茶科普 | 茶叶有效成分对黑色素形成有抑制作用！你知道吗？

黑色素是一种高分子生物色素，通常以聚合形式存在于动物皮肤或者毛发中，甚至植物与原生生物都有这种色素，其种类、含量、物理和化学性质、分布会直接影响皮肤、头发和眼睛的颜色。黑色素的存在有利有弊。当紫外线照射到皮肤上，肌肤就会处于“自我防护”的状态，通过物理吸收光波，经一系列信号转导通路激活酪氨酸酶的活性，通过产生黑色素来保护皮肤免受紫外辐射的侵害。黑色素还能保护皮肤和眼睛免受有害物质的侵害，保护包括皮肤、眼睛、大脑在内的多个器官系统功能的正常运行。黑色素在有机体适应环境的过程中也发挥着至关重要的作用。但是黑色素在表皮基底层的异常蓄积会造成晒斑、雀斑、老年斑等皮肤斑，影响审美及人们的生活质量，也大大增加了患恶性黑色素瘤这一转移性强、恶性度高的皮肤癌症的风险。

随着社会经济和科技水平的发展，人们对于医药以及化妆品的要求也不断提高，对于人体健康无负面影响，具有抗炎、免疫调节和抗氧化等特性的植物来源美白添加剂逐渐受到青睐。不少研究证明茶叶提取复合物或茶叶单体成分具有较强的抑制酪氨酸酶活性、抑制黑色素细胞的生长增殖浸润转移、抑制UVB诱导皮肤致癌并为皮肤提供光保护等作用。因此以茶叶为原料开发预防、治疗黑色素瘤的药物或淡化色斑改善皮肤颜色的护肤品、化妆品具有广阔的应用前景。

茶叶有效成分对体外酪氨酸酶活性的抑制作用

茶及茶叶提取复合物可以抑制体外酪氨酸酶活性。有研究比较了绿茶、铁观音、花茶和普洱茶4种茶类的醇提物4.0 mg·mL-1（以生药计）对马铃薯酪氨酸酶活性的抑制率，结果表明铁观音（62.28%）对酪氨酸酶活性的抑制率最强，其次依次为花茶（34.76%）、普洱茶（29.00%）和绿茶（9.50%）。

茶叶单体成分，如儿茶素类、茶黄素类、茶皂素等都被证明可以抑制体外酪氨酸酶活性。绿茶中抑制酪氨酸酶活性的主要活性成分为ECG、GCG和EGCG。茶黄素、茶黄素-3-没食子酸酯、茶黄素-3′-没食子酸酯、茶黄素双没食子酸酯和茶黄酸均能以剂量依赖的方式抑制蘑菇酪氨酸酶的活性，除茶黄酸外，其他4种茶黄素单体对酪氨酸酶活性的抑制作用均高于EGCG。有研究表明，质量浓度为100 g·L-1时，经大孔树脂纯化的茶皂素TS及2种层析分离得到的茶皂素TS1和TS2对酪氨酸酶的抑制率分别为90.06%，94.13%和82.47%，即具有很强的抑制酪氨酸酶活性的能力。

综上，在非细胞酪氨酸酶测试系统中，茶及茶叶提取复合物、茶叶单体成分均能抑制体外酪氨酸酶的活性，主要通过抑制酪氨酸酶的活性中心、与底物竞争酪氨酸酶发挥作用。

茶叶有效成分对细胞模型中黑色素合成的抑制作用

大量研究证明，茶叶有效成分能抑制永生化黑色素细胞、黑色素瘤细胞和人表皮黑色素细胞中黑色素的合成，并抑制黑素小体从黑色素细胞向角质形成细胞的转移。这主要是通过改变黑色素瘤细胞形态、抑制黑色素瘤细胞增殖、抑制黑色素瘤细胞内酪氨酸酶活性、减少黑色素生成和积累、减少树突传递黑色素量、抑制永生化角质形成细胞的增殖、促进正常人角质形成细胞的分化等来实现。

茶叶有效成分对动物模型中UVB诱导的皮肤致癌及黑色素合成的抑制作用

皮肤癌主要分为黑色素瘤和非黑色素瘤两大类。太阳紫外线辐射是导致色素异常积累和皮肤癌等皮肤问题的最常见因素。虽然皮肤被赋予内源性防御系统，以限制太阳紫外线辐射对皮肤造成的有害影响，如角质层的光散射、黑色素对光的吸收、抗氧化防御方法的存在以及修复酶修复紫外线损伤的DNA，然而这些内生的光保护手段不能完全抵消过度暴露于紫外线辐射下产生的所有不利影响。因此开发可以抑制紫外线诱导的皮肤致癌或为皮肤提供光保护的天然成分就显得尤为重要。1.茶叶有效成分可以抑制UVB诱导的皮肤致癌研究表明， 咖啡碱是常规含咖啡碱茶发挥减少癌症发生和降低组织脂肪水平作用的关键成分。实验证明常规茶对皮肤癌变的抑制效果优于脱咖啡碱茶，单独口服或外涂咖啡碱对UVB诱导的晒伤和癌变也有很强的抑制作用。在脱咖啡碱的茶中添加咖啡碱可恢复这些茶对UVB诱导的癌变的抑制作用。这些结果表明咖啡碱是茶叶中对UVB诱导的完全癌变起抑制作用的重要组分。且咖啡碱对DNA损伤组织和肿瘤有选择性促凋亡作用，不会影响正常组织。还有研究发现在UVB照射前（0.5h）将咖啡碱外涂于皮肤上具有防晒效果，可以抑制UVB诱导的胸腺嘧啶二聚体形成，并抑制UVB诱导的皮肤晒伤。2.茶叶有效成分可以为皮肤提供光保护有研究以UVB诱导产生皮肤斑点的棕色豚鼠为动物模型，研究红茶水提取物（BT）的美白效果，发现BT通过减少黑色素沉着来消除棕色豚鼠中由UVB刺激产生的延迟晒斑，而黑色素沉着减少又是通过抑制黑色素细胞的增殖和黑素小体的合成来实现。在研究茶多酚经皮给药对小鼠皮肤中酪氨酸酶活性影响的实验中，发现茶多酚能够透皮吸收，强烈抑制酪氨酸酶的活性，但不会过多干扰正常皮肤的其它氧化还原代谢，这对维持皮肤的组织更新是有好处的。

茶叶有效成分对人体皮肤中黑色素合成的抑制作用

茶叶提取复合物及茶叶单体成分主要通过抑制紫外线照射诱导的皮肤红斑形成、黑色素指数（Melanin index，MI）增加、晒伤细胞形成、表皮Langerhans细胞损耗和皮肤表皮增厚来为皮肤提供光保护。

大量体内外试验证明，茶叶提取复合物或茶叶单体成分可以有效减少黑色素的合成、沉积以及黑色素瘤的发生。至今，关于茶对黑色素紊乱疾病调控的研究，涉及了体外酪氨酸酶、黑色素瘤细胞、正常黑色素细胞、角质形成细胞、UVB诱导小鼠致癌模型、鼠或人类皮肤等多个研究对象，受试因素也不再仅限于茶多酚、儿茶素或EGCG，咖啡碱、茶皂素、茶氨酸衍生物TBrC-L的功效也获得了肯定。已经取得的相关进展说明以茶叶为原料开发应用于医药和化妆品领域的黑色素抑制剂是安全的、有效的、可行的。

茶抑制黑色素形成的作用机制

虽然茶叶在抑制酪氨酸酶活性、抑制黑色素细胞的生长增殖浸润转移、抑制皮肤癌发生等方面的研究取得了一定的进展，但是还有许多需要努力的地方。其一，咖啡碱或茶叶其他成分选择性促进DNA损伤组织中细胞凋亡的机理需要进一步探索。其二，茶红素、茶褐素等儿茶素氧化聚合物及茶氨酸等其它茶叶成分在抑制黑色素形成方面的研究需要开展并深入。其三，茶抑制黑色素细胞或黑色素瘤细胞中黑色素合成的生物学特征及分子机制需要进一步深入，如研究哪些信号通路参与或调控了某一成分对黑色素合成的抑制作用。其四，从黑色素其他调控机制入手，如促进黑色素分解及代谢，调控酪氨酸酶翻译后的修饰，抑制角质形成细胞对黑素小体的摄取和吞噬等。综合以上研究，为开发新型、安全、高效的预防或治疗黑色素紊乱疾病的天然美白添加剂或药物提供理论依据。
论文原文：茶叶科学 2021，41（1）：7~18《茶叶有效成分对黑色素形成的抑制作用》

论文作者：王蔚1,2，陈琳1,2，王伟伟1，张建勇1，江和源1*

1. 中国农业科学院茶叶研究所农业部茶树生物学与资源利用重点实验室浙江省茶叶加工工程重点实验室，浙江杭州310008；2. 中国农业科学院研究生院，北京 100081

参考引用：王蔚，陈琳，王伟伟，张建勇，江和源. 茶叶有效成分对黑色素形成的抑制作用[J]. 茶叶科学, 2021, 41(1): 7-18.