對(duì)比分析不同來源茶多酚對(duì)發(fā)酵食品品質(zhì)的調(diào)控規(guī)律，以找到針對(duì)不同發(fā)酵食品品質(zhì)調(diào)控的最適來源的茶多酚。