中国是世界上第一大茶叶生产国与消费国，产茶历史悠久，种类繁多[1]。近年来，“非茶之茶”因独特的品质特征和药用保健功能而引起社会广泛关注。其中，虫茶是我国所特有的一种，是中国茶文化的重要组成部分，具有悠久的生产与食用历史。早在明代李时珍《本草纲目》与清代《城步县乡土志》中就有饮用虫茶的记载。虫茶现主产于湖南、贵州、广西等少数民族聚集地区。因投放量少，香气浓郁，滋味清爽，汤色清澈明亮，且茶渣少而深受东南亚地区人们的喜爱，现已成为我国一种出口特种茶[2]。
虫茶是特种昆虫食用特殊植物叶片后排泄的粪便，经过一系列加工工艺而制成的一种茶产品，有茶界“猫屎咖啡”之称。近年来，虫茶因具有茶叶的保健作用与中草药的药用功能，且附加值会随着贮藏时间的延长而增加，被认为是一种营养价值优于常规茶叶的保健饮料[3-4]。目前，国内关于虫茶的研究较浅，且国际上尚未有对虫茶的研究报道。因此，本文将虫茶的生物活性成分及生物安全性等方面的研究成果进行归纳整理，以期为深入了解虫茶特点及其发展提供理论依据。
我国各地虫茶植物原料的采摘时间大多在谷雨时节，但植物种类与产茶昆虫各不同，如湖南、贵州主要是米缟螟分别蚕食三叶海棠与老鹰茶叶，广西龙胜、三江主要是化香夜蛾蚕食化香树叶，而融安主要是米缟螟蚕食酸枣叶、山楂叶等。此外，产茶昆虫有白条谷螟、黄褐天牛、柳天蛾等，寄生植物有桑、酸枣叶、茶树、润楠等[2]。各地虫茶加工方式基本一致，需经选料、烫漂1 min～2 min进行杀青、晒至八九成干、控制每层堆积高度在15 cm～20 cm、表面喷洒淘米水等进行发酵、诱引米缟螟等成年昆虫进行蚕食与繁殖、收集昆虫粪便、过滤除杂、干燥等工艺制成粗产品，再经预检、粉碎、配制、提香、包装、灭菌等工序得精制产品[5]。
虫茶可根据颗粒直径大小定级，当直径在1 mm～1.2mm范围内为甲级品，其他均为乙级品[6]，其品质特征因产茶地域、昆虫和寄生植物类别的不同而有所差异。
研究发现，湘桂黔川滇五省所产的虫茶体积均会随产茶昆虫龄期的上升而变宽变大。其中，广西虫茶外形色泽最深，为黑色，且颗粒较宽，体积最大，短圆柱形，表面光滑，无明显的主纹路，汤色黄绿，滋味醇正；湖南虫茶色泽黑褐偏黄，汤色红艳明亮，似红茶，滋味醇和有回甘；贵州虫茶为褐色；四川虫茶黑褐偏红，但汤色均为浅红，滋味醇和；云南虫茶外形色泽最浅，为黄褐，汤色深红，滋味醇和。上述后4种颗粒均呈长圆柱形，两端大小不一，表面较粗糙，有明显的2条～3条横纹路，将其分为2节～4节不等的节间距，会随昆虫龄期增加而变长[7]。此外，湖南三叶虫茶与四川、贵州的老鹰虫茶因产茶昆虫均为米缟螟，导致两者的形状、颜色很相似。但老鹰虫茶具有原料樟科植物所特有的芳香油味和樟脑味，而其汤色与原料汤色有所差异，这可能是由于昆虫新陈代谢作用将鲜叶中多酚类物质转化降解为其他物质导致的[8]；广西化香虫茶是弓须亥夜蛾或雪疽夜蛾以化香树叶为食制成的，颗粒色泽深褐，汤色清褐，似绿茶；江西的天龙虫茶由蓝目天蛾食用柳叶制作而成，其汤色明亮，香味幽雅清新；而用柞蚕虫粪制成的虫茶，汤色红艳明亮似红茶，滋味香郁如青茗[2]。
虫茶具有普通茶叶的活性成分及丰富的营养保健功能，因此可开发成代茶饮品。如将其和常规茶叶等物质混合搭配，可改善产品的香气滋味，提高其营养价值。
研究发现，湖南三叶虫茶中含有8种必需氨基酸、丰富的维生素C、维生素E和钙（Ca）、镁（Mg）等物质，必需氨基酸含量高于普通茶叶和名优绿茶，尤其是常规植物中限制性氨基酸（赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸）的含量远多于普通茶叶，且必需氨基酸组合模式合理，与氨基酸总量的百分比高于联合国粮农组织/世界卫生组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Origanization，FAO/WHO）推荐的蛋白质评价模式、鸡蛋和大豆，说明三叶虫茶能成为补充必需氨基酸的饮品；其中含有人体所需的亚油酸、亚麻酸含量也较高；脂肪酸的组成模式较遵义毛峰和都匀毛尖合理；酚氨比高于普通茶叶和贵州名优绿茶，但茶多酚和游离氨基酸的含量均低于两者。此外，米缟螟取食嫩叶制成的三叶虫茶所含的茶多酚与游离氨基酸总量均多于取食老叶的[7,9]。
贵州的米仓织娥-貂皮樟虫茶（仓樟虫茶）、米缟螟-白茶虫茶 （米白虫茶）与灰直纹螟-青钱柳虫茶（灰直虫茶）均含有丰富的矿物质、粗蛋白与粗纤维。不同之处在于，灰直虫茶还含有较高的糖类和粗脂肪，而仓樟虫茶与米白虫茶含量较低，说明这二者均属于高蛋白低脂肪食品；另外，仓樟虫茶无咖啡因与茶多酚，后二者含有一定的咖啡因和茶多酚，因茶多酚能清除自由基，说明饮用这两种虫茶具有抗氧化作用；三者均含有丰富的氨基酸种类及含量，尤其是灰直虫茶的必需氨基酸含量高于大豆，接近鸡蛋；仓樟虫茶含有少量茶氨酸，必需氨基酸与氨基酸总量、非必需氨基酸的比值均低于FAO/WHO推荐的蛋白质评价模式，米白虫茶、灰直虫茶未检出茶氨酸，但两者的必需氨基酸与氨基酸总量、非必需氨基酸的比值分别接近、高于FAO/WHO推荐的蛋白质评价模式，根据蛋白质优劣判断方法，说明这两种虫茶是优质的蛋白质资源；三者均富含呈味氨基酸，增加了虫茶的鲜爽度，且支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值分别是3.53、2.12、2.90，说明饮用这3种虫茶均具有保肝的作用；仓樟虫茶含有丰富的不饱和脂肪酸，且多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值为0.46，n-6/n-3的比值为1.60，根据脂肪酸营养价值衡量标准，说明其可作为一种补充脂肪酸的饮品，而后二种虫茶含有较高的饱和脂肪酸[10-12]。
宜宾老鹰茶虫茶中含有黄酮类（2-苯基苯并吡喃）、生物碱及甾体皂苷等物质，水浸出物、游离氨基酸和多酚物质远高于老鹰茶[8]。此外，研究发现，贵州和广西的化香虫茶含有一定的没食子酸、鞣花酸[13]。
产茶区域、昆虫及寄生植物种类是影响虫茶营养价值与功能成分的主要因素，但各地虫茶均富含氨基酸，组合模式较优，且含有多种对人体健康有利的矿物质及微量元素。更值得关注的是，其含有任何普通茶叶中没有的昆虫激素与凝血酶原等物质[12]。这可能是昆虫新陈代谢过程中产生一些鲜叶未含有的活性物质以及将鲜叶中蛋白质与脂肪等水不溶性物质分解成氨基酸等水溶性小分子物质，但并未全部吸收，从而使得虫茶的氨基酸等物质含量相对鲜叶原料大幅度上升。因此，虫茶可作为一种优质蛋白、氨基酸、脂肪酸和安全矿物质的补充保健品。
微生物污染指标的监管、检测与安全性毒理学分析是评价食品安全性的重要内容。我国现采用的卫生微生物指标主要包括菌落总数、大肠菌群、致病菌与霉菌。研究发现，景迈山虫茶与三叶虫茶均未检测出志贺氏菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌等致病菌，且其它3项卫生微生物指标也均在国家标准范围之内[14-15]。三叶虫茶与贵州白虫茶中限制污染物铅、铬、镉和氟化物的含量也均低于国家茶叶卫生标准[7,16]。
安全性毒理学评价是研究新资源食品安全的重要手段。以动物为实验对象，对紫斑谷螟豹皮樟虫茶进行安全性毒理学检测发现，其急性口毒性LD50＞30 g/（kg·bw），属无毒物质；致畸实验与骨髓红细胞微核实验结果均为阴性；显性致死实验结果显示其对母鼠生殖能力与胎鼠生长发育均无副作用；用该虫茶灌胃大鼠90 d后，发现其对大鼠的生化指标与生理组织均无明显的不良反应。这说明该虫茶无急性、遗传、亚慢性与致畸等毒性[17]。此外，研究证明，三叶虫茶、老鹰茶虫茶与贵州白虫茶的毒理学实验结果均显示其属安全无毒副作用的食品[7-8,16]。
虫茶是动植物精华融合的一种天然有机茶，具有茶多酚、氨基酸、多糖等多种活性成分，这为其药用保健功能提供了物质基础。
糖尿病是一种高血糖症状的慢性代谢疾病，有1型、2型糖尿病之分[18]。研究发现，三叶虫茶提取物与三叶海棠均能显著降低糖尿病模型大鼠体内血糖水平，但三叶虫茶的效果更好，且仅有三叶虫茶能显著升高血清中胰岛素水平，说明三叶虫茶能通过促进胰岛素分泌来降低模型大鼠的血糖水平[19]。
高血压现已成为一种发病率日益增加且严重影响人类健康的疾病。临床上，现虽有很多抗高血压药物，但大多有毒副作用[20]。研究证明，三叶虫茶能通过降低高血压大鼠血清中血管紧张素Ⅱ（angiotensinⅡ，AngⅡ）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）水平与升高降钙素基因相关肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）、白细胞介素（interleukin，IL）-2水平来降低血压，其效果低于卡托普利，但抗炎症功效较优，且对人体的毒副作用较小，长期使用具有保护器官与稳定控制血压的作用[21]。临床上用虫茶与缬沙坦联合治疗原发性高血压患者的效果优于缬沙坦[22]。
高脂血症是因脂肪代谢和/或运转异常引起的一种综合征[23]。研究发现，老鹰茶虫茶能显著降低高脂小鼠血清中总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）的水平与升高高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDLC）含量，具有防治血脂上升的作用[8]。
机体新陈代谢过程中常会产生自由基，其是一种未配对、处于特殊状态下的分子，当积累量过多时，易造成DNA、蛋白质与脂质发生氧化，损伤细胞，引起退化性疾病与肿瘤等[24]。茶产品抗氧化作用是衡量其功能性效果的主要因素之一。研究证实，老鹰茶虫茶、金银花尺蠖虫茶、贵州虫茶及其原料苦丁茶均能显著清除羟基自由基（·OH）与超氧阴离子自由基（O2-·），且金银花尺蠖虫茶对2，2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS+·）及卵黄脂蛋白脂质过氧化也具有清除能力与抑制效果。由于昆虫特殊的生化作用，增加了虫茶的活性物质，使贵州虫茶清除这些自由基所需样品量远低于其原料[25-27]。此外，虫茶香气成分中棕榈酸等物质也具有抗氧化作用[28]。
饮食、生活方式及药物均会改变人体肠道菌群的组成，从而影响人体免疫系统和健康状况[29]。研究证明，三叶虫茶浸提液对沙门氏菌、大肠杆菌、白葡萄球菌、链球菌、金黄色葡萄球菌及巴氏杆菌均有较强的抑制效果，且对链球菌、黑曲霉、酵母菌及金黄色葡萄球菌的抑制效果显著高于香碧螺与黑茶[30]。此外，三叶虫茶、化香虫茶对枯草杆菌具有抑制效果[31]。
炎症对人体启动保护性免疫至关重要，但不受控制的炎症会引起组织损伤与免疫性疾病[32]。研究发现，三叶虫茶可通过抑制结肠脂质过氧化反应来改善溃疡性结肠炎模型大鼠的炎症[33]。孙鹏等[34]、Zhou等[35]与Liao等[36]研究表明，灌胃虫茶能通过抑制核转录因子（nuclear factor-κB，NF-κB）信号通路，降低 IL-6、IL-12、TNF-α、干扰素-γ等炎症因子水平，从而达到预防与改善模型小鼠肝脏损伤和胃溃烂的作用。
肿瘤细胞的适应性通常会引起多余的信号通路来应对压力。由于其发病率的日益增加及治疗药物的局限性，导致癌症现成为影响人类健康的最主要疾病之一[37]。研究发现，贵州虫茶能通过显著下调B细胞淋巴瘤/白血病-2（B-celllymphoma/leukemia-2，Bcl-2）与显著上调B细胞淋巴瘤/白血病基因伴随蛋白x（Bclassociated x protein，Bax）、天冬氨酸蛋白酶（caspase）家族促凋亡基因等mRNA表达以及抑制NF-κB信号通路的激活等多个途径，起到抗炎症与诱导细胞凋亡的作用；贵州虫茶还能显著上调金属蛋白酶组织抑制剂（tissue inhibitor of metalloproteinases，TIMPs）与显著下调基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）的基因表达水平，从而抑制肿瘤转移；当贵州虫茶浓度为500、200 μg/mL时，对乳腺癌 MCF-7细胞与舌鳞癌TCA8113细胞的抑制率分别是94.67%、80.70%[12,38]；虫茶粗多酚浓度为150、100 μg/mL时，对肝癌SMMC-7721与HepG2细胞的生长抑制率分别高达100.00%、72.80%[39-40]。Zhao等[41]研究证实，灌胃虫茶能改善模型小鼠的颊粘膜癌症状。灰直纹螟-青钱柳虫茶能通过内源性和外源性两条途径促进癌细胞凋亡，对癌细胞的抑制率与浓度、处理时间成正比[12]。
目前，湖南和贵州对虫茶的生产加工技术、理化成分、生物安全性及其药理作用等进行了一定的研究。而其他地区对虫茶的研究均较少，且生产方式仍较原始，周期长，不规范，产量与品质得不到保障，严重影响虫茶的利用率与可持续发展。因此，运用现代科技手段对虫茶进行规范化生产、创新及深入研究其营养保健功能，对开发虫茶产品，丰富茶产品种类，促进地方经济具有重要意义。
5.1.1 加强对植物原料栽培技术的研究，为开发优质产品提供保障
植物叶片质量对虫茶品质具有重要作用。目前，大多数植物原料均是在自然条件下生长的，其长势受气候、生长环境的影响极大。农药、金属及有机溶剂残留会造成环境污染。因此，要实现虫茶规模优质生产，必须先注意生态环境的保护，运用少施或不施化肥、科学施用有机肥、综合修剪、科学灌溉以及物理、生物与化学方法相结合防治病虫害等栽培技术对植物进行统一绿色生态管理，规范原料的采摘标准与时间，确保产量与质量的稳定性。此外，虫茶因经过昆虫体内的新陈代谢过程，与原料相比，其寒毒性有一定降低[8]。因此，规模化管理植物的同时，应比较分析原料与虫茶的活性成分，以明确之间的变化关系，确定虫茶产业化发展方向，利于增加原料的应用价值。
5.1.2 加强对昆虫养殖技术的研究，提升虫茶产品的产量与质量
产茶昆虫的生物安全性直接影响虫茶品质。因此，要实现虫茶绿色生产，需加强昆虫的健康养殖技术。虫茶品质会因昆虫种类及寄生植物的不同而有所差异。为了提高工作效率，应先对寄生植物与产茶昆虫进行配对比较，进而研究寄生于特定植物条件下，温湿度、光照时间、营养等因素对昆虫各虫态的发育历期、发育速率、存活率的影响。温度是影响昆虫生长发育最重要的气象因子，其变化会直接引起昆虫体温及新陈代谢速度的改变。尚小丽等[4]研究发现，低、高温均不利于产茶昆虫紫斑谷螟各虫态的存活及生长发育。温度在25℃～28℃时，各虫态的发育历期均较短，存活率高，有利于提高产粪量。在温度20℃～30℃，湿度90%的条件下，米缟螟的生长发育最快[7]。因此，了解养殖地区的年、月平均温湿度，研究产茶昆虫的生物特性，记录不同温度下昆虫的平均发育历期，拟合分析得到不同虫态发育速率与温度的关系模型及不同时期的发育起点温度、有效积温，计算出不同温度下各虫态时期的存活率，确定昆虫的最适发育温度范围。这不但可了解该地昆虫的地理分布情况，计算出其年发生世代数、世代历期与不同虫态的发生期，还可有效集成昆虫的生长繁殖技术体系，对指导虫茶生产与改变各地原始、低效的生产现状具有重要意义。
5.1.3 加强对虫茶生产工艺的研究，扩展与提高虫茶的消费群和档次
目前，虫茶主要由少数民族地区农家自制生产。除了植物原料与昆虫种类之外，加工工艺对虫茶品质的影响也极大。因此，要提高虫茶品质与地区经济，还需利用现代加工技术对传统加工方式进行突破、改进与创新，鼓励科研院所与企业合作，培养一批优秀的植物、昆虫管理人员及生产加工技术人员，做好加工厂房、机械等基础设施建设。为完善虫茶质量标准与利于出口，有关政府部门应加强产品质量控制监督工作，借鉴我国传统六大茶类标准体系，制定一套完整的虫茶生产加工标准体系如卫生及检验方法标准类、感官审评及等级鉴定标准类、运输贮藏方法标准类等，重视行业自律机制建设。此外，相关企业应把产品安全卫生质量问题放在首位，制定与实施高于国家标准的企业内部原料、质量、包装、贮藏运输等标准及检测方法，使产品能满足出口要求。
5.2.1 虫茶食品的开发
近年来，随着生活水平的提高，绿色、低热能的食品越来越受人们青睐。研究证实，茶叶具有独特的色香味及多种营养保健功能。但由于快节奏的生活，传统茶饮方法已不能满足年轻人的生活要求。因此，茶饮方便化、健康化将成为饮料的发展方向。虫茶是集营养价值与药用功能为一体，极易吸收消化的一种民间特色保健饮料[12]，因此，可选用其半成品为原料研发制成固态速溶茶或液态纯茶饮料等。此外，还可利用超细虫茶粉制成具有保健功能的虫茶面条、点心、蛋糕等；利用其茶汤制成虫茶果冻、果脯等。通过运用现代技术把虫茶与其他物质混合加工成食品，能丰富虫茶产品种类，增加市场竞争力。
5.2.2 虫茶保健品的开发
目前，氨基酸（如谷氨酸）已广泛应用于医药、食品中。研究发现，其具有调节免疫、镇静、降血压、抗肿瘤等功能。其中赖氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸是人体不能合成的，需依靠食物才能获取，其含量与比例对人体健康发挥着重要作用，过多过少均会影响机体平衡，严重时会造成代谢混乱、抵抗力下降等问题[42]。研究证实，虫茶具有丰富的氨基酸种类及含量，组合模式较优，且还含有糖类、黄酮、蛋白质、多酚等物质，这为其产品的功能性评价提供了物质基础。此外，生物安全性毒理学研究发现各地虫茶均无毒性，临床试验结果证明了其具有多种保健功能。因此，可对虫茶的功能活性物质及药理、药效试验情况等方面进行深入研究，开展必要的生物安全性毒理学检测及产品标准化、规范化管理等工作，推动虫茶在食品保健行业的发展。
5.2.3 虫茶药品的研发
目前，临床上部分治疗疾病的药物易引起副作用。而天然植物功能成分结构复杂，药理作用具有多靶点、多途径且毒副作用小等优点。因此，把其开发成安全有效的药物将是临床上防治疾病的发展趋势，也是膳食营养干预的重要发展方向。虫茶作为一种我国传统饮品，明代就已有其药用功能的记载。因此，可选择中草药与虫茶为原料，在结合中医药学理论的基础上，采用现代生物学技术、计算机辅助模拟、基因组学等方法，在生化及分子水平上对虫茶及其药用有效成分抗疾病的作用靶点及分子机制进行深度研究，加快虫茶药品的开发与推广。
5.2.4 虫茶兽药饲料的研发
虫茶具有抑菌、消炎解毒、抗氧化等作用，且含多种营养成分。因此，可将虫茶研磨成粉与其他物质混合制成兽药饲料，这不仅可充分利用其营养价值及防治疾病的药理作用，还可研发出强化饲料，改善畜禽产品品质，增加养殖效益，提高虫茶及副产品的利用率。
虫茶是我国所特有的一种民间传统林业资源昆虫产品，虽现已有一定的发展，但仍存在很多问题，如对虫茶资源认识不完全，还需进一步系统调查；生产与消费模式仍以少数民族农家自制、自产、自销为主，需加大力度培养一批专业技术人才，制定一套虫茶的产品规格及技术标准；对大多虫茶的理化物质研究不足，尤其是功能成分方面，需对虫茶的药用保健作用、功能因子鉴定、作用靶点及分子机理等方面进行深入研究。因此，虫茶产业发展还需政府做好引领作用，鼓励与帮助企业、科研单位及茶农之间的交流与合作，促进虫茶加工工艺的改进与规模化，深入研究其活性物质及功能成分应用等方面的作用机制，提高其品质特征，适应市场消费潮流，实现虫茶可持续发展。
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