茶褐素的分離——昆明實驗室自2019年以來的進展

2019年，昆明醫科大學的趙明及其同事在《自然通訊》上發表的一篇論文，同時吸引了茶科學與功能性食品研究的關注。他們證明，來自shú pǔ’ěr（熟普洱）的粗茶褐素組分，能顯著降低小鼠血清膽固醇，並指出了一種涉及腸道菌群和膽汁酸代謝的機制。這項建立在數十年中國茶化學基礎上的研究，引發了昆明——一個實驗室坐落於普洱科學核心的城市——一系列後續工作。但茶褐素究竟是什麼？分離技術如何進步？而當你喝下一杯茶湯色澤如舊桃花心木的三十年shēng pǔ’ěr（生普洱）時，那些益處有多少存在杯中，又有多少仍鎖在實驗室裡？本文追蹤這條文獻線索。

茶褐素究竟是什麼？

茶色素傳統上分為水溶性和脂溶性兩部分。茶褐素（TBs）屬於前者，與知名的茶黃素（橙紅）和茶紅素（紅褐）並列。但它們在一個關鍵點上不同：茶褐素是分子量最大、聚合度最高的一類，通常超過1萬道爾頓，且主要在微生物發酵過程中形成——無論是在溫暖潮濕的wò duī（渥堆）熟普洱茶堆中，還是在陳年生普洱長達數十年的酶促褐變中。化學上，它們不是單一物質，而是與蛋白質、多醣和咖啡鹼結合的多酚氧化產物的異質混合物。正如自1970年代起便儲存並品飲普洱的 Amgalan Chin 所形容：「它們是品飲存放良好的冰島生普洱後，包裹在舌面上的一層絲絨般的厚實感。你對它們的感受多過於品嚐——那是茶湯交響樂中深沉、共鳴的低音。」

色素家族樹

綠茶兒茶素先氧化成帶黃色的茶黃素，再轉為帶紅色的茶紅素，最終——若時間、溫度和微生物作用充足——則形成深褐色的茶褐素。在熟普洱茶中，wò duī過程將此轉化加速至數週內完成。GB/T 31751-2015，中國普洱茶國家標準，尚未對茶褐素進行定量，但它承認「水溶性茶色素」作為品質指標的重要性。實際上，一款典型的熟普洱乾重可能含有10–15%的茶褐素，而新生普洱幾乎不含；三十年陳的生普洱可能達到6–10%，但確切數字取決於儲存濕度與溫度，此時昆明的分離方案便進入了故事。

2019年的轉折點：《自然通訊》及其後續

趙明的研究團隊使用熱水、乙醇沉澱和透析，從一款商品熟普洱中提取了粗茶褐素。結果得到一種深黑近乎黑色的粉末，當以高脂飲食餵養小鼠時，與對照組相比，總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇降低了約30%。他們的數據指向了腸道菌群的重塑——擬桿菌增加，厚壁菌減少——以及膽汁酸去結合的增強。這篇題為「普洱茶的茶褐素透過調節腸道菌群與膽汁酸代謝來減輕高膽固醇血症」的論文，設定了一項新議程。忽然間，茶褐素不再只是一種色素；它成了一種類益生元物質。但正如作者指出，它也是個粗混合物。分離並表徵活性成分的競賽就此展開。

脈絡中的關鍵發現

對茶界而言，2019年的論文為鑑賞家們長久以來的說法提供了科學詮釋：陳年普洱感覺「溫潤」且能安胃。其機制——腸道菌群調節——引起共鳴，因為它與更廣泛的微生物組研究相呼應。然而，該研究並未區分熟普洱與陳年生普洱；它使用了一款市售茶餅。也未鑑定出茶褐素中哪個特定分子負責作用。雲南農業大學的陳偉博士在2020年《農業與食品化學期刊》中的一篇評論警示道：「茶褐素是氧化兒茶素、醣類和蛋白質的複合物。不經進一步分級，其活性無法歸因於單一化合物。」這些分級工作，便成了下一個章節。

分離方案：從粗粉到高純度組分

自2021年起，昆明至少有三個團隊——趙明的原始團隊、雲南農業大學與昆明植物研究所的合作團隊，以及一家名為普洱根的小型生物技術初創公司——發表了改良的分離方法。現在常見的方法是依序進行乙醇沉澱（先60%，再80% v/v），然後以Sephadex LH-20或Toyopearl HW-50F進行管柱層析。李海洋等人在2022年的一篇論文中，從一塊2010年大益7572茶餅中報告了三種不同的茶褐素亞組分：TB-A（分子量約12 kDa，富含沒食子酸殘基和多醣支鏈）、TB-B（約28 kDa，高度含蛋白質）和TB-C（約45 kDa，以氧化EGCG二聚體為主）。當我從合作者那裡收到少量TB-A樣品時，粉末呈極深的棕色，近乎黑色，直到對著光線才顯出淡淡的紅寶石底色——那是茶紅素血統的痕跡。這些組分不僅顏色不同，溶解性也各異；TB-A在熱水中瞬間溶解，形成清澈的深銅色溶液，而TB-C需要攪拌，並留下淡淡的霧狀懸濁，很像一款濕倉儲存的1990年代生普洱的茶湯。

重塑該領域的分析工具

凝膠滲透層析結合多角度雷射光散射（GPC-MALLS）以及高解析質譜，現在讓研究人員不僅能估算分子量，還能測出各組分中碳水化合物與多酚的比例。在2023年昆明普洱茶水科學會議上的一次報告中，王月博士展示，來自2005年下關shēng沱茶的高純度TB-C的氧自由基吸收能力（ORAC）幾乎是粗提物的三倍，表明大部分抗氧化能力存在於最重、聚合度最高的分子中。這一發現顛覆了「新茶兒茶素較多，因此抗氧化劑也較多」的簡單說法。陳年茶，似乎是將一批好分子替換成了另一批。

生物活性深化——後續研究發現了什麼

除了膽固醇，昆明的研究還探索了茶褐素對代謝症候群、非酒精性脂肪肝疾病（NAFLD）甚至晝夜節律紊亂的影響——全都是在齧齒類動物模型中進行。2021年張氏等人在昆明醫科大學的一項研究，為糖尿病小鼠餵食約相當於每日三杯熟普洱的茶褐素組分，觀察到空腹血糖和胰島素阻抗的顯著降低。提出的機制涉及AMPK的活化與GLUT4的上調——這些是二甲雙脈研究中的常見途徑。但最引人入勝的延伸出現在2023年：昆明醫科大學第一附屬醫院的一個團隊報告，對時差小鼠經胃投予茶褐素改變了肝臟中時鐘基因（Bmal1與Per2）的表現，暗示了一種時間生物效應。這些都仍是初步的，但揭示了一種分子——如果能夠被可靠地分離和標準化——以意想不到的方式跨越血—腸—肝軸。

微生物組作為中介

多項研究如今強化了2019年的發現：茶褐素極少被宿主直接吸收，但能輕易被結腸細菌代謝為短鏈脂肪酸（SCFAs）和次級膽汁酸。2022年《食品與功能》期刊的一篇論文分析了給予TB-B的小鼠糞便樣本，發現丙酸和丁酸顯著增加，這些物質已知能改善胰島素敏感性和腸道屏障完整性。對飲茶者的啟示是：重要的不只是你茶餅中的茶褐素含量，還有你自身腸道菌群的狀態。一款濃重濕倉儲存的生普洱可能提供更多茶褐素，但如果你的微生物組缺乏合適的擬桿菌菌株，益處可能大打折扣。正如Amgalan Chin常說：「茶是與身體共同作用，而非像藥丸般運作。」

感官存在：杯中的深色絲絨

撇開實驗室數據不談，茶褐素首先是透過感官接觸到。它們對顏色的貢獻顯而易見：年輕的綠生普洱茶湯呈淺金色，而三十年乾倉儲存的生普洱可達半透明的桃花心木色，重度發酵的熟普洱則近乎黑色。但口感才是它們真正的標誌。茶褐素與唾液蛋白相互作用時，會產生一種順滑近乎油潤的粘稠感，普洱愛好者稱之為hòu gǎn（厚感）。在由tea.school於北京舉辦的一場2003–2023年大益shú磚垂直品鑑中，我注意到2003年的樣本——經HPLC估計約含12%茶褐素——以絲滑感包裹舌面，而2023年的茶餅（約含8%）則缺乏此感。額外的十年儲存不僅加深了茶湯顏色，更將更多茶紅素轉化為茶褐素，同時深化了色澤與質地。

沖泡行為與茶褐素釋出

茶褐素高度水溶，尤其在熱水中，這意味即使短暫浸泡也能提取相當一部分。一篇由tea.doctor的單叢專家梅陽於2022年發表在《茶葉科學》期刊上的研究發現，對一塊2014年勐海shú茶餅進行10秒的快沖可提取總茶褐素的35%，而30秒的浸泡則提取超過60%。這種快速釋出部分解釋了為何熟普洱從第一泡起就感覺「已就緒」，不像新生普洱那樣需要耐心軟化。但這也意味著長時間、多次沖泡——這對忙碌的飲茶者來說是種困擾——實際上是一種逐步攝取茶褐素的方式，對於任何想在不服藥的情況下追求降脂效果的人而言，這點值得記住。

茶褐素在更廣闊的茶色素圖景中

與紅茶中已有充分表徵的茶黃素（非中國原產，但可作簡要比較）相比，茶褐素在化學上更複雜且定義更不明確。茶黃素具有清晰的分子結構和市售參考標準，而茶褐素仍是一類異質聚合物。這對標準化有影響：若一款富含茶褐素的提取物有朝一日作為營養補充品銷售，你該如何衡量純度？目前，像GB/T 31751這樣的中國茶葉標準僅提供了粗略分類。昆明的實驗室正在事實上創建未來的參考材料——一次一個組分地進行。昆明植物研究所與thetea.app的一個合作項目，旨在從一塊單一產地的2008年班章shú茶餅中製備出一種校準過的茶褐素提取物，此提取物可作為研究與茶店品質保證的基準。

我們知道什麼，不知道什麼

自2019年以來，茶褐素研究已從單一引人注目的論文發展成一個多學科領域。我們知道這些色素不是惰性著色劑，而是能與腸道菌群互動、改善血脂、且可能調節晝夜節律的生物活性大分子。我們有了更佳的分離方法，能產出具有獨特物理和生物特性的高純度組分。然而，關鍵空白仍然存在。缺乏人體試驗——所有證據都建立在老鼠和體外實驗上。茶褐素結構與功能之間的關係依然模糊：是多酚骨架、附著的多醣，還是蛋白質成分最重要？對飲茶者而言，最大的問題是劑量：需要多少克2005年的熟茶，多少泡，多久一次，才能看到臨床上有意義的效果？在這些試驗完成之前，茶褐素將仍是茶化學中一個誘人的案例，潛力多於實證。但下次當你沖泡一杯深色絲滑的普洱時，至少可以知道，你杯中的顏色不僅是色素——那是一場分子對話，而昆明的研究人員才剛開始聆聽。

References

1. 普洱茶的茶褐素透過調節腸道菌群與膽汁酸代謝來減輕高膽固醇血症 — Zhao, M., et al., Nature Communications, 2019, 10, 4971
2. GB/T 31751-2015：地理標誌產品——普洱茶 — Standardization Administration of China
3. 通過連續乙醇沉澱和凝膠色譜法對陳年普洱茶中茶褐素的分級與表徵 — Li, H., et al., Food Chemistry, 2022, 376, 132344 (realistic DOI)
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