茶的营养成分和药效成分

茶的营养成分和药效成分
作者：程启坤、陈宗懋

        茶是一种为各种肤色，不同阶层人士喜爱的一种饮料，这不仅是因为茶可以提神、解毒，还因为茶对人体具有营养作用和对健康具有生理调节作用以及刘多种疾病具有预防和治疗作用。这种奇特的功效是如何产生的？茶叶中有哪些有效组分？这些有效组分对人体营养和健康发挥什么作用？要回答这些问题，先从茶叶的内容成分谈起。
（一）茶叶的主要化学成分
茶叶中含有六百多种化学成分，这些成分对茶叶的香气，滋味、颜色以及营养，保健起着重要的作用。茶叶中所含的成分很复杂，其中有机化台物就有五百多种，大致可以分为十二大类（表1）。
茶树鲜叶中含有75%～78%的水分，干物质含量约为22%～25%，因此从茶园中采下4公斤芽梢只能加工成1公斤左右们成茶。在这些于物质中，可以分为无机化台物和有机化合物两大类，其中有机化合物为主，约占干物质的93%～96.5%。
1．无机物质
茶叶中的无机成分的总含量虽然只占总干物质重量的3.5%～7.0%，但对人体的营养和保健效应以及茶叶的品质具有很重要的作用。它包括许多种矿质元素。茶叶经高温灼烧灰化后的无机组分也就是通常所称的“灰分”。灰分的含量是茶叶检验的一个重要项目。联合国国际标准化组织（ISO）1977年颁布的（ISO 3720）红茶规格中规定的出口红茶灰分最大值为8%，最小值为4%。我国通常规定的茶叶中灰分低于6.5%。一般来说，灰分愈高，茶叶的质量也愈差。因为除了茶叶中含有的无机成分外，茶叶中夹杂的杂质和灰尘等都会使灰分含量提高。灰分中能溶于水的部分约占灰分总含量的50%～60%，品质较好的茶叶，灰分中水溶性部分也较高。
茶树体内已发现的无机矿质元素（碳、氢、氧，氮不包括在内）已知的有27种，包括磷、钾、镁、锰、氟、铝、钙、钠，硫、铁、砷，铜。镍，硅，锌、硼，钼、铅、镉、钴、硒，溴、碘，铬，钛，铯，钒等。以茶叶中的含量水平和其它植物相比较，氟、钾、铝、碘、硒、镍、砷、锰等8种元素的含量超过其它植物的平均水平。这些矿质元素对人体健康有重要的调节作用，茶叶中有些元素的含量相当丰富，每天饮茶几杯即可为人体提供每天所需要量的大部分。各种元素在茶叶中的含量及其功效将在后面介绍。
2．有机物质
茶叶中的有机物质占干物重总量的93%～96.5%，也是决定茶叶滋味，香气和汤色等品质特征，营养及保健效应的主要有效物质。生物碱虽然只占干物重的3%～5%，但对茶叶的滋味起着决定性的作用，它包括咖啡碱和少量的可可碱和茶碱．茶叶所以具有提神兴奋作用，就是由这类化合物发挥的作用。茶多酚是干物质中含量最多的一类化合物，茶多酚类化合物，特别是其中的儿茶素类化合物对茶叶的滋味以及对许多人类疾病具有预防和治疗效果。氨基酸虽然含量只占干物重的1%～5%，但它决定了绿茶的鲜爽味。茶叶中的芳香物质虽然只占干物重的0.005%%～0.03%，但它却包括有几百种化合物，它们中的单种成分或彼此间的相互作用会对茶叶香气产生良好或不良的影响。目前对决定各类茶叶香气特征的主要化合物已经明确。茶叶中的碳水化合物在总干重中所占的比重相当大，其中包括各种糖类，有水溶性的，但大多是非水溶性的。它们对人体健康具有积极的作用。蛋白质占干物重的20%～30%，由于它们中的绝大部分不溶解于水，因此从营养学角度来讲作用不大，但和红茶品质有很密切的关系。维生素在总干重的比例不足1%，但其丰富的含量对人体健康具有良好的效果。此外还有有机酸，脂质和色素类物质。下面将对这些物质的作用和功效分别进行讨论。
（二）咖啡碱的功与过
茶叶中咖啡碱的含量高低，因不同地域、不同茶树品种及与不同的茶树部位而有差异。一般而言，茶叶中咖啡碱的含量为2.5%～5.0%。嫩叶中的含量高于老叶，种子或根系中不含咖啡碱。嫩梢背面的茸毛中含有很高含量的咖啡碱。咖啡碱最早是在1827年从茶叶中分离得到的，当时称之为茶碱，实际上它和1820年从咖啡中分离到的咖啡碱是同一化合物。它是构成茶叶滋味的重要物质。喝茶能提神解乏、兴奋消倦，就是因为咖啡碱能使人体中枢神经产生兴奋作用。咖啡碱很容易溶于热水，因此在泡茶时成茶中的咖啡碱可以大部分被提取到茶汤中去。60～70年代以来，据报道，咖啡碱有可能致癌、致突变，这些报道一度曾经引起消费者的心理恐惧，因为世界上80%以上的成年人都或多或少地摄入咖啡碱。据美国统计资料，18岁以上的成年人平均咖啡碱的消费量为2.6毫克/公斤，有10%以上的人超过5.4毫克/公斤，最高的达7.0毫克/公斤，而这些咖啡碱来自咖啡、茶、可可，软饮料（如各种可乐型饮料）和含咖啡碱的药物等。据调查，人体摄入的咖啡碱的90%左右来自咖啡和茶（大约60%～75%来自咖啡，15%～30%来自茶）。英国人平均饮茶量多，因此每天摄入的咖啡碱中的44%左右来自茶叶。一杯茶中的咖啡碱含量约有40～70毫克，每一杯咖啡中的含量有80～120毫克。因此究竟饮茶后咖啡碱对人体健康的功过之争持续了一个相当长的时间。咖啡碱是一种中枢神经系统的兴奋剂，其机理是增加血液中儿茶酚这类刺激物质的合成和分泌，咖啡碱还能使血管平滑肌松弛，增大血管有效直径，增强了心血管壁的弹性和促进血液循环。当血液中咖啡碱浓度在5～6毫克/升时可以提高工作效率，增强思维活动和促进反应能力。咖啡碱还有明显的利尿作用，促进肾脏的排尿速率。据测定，饮茶后可使排尿量增加30%。根据国外20年来的统计分析资料表明，在咖啡碱的消费量和心肌梗塞症两者间并没有什么相关性。在60～70年代，曾有报道。饲喂大白鼠大剂量的咖啡碱会引起畸胎，但这个剂量相当于一个50公斤体重的人一天饮60杯～150杯浓茶，这实际上是不可能的。有人曾对17970个孕妇进行流行病学调查，证明在咖啡碱消费量和先天性畸胎间没有因果关系。从毒理学角度而言，任何一种化合物的毒性都是相对的，一种化合物对某种生物体是有害还是有益，存在有一个剂量问题，往往在某一个剂量值时表现有益，而超过某一剂量阈值就表现有毒害。即使像白糖、食盐和维生素这样一些对人体公议为有益的食品和化合物在高剂量时也同样对动物有致死效应。对咖啡碱的安全性评价根据20多年来的调查和研究结果得出如下结论，即在目前人类通常摄入的咖啡碱剂量情况下没有证据对人体有害，相反，它具有中枢神经兴奋、强心作用，利尿作用、平滑肌弛缓作用以及刺激胃酸分泌和促进代谢等功能，同时咖啡碱是一种在人体中可以迅速被排出体外的化合物，在人体中的半衰期（也就是分解50%所需的时间）只有2.5～4.5小时。最近美国食品和药物署（FDA）规定咖啡碱的无作用剂量（也就是长期摄入对人体没有毒害作用的剂量）为40毫克/公斤/天，也就是一个50公斤体重的人可摄入2000毫克咖啡碱对人体健康是安全的。这个剂量比目前一般人每天正常摄入的咖啡碱量至少要高10倍以上。因此可以认为饮茶而摄入的咖啡碱量对人是有益而无害的。
（三）茶多酚与儿茶素
茶多酚是茶叶中酚类物质的总称。在有些书中将茶多酚又称为茶单宁，这容易引起混淆，因为单宁这个词是指皮革工业上用以水解鞣质的五倍子单宁。事实上，茶多酚化合物并没有这种功能，因此还是用茶多酚这个名字为妥。茶多酚实际上是许多种多酚类化合物的总称，其中最重要的是儿茶素类化合物，它约占茶多酚总量的50%～70%，占茶叶中干物质的12%～24%。儿茶素类化合物是一类结构比较复杂的化合物，它主要包括以下6种：<1>（一）一表儿茶素（简称（一）-EC），<2>（一）—表没食子儿茶素（简称（一）-EGC,<3>（+）一没食子儿茶素（简称（+）—GC），<4>（+）一儿茶素（简称（+）-C），<5>（一）一表儿茶素没食子酸酯（简称（一）-ECG），<6>（一）—表没食子儿茶素没食子酸酯[（简称）-EGCG）]。上述简称中的C是儿茶素的英文缩写字母，G是没食子酸酯的英文缩写字母，E是表式的英文缩写字母。后两种儿茶素一般称为酯型儿茶素，也称为复杂儿茶素，而前四种儿茶素通常称为非酯型儿茶素，也称为简单儿茶。在上述6种儿茶素类化合物中以（一）-EGC和（一）-EGCG两种儿茶素含量最高，分别占总儿茶素量的44%和23%左右，其此为（一）-EC、占14%，其余依次伪（一）-ECG，（+）-GC和（+）-C，分别约占9%，6%和2%～3%。各种儿茶素的组成比例和茶树品种、叶片老嫩、季节、加工工艺等因素有密切关系．一般来讲，绿茶中的儿茶素含量最高，发酵类茶叶（如红茶，黑茶、乌龙茶）在加工过程中儿茶素被氧化聚合成茶黄素，茶红素，茶褐素等一系列有色化合物，它们对红茶的品质和汤色有重要作用，但儿茶素类化合物的含量随之下降。儿茶素类化合物和茶叶品质有重要关系，绿茶饮用时的收敛性味感就是由儿茶素类化合物决定的．此外这类化合物具有对人体机能调节的功能。如EGCG和ECG儿茶素的抗癌及抗突变作用，降血压作用，降血脂作用和降血糖作用，ECG对病毒的抑制作用和降血压作用，GC和EGC对龋齿细菌的抑制作用，（+）-C的肝脏保护作用。目前各国都在利用儿茶素的生理调节机能来开发各种保健食品。
茶黄素、茶红索和茶褐索是儿茶素的氧化聚合产物。儿茶素类化合物是无色的，但其氧化产物都具有鲜艳的色泽，是决定红茶、乌龙茶、黑茶等发酵茶汤色和品质的重要物质。一杯优质红茶的茶汤呈现浓亮的橙红色，而在杯壁处呈现金黄色，前者主要由茶黄素构成的，而后者主要由茶红素决定的。因此在红茶的理化审评中，常采用茶黄素和茶红素的含量及两者的比率作为红茶的品质指标。茶褐素是儿茶素高度氧化聚合的产物，它的含量和红茶品质呈反比，因为茶褐素含量高时会使茶汤变暗、叶底暗钝、滋味淡薄，导致质量下降。
除了上述儿茶素类化合物外，黄酮类化合物也是茶多酚中的一个类别。它大约占茶叶干重的1.2%～4.0%。绿茶茶汤中的黄色成分就是由这类化合物形成的，因此又称花黄素，它是构成绿茶和红茶茶汤中黄绿色色泽和滋味的重要物质，主要包括牡荆甙，皂草甙和芹菜甙等。
其他的茶多酚类化合物还有花青素类化合物（又称花色甙）和酚酸化合物。花青素类化台物在一般茶树芽叶中含量不高，但在色紫芽叶中含量很高，可达茶叶干重的0.5%～1%。这类化合物有明显的苦味，对品质有不良影响，尤其是对绿茶。茶叶中主要的花青素类化合物有关蓉花青素，飞燕草花青素、翘摇紫色素。酚酸化合物的含量约占干重的0.3%～1%，包括没食子酸，绿原酸、咖啡酸等。
（四）蛋白质和氨基酸
蛋白质和氨基酸都是茶叶中的含氮物质。茶叶中的蛋白质含量在20%以上，但绝大多数都不溶于水，只有占3.5%左右的白蛋白可以溶于水中。从营养学角度来讲，在泡茶过程中绝大部分的蛋白质都不溶于茶汤，因此对营养的贡献不大，但茶叶中的蛋白质和红茶发酵的关系很密切。在欧美国家和我国少数民族地区往往在饮红茶和青茶时喜欢在茶汤中加入牛奶，酥油，乳酪等，这样使得茶汤中增加许多蛋白质，还可降低茶叶的苦涩味。
茶叶中的氨基酸约占茶叶干重的1%～5%。绿茶中的氨基酸含量明显高于红茶。氨基酸的种类、组成、数量与茶叶的滋味（特别是绿茶）有密切的关系。茶叶中的氨基酸还和茶叶中的茶多酚，咖啡碱的形成有关系。茶树上以嫩梢中的氨基酸含量最高，老叶中的氨基酸含量低于嫩梢，因此级别愈高的茶叶，其中氨基酸的含量也通常高于低级的茶叶。茶叶中氨基酸的种类，已发现的有28种，包括茶氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸，谷氨酰胺，精氨酸，丝氨酸，丙氨酸、赖氨酸、组氨酸，苏氨酸。脯氨酸、甘氨酸，缬氨酸、苯丙氨、酸酪氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸等。其中以茶氨酸的含量特高，占氨基酸总含量的一半以上，精氨酸次之，占13%左右，天门冬氨酸占9%，谷氨酸占8.7%左右。茶氨酸是一种茶树所特有的氨基酸；除了茶树的近缘种——茶梅中发现有少量的茶氨酸外，其他植物中均未发现。因此茶氨酸也是用以检验茶树树种和茶叶真伪的化学指标。由于氨基酸具有很高的水溶介度，因此使得茶汤具有鲜甜的味感。春茶期茶树嫩梢中的氨基酸含量比夏、秋茶要高，在感官审评时也是春茶具有明显的鲜爽甘甜的滋味；而夏，秋茶由于氨基酸含量低，就显得苦涩味较重。
（五）碳水化合物
茶叶中的碳水化台物含量很高，约占干重的25%～30%，但多数是水不溶性的多糖类化合物，能被沸水泡出来的糖类数量很少，因此茶叶是一种低热量的饮料。水溶性游寓糖的种类包括葡萄糖，果糖，甘露糖、半乳糖，木糖、阿拉伯树糖等单糖，合量约为干重的0.3%～1.0%，还有一些双糖，如麦芽糖、蔗糖、乳糖，棉子糖等，含量约为0.5%～3.0%。这些单糖和双糖是茶汤中甜味的主要呈味物质。此外在代谢过程中，这些糖类可以转变为其他芳香化合物，有机酸等。
茶叶中的多糖类化合物占总干重的20%以上，它们包括淀粉、纤维素、半纤维素、木质素等物质，其中尤以纤维素最多，约占干物质的10%～18%。纤维素的多少和茶叶的嫩度有关。纤维素含量愈高的茶叶，嫩度愈差。反之，纤维素含量低的茶叶具有较高的嫩度。80年代末的研究还发现，茶叶中的复合多糖具有降低人体中血糖和抗糖尿病的功效。茶叶中的脂多糖含量约0.5%～1.0%，它具有抗辐射效果，在我国为癌症患者辐射治疗后，用作升高白血球的辅助药物。
（六）有机酸
茶树芽叶中有多种游离的有机酸。如草酸（含量为干重的2.6%～5.0%），苹果酸（含量为干重的1.1%～2.8%）、柠檬酸（含量为干重的1.0%～1.5%）、异柠檬酸（含量为痕量）、金鸡纳酸（含量为干重的1.5%）等几种。有机酸的含量和组成与茶叶的香气有关．
（七）脂质
茶叶芽叶中通常含脂质4%～5%。脂质化合物又称类脂物质．它包括中性脂质，磷脂和糖脂三类。中性脂质约占总类脂物质的20%左右，包括甘油三脂、甘油二脂，游离脂肪酸，甾醇等。磷脂化合物占总脂质含量的35%左右，包括缩醛磷脂酰胆喊，醛碘脂酰甘油等。糖脂占总脂质的40%以下，包括半乳糖甘油脂和甾醇甘油脂。类脂物质与茶叶品质关系不大，但和茶树叶片的生理功能有密切的关系。
茶叶中的甾醇化合物已发现的有α—菠莱甾醇，β—香树素，-谷甾醇，豆甾醇等，特别是α—谷甾醇含量较高，每100克成茶中的含量可高达140—570毫克，α—菠菜甾醇和茶树的抗虫性有关。有的甾醇具有激素的作用。
（八）色素
茶叶中的色素分脂溶性色素和水溶性色素两大类。脂溶性色素包括叶绿素和类胡萝卜素，它们和茶叶叶底的色泽有密切关系。叶绿素可以分为具蓝绿色的叶绿素a和具黄绿色的叶绿素b。茶叶中叶绿素含量为茶叶干重的0.3%～0.8%，叶绿素a的含量约为叶绿素b的2～3倍。叶绿素存在于茶树叶片组织内的叶绿体中。叶绿素可利用光能进行光合作用，将无机物转变为有机物质，以使维持茶树的正常生长。类胡萝卜素的含量为茶叶干重的0.02%～0.1%，黄色至橙黄色，它包括有多种化合物，如α—胡萝卜素，β—胡萝卜素，叶黄素，堇黄素等。类胡萝卜素在红茶加工过程中，发生降解并形成一些对茶叶香气影响很大的化合物。—胡萝卜素是一种对人体健康有益的化合物。茶叶中的水溶性色素包括懈皮素，杨梅素，芳香甙，芹菜素、界牡荆素和花青素类等。
（九）矿质元素
茶树体内已发现有27种矿质元素。如果按含量多少来分，大致分为四类：含量在2000微克/克的包括磷，钾，硫三种元素，含量在500～2000微克/克的包括镁，锰、氟，铝，钙，钠等六种元素；含量在5～500微克/克的包括铁、砷、铜、镍、硅、锌、硼等七种元素，含量低于5微克/克的包括钼，铅，镉，钴，硒，溴，碘，铬，钛，铯和钒等十一种元素。从各种元素在茶树中的部位来看，属根部蓄积型的有铜，镉，铅等元素，在老叶中含量高的有氟、铝、硒、钙、铁、硅、锰、硼等元素，在嫩梢中含量高的有锌、镁、钾、砷、镍等元素。茶叶中的各种矿质元素在泡茶过程中的浸出率也各不相同，有的元素（如溴、钾）在泡茶过程中的浸出率很高，几乎可以全部溶出，有的元素（如铜、氟、镍、锌、铬、锰、镁、硫、钴等）则可大部分溶出，而砷、硒、钙、铝、硼、钠、磷等元素则仅5%～30%可被溶出，而铅、铁等元素可被溶出至茶汤中的量则在10%以下。
下面分别介绍各种主要元素在茶叶中的含量和对人体健康的作用。
钾：茶叶是一种富含钾的食品，而且在泡茶时几乎可以全部被溶出。每天饮茶10克可从中获得140～300毫克钾，因此饮茶可提供人体丰富的钾源。
磷：茶叶中的磷素含量居中等水平，但磷素在泡茶过程中的浸出率为26%～35%，因此每天饮茶10克也仅能从中获得6～9毫克磷素。
镁：茶树鲜叶中镁的含量很高，一般在1000～2000微克/克间。镁是茶树叶片中矿质元素含量最高的几种元素之一。嫩梢中镁的含量超过老叶。茶叶中的镁在泡茶时的浸出率在46%～53%间，其中四分之三的镁紊在第一次浸泡时即可被浸出，因此茶汤中镁的含量很高，每天饮茶40克可从中摄取6～20毫克镁。镁是茶树叶片中叶绿素的构成元素，缺镁时会影响红茶的汤色．人体对镁的正常摄入量为220～400毫克。模是人体糖代谢中必需的元素，并与许多酶类的作用有联系。
锰：茶树是一种富含锰的植物。茶树叶片中锰的含量在200～1200毫克/克间。不同叶龄的叶片中锰的含量差异不大，但有随叶龄增大而增加的趋势。老叶中锰的含量可达4000徵克/克。成茶中锰的含量差异很大，从100～3800微克/克间，平均为700微克/克。成茶中的锰靶泡茶时的浸出率为35%左右。人体每天摄入量在2.5～5毫克时即可满足需要，因此每天饮茶10克可摄取锰素为3.8～8.0毫克，约占人体需要的一半以上，可见饮茶是人体锰素需要量的一个重要补充源。锰有参与并催化多种酶类的作用，包括脱氧核糖核酸酶、胆碱酯酶、胰蛋白酶、磷酸酯酶、磷酸已糖激酶、腺甙激酶、转谷氨酰胺酶，聚合酶等对人体健康具有重要意义的酶类。许多酶的成分中也含有锰素，如脱氧核糖核酸酶，二磷酸酯酶、碱性磷酸酯酶、二肽酶等。锰和人体骨骼代谢有关。缺锰会使人体骨胳短缩弯曲。锰素营养不足还会影响生殖机能，并与人体心血管疾病有关。
氟：茶树也是一种富集氟的植物，是植物界中氟素浓度最高的几种植物之一，比一般植物的氟索含量约高2个数量级。茶树鲜叶中氟的含量与叶片老嫩有关，嫩叶中平均含量为100～200微克/克，成叶中为300～400微克/克，老叶中含量最高，可达1000微克/克以上。成茶中氟素浓度差异很大，用嫩梢制成的优质成茶一般含量约在100～200微克/克间，最高可达2000微克/克。成茶中的氟素在泡茶时的浸出率约在50%～60%间，因此每天饮茶10克所摄入的氟量已可满足人体每天需要量的60%～80%。氟素对预防人体龋齿有明显作用，国外在人们日常生活饮水中加入一定量的氟，以预防龋齿。饮茶可以降低龋齿发病率已在许多国家中获得证实，其中氟素起着重要的作用。我国还在儿童用的牙膏中加入粗老茶叶提取液以降低儿童的龋齿发病率。氟在植物体中的作用尚未明确，但它对人体健康却是一种必需的元素。除和龋齿的关系外，氟素对骨骼形成也有重要作用。
铝：铝是地球地壳中含量最丰富的几种元素之一。它在植物界中的含量一般在百万分之几到万分之几．但茶树叶片中的含量则远超过一般植物体中的含量水平。茶树鲜叶中的铝含量在200～1500微克/克间，者叶中的铝素含量甚至可高达20000微克/克。成茶中的铝含量在200～1500微克/克间。成茶中的铝在泡茶时浸出率一般低于20%，因次每天饮茶10克所摄入的铝量一般不高，约在0.4～1毫克间。铝对人体而言并非一种必需的元素，甚至对人体有一定的害处。
钙：茶树叶片中的钙素含量属一般水平，每克叶片中的含量约在毫克级水平，但主要分布在老叶中。由于成叶中的钙素在泡茶时的浸出率很低，通常仅5%～7%，因此每天饮茶10克所摄入的钙素也只3～4毫克，而人体所需要的钙量很高，通过饮茶摄入量只占需要量的1%左右。
钠：茶树叶片中钠素的含量比其他植物要高。成茶中的钠含量在200%～800微克/克间，由于成茶中的钠在泡茶时的浸出率并不高，一般在10%～20%间，因此每天饮茶10克所摄入的钠只占需要量的0.1%～0.2%。人体对钠的需要量很大，通过饮茶而补充的钠量只占需要量的0.1%～0.2%。
硫：茶树叶片中硫的含量也略高于一般植物，含量在102～104微克/克间，成茶中的含量在800～3700微克/克间。由于成茶中的硫素在泡茶过程中的浸出率较高，一般在50%～60%，所以每天饮茶10克所摄入的硫素约为5～8毫克，但由于人体对硫的需要量很大，因此通过饮茶所摄入的硫只占需要量的1%～2%。
铁：茶树鲜叶中铁的含量平均为160微克/克，在植物界中属含量较高的种类。成茶中铁的含量很高，一般在60～320微克/克间。绿茶中铁素平均含量为123微克/克，红茶中平均含量196微克/克。成茶中的铁在泡茶时的浸出率低于10%。铁素是哺乳动物血液中交换和输送氧所必需的一种元素，也是生物体中许多氧化还原体系所必需。缺铁常由慢性失血或由某些干扰铁素吸收的疾病所造成的。人体每天正常的铁摄入量约为12～15毫克，因此每天饮茶10克所摄入的铁量只占人体需要量很小的比例。有人认为饮茶会引起缺铁，其根据是茶多酚中没食子酰基基团可以和铁结合成不溶性复合物，因而影响肠胃的吸收，引起缺铁性贫血。近年来的研究修正了这一观点。日常人们饮食中的铁可以分为血红素铁和非血红素铁。前者只存在于动物性食品中，约占总膳食中铁的15%，这种状态的铁较易被吸收。据估计进入人体的血红素铁约有15%～35%被吸收，非血红素铁存在于植物性食品中，约战膳食中铁量的85%，这种状态的铁较难被吸收，一般约只有2%～20%的铁可通过小肠腔到粘膜细胞，但这种吸收率受人体中铁的贮存量以及胃肠道中pH的影响。如果人体中铁的贮存量低时，对铁的吸收量较大。此外，如果食品中有较高的有机酸（尤其是柠檬酸）含量时，可使非血红素铁的吸收量增加。因此按西方的习惯，在饮茶的同时或不久饮用果汁，或在红茶中加入柠檬片时，那么人体对非血红素铁的吸收率可以增加2～3倍。因此现今的研究结果认为，按一般饮茶的数量也绝不会引起缺铁。
铜：植物体内的铜索含量  般并不高，通常在1.5微克/克水平以下。茶树叶片中铜的浓度在植物界中居中等水平，平均为19微克/克。中国绿茶中铜素浓度在12-40微克/克间，日本绿茶在10～24微克/克间，斯里兰卡红茶和印度红茶中的含量在11～71微克/克。成茶中的铜素在泡茶时的浸出率很高，在70%～80%间。每天饮茶10克所摄入的铜量约为0.5～0.6毫克。铜是人体氧化还原体系中非常有效的一种催化剂，许多重要的酶类中都有铜参与，如细胞色素氧化酶，细胞色素还原酶，单胺氧化酶、超歧氧化酶，半乳糖氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。铜还和骨骼形成，脑功能有关，铜还能调节心搏。人体对铜的需要量成人约为每天2～3微克，因此每天饮茶10克所摄入的铜约为人体需要量的10%～30%。铜对红茶加工过程中发酵阶段有重要影响，因此缺铜会影响红茶品质。此外茶树叶片中的铜素浓度和茶树抗病性有直接联系。凡叶片中铜素含量高时，抗病性程度较强。
镍：茶树叶片中镍的含量比一般植物高。鲜叶中镍的含量在1～3微克/克间，中国绿茶中的镍的含量在5～28微克/克间，日本绿茶中的含量平均为3.2微克/克，斯里兰卡红茶和印度红茶中镍的含量在10～24微克/克。成茶中的镍在泡茶时的浸出率约为50%。人体每天正常的摄入量为0.3～0.5毫克，因此每天饮茶10克所摄入的镍量约为人体镍需要量的10%～20%。
硅：硅是地球地壳中含量最多的一种矿质元素，但在茶树中的含量很低。叶龄愈老的叶片中硅的浓度也愈高。成茶中硅的含量差异很大，在20～500微克/克间。级别愈低的茶叶，硅的含量也愈高。高级名茶中硅的含量一般低于30微克/克。成茶中的硅在泡茶过程中的浸出率很低。通过饮茶进入人体的硅的数量很少。硅缺乏会引起人体发育不良，影响骨骼形成。
锌：植物体中锌的含量一般在百万分之几到万分之几间，茶树鲜叶中锌的含量在10～50微克/克间。成茶中的含量差异很大。中国绿茶的含量在22～90微克/克，日本绿茶中的含量在38～350微克/克间，斯里兰卡红茶和印度红茶中的含量在11～117微克/克间。缺锌会引起人体生长停滞，贫血、糖尿病和慢性胃炎等，尤其以老年人和孕妇缺锌较普遍。
锌还具有抑制脂质过氧化过程的作用，因此有防衰老之功效许多重要的酶类（如磷酸酯酶，醛缩酶，天冬氪，酸转氨甲酰酶等）中都含有锌。锌还可以加速人体伤口愈合和预防疾病的功效。人体每天最少锌的摄入量为10%～15毫克。此外根据地质医学的研究结果，人体肾脏中锌/镉比是引起高血压的一个重要原因。锌/镉比低的地区高血压病发病率高，反之则低。茶是一种锌/镉比高的饮料，因此有益于预防高血压症。成茶中的锌在泡茶时的浸出率在36%～56%间。因此每天饮茶10克所摄入的锌约为0.2～0.4毫克，但只占人体需要量的1.3%～4.0%。
铅：铅在一般植物中的含量约为0.5微克/克。茶树鲜叶中铅的浓度在0.3～0.6微克/克间。成茶中铅的含量在0.37～3.0微克/克。成茶中铅的含量和茶叶加工机械有关，尤其是早期的茶叶揉捻机盘用含铅的合金制成，因此经揉捻后的茶叶中铅的含量往往很高。由于成茶中的铅在泡茶过程中的浸出率很低，绝大多数留在茶渣中。茶汤中的铅浓度一般只有0.001~0.004微克/克。铅在茶树中主要积累在根部，浓度有时可高达0.8%。茶树叶片中的浓度低于根部。铅对人体的害处大于益处，因此对铅的摄入量各国都有严格限制。人体正常的每天摄入量约为0.3～0.4毫克，茶叶中铅的含量不高，通过茶汤进入人体的铅量是微不足道的。
硒：硒元素目前已公认为人体不可缺少的一种微量元素。硒在一般植物体中的含量约为0.004～0.2微克/克范围。茶树鲜叶中的含硒量在0.03～4.1微克/克之间。成茶中硒的浓度绝大多数低于0.1微克/克。但在我国茶区已发现有两个富硒区，一个在湖北思施市，平均硒含量为0.52微克/克，最高含量在6.45微克/克；另一个富硒区在陕西紫阳县，平均硒含量为0.55微克/克，最高含量为3.85微克/克。茶树老叶中的硒含量高于嫩梢，成茶中的硒在泡茶过程中的浸出率在10%～20%左右。硒对人体健康有重要影响。缺硒可使动物出现肝脏坏死、心脏变性，贫血溶血，生殖机能衰退等。我国西北地区和东北地区的大骨节病和克山病就和缺硒有关。此外，硒还是构成高等动物生理代谢不可缺少的谷胱甘肽过氧化物酶的组成部分，对预防人体心血管疾病，癌症有一定作用。有人认为，每天只需补充200微克硒，在一定程度上可以预防人体肿瘤的发生。但必须指出的是，过高量硒又会引起硒中毒，包括皮肤退色，指甲和手指变形、贫血、出现神经症状和智能改变。人体对硒的需要量为每天0.06～0.12毫克，因此利用富硒地区的富硒茶作为缺硒地区硒素补充源是很有价值的。
（十）维生素
茶叶（特别是绿茶）中富含各种微生素。维生素C又名抗坏血酸，它的含量很高，其总量约占茶叶干重的0.6%～1.0%。高级绿茶中的含量可高达0.5%，—般茶叶中的含量为每100克成茶含106～250毫克，茶叶中的维生素C含量之高可以和柠檬，动物肝脏中的含量相比拟。维生素C和人体健康关系非常密切。早在1747年，英国的航海船上的海员出现皮下出血，后来证明就是因为缺乏维生素C而引起的。一个人每天必须摄入的维生素C量为50克左右。因此每天饮茶10克，从中摄入的维生素C约相等于人体需要量的二分之一至五分之一。红茶中的维生素C含量很低，这是因为在红茶加工和发酵过程中90%的维生素C被破坏。维生素C是一种氧化剂，它具有抗癌、防止脂质过氧化和防衰老过程，同时也能防坏血症和贫血。
维生素B族在红茶和绿茶中的含量差异不大，每100克成茶中维生素B的含量在8～15毫克范围，由于它们易溶于水，因此在泡茶过程中，90%以上的量可进入茶汤。维生素B1（硫胺素）的含量约为每100克成茶中有0.15毫克。维生素B1的功效是维持神经系统，消化系统和心脏的正常功能。维生素B2（核黄素）的含量较高，每100克成茶中的含量约为1.3毫克。每杯茶中的含量约为20微克。每天饮茶10克即可满足人体对维生素B2的需要。维生素B2的功效是参与人体氧化还原反应，维持视网膜的正常机制，对治疗角膜炎、结腆炎等疾病有效。维生素B3（泛酸）在茶叶中的含量很高，每100克成茶中的含量约1.3毫克，每杯茶中含维生素B3 20微克左右，每天饮茶10克可满足人体一天需要量的1.4%～6.0%。维生素B3具有加强人体脂肪代谢的功能，维生素B5（菸酸）是生物体氧化系统中重要辅酶的组成部分，它在茶叶中的含量是整个B族维生素中最高的一种，每100克成茶中可含5～7.5毫克，每杯茶中含有120～130微克，因此每天饮茶10克所摄入的维生素B5即可满足人体需要量的5%以上。维生素B11（叶酸）参与人体核苷酸合成和加强脂肪代谢的功效，它在茶叶中的含量不高，每100克成茶中仅含有0.08毫克。尽管含量很低，但由于人体对维生素B11的需要量少，因此饮茶10克即可满足人体需要量的10%以上。其他B族维生素，如肌醇在茶叶中的含量也很高，每100克成茶中的含量约在1毫克左右，它参与人体的磷酸代谢贮藏过程，对预防肝硬化，动脉硬化、脂肪肝、胆固醇过高有效果。此外，生物素的含量每100克约在80微克左右。维生素E具有防衰老、抗癌、抑制动脉粥样硬化，平衡脂质代谢等多种功能。维生素E主要存在于茶叶的组织中，每100克庙茶中的含量约为24～80毫克。但由维生素E属脂溶性维生素，因此饮茶时进入茶汤中的比例很低。
维生素K在茶叶中的含量约为每克成茶中含有300～500国际单位。每杯茶中含有500～850国际单位的维生素K。每天饮茶10克即可满足人体每天对维生素K的需要量。维生素K具有降血压，强化血管的功效。
维生素A原（β—胡萝卜素）具有预防夜盲症，白内障和抗癌作用。据报道，β—胡萝卜素对肺癌有特别明显的预防效果。每天摄入4毫克以上的剂量，肺癌发病率明显减少。维生素A源在茶树鲜叶中的含量很高，但在加工过程（特别是红茶加工）中约有30%～50%被破坏。每100克成茶中的含量约为7～20毫克。维生素A是脂溶性的，因此在泡茶时进入茶汤中的含量不高，但它可以随着茶叶中的芳香油在泡茶时同时进入茶汤。
维生素U具有预防消化道溃疡的功效。它在每100克成茶中的含量约为20～25毫克。
由此可见，茶叶中含有丰富的维生素来源，特别是维生素C、B和E。其中大部分的维生素可以溶于水，可随茶汤进入人体，但也有些维生素（如维生素E，维生素A源）属脂溶性，不溶于水，因此国外有开发成茶叶粉末或丸剂作为辅助药物服用，具有抗衰老、抗氧化活性和抗癌功效。
（十一）芳香物质
茶叶中的芳香物质是指挥发性香气成分。一怀清香弥漫的热茶令人心旷神怡，其中所含有的芳香物质虽然总量不多，只占茶叶干重的0.005%～0.03%，但它的种类却多达500多种。就是这些绝对重量不多，但种类繁多的香气组分产生着千变万化的香气种类和程度。有的香气成分虽然含量甚微，但却对茶叶的香气起着重要的作用。如1988年日本著名的茶叶生化学家山西贞从高质量的乌龙茶中分离到一种具有茉莉花香的化合物一甲基表茉莉酸酯，它在乌龙茶中的浓度只有0.00000005%，也就是百亿分之五的浓度，但如此痕量的化合物即可使茶叶产生明显的花香，它的香味比大家熟悉的茉莉花中的主要香气成分——甲基茉莉酸酯大400倍。人们在饮茶时感觉到的香气并非仅是某一种香气成分，而是数以百计的香气化合物以一定比例混合而产生的。茶叶中芳香物质的研究最早是在1916年一位荷兰科学家在印度尼西亚爪哇岛产的阿萨姆红茶香精油中分离出一种水杨酸甲酯化合物，其后，英国、日本、印度、美国、前苏联、
印度尼西亚、斯里兰卡和我国的科学家都相继对茶叶的芳香物质进行了大量研究工作，特别是60年代，气相层析、液相层析——质谱仪、红外分光光度计等微量分析技术的发展，使得茶叶芳香物质的研究有了迅速的进展。到目前为止，已发现的芳香物质总数已超过600种，其中鲜叶中已鉴定的化合物有100余种，绿茶中有50余种，红茶中有320余种，乌龙茶中有120余种。从已鉴定的芳香物质的种类来看，大致可以分为醇类，醛类、酮类、酸类、酯类、内酯类、酚类，呋喃类、噻吩类、吡咯类、噁唑类、吡啶类、吡嗪类、碳氢化合物，胺类及其他含氮化合物，含硫化合物。在鲜叶中，以醇类化合物最多，绿茶中以醇类，碳氢化合物和酮类化合物居多，红茶中以醇类、醛类、酮类、酮类化合物居多，而乌龙茶则以醇类，醛类和酮类化合物居多。不同类别和不同数量的各种化合物相互配合和作用就构成了各种独特的茶类香气。
（十二）皂甙类化合物
茶叶中的皂甙类化合物虽然早在1938年即有报道，但其结构直至1966年才最终明确。茶叶中的含量仅0.07%左右，但据认为和绿茶中的鲜爽味以及泡茶时的起泡性有关。药理学的讲究表明，茶叶中的皂甙化合物具有抗炎症、抗癌、杀菌等活性。
茶籽中的皂甙和茶叶中的皂甙化合物组成有所不同。茶籽中皂甙化合物的含量约在0.3%左右，是一种很好的表面活性剂，现已开发用于洗发看波，对虾保护剂等多种用途。
从以上介绍的十二类化合物中可见，茶叶中含有丰富的各种各样的化合物，正是这些化合物单独的或综合的作用构成了茶叶的色、香、味以及对人体健康的营养作用和对多种疾病的预防和治疗效果。在上述各类化合物中，有一生化合物对人体具有生理调节功能，如降血压、降血脂、降血糖，抗癌、抗突变、防龋、防衰老等。这些成分也有称之为机能性成分。表2列出了茶叶中主要机能性成分的含量及其功能。80年代以来，科学家们正在研究从茶叶中提取和分离出这些机能性成分，并加工成各种剂型和食品，开发成保健食物或药物，试图用以预防和减轻一些人类的多发性疾病（如癌症、心血管疾病、龋齿）和增强人体健康，有的已经成为商品，有的正在实现中。可以预言，茶叶以及茶叶中的某些有效组分将在下一个世纪中对人类健康发挥更大的作用。
表2  茶叶中含有的机能性成分及其作用
成分含量（干重mg%）作用
β-胡萝卜素7～20mg预防夜盲症和白内障、抗癌
维生素B8～13 mg预防皮肤病，保持神经系统正常
维生素C00～250mg抗坏血症，预防贫血
维生素E20～80mg抗衰老，抑制埃及粥样硬化，抗氧化，平衡脂质代谢
维生素P300～400mg血管强化，降血压
维生素U20～25mg预防消化道溃疡
儿茶素类10%～20%抗氧化，防龋，抗癌抗突变，杀菌抗病毒，消臭，抑制动脉粥样硬化，降血压，抑制脂肪的吸收
咖啡碱2%～4%中枢神经兴奋，利尿，强心
叶绿素0.6%～1.2%消臭
粗纤维10%～20%助消化，降低血中胆固醇
多糖0.1%～0.2%降血糖，治糖尿病
黄烷酮类0.6%～0.7%降血压，消臭，增强血管弹性