介绍
茶叶富含多种生物活性成分，包括多糖、多酚、色素、咖啡碱、维生素和矿物质等。其中，色素是决定茶叶品质的关键，既包括由儿茶素氧化生成的茶黄素、茶红素和茶褐素，也包括天然存在的叶绿素、类胡萝卜素和花青素等。在红茶发酵过程中，儿茶素氧化缩合形成茶黄素，其核心结构为苯并卓酚酮（benzotropolone）骨架。目前已鉴定出超过28种茶黄素衍生物，主要包括茶黄素（TF1）、茶黄素-3-没食子酸酯（TF-3-G）、茶黄素-3'-没食子酸酯（TF-3'-G）和茶黄素-3,3'-双没食子酸酯（TFDG）。茶黄素是红茶茶汤呈现明亮色泽和“金圈”现象的主要成分，对茶汤颜色和感官品质具有决定性作用，是红茶的重要品质指标。随着发酵进程，茶黄素进一步经酶促或非酶促氧化，逐渐转化为茶红素和茶褐素等更高分子量的色素。茶红素是一类酸性多酚聚合物，由儿茶素、没食子酸酯和邻醌单元通过C-C或C-O键连接形成，约占红茶干重的15-20%，赋予茶汤深红色泽。茶褐素在黑茶中含量较高（约占干物质的7-12%），使茶汤呈红褐至黑褐色，并减轻涩味与苦味，对风味和品质具有重要调节作用。除着色功能外，茶色素还因多样的生物活性而受到研究人员的广泛关注。具体来看，茶黄素具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗病毒及抗肥胖等多种功效；茶红素有助于心血管保护、神经功能调节和肠道稳态维持；茶褐素则在调节脂质代谢、缓解肥胖、糖尿病及非酒精性脂肪肝等方面显示出潜力。然而，茶色素较差的稳定性和低生物利用度限制了其功能发挥与应用研究，因此提高稳定性和生物利用度已成为茶色素研究领域的研究热点。
近年来，随着对茶叶生物活性成分兴趣的提升，茶色素研究逐渐增多。但现有研究多集中于单一色素类型，且以生物活性评价为主，结构与功能关系的系统性研究仍显不足，阻碍了其深入开发与工业应用。本文旨在全面综述茶色素的结构特征、形成机制、分离纯化方法、稳定性提升策略及生物活性，并总结其在食品、医药和个人护理等领域的应用潜力，为茶色素的进一步开发与产业化应用提供理论依据和发展策略。
茶叶富含多种生物活性成分，包括多糖、多酚、色素、咖啡碱、维生素和矿物质等。其中，色素是决定茶叶品质的关键，既包括由儿茶素氧化生成的茶黄素、茶红素和茶褐素，也包括天然存在的叶绿素、类胡萝卜素和花青素等。在红茶发酵过程中，儿茶素氧化缩合形成茶黄素，其核心结构为苯并卓酚酮（benzotropolone）骨架。目前已鉴定出超过28种茶黄素衍生物，主要包括茶黄素（TF1）、茶黄素-3-没食子酸酯（TF-3-G）、茶黄素-3'-没食子酸酯（TF-3'-G）和茶黄素-3,3'-双没食子酸酯（TFDG）。茶黄素是红茶茶汤呈现明亮色泽和“金圈”现象的主要成分，对茶汤颜色和感官品质具有决定性作用，是红茶的重要品质指标。随着发酵进程，茶黄素进一步经酶促或非酶促氧化，逐渐转化为茶红素和茶褐素等更高分子量的色素。茶红素是一类酸性多酚聚合物，由儿茶素、没食子酸酯和邻醌单元通过C-C或C-O键连接形成，约占红茶干重的15-20%，赋予茶汤深红色泽。茶褐素在黑茶中含量较高（约占干物质的7-12%），使茶汤呈红褐至黑褐色，并减轻涩味与苦味，对风味和品质具有重要调节作用。除着色功能外，茶色素还因多样的生物活性而受到研究人员的广泛关注。具体来看，茶黄素具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗病毒及抗肥胖等多种功效；茶红素有助于心血管保护、神经功能调节和肠道稳态维持；茶褐素则在调节脂质代谢、缓解肥胖、糖尿病及非酒精性脂肪肝等方面显示出潜力。然而，茶色素较差的稳定性和低生物利用度限制了其功能发挥与应用研究，因此提高稳定性和生物利用度已成为茶色素研究领域的研究热点。
近年来，随着对茶叶生物活性成分兴趣的提升，茶色素研究逐渐增多。但现有研究多集中于单一色素类型，且以生物活性评价为主，结构与功能关系的系统性研究仍显不足，阻碍了其深入开发与工业应用。本文旨在全面综述茶色素的结构特征、形成机制、分离纯化方法、稳定性提升策略及生物活性，并总结其在食品、医药和个人护理等领域的应用潜力，为茶色素的进一步开发与产业化应用提供理论依据和发展策略。
结论与未来趋势
本综述系统梳理了茶色素在结构特征、形成机制、分离纯化、稳定性提升及生物活性等方面的研究进展。茶色素结构复杂，类别差异显著，为其解析带来挑战；此外，化学异质性和宽极性分布也增加了高效分离的难度。未来发展应聚焦绿色高效的分离策略——如低共熔溶剂（NADES）、膜分离及多技术联用系统，以实现茶色素的高纯度制备与精细结构表征。在形成途径方面，酶促氧化与微生物发酵因其环境兼容性和适应性良好已成为主流方法。化学氧化法虽具有得率高、操作简便的优势，但目前仍处探索阶段，面临调控参数不精确和安全性证据不足的局限，需建立标准化工艺并完善毒理学与长期安全评价。茶色素具有抗氧化、抗炎和抗菌等多种生物活性，但较差的稳定性和低生物利用度制约其实际应用。尽管脂质体、纳米乳液和微胶囊等递送系统可有效改善上述性能，但仍存在成本高昂、规模化制备困难以及长期生物相容性不明确等瓶颈，亟需发展成本效益优良、靶向可控且易于产业化的递送技术。综上，茶色素在食品、医药与个人护理等领域具有广阔应用前景，并有望扩展至智能包装、功能性纺织品及生物医学材料等新兴领域。未来应结合材料科学、生物医学与食品工程的跨学科方法，深化其在绿色加工、精准递送和功能机制等方面的研究，推动茶色素的全价值链构建与产业化应用。
原文链接https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.105290
本综述系统梳理了茶色素在结构特征、形成机制、分离纯化、稳定性提升及生物活性等方面的研究进展。茶色素结构复杂，类别差异显著，为其解析带来挑战；此外，化学异质性和宽极性分布也增加了高效分离的难度。未来发展应聚焦绿色高效的分离策略——如低共熔溶剂（NADES）、膜分离及多技术联用系统，以实现茶色素的高纯度制备与精细结构表征。在形成途径方面，酶促氧化与微生物发酵因其环境兼容性和适应性良好已成为主流方法。化学氧化法虽具有得率高、操作简便的优势，但目前仍处探索阶段，面临调控参数不精确和安全性证据不足的局限，需建立标准化工艺并完善毒理学与长期安全评价。茶色素具有抗氧化、抗炎和抗菌等多种生物活性，但较差的稳定性和低生物利用度制约其实际应用。尽管脂质体、纳米乳液和微胶囊等递送系统可有效改善上述性能，但仍存在成本高昂、规模化制备困难以及长期生物相容性不明确等瓶颈，亟需发展成本效益优良、靶向可控且易于产业化的递送技术。综上，茶色素在食品、医药与个人护理等领域具有广阔应用前景，并有望扩展至智能包装、功能性纺织品及生物医学材料等新兴领域。未来应结合材料科学、生物医学与食品工程的跨学科方法，深化其在绿色加工、精准递送和功能机制等方面的研究，推动茶色素的全价值链构建与产业化应用。
原文链接https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.105290
