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儿茶素与EGCG
EGCG生物利用度 — 人体血浆中实际测量到的
Chá Duō Fēn · 茶多酚
研究人员在喝下一杯绿茶后,于血液中实际发现了什么 — 以及为何杯中200毫克的EGCG,并不等于血浆中的200毫克。
表没食子儿茶素没食子酸酯 — EGCG — 是绿茶中含量最丰富、研究最深入的儿茶素,其名称出现在保健食品标签、养生博客,以及数百项临床试验的方法章节中。一杯典型的 Lǜ Chá(绿茶)依茶叶、茶汤与冲泡技巧的不同,可能提供约 50 至 200 毫克的 EGCG。然而,从杯中进入血流的过程绝非直截了当。当研究人员从刚吞下精心调配的茶或茶萃取物的受试者身上抽血时,血浆中出现的 EGCG 浓度往往不到摄取量的百分之一。这个顽固的落差 — 茶所给予的与身体所留存的之间 — 就是生物利用度的问题,它影响了介入性研究的设计,也影响我们谈论茶的健康潜力的方式。本文将走过人体血浆文献中实际出现的药物动力学数字、造成这些数字的生理屏障,以及这一切对每天喝茶的人意味着什么。
EGCG 与肠壁的屏障
在 EGCG 得以进入血浆之前,它必须穿越一系列强大的屏障:肠腔、肠细胞与肝脏。这个分子相当大 — 458 道尔顿 — 且拥有密集的羟基,使其极具亲水性,但也容易与食物蛋白质及消化酶结合。经由肠细胞脂双层的被动扩散微乎其微。相反地,EGCG 依赖有机阴离子运输多肽(OATPs)及其他膜载体进入,而像 P‑糖蛋白这类的外排转运体则会主动将其泵回肠腔。最终的结果是,囓齿动物的口服生物利用度(以未经改变的药物到达全身循环的比例来衡量)极少超过 5%,而人体数据也指向相似的数字。宾州州立大学的 Joshua Lambert 博士实验室已描绘出儿茶素的细胞运输路径,他坦率地描述此情况:「EGCG 是演化过程中从未预期我们会以克为单位摄取的分子 — 几乎我们体内每一套把关系统都想将它拒之门外。」这种首渡效应 — 肠壁加上肝脏代谢 — 意味着饮用实际茶量后的血浆浓度仅达毫微克/毫升的等级,而非人们可能预期的毫克级。
典型的血浆浓度曲线样貌
在迄今为止引用次数最多的人体药物动力学研究中,Ullmann 等人给予空腹志愿者 200 毫克纯化 EGCG,发现平均血浆最高浓度(Cmax)仅为 77 毫微克/毫升,约在摄取后 1.6 小时达到。十年前,亚利桑那大学 Chow 团队在给予单次 200 毫克去咖啡因绿茶萃取物 Polyphenon E 后,也报告了类似的数字:EGCG 的 Cmax 约为 55 毫微克/毫升,半衰期约 3.4 小时。与 200 毫克口服剂量相比,这些数值极小 — 它们代表着任何时间点在全身血液中仅有不到摄取量的 0.1% 循环着。时间—浓度曲线呈钟形但平坦;峰值过后,浓度会在 8 至 12 小时内回落至基础值,且每日一次给药并未见明显蓄积。更重要的是,血浆中测得的 EGCG 绝大部分并非游离态 EGCG:大约 70–90% 为结合型 — 经肠道及肝脏的二期酵素进行葡萄糖醛酸化、硫酸化或甲基化。
结合型态在血浆中占主导地位
这种高结合率之所以重要,是因为它改变了 EGCG 的生物学作用范围。甲基化 EGCG 具有不同的极性、不同的蛋白质结合亲和力,并且可能对细胞内信号传递产生与母体 EGCG 不同的影响。当分析实验室报告血浆中的「总 EGCG」时,他们通常是将酵素去结合后的游离与结合型总和起来 — 所以表格中出现的数字,已经比原态循环的数值要大。tea.doctor 的资深茶专家陈慧怡(Chen Hui Yi)指出:「茶化学家经常忘记这个细微差别。我们用 GB/T 8313 方法在杯中测得的 EGCG 是游离儿茶素;而血浆中的数值则主要是经过修饰的。把它们拿来比较,就像拿新鲜苹果和烤过的苹果相比 — 同类,但特性不同。」这些结合物可能是一个缓慢在组织中释放游离 EGCG 的储库,但血液中游离 EGCG 的直接测量值极低。
食物效应 — 不只是空腹神话
选择空腹或伴随食物喝茶,对于药物动力学结果的影响,可能比任何其他变量都大。当 Chow 团队在 2005 年让志愿者分别在空腹或摄取标准化高脂早餐后服用 Polyphenon E 时,空腹状态下的 EGCG 最高血中浓度(Cmax)是进食状态下的五倍以上。其机制显然有双重因素:食物会实际减缓胃排空速度,使儿茶素缓慢滴入小肠,而非以团块方式抵达;而餐中的蛋白质 — 特别是酪蛋白 — 会与儿茶素结合,形成复合物,因而无法穿过肠细胞。一份 2020 年针对食物—儿茶素交互作用的综合分析指出,进食会使 EGCG 的生物利用度平均降低约 40–70%,视巨量营养素组成而定。对于饮茶者而言,实际的意涵相当明确:餐后饮用一杯 Lóngjǐng(龙井)所达到的 EGCG 峰值,将明显低于空腹时细品同一款茶 — 而这个较低的峰值,或许正是观察性研究极少报导终身饮茶不良反应的原因之一。
冲泡与品种 — 杯中的变异性
在讨论生物利用度之前,必须先界定杯中的剂量,而这个剂量变化极大。陈慧怡(Chen Hui Yi)在广东和福建的实验室中,多年来测量儿茶素的萃取量。她说:「当我们以 85 °C 的水冲泡 Bái Háo Yín Zhēn(白毫银针)三分钟,每克干茶约可萃取 60 毫克 EGCG,但如果茶叶是二春采收,或水温勉强达 70 °C,这个数字便会降至 20 毫克以下。」绿茶的范围更宽:细致的 Xīhú Lóngjǐng(西湖龙井)每克可能产出 40–80 毫克 EGCG,而强劲的日本 Yabukita 品种则可超过 100 毫克。然而,大多数饮茶者并非每杯只使用一克茶叶;更贴近现实的比例是每 200 毫升 3–5 克茶叶,因此每泡的 EGCG 剂量通常在 120 至 400 毫克之间 — 此范围的上限已逼近许多补充剂试验所使用的剂量。欲进一步了解实际溶入茶汤的数字,请参阅我们的相关文章 一杯真正冲泡的茶中究竟含有多少 EGCG? 此处的关键在于,采用精确 200 毫克胶囊的生物利用度研究,往往掩盖了饮茶者每日摄取量的广泛变异。
叶龄与加工
较嫩的芽叶含有较多 EGCG,因为合成此分子是植物抵御昆虫与紫外光的防御机制之一;随着叶片成熟,EGCG 含量便会下降。发酵 — 或任何氧化步骤 — 会进一步损耗 EGCG,这也说明了为何红茶中的 EGCG 通常不到类似绿茶的 10%。陈慧怡的实验室记录到,以 4 克茶叶冲泡的标准 Kěemun(祁门红茶)可能仅含 5–15 毫克 EGCG,在药物动力学雷达上几乎无足轻重。陈放同样造成损耗:仅在室温下存放 12 个月,白茶的儿茶素含量便可能降低 20–30%(参阅我们的文章 保存期间儿茶素的分解)。对于每天饮用十年陈期 Shòu Méi(寿眉)的人来说,一场茶会后血浆中的 EGCG 很可能微不足道。
补充剂与茶 — 形式有差别吗?
几乎所有高剂量的药物动力学数据都来自绿茶萃取物,而非现泡的茶。当志愿者吞下一粒含有 400 毫克富含 EGCG 萃取物的胶囊,其血浆 Cmax 可超过 150 毫微克/毫升,且连续数周给药后,可将谷值推进至可侦测范围。这也是为什么伴随高剂量补充剂的肝脏安全警语,极少适用于饮茶者:空腹、团块式摄取纯 EGCG 会产生泡茶无法达到的全身性暴露。Henning 等人于 2004 年的一项临床研究直接比较了绿茶、红茶及一种 EGCG 标准化补充剂,结果发现补充剂所产生的血浆 EGCG 曲线下面积(AUC)约为茶的两倍,即便摄取的总儿茶素量相近,原因可能在于茶的基质含有纤维及其他延缓吸收的多酚。
绿茶萃取物研究显示较高的 Cmax,也伴随较高风险
这种较高的暴露量伴随着一项警示:特异性肝损伤的报告虽然罕见,却几乎都与空腹摄取高剂量绿茶萃取物有关。相对地,食品级的茶有着数千年的安全历史。对于想深入探究的读者,tea.doctor 的专题文章 多少杯才算太多 — 肾脏安全问题 探讨了日常饮用的上限。生物利用度的数据强化了茶是一种温和饮品,而非药物传递系统的观念;试图通过分离和浓缩其成分来将它变成药物,可能正好破坏了调节吸收的基质本身。
对日常饮茶的启示
若在典型的茶会后,血浆 EGCG 峰值仅达毫微克/毫升的低范围,那么将茶与较低心血管及代谢风险联系起来的流行病学观察,又该如何解释?答案在于代谢产物、肠道菌丛的交互作用,以及不需要高血浆浓度的轻度信号路径。2022 年发表于《分子营养与食品研究》(Molecular Nutrition & Food Research)的一篇综述指出,肠道细菌从儿茶素中产生的尿石素与戊内酯,可能是真正的效应物,其半衰期远超过母体化合物。陈慧怡简洁地总结道:「茶不是一种需要按剂量服用的药;它是一种日常节奏。血浆的快照,错过了茶与人体生物学数百年来持续的整体对话。」对爱茶人而言,这意味着一杯茶的愉悦 — 它的香气、它的质地、那片刻的停顿 — 无须血液检测来验证。欲探索茶胺酸在认知及压力相关的面向,请参阅我们关于茶胺酸的文章,包含 考试准备期间 与 夜晚,或造访 tea.school 参加更广泛的茶多酚课程。
References
- Ullmann U 等人。纯化分离之绿茶儿茶素表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)在健康志愿者连续10天重复给药后的血浆动力学特性。《Eur J Clin Nutr》。2003;57(10):1276‑1284。 — European Journal of Clinical Nutrition
- Chow HHS 等人。在健康个体中多次给予表没食子儿茶素没食子酸酯和 polyphenon E 后之绿茶多酚的药物动力学与安全性。《Clin Cancer Res》。2001;7(6):1601‑1609。 — Clinical Cancer Research
- Chow HHS 等人。在健康个体单剂量给予 Polyphenon E 后,给药条件对绿茶儿茶素口服生物利用度的影响。《Cancer Epidemiol Biomarkers Prev》。2005;14(10):2346‑2352。 — Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention
- Henning SM 等人。饮用绿茶、红茶或绿茶萃取物补充剂后,茶黄烷醇的生物利用度与抗氧化活性。《Am J Clin Nutr》。2004;80(6):1558‑1564。 — American Journal of Clinical Nutrition
- GB/T 8313‑2018。茶 — 总多酚及儿茶素含量之测定。中华人民共和国国家标准。 — Standardization Administration of China
- Chen Hui Yi,资深茶专家(专精于白茶、绿茶及黄茶品种),个人通信,2024。 — tea.doctor interview