茶多糖是茶叶中除茶多酚外的另一个重要生物活性成分，具有抗糖尿病、抗氧化、抗肿瘤、增强机体免疫和调节肠道菌群等功能。其含量随茶叶品质等级的降低而提高，高档茶中茶多糖含量为0.4%～0.9%，而低档茶中茶多糖含量为0.8%～1.5%。因此，利用茶叶（特别是中低档茶叶） 提取茶多糖，不仅可以充分利用茶叶资源，促进茶产业的发展，而且对防治疾病，保障人类健康都有重要意义。
一、茶多糖的提取纯化方法
茶叶、茶花和茶籽是茶多糖的三大来源。茶多糖提取通常采用水提醇沉法，然后对沉淀物进行透析、脱蛋白和脱色处理，得到粗茶多糖。粗茶多糖进一步通过柱色谱法纯化后，制得茶多糖纯品。
1. 茶多糖的提取
热水提取是茶多糖提取的一种经典方法，被广泛用于从各种茶叶中提取茶多糖。但传统的热水提取法存在提取效率低、提取温度高、提取时间长等缺点，限制了其实用性。为了提高茶多糖的提取效率，研究人员开发出各种辅助提取法，如酶促提取、超声辅助提取和微波辅助提取等已被应用于茶多糖的提取。此外，近期还报道了一些使用阴离子反胶束体系和采用超临界CO2萃取技术提取茶籽多糖，并应用响应面法优化了其提取条件的方法。与传统方法相比，超临界流体萃取技术具有绿色环保、提取效率极高的优点，但也具有配套设备昂贵且耗时较长的缺点。
2. 茶多糖的分离纯化
从茶叶、茶花和茶籽中提取出来的茶多糖，常混有多酚、色素、蛋白质等杂质以及无机盐等小分子化合物。这既影响茶多糖的生物活性，也对茶多糖进一步定性、定量分析和结构鉴定造成干扰。因此，需要通过一系列技术，对茶多糖进行分离纯化。分离纯化是茶多糖产业化开发的起始阶段和关键环节。茶多糖柱层析纯化前，常采用乙醇洗涤、半透膜透析以去除粗茶多糖中小分子化合物和无机盐，并采用Sevag 试剂等脱蛋白、H2O2等脱色。脱色脱蛋白后得到的茶多糖，进一步通过柱层析纯化，如凝胶过滤层析、离子交换层析和大孔树脂层析。柱层析法是根据茶多糖形状、分子量和极性的不同，达到分离纯化的目的。
二、茶多糖的结构表征
1. 单糖及其他物质组成
茶多糖主要由单糖组成，通常采用气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC） 和离子色谱（IC）分析其单糖组成。Yin等采用三氟乙酸（TFA） 水解糖苷键和醋酸肌醇衍生化后，再用GC分析绿茶多糖单糖组成。结果表明，绿茶多糖由摩尔比为90.0：9.1：0.9的葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖组成。Chen等采用HPLC 分析茯砖茶多糖，发现它是典型的酸性杂多糖，主要由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成，并含有少量的核糖和葡萄糖醛酸。Wang等采用IC 鉴定茶多糖单糖组成，发现茶叶多糖和茶花多糖均由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和半乳糖醛酸组成，且含有少量的葡萄糖醛酸、木糖和甘露糖。与GC和HPLC分析单糖组成相比，IC 具有高分辨率且不需要对单糖进行衍生化，已越来越多地应用于茶多糖单糖组成分析。茶多糖本质上是一种糖蛋白，不仅含有单糖，还有氨基酸、蛋白质和无机元素等成分。茶多糖中的蛋白质含量通常采用Bradford法测定，而氨基酸主要用HPLC、IC和氨基酸分析仪进行分析。
2. 分子量
分子量是多糖最重要的物理性质之一。目前， 凝胶过滤色谱（GFC）、凝胶渗透色谱（GPC） 和高效凝胶渗透色谱（HPGPC）等技术已被用于测定茶多糖的分子量。Chen等使用配有示差折光检测器的GFC测定新鲜茶叶中4个茶多糖组分的分子量，结果表明， 它们的分子量分别为30.6 kDa、56.8 kDa、196 kDa 和1 160 kDa。Wang等以不同分子量的葡聚糖为标准品，通过GPC测定不同来源茶多糖的分子量，结果显示茶叶多糖、茶花多糖、茶籽多糖的分子量分别为3.67 × 10³～7.58 × 10⁵ Da、2.56×10³～1.46×10⁶ Da、3.66×10³～9.61×10⁵ Da。Gu等采用HPGPC 分析富硒茶多糖组分（SeTPS-1 和SeTPS-2）， 其分子量分别为1.7 ×10⁴ Da和1.3×10⁴ Da。在各种茶原料中提取的茶多糖，其分子量范围在1.2～3 900 kDa 之间。此外，Qin等比较了渥堆发酵前后六堡茶中的茶多糖，发现发酵后茶多糖分子量显著下降。
3. 化学结构
茶多糖化学结构主要包括糖苷键的构型、糖苷键的位置、单糖的序列、附加的非碳水化合物基团的数量和位置以及分子链构象。目前，各种技术，如Smith降解、高碘酸盐氧化、酶消化、甲基化分析、核磁共振（NMR）、原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM），已被用于揭示茶多糖的化学结构。Wang 等使用甲基化分析、部分水解和NMR对绿茶多糖7WA的化学结构进行表征，发现7WA的骨架是1,3-和1,6-连接的半乳糖残基，支链连接在1,6-连接的半乳糖残基的O-3位置上和1,3-连接的半乳糖残基的O-4位置上。不同来源的茶多糖结构差异很大，很难用一个通用的结构式来表示茶多糖的化学结构。然而，基于之前的研究，Xu等发现茶多糖的骨架主要由1、3、4、6-连接的半乳糖残基、1,4-连接的半乳糖醛酸残基、1,4-连接的葡萄糖残基和1,2,4-连接的鼠李糖残基组成。分支出现在O-2、O-3、O-4 和O-6位置上，支链上常有II 型阿拉伯半乳聚糖。此外，大多数酸性茶多糖被证实是果胶多糖，其中一些与鼠李糖半乳糖醛酸-II 具有相似的结构。
（待续）
具体内容详见《中国茶叶》2021年第8期，P7-15，《茶多糖提取纯化、结构活性及应用研究进展》，作者：程利增，朱将雄，周慧，王元凤，魏新林。
通讯作者
魏新林
上海交通大学特聘教授、博士生导师，国家十三五重点研发项目首席科学家、上海市农业领军人才，上海市优秀学术技术带头人。
长期从事茶叶深加工与质量安全控制方面的研究工作，主持国家十三五重点研究计划项目、国家863计划项目、上海市重大重点项目等30多项。近年来，发明了高纯度高活性茶源多糖、茶多酚与茶皂素的综合提取工艺，并通过多维指纹图谱、共振光散射等，建立了高灵敏度、高选择性的茶源多糖定性定量质量控制技术体系；基于茶多糖可以络合硒元素的性质，开发了富硒茶源多糖的焙烤食品、化妆品等新产品，扩宽了茶源多糖的应用范围，经济和社会效益十分显著。以第一作者和通讯作者在Biosensors and Bioelectronics、Trends Food Sci. Technol.、J. Agric. Food Chem.等杂志发表SCI论文50多篇（SCI一区/二区论文39篇，IF>10的2篇，IF>6的32篇），出版著作6本，制订国家食品安全标准6项，获授权专利13项（国际专利2项）。
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