普洱茶的化学成分与品质特征

普洱茶含有多酚类物质，多种极为重要的抗癌微量元素和维生素等。由于普洱茶是在高温高湿的渥堆过程中，由微生物参与和作用下而生成的一类特殊的黑茶，其化学成分也与绿茶、乌龙茶和红茶不同。普洱茶在渥堆过程中，以黄酮类、茶多酚为主的多酚类成分在湿热和微生物作用下，发生微生物转化、酶促氧化、非酶促自动氧化，以及降解、缩合等复杂的化学反应，形成了化学结构更为复杂的酚类成分。目前，对绿茶、乌龙茶和红茶等各种茶类的化学成分已有不少的研究报道，茶的活性物质如茶多酚、茶色素、茶皂素、茶多糖等的化学特性与结构也在不断被阐明，但对普洱茶尚未有较详细的研究报道。

普洱茶的品质特点是外形色泽棕褐、条索肥壮、汤色红浓，具有独特陈香，滋味浓厚醇和回甘。从普洱茶色、香、味、形品质特点来看，则以“越陈品质越佳”著称，这也是普洱茶与其他茶类的最大区别之处。普洱茶品质的形成是由加工工艺的特殊性决定的。普洱茶在渥堆过程发生了以茶多酚为主体的一系列复杂而又剧烈的化学反应，生成了更加复杂的、对普洱茶品质有利的物质。普洱茶中没食子酸的含量显著增高，而茶氨酸的含量则明显降低。普洱茶汤中的收敛性和苦涩味物质明显降低，可溶性糖明显增加（在高温湿热和微生物的共同作用下有利于大分子碳水化合物分解成可溶性糖），形成了普洱茶色泽红褐、滋味醇厚、香气陈香的品质特征。

（一）自由基

自由基亦称“游离基”，是指物质分子在光或热等外界条件影响下，共价键发生均裂，形成的具有不成对电子的原子或基团。它可以是原子、分子或者基团。由于自由基电子结构上的特点，使其易于失去或获得电子，具有很高的化学活性。自由基科学的发展经历了一个漫长的过程，历史上第一个被发现和证实的自由基是Gomberg在1900年发现的三苯甲基自由基。此后，自由基作为一个全新的研究对象引起科研工作人员的广泛关注。1956年，Harman等人提出了自由基衰老学说，认为自由基在人体的衰老过程中扮演重要角色，表明自由基的研究已经从化学领域渗透到生物学领域。1969年，McCord和Fridovich从牛红细胞中提取出超氧化物歧化酶（SOD），并发现其能够清除超氧阴离子自由基，同时提出了活性氧（ROS）学说，使自由基生物学的研究又上了一个新台阶。此后，大量实验证明自由基与生物体共存，细胞正常代谢过程中就会产生自由基，自由基对生命过程的调控作用被越来越多的实验所证实。目前，由于研究短寿命自由基的技术有了新的突破，逐渐形成了一个以化学、物理学、生物学和医学相结合的蓬勃发展的新学科——“自由基生物学与医学”。该学科的主要研究领域包括：生物体内自由基的产生和清除、自由基对生物体的氧化损伤、自由基与疾病成因及防治的关系等。

1.生物体内的自由基种类

自由基是生物体正常代谢的产物，生物体内存在的自由基种类主要包括：氧自由基和非氧自由基。其中，氧自由基的含量约占95％，主要包括：超氧阴离子自由基（O2·-）、羟基自由基（·OH）、氢过氧基（HOO·）、烷氧基（RO·）、烷过氧基（ROO·）等。另外，还存在许多虽然电子配对，但却易失去一个电子而变为自由基的含氧化合物，例如：单线态氧（1O2）、过氧化氢（H2O2）、臭氧（O3）等。这些活泼的氧自由基与具有氧自由基反应特性的其他含氧物质统称为活性氧（ROS）。非氧自由基主要包括：氢自由基（H·）、有机自由基（R·）、活性氮（RNS）和活性氯（RCS）等。

2.生物体内自由基的产生机制

生物体内自由基的来源主要有两个方面：其一是机体内各种代谢反应产生的内源性自由基；其二是由于高温、紫外线、光解、电离辐射、化学药物以及环境污染等导致生物体内有机分子共价键均裂产生的外源性自由基。内源性自由基是机体内自由基的主要来源，其产生的主要途径有以下几种：（1）氧分子单电子还原途径。在正常情况下，生物体内98％左右的总耗氧量由细胞色素氧化酶系统还原成H2O并释放能量，有1％～2％的氧分子从这个通道中漏出，进行单电子还原过程，从而产生自由基。（2）酶促反应催化产生自由基。生物体有氧代谢反应中常有酶促氧化与还原，如在胞浆中，黄嘌呤通过黄嘌呤氧化酶的催化被氧化成尿酸，同时伴随氧自由基的产生。（3）非酶促反应产生自由基。如红细胞中氧合血红蛋白转变为高铁血红蛋白时，铁提供电子给氧分子生成超氧阴离子自由基。（4）自氧化生成自由基。某些生命物质如血红蛋白、儿茶酚胺、脂类、还原性细胞色素C、肌红蛋白等可发生自氧化，在此过程中可以产生氧自由基。

3.自由基的生物学效应(www.xing528.com)

在正常生理条件下，生物体内自由基的产生与消除处于动态平衡，此时自由基发挥积极有益的生物学效应。例如：适当浓度的自由基可以调节细胞的生长和增殖，刺激吞噬细胞杀菌，分解毒素，参与前列腺素、凝血酶原、胶原蛋白、环核苷酸的生物合成等。另外，自由基还可以作为信号传导分子在生物体的神经、内分泌、循环、免疫等生理活动中发挥重要作用。然而，当生物体遭遇某些异常因素的刺激或处于病理条件时，自由基在体内骤然生成过量，其产生与消除的动态平衡被打破，自由基表现出强大的攻击性，对蛋白质、核酸、糖类、脂质等生物大分子的结构和功能造成损伤。这些大分子的损伤在体内逐渐积累引起机体组织和器官的损伤，从而导致机体的衰老与许多疾病的发生。目前研究发现，癌症、心脑血管疾病、糖尿病、神经退行性疾病、白内障、炎症等常见疾病都和自由基的氧化损伤密切相关。

（二）抗氧化剂

从生物学角度，抗氧化剂被认为是一类能通过各种途径有效清除内源和外源性自由基或抑制氧化扩散及提高机体内抗氧化酶活性和数量，并对自由基所致病变有防治作用的物质。抗氧化剂按其来源可分为内源性抗氧化剂和外源性抗氧化剂。

1.内源性抗氧化剂

生物体内存在许多清除自由基或抑制自由基反应的内源性抗氧化剂，可以分为酶类和非酶类两大类。酶类抗氧化剂又称抗氧化酶，主要包括：超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）以及过氧化氢酶（CAT）等内源性酶系，它们能有效消除细胞新陈代谢过程中产生的自由基，协同完成细胞内的抗氧化任务。非酶类抗氧化剂主要包括：褪黑激素、尿酸、胆红素、谷胱甘肽等。它们既有各自独特的抗氧化功能，又可相互协同与抗氧化酶共同担当起生物体内抗氧化的重任。在正常生理条件下，内源性抗氧化剂可以使机体内自由基的生成与消除维持相对平衡。一旦处于病理条件下，内源性抗氧化剂不足以抵御自由基的进攻，自由基就会表现出强大的攻击性对机体造成损伤，引起病变。此时，合理补充外源性抗氧化剂，可以增强机体内抗氧化系统的能量，抵御在病理条件下自由基对人体的进攻。因此，关于外源性抗氧化剂的研究已成为化学、食品、医药等相关领域的热点。

2.外源性抗氧化剂

外源性抗氧化剂可以分为合成抗氧化剂和天然抗氧化剂。合成抗氧化剂种类繁多，研究最早且最多的是含酚羟基的化合物。此外，国内外学者已开始重视从天然动、植物体内或其代谢物中寻找和筛选具有广谱、低毒、高效等良好抗氧化活性的天然抗氧化剂。目前研究发现维生素类、多酚类、类胡萝卜素类、黄酮类、木质素类、皂苷类等都属于抗氧化性能较好的天然抗氧化剂。