茶的營養成分和藥效成分

茶的營養成分和藥效成分作者：程啟坤、陳宗懋 茶是一種為各種膚色，不同階層人士喜愛的一種飲料，這不僅是因為茶可以提神、解毒，還因為茶對人體具有營養作用和對健康具有生理調節作用以及劉多種疾病具有預防和治療作用。這種奇特的功效是如何產生的？茶葉中有哪些有效組分？這些有效組分對人體營養和健康發揮什麼作用？要回答這些問題，先從茶葉的內容成分談起。（一）茶葉的主要化學成分茶葉中含有六百多種化學成分，這些成分對茶葉的香氣，滋味、顏色以及營養，保健起著重要的作用。茶葉中所含的成分很複雜，其中有機化台物就有五百多種，大致可以分為十二大類（表1）。茶樹鮮葉中含有75%～78%的水分，干物質含量約為22%～25%，因此從茶園中採下4公斤芽梢只能加工成1公斤左右們成茶。在這些於物質中，可以分為無機化台物和有機化合物兩大類，其中有機化合物為主，約佔干物質的93%～96.5%。1．無機物質茶葉中的無機成分的總含量雖然只佔總干物質重量的3.5%～7.0%，但對人體的營養和保健效應以及茶葉的品質具有很重要的作用。它包括許多種礦質元素。茶葉經高溫灼燒灰化後的無機組分也就是通常所稱的「灰分」。灰分的含量是茶葉檢驗的一個重要項目。聯合國國際標準化組織（ISO）1977年頒布的（ISO 3720）紅茶規格中規定的出口紅茶灰分最大值為8%，最小值為4%。我國通常規定的茶葉中灰分低於6.5%。一般來說，灰分愈高，茶葉的質量也愈差。因為除了茶葉中含有的無機成分外，茶葉中夾雜的雜質和灰塵等都會使灰分含量提高。灰分中能溶於水的部分約佔灰分總含量的50%～60%，品質較好的茶葉，灰分中水溶性部分也較高。茶樹體內已發現的無機礦質元素（碳、氫、氧，氮不包括在內）已知的有27種，包括磷、鉀、鎂、錳、氟、鋁、鈣、鈉，硫、鐵、砷，銅。鎳，硅，鋅、硼，鉬、鉛、鎘、鈷、硒，溴、碘，鉻，鈦，銫，釩等。以茶葉中的含量水平和其它植物相比較，氟、鉀、鋁、碘、硒、鎳、砷、錳等8種元素的含量超過其它植物的平均水平。這些礦質元素對人體健康有重要的調節作用，茶葉中有些元素的含量相當豐富，每天飲茶几杯即可為人體提供每天所需要量的大部分。各種元素在茶葉中的含量及其功效將在後面介紹。2．有機物質茶葉中的有機物質占干物重總量的93%～96.5%，也是決定茶葉滋味，香氣和湯色等品質特徵，營養及保健效應的主要有效物質。生物鹼雖然只佔干物重的3%～5%，但對茶葉的滋味起著決定性的作用，它包括咖啡鹼和少量的可可鹼和茶鹼．茶葉所以具有提神興奮作用，就是由這類化合物發揮的作用。茶多酚是干物質中含量最多的一類化合物，茶多酚類化合物，特別是其中的兒茶素類化合物對茶葉的滋味以及對許多人類疾病具有預防和治療效果。氨基酸雖然含量只佔干物重的1%～5%，但它決定了綠茶的鮮爽味。茶葉中的芳香物質雖然只佔干物重的0.005%%～0.03%，但它卻包括有幾百種化合物，它們中的單種成分或彼此間的相互作用會對茶葉香氣產生良好或不良的影響。目前對決定各類茶葉香氣特徵的主要化合物已經明確。茶葉中的碳水化合物在總乾重中所佔的比重相當大，其中包括各種糖類，有水溶性的，但大多是非水溶性的。它們對人體健康具有積極的作用。蛋白質占干物重的20%～30%，由於它們中的絕大部分不溶解於水，因此從營養學角度來講作用不大，但和紅茶品質有很密切的關係。維生素在總乾重的比例不足1%，但其豐富的含量對人體健康具有良好的效果。此外還有有機酸，脂質和色素類物質。下面將對這些物質的作用和功效分別進行討論。（二）咖啡鹼的功與過茶葉中咖啡鹼的含量高低，因不同地域、不同茶樹品種及與不同的茶樹部位而有差異。一般而言，茶葉中咖啡鹼的含量為2.5%～5.0%。嫩葉中的含量高於老葉，種子或根系中不含咖啡鹼。嫩梢背面的茸毛中含有很高含量的咖啡鹼。咖啡鹼最早是在1827年從茶葉中分離得到的，當時稱之為茶鹼，實際上它和1820年從咖啡中分離到的咖啡鹼是同一化合物。它是構成茶葉滋味的重要物質。喝茶能提神解乏、興奮消倦，就是因為咖啡鹼能使人體中樞神經產生興奮作用。咖啡鹼很容易溶於熱水，因此在泡茶時成茶中的咖啡鹼可以大部分被提取到茶湯中去。60～70年代以來，據報道，咖啡鹼有可能致癌、致突變，這些報道一度曾經引起消費者的心理恐懼，因為世界上80%以上的成年人都或多或少地攝入咖啡鹼。據美國統計資料，18歲以上的成年人平均咖啡鹼的消費量為2.6毫克/公斤，有10%以上的人超過5.4毫克/公斤，最高的達7.0毫克/公斤，而這些咖啡鹼來自咖啡、茶、可可，軟飲料（如各種可樂型飲料）和含咖啡鹼的藥物等。據調查，人體攝入的咖啡鹼的90%左右來自咖啡和茶（大約60%～75%來自咖啡，15%～30%來自茶）。英國人平均飲茶量多，因此每天攝入的咖啡鹼中的44%左右來自茶葉。一杯茶中的咖啡鹼含量約有40～70毫克，每一杯咖啡中的含量有80～120毫克。因此究竟飲茶後咖啡鹼對人體健康的功過之爭持續了一個相當長的時間。咖啡鹼是一種中樞神經系統的興奮劑，其機理是增加血液中兒茶酚這類刺激物質的合成和分泌，咖啡鹼還能使血管平滑肌鬆弛，增大血管有效直徑，增強了心血管壁的彈性和促進血液循環。當血液中咖啡鹼濃度在5～6毫克/升時可以提高工作效率，增強思維活動和促進反應能力。咖啡鹼還有明顯的利尿作用，促進腎臟的排尿速率。據測定，飲茶後可使排尿量增加30%。根據國外20年來的統計分析資料表明，在咖啡鹼的消費量和心肌梗塞症兩者間並沒有什麼相關性。在60～70年代，曾有報道。飼餵大白鼠大劑量的咖啡鹼會引起畸胎，但這個劑量相當於一個50公斤體重的人一天飲60杯～150杯濃茶，這實際上是不可能的。有人曾對17970個孕婦進行流行病學調查，證明在咖啡鹼消費量和先天性畸胎間沒有因果關係。從毒理學角度而言，任何一種化合物的毒性都是相對的，一種化合物對某種生物體是有害還是有益，存在有一個劑量問題，往往在某一個劑量值時表現有益，而超過某一劑量閾值就表現有毒害。即使像白糖、食鹽和維生素這樣一些對人體公議為有益的食品和化合物在高劑量時也同樣對動物有致死效應。對咖啡鹼的安全性評價根據20多年來的調查和研究結果得出如下結論，即在目前人類通常攝入的咖啡鹼劑量情況下沒有證據對人體有害，相反，它具有中樞神經興奮、強心作用，利尿作用、平滑肌弛緩作用以及刺激胃酸分泌和促進代謝等功能，同時咖啡鹼是一種在人體中可以迅速被排出體外的化合物，在人體中的半衰期（也就是分解50%所需的時間）只有2.5～4.5小時。最近美國食品和藥物署（FDA）規定咖啡鹼的無作用劑量（也就是長期攝入對人體沒有毒害作用的劑量）為40毫克/公斤/天，也就是一個50公斤體重的人可攝入2000毫克咖啡鹼對人體健康是安全的。這個劑量比目前一般人每天正常攝入的咖啡鹼量至少要高10倍以上。因此可以認為飲茶而攝入的咖啡鹼量對人是有益而無害的。（三）茶多酚與兒茶素茶多酚是茶葉中酚類物質的總稱。在有些書中將茶多酚又稱為茶單寧，這容易引起混淆，因為單寧這個詞是指皮革工業上用以水解鞣質的五倍子單寧。事實上，茶多酚化合物並沒有這種功能，因此還是用茶多酚這個名字為妥。茶多酚實際上是許多種多酚類化合物的總稱，其中最重要的是兒茶素類化合物，它約佔茶多酚總量的50%～70%，占茶葉中干物質的12%～24%。兒茶素類化合物是一類結構比較複雜的化合物，它主要包括以下6種：<1>（一）一表兒茶素（簡稱（一）-EC），<2>（一）—表沒食子兒茶素（簡稱（一）-EGC,<3>（+）一沒食子兒茶素（簡稱（+）—GC），<4>（+）一兒茶素（簡稱（+）-C），<5>（一）一表兒茶素沒食子酸酯（簡稱（一）-ECG），<6>（一）—表沒食子兒茶素沒食子酸酯[（簡稱）-EGCG）]。上述簡稱中的C是兒茶素的英文縮寫字母，G是沒食子酸酯的英文縮寫字母，E是表式的英文縮寫字母。後兩種兒茶素一般稱為酯型兒茶素，也稱為複雜兒茶素，而前四種兒茶素通常稱為非酯型兒茶素，也稱為簡單兒茶。在上述6種兒茶素類化合物中以（一）-EGC和（一）-EGCG兩種兒茶素含量最高，分別佔總兒茶素量的44%和23%左右，其此為（一）-EC、佔14%，其餘依次偽（一）-ECG，（+）-GC和（+）-C，分別約佔9%，6%和2%～3%。各種兒茶素的組成比例和茶樹品種、葉片老嫩、季節、加工工藝等因素有密切關係．一般來講，綠茶中的兒茶素含量最高，發酵類茶葉（如紅茶，黑茶、烏龍茶）在加工過程中兒茶素被氧化聚合成茶黃素，茶紅素，茶褐素等一系列有色化合物，它們對紅茶的品質和湯色有重要作用，但兒茶素類化合物的含量隨之下降。兒茶素類化合物和茶葉品質有重要關係，綠茶飲用時的收斂性味感就是由兒茶素類化合物決定的．此外這類化合物具有對人體機能調節的功能。如EGCG和ECG兒茶素的抗癌及抗突變作用，降血壓作用，降血脂作用和降血糖作用，ECG對病毒的抑制作用和降血壓作用，GC和EGC對齲齒細菌的抑制作用，（+）-C的肝臟保護作用。目前各國都在利用兒茶素的生理調節機能來開發各種保健食品。茶黃素、茶紅索和茶褐索是兒茶素的氧化聚合產物。兒茶素類化合物是無色的，但其氧化產物都具有鮮艷的色澤，是決定紅茶、烏龍茶、黑茶等發酵茶湯色和品質的重要物質。一杯優質紅茶的茶湯呈現濃亮的橙紅色，而在杯壁處呈現金黃色，前者主要由茶黃素構成的，而後者主要由茶紅素決定的。因此在紅茶的理化審評中，常採用茶黃素和茶紅素的含量及兩者的比率作為紅茶的品質指標。茶褐素是兒茶素高度氧化聚合的產物，它的含量和紅茶品質呈反比，因為茶褐素含量高時會使茶湯變暗、葉底暗鈍、滋味淡薄，導致質量下降。除了上述兒茶素類化合物外，黃酮類化合物也是茶多酚中的一個類別。它大約佔茶葉乾重的1.2%～4.0%。綠茶茶湯中的黃色成分就是由這類化合物形成的，因此又稱花黃素，它是構成綠茶和紅茶茶湯中黃綠色色澤和滋味的重要物質，主要包括牡荊甙，皂草甙和芹菜甙等。其他的茶多酚類化合物還有花青素類化合物（又稱花色甙）和酚酸化合物。花青素類化台物在一般茶樹芽葉中含量不高，但在色紫芽葉中含量很高，可達茶葉乾重的0.5%～1%。這類化合物有明顯的苦味，對品質有不良影響，尤其是對綠茶。茶葉中主要的花青素類化合物有關蓉花青素，飛燕草花青素、翹搖紫色素。酚酸化合物的含量約佔乾重的0.3%～1%，包括沒食子酸，綠原酸、咖啡酸等。（四）蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸都是茶葉中的含氮物質。茶葉中的蛋白質含量在20%以上，但絕大多數都不溶於水，只有佔3.5%左右的白蛋白可以溶於水中。從營養學角度來講，在泡茶過程中絕大部分的蛋白質都不溶於茶湯，因此對營養的貢獻不大，但茶葉中的蛋白質和紅茶發酵的關係很密切。在歐美國家和我國少數民族地區往往在飲紅茶和青茶時喜歡在茶湯中加入牛奶，酥油，乳酪等，這樣使得茶湯中增加許多蛋白質，還可降低茶葉的苦澀味。茶葉中的氨基酸約佔茶葉乾重的1%～5%。綠茶中的氨基酸含量明顯高於紅茶。氨基酸的種類、組成、數量與茶葉的滋味（特別是綠茶）有密切的關係。茶葉中的氨基酸還和茶葉中的茶多酚，咖啡鹼的形成有關係。茶樹上以嫩梢中的氨基酸含量最高，老葉中的氨基酸含量低於嫩梢，因此級別愈高的茶葉，其中氨基酸的含量也通常高於低級的茶葉。茶葉中氨基酸的種類，已發現的有28種，包括茶氨酸、天門冬氨酸、天門冬醯胺、谷氨酸，谷氨醯胺，精氨酸，絲氨酸，丙氨酸、賴氨酸、組氨酸，蘇氨酸。脯氨酸、甘氨酸，纈氨酸、苯丙氨、酸酪氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、色氨酸等。其中以茶氨酸的含量特高，占氨基酸總含量的一半以上，精氨酸次之，佔13%左右，天門冬氨酸佔9%，谷氨酸佔8.7%左右。茶氨酸是一種茶樹所特有的氨基酸；除了茶樹的近緣種——茶梅中發現有少量的茶氨酸外，其他植物中均未發現。因此茶氨酸也是用以檢驗茶樹樹種和茶葉真偽的化學指標。由於氨基酸具有很高的水溶介度，因此使得茶湯具有鮮甜的味感。春茶期茶樹嫩梢中的氨基酸含量比夏、秋茶要高，在感官審評時也是春茶具有明顯的鮮爽甘甜的滋味；而夏，秋茶由於氨基酸含量低，就顯得苦澀味較重。（五）碳水化合物茶葉中的碳水化台物含量很高，約佔乾重的25%～30%，但多數是水不溶性的多糖類化合物，能被沸水泡出來的糖類數量很少，因此茶葉是一種低熱量的飲料。水溶性游寓糖的種類包括葡萄糖，果糖，甘露糖、半乳糖，木糖、阿拉伯樹糖等單糖，合量約為乾重的0.3%～1.0%，還有一些雙糖，如麥芽糖、蔗糖、乳糖，棉子糖等，含量約為0.5%～3.0%。這些單糖和雙糖是茶湯中甜味的主要呈味物質。此外在代謝過程中，這些糖類可以轉變為其他芳香化合物，有機酸等。茶葉中的多糖類化合物佔總乾重的20%以上，它們包括澱粉、纖維素、半纖維素、木質素等物質，其中尤以纖維素最多，約佔干物質的10%～18%。纖維素的多少和茶葉的嫩度有關。纖維素含量愈高的茶葉，嫩度愈差。反之，纖維素含量低的茶葉具有較高的嫩度。80年代末的研究還發現，茶葉中的複合多糖具有降低人體中血糖和抗糖尿病的功效。茶葉中的脂多糖含量約0.5%～1.0%，它具有抗輻射效果，在我國為癌症患者輻射治療後，用作升高白血球的輔助藥物。（六）有機酸茶樹芽葉中有多種遊離的有機酸。如草酸（含量為乾重的2.6%～5.0%），蘋果酸（含量為乾重的1.1%～2.8%）、檸檬酸（含量為乾重的1.0%～1.5%）、異檸檬酸（含量為痕量）、金雞納酸（含量為乾重的1.5%）等幾種。有機酸的含量和組成與茶葉的香氣有關．（七）脂質茶葉芽葉中通常含脂質4%～5%。脂質化合物又稱類脂物質．它包括中性脂質，磷脂和糖脂三類。中性脂質約佔總類脂物質的20%左右，包括甘油三脂、甘油二脂，遊離脂肪酸，甾醇等。磷脂化合物佔總脂質含量的35%左右，包括縮醛磷脂醯膽喊，醛碘脂醯甘油等。糖脂佔總脂質的40%以下，包括半乳糖甘油脂和甾醇甘油脂。類脂物質與茶葉品質關係不大，但和茶樹葉片的生理功能有密切的關係。茶葉中的甾醇化合物已發現的有α—菠萊甾醇，β—香樹素，-谷甾醇，豆甾醇等，特別是α—谷甾醇含量較高，每100克成茶中的含量可高達140—570毫克，α—菠菜甾醇和茶樹的抗蟲性有關。有的甾醇具有激素的作用。（八）色素茶葉中的色素分脂溶性色素和水溶性色素兩大類。脂溶性色素包括葉綠素和類胡蘿蔔素，它們和茶葉葉底的色澤有密切關係。葉綠素可以分為具藍綠色的葉綠素a和具黃綠色的葉綠素b。茶葉中葉綠素含量為茶葉乾重的0.3%～0.8%，葉綠素a的含量約為葉綠素b的2～3倍。葉綠素存在於茶樹葉片組織內的葉綠體中。葉綠素可利用光能進行光合作用，將無機物轉變為有機物質，以使維持茶樹的正常生長。類胡蘿蔔素的含量為茶葉乾重的0.02%～0.1%，黃色至橙黃色，它包括有多種化合物，如α—胡蘿蔔素，β—胡蘿蔔素，葉黃素，堇黃素等。類胡蘿蔔素在紅茶加工過程中，發生降解並形成一些對茶葉香氣影響很大的化合物。—胡蘿蔔素是一種對人體健康有益的化合物。茶葉中的水溶性色素包括懈皮素，楊梅素，芳香甙，芹菜素、界牡荊素和花青素類等。（九）礦質元素茶樹體內已發現有27種礦質元素。如果按含量多少來分，大致分為四類：含量在2000微克/克的包括磷，鉀，硫三種元素，含量在500～2000微克/克的包括鎂，錳、氟，鋁，鈣，鈉等六種元素；含量在5～500微克/克的包括鐵、砷、銅、鎳、硅、鋅、硼等七種元素，含量低於5微克/克的包括鉬，鉛，鎘，鈷，硒，溴，碘，鉻，鈦，銫和釩等十一種元素。從各種元素在茶樹中的部位來看，屬根部蓄積型的有銅，鎘，鉛等元素，在老葉中含量高的有氟、鋁、硒、鈣、鐵、硅、錳、硼等元素，在嫩梢中含量高的有鋅、鎂、鉀、砷、鎳等元素。茶葉中的各種礦質元素在泡茶過程中的浸出率也各不相同，有的元素（如溴、鉀）在泡茶過程中的浸出率很高，幾乎可以全部溶出，有的元素（如銅、氟、鎳、鋅、鉻、錳、鎂、硫、鈷等）則可大部分溶出，而砷、硒、鈣、鋁、硼、鈉、磷等元素則僅5%～30%可被溶出，而鉛、鐵等元素可被溶出至茶湯中的量則在10%以下。下面分別介紹各種主要元素在茶葉中的含量和對人體健康的作用。鉀：茶葉是一種富含鉀的食品，而且在泡茶時幾乎可以全部被溶出。每天飲茶10克可從中獲得140～300毫克鉀，因此飲茶可提供人體豐富的鉀源。磷：茶葉中的磷素含量居中等水平，但磷素在泡茶過程中的浸出率為26%～35%，因此每天飲茶10克也僅能從中獲得6～9毫克磷素。鎂：茶樹鮮葉中鎂的含量很高，一般在1000～2000微克/克間。鎂是茶樹葉片中礦質元素含量最高的幾種元素之一。嫩梢中鎂的含量超過老葉。茶葉中的鎂在泡茶時的浸出率在46%～53%間，其中四分之三的鎂紊在第一次浸泡時即可被浸出，因此茶湯中鎂的含量很高，每天飲茶40克可從中攝取6～20毫克鎂。鎂是茶樹葉片中葉綠素的構成元素，缺鎂時會影響紅茶的湯色．人體對鎂的正常攝入量為220～400毫克。模是人體糖代謝中必需的元素，並與許多酶類的作用有聯繫。錳：茶樹是一種富含錳的植物。茶樹葉片中錳的含量在200～1200毫克/克間。不同葉齡的葉片中錳的含量差異不大，但有隨葉齡增大而增加的趨勢。老葉中錳的含量可達4000徵克/克。成茶中錳的含量差異很大，從100～3800微克/克間，平均為700微克/克。成茶中的錳靶泡茶時的浸出率為35%左右。人體每天攝入量在2.5～5毫克時即可滿足需要，因此每天飲茶10克可攝取錳素為3.8～8.0毫克，約佔人體需要的一半以上，可見飲茶是人體錳素需要量的一個重要補充源。錳有參與並催化多種酶類的作用，包括脫氧核糖核酸酶、膽鹼酯酶、胰蛋白酶、磷酸酯酶、磷酸已糖激酶、腺甙激酶、轉谷氨醯胺酶，聚合酶等對人體健康具有重要意義的酶類。許多酶的成分中也含有錳素，如脫氧核糖核酸酶，二磷酸酯酶、鹼性磷酸酯酶、二肽酶等。錳和人體骨骼代謝有關。缺錳會使人體骨胳短縮彎曲。錳素營養不足還會影響生殖機能，並與人體心血管疾病有關。氟：茶樹也是一種富集氟的植物，是植物界中氟素濃度最高的幾種植物之一，比一般植物的氟索含量約高2個數量級。茶樹鮮葉中氟的含量與葉片老嫩有關，嫩葉中平均含量為100～200微克/克，成葉中為300～400微克/克，老葉中含量最高，可達1000微克/克以上。成茶中氟素濃度差異很大，用嫩梢製成的優質成茶一般含量約在100～200微克/克間，最高可達2000微克/克。成茶中的氟素在泡茶時的浸出率約在50%～60%間，因此每天飲茶10克所攝入的氟量已可滿足人體每天需要量的60%～80%。氟素對預防人體齲齒有明顯作用，國外在人們日常生活飲水中加入一定量的氟，以預防齲齒。飲茶可以降低齲齒髮病率已在許多國家中獲得證實，其中氟素起著重要的作用。我國還在兒童用的牙膏中加入粗老茶葉提取液以降低兒童的齲齒髮病率。氟在植物體中的作用尚未明確，但它對人體健康卻是一種必需的元素。除和齲齒的關係外，氟素對骨骼形成也有重要作用。鋁：鋁是地球地殼中含量最豐富的幾種元素之一。它在植物界中的含量一般在百萬分之幾到萬分之幾．但茶樹葉片中的含量則遠超過一般植物體中的含量水平。茶樹鮮葉中的鋁含量在200～1500微克/克間，者葉中的鋁素含量甚至可高達20000微克/克。成茶中的鋁含量在200～1500微克/克間。成茶中的鋁在泡茶時浸出率一般低於20%，因次每天飲茶10克所攝入的鋁量一般不高，約在0.4～1毫克間。鋁對人體而言並非一種必需的元素，甚至對人體有一定的害處。鈣：茶樹葉片中的鈣素含量屬一般水平，每克葉片中的含量約在毫克級水平，但主要分布在老葉中。由於成葉中的鈣素在泡茶時的浸出率很低，通常僅5%～7%，因此每天飲茶10克所攝入的鈣素也只3～4毫克，而人體所需要的鈣量很高，通過飲茶攝入量只佔需要量的1%左右。鈉：茶樹葉片中鈉素的含量比其他植物要高。成茶中的鈉含量在200%～800微克/克間，由於成茶中的鈉在泡茶時的浸出率並不高，一般在10%～20%間，因此每天飲茶10克所攝入的鈉只佔需要量的0.1%～0.2%。人體對鈉的需要量很大，通過飲茶而補充的鈉量只佔需要量的0.1%～0.2%。硫：茶樹葉片中硫的含量也略高於一般植物，含量在102～104微克/克間，成茶中的含量在800～3700微克/克間。由於成茶中的硫素在泡茶過程中的浸出率較高，一般在50%～60%，所以每天飲茶10克所攝入的硫素約為5～8毫克，但由於人體對硫的需要量很大，因此通過飲茶所攝入的硫只佔需要量的1%～2%。鐵：茶樹鮮葉中鐵的含量平均為160微克/克，在植物界中屬含量較高的種類。成茶中鐵的含量很高，一般在60～320微克/克間。綠茶中鐵素平均含量為123微克/克，紅茶中平均含量196微克/克。成茶中的鐵在泡茶時的浸出率低於10%。鐵素是哺乳動物血液中交換和輸送氧所必需的一種元素，也是生物體中許多氧化還原體系所必需。缺鐵常由慢性失血或由某些干擾鐵素吸收的疾病所造成的。人體每天正常的鐵攝入量約為12～15毫克，因此每天飲茶10克所攝入的鐵量只佔人體需要量很小的比例。有人認為飲茶會引起缺鐵，其根據是茶多酚中沒食子醯基基團可以和鐵結合成不溶性複合物，因而影響腸胃的吸收，引起缺鐵性貧血。近年來的研究修正了這一觀點。日常人們飲食中的鐵可以分為血紅素鐵和非血紅素鐵。前者只存在於動物性食品中，約佔總膳食中鐵的15%，這種狀態的鐵較易被吸收。據估計進入人體的血紅素鐵約有15%～35%被吸收，非血紅素鐵存在於植物性食品中，約戰膳食中鐵量的85%，這種狀態的鐵較難被吸收，一般約只有2%～20%的鐵可通過小腸腔到粘膜細胞，但這種吸收率受人體中鐵的貯存量以及胃腸道中pH的影響。如果人體中鐵的貯存量低時，對鐵的吸收量較大。此外，如果食品中有較高的有機酸（尤其是檸檬酸）含量時，可使非血紅素鐵的吸收量增加。因此按西方的習慣，在飲茶的同時或不久飲用果汁，或在紅茶中加入檸檬片時，那麼人體對非血紅素鐵的吸收率可以增加2～3倍。因此現今的研究結果認為，按一般飲茶的數量也絕不會引起缺鐵。銅：植物體內的銅索含量 般並不高，通常在1.5微克/克水平以下。茶樹葉片中銅的濃度在植物界中居中等水平，平均為19微克/克。中國綠茶中銅素濃度在12-40微克/克間，日本綠茶在10～24微克/克間，斯里蘭卡紅茶和印度紅茶中的含量在11～71微克/克。成茶中的銅素在泡茶時的浸出率很高，在70%～80%間。每天飲茶10克所攝入的銅量約為0.5～0.6毫克。銅是人體氧化還原體系中非常有效的一種催化劑，許多重要的酶類中都有銅參與，如細胞色素氧化酶，細胞色素還原酶，單胺氧化酶、超歧氧化酶，半乳糖氧化酶、抗壞血酸氧化酶等。銅還和骨骼形成，腦功能有關，銅還能調節心搏。人體對銅的需要量成人約為每天2～3微克，因此每天飲茶10克所攝入的銅約為人體需要量的10%～30%。銅對紅茶加工過程中發酵階段有重要影響，因此缺銅會影響紅茶品質。此外茶樹葉片中的銅素濃度和茶樹抗病性有直接聯繫。凡葉片中銅素含量高時，抗病性程度較強。鎳：茶樹葉片中鎳的含量比一般植物高。鮮葉中鎳的含量在1～3微克/克間，中國綠茶中的鎳的含量在5～28微克/克間，日本綠茶中的含量平均為3.2微克/克，斯里蘭卡紅茶和印度紅茶中鎳的含量在10～24微克/克。成茶中的鎳在泡茶時的浸出率約為50%。人體每天正常的攝入量為0.3～0.5毫克，因此每天飲茶10克所攝入的鎳量約為人體鎳需要量的10%～20%。硅：硅是地球地殼中含量最多的一種礦質元素，但在茶樹中的含量很低。葉齡愈老的葉片中硅的濃度也愈高。成茶中硅的含量差異很大，在20～500微克/克間。級別愈低的茶葉，硅的含量也愈高。高級名茶中硅的含量一般低於30微克/克。成茶中的硅在泡茶過程中的浸出率很低。通過飲茶進入人體的硅的數量很少。硅缺乏會引起人體發育不良，影響骨骼形成。鋅：植物體中鋅的含量一般在百萬分之幾到萬分之幾間，茶樹鮮葉中鋅的含量在10～50微克/克間。成茶中的含量差異很大。中國綠茶的含量在22～90微克/克，日本綠茶中的含量在38～350微克/克間，斯里蘭卡紅茶和印度紅茶中的含量在11～117微克/克間。缺鋅會引起人體生長停滯，貧血、糖尿病和慢性胃炎等，尤其以老年人和孕婦缺鋅較普遍。鋅還具有抑制脂質過氧化過程的作用，因此有防衰老之功效許多重要的酶類（如磷酸酯酶，醛縮酶，天冬氪，酸轉氨甲醯酶等）中都含有鋅。鋅還可以加速人體傷口癒合和預防疾病的功效。人體每天最少鋅的攝入量為10%～15毫克。此外根據地質醫學的研究結果，人體腎臟中鋅/鎘比是引起高血壓的一個重要原因。鋅/鎘比低的地區高血壓病發病率高，反之則低。茶是一種鋅/鎘比高的飲料，因此有益於預防高血壓症。成茶中的鋅在泡茶時的浸出率在36%～56%間。因此每天飲茶10克所攝入的鋅約為0.2～0.4毫克，但只佔人體需要量的1.3%～4.0%。鉛：鉛在一般植物中的含量約為0.5微克/克。茶樹鮮葉中鉛的濃度在0.3～0.6微克/克間。成茶中鉛的含量在0.37～3.0微克/克。成茶中鉛的含量和茶葉加工機械有關，尤其是早期的茶葉揉捻機盤用含鉛的合金製成，因此經揉捻後的茶葉中鉛的含量往往很高。由於成茶中的鉛在泡茶過程中的浸出率很低，絕大多數留在茶渣中。茶湯中的鉛濃度一般只有0.001~0.004微克/克。鉛在茶樹中主要積累在根部，濃度有時可高達0.8%。茶樹葉片中的濃度低於根部。鉛對人體的害處大於益處，因此對鉛的攝入量各國都有嚴格限制。人體正常的每天攝入量約為0.3～0.4毫克，茶葉中鉛的含量不高，通過茶湯進入人體的鉛量是微不足道的。硒：硒元素目前已公認為人體不可缺少的一種微量元素。硒在一般植物體中的含量約為0.004～0.2微克/克範圍。茶樹鮮葉中的含硒量在0.03～4.1微克/克之間。成茶中硒的濃度絕大多數低於0.1微克/克。但在我國茶區已發現有兩個富硒區，一個在湖北思施市，平均硒含量為0.52微克/克，最高含量在6.45微克/克；另一個富硒區在陝西紫陽縣，平均硒含量為0.55微克/克，最高含量為3.85微克/克。茶樹老葉中的硒含量高於嫩梢，成茶中的硒在泡茶過程中的浸出率在10%～20%左右。硒對人體健康有重要影響。缺硒可使動物出現肝臟壞死、心臟變性，貧血溶血，生殖機能衰退等。我國西北地區和東北地區的大骨節病和克山病就和缺硒有關。此外，硒還是構成高等動物生理代謝不可缺少的谷胱甘肽過氧化物酶的組成部分，對預防人體心血管疾病，癌症有一定作用。有人認為，每天只需補充200微克硒，在一定程度上可以預防人體腫瘤的發生。但必須指出的是，過高量硒又會引起硒中毒，包括皮膚退色，指甲和手指變形、貧血、出現神經癥狀和智能改變。人體對硒的需要量為每天0.06～0.12毫克，因此利用富硒地區的富硒茶作為缺硒地區硒素補充源是很有價值的。（十）維生素茶葉（特別是綠茶）中富含各種微生素。維生素C又名抗壞血酸，它的含量很高，其總量約佔茶葉乾重的0.6%～1.0%。高級綠茶中的含量可高達0.5%，—般茶葉中的含量為每100克成茶含106～250毫克，茶葉中的維生素C含量之高可以和檸檬，動物肝臟中的含量相比擬。維生素C和人體健康關係非常密切。早在1747年，英國的航海船上的海員出現皮下出血，後來證明就是因為缺乏維生素C而引起的。一個人每天必須攝入的維生素C量為50克左右。因此每天飲茶10克，從中攝入的維生素C約相等於人體需要量的二分之一至五分之一。紅茶中的維生素C含量很低，這是因為在紅茶加工和發酵過程中90%的維生素C被破壞。維生素C是一種氧化劑，它具有抗癌、防止脂質過氧化和防衰老過程，同時也能防壞血症和貧血。維生素B族在紅茶和綠茶中的含量差異不大，每100克成茶中維生素B的含量在8～15毫克範圍，由於它們易溶於水，因此在泡茶過程中，90%以上的量可進入茶湯。維生素B1（硫胺素）的含量約為每100克成茶中有0.15毫克。維生素B1的功效是維持神經系統，消化系統和心臟的正常功能。維生素B2（核黃素）的含量較高，每100克成茶中的含量約為1.3毫克。每杯茶中的含量約為20微克。每天飲茶10克即可滿足人體對維生素B2的需要。維生素B2的功效是參與人體氧化還原反應，維持視網膜的正常機制，對治療角膜炎、結腆炎等疾病有效。維生素B3（泛酸）在茶葉中的含量很高，每100克成茶中的含量約1.3毫克，每杯茶中含維生素B3 20微克左右，每天飲茶10克可滿足人體一天需要量的1.4%～6.0%。維生素B3具有加強人體脂肪代謝的功能，維生素B5（菸酸）是生物體氧化系統中重要輔酶的組成部分，它在茶葉中的含量是整個B族維生素中最高的一種，每100克成茶中可含5～7.5毫克，每杯茶中含有120～130微克，因此每天飲茶10克所攝入的維生素B5即可滿足人體需要量的5%以上。維生素B11（葉酸）參與人體核苷酸合成和加強脂肪代謝的功效，它在茶葉中的含量不高，每100克成茶中僅含有0.08毫克。儘管含量很低，但由於人體對維生素B11的需要量少，因此飲茶10克即可滿足人體需要量的10%以上。其他B族維生素，如肌醇在茶葉中的含量也很高，每100克成茶中的含量約在1毫克左右，它參與人體的磷酸代謝貯藏過程，對預防肝硬化，動脈硬化、脂肪肝、膽固醇過高有效果。此外，生物素的含量每100克約在80微克左右。維生素E具有防衰老、抗癌、抑制動脈粥樣硬化，平衡脂質代謝等多種功能。維生素E主要存在於茶葉的組織中，每100克廟茶中的含量約為24～80毫克。但由維生素E屬脂溶性維生素，因此飲茶時進入茶湯中的比例很低。維生素K在茶葉中的含量約為每克成茶中含有300～500國際單位。每杯茶中含有500～850國際單位的維生素K。每天飲茶10克即可滿足人體每天對維生素K的需要量。維生素K具有降血壓，強化血管的功效。維生素A原（β—胡蘿蔔素）具有預防夜盲症，白內障和抗癌作用。據報道，β—胡蘿蔔素對肺癌有特別明顯的預防效果。每天攝入4毫克以上的劑量，肺癌發病率明顯減少。維生素A源在茶樹鮮葉中的含量很高，但在加工過程（特別是紅茶加工）中約有30%～50%被破壞。每100克成茶中的含量約為7～20毫克。維生素A是脂溶性的，因此在泡茶時進入茶湯中的含量不高，但它可以隨著茶葉中的芳香油在泡茶時同時進入茶湯。維生素U具有預防消化道潰瘍的功效。它在每100克成茶中的含量約為20～25毫克。由此可見，茶葉中含有豐富的維生素來源，特別是維生素C、B和E。其中大部分的維生素可以溶於水，可隨茶湯進入人體，但也有些維生素（如維生素E，維生素A源）屬脂溶性，不溶於水，因此國外有開發成茶葉粉末或丸劑作為輔助藥物服用，具有抗衰老、抗氧化活性和抗癌功效。（十一）芳香物質茶葉中的芳香物質是指揮發性香氣成分。一懷清香瀰漫的熱茶令人心曠神怡，其中所含有的芳香物質雖然總量不多，只佔茶葉乾重的0.005%～0.03%，但它的種類卻多達500多種。就是這些絕對重量不多，但種類繁多的香氣組分產生著千變萬化的香氣種類和程度。有的香氣成分雖然含量甚微，但卻對茶葉的香氣起著重要的作用。如1988年日本著名的茶葉生化學家山西貞從高質量的烏龍茶中分離到一種具有茉莉花香的化合物一甲基表茉莉酸酯，它在烏龍茶中的濃度只有0.00000005%，也就是百億分之五的濃度，但如此痕量的化合物即可使茶葉產生明顯的花香，它的香味比大家熟悉的茉莉花中的主要香氣成分——甲基茉莉酸酯大400倍。人們在飲茶時感覺到的香氣並非僅是某一種香氣成分，而是數以百計的香氣化合物以一定比例混合而產生的。茶葉中芳香物質的研究最早是在1916年一位荷蘭科學家在印度尼西亞爪哇島產的阿薩姆紅茶香精油中分離出一種水楊酸甲酯化合物，其後，英國、日本、印度、美國、前蘇聯、印度尼西亞、斯里蘭卡和我國的科學家都相繼對茶葉的芳香物質進行了大量研究工作，特別是60年代，氣相層析、液相層析——質譜儀、紅外分光光度計等微量分析技術的發展，使得茶葉芳香物質的研究有了迅速的進展。到目前為止，已發現的芳香物質總數已超過600種，其中鮮葉中已鑒定的化合物有100餘種，綠茶中有50餘種，紅茶中有320餘種，烏龍茶中有120餘種。從已鑒定的芳香物質的種類來看，大致可以分為醇類，醛類、酮類、酸類、酯類、內酯類、酚類，呋喃類、噻吩類、吡咯類、噁唑類、吡啶類、吡嗪類、碳氫化合物，胺類及其他含氮化合物，含硫化合物。在鮮葉中，以醇類化合物最多，綠茶中以醇類，碳氫化合物和酮類化合物居多，紅茶中以醇類、醛類、酮類、酮類化合物居多，而烏龍茶則以醇類，醛類和酮類化合物居多。不同類別和不同數量的各種化合物相互配合和作用就構成了各種獨特的茶類香氣。（十二）皂甙類化合物茶葉中的皂甙類化合物雖然早在1938年即有報道，但其結構直至1966年才最終明確。茶葉中的含量僅0.07%左右，但據認為和綠茶中的鮮爽味以及泡茶時的起泡性有關。藥理學的講究表明，茶葉中的皂甙化合物具有抗炎症、抗癌、殺菌等活性。茶籽中的皂甙和茶葉中的皂甙化合物組成有所不同。茶籽中皂甙化合物的含量約在0.3%左右，是一種很好的表面活性劑，現已開發用於洗髮看波，對蝦保護劑等多種用途。從以上介紹的十二類化合物中可見，茶葉中含有豐富的各種各樣的化合物，正是這些化合物單獨的或綜合的作用構成了茶葉的色、香、味以及對人體健康的營養作用和對多種疾病的預防和治療效果。在上述各類化合物中，有一生化合物對人體具有生理調節功能，如降血壓、降血脂、降血糖，抗癌、抗突變、防齲、防衰老等。這些成分也有稱之為機能性成分。表2列出了茶葉中主要機能性成分的含量及其功能。80年代以來，科學家們正在研究從茶葉中提取和分離出這些機能性成分，並加工成各種劑型和食品，開發成保健食物或藥物，試圖用以預防和減輕一些人類的多發性疾病（如癌症、心血管疾病、齲齒）和增強人體健康，有的已經成為商品，有的正在實現中。可以預言，茶葉以及茶葉中的某些有效組分將在下一個世紀中對人類健康發揮更大的作用。表2 茶葉中含有的機能性成分及其作用成分含量（乾重mg%）作用β-胡蘿蔔素7～20mg預防夜盲症和白內障、抗癌維生素B8～13 mg預防皮膚病，保持神經系統正常維生素C00～250mg抗壞血症，預防貧血維生素E20～80mg抗衰老，抑制埃及粥樣硬化，抗氧化，平衡脂質代謝維生素P300～400mg血管強化，降血壓維生素U20～25mg預防消化道潰瘍兒茶素類10%～20%抗氧化，防齲，抗癌抗突變，殺菌抗病毒，消臭，抑制動脈粥樣硬化，降血壓，抑制脂肪的吸收咖啡鹼2%～4%中樞神經興奮，利尿，強心葉綠素0.6%～1.2%消臭粗纖維10%～20%助消化，降低血中膽固醇多糖0.1%～0.2%降血糖，治糖尿病黃烷酮類0.6%～0.7%降血壓，消臭，增強血管彈性
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