儿茶素类化合物是茶叶中的重要成分，占茶叶干质量的12%～24%。儿茶素具有多种功能，包括抗炎症、抗菌、抗病毒和抗氧化等作用。
儿茶素的化学结构包括两个苯环(A和B环)和一个二氢吡喃杂环(C环)，碳3上有一个羟基。A环类似于间苯二酚，而B环类似于儿茶酚。儿茶素有四个非对映异构体，其中两个是反式构型，称为儿茶素，另外两个是顺式构型，称为表儿茶素。最常见的儿茶素异构体是(+)–儿茶素和(-)–儿茶素。儿茶素在维管束植物中广泛存在，如可可和茶，以及传统草药中。
(+)–儿茶素和(-)–表儿茶素以及它们的没食子酸结合物在维管束植物中普遍存在，如中国药植嘴叶钩藤等。(-)–表儿茶素最早从可可豆中分离出来，也称为可可醇。儿茶素还以苷和糖苷形式存在，并具有抗氧化性能。
儿茶素的生物合成起始于4-羟基肉桂酰辅酶A，通过聚酮合酶3途径(PKSIII途径)加入三个丙二酰辅酶A，形成链的延伸。4-羟基肉桂酰辅酶A是由L-苯丙氨酸通过莽草酸途径生物合成。儿茶素的生物合成过程经过多个酶的催化作用，包括苯丙氨酸氨裂解酶、肉桂酸-4-羟化酶、查耳酮合酶、查尔酮异构酶、类黄酮3'羟化酶、3羟化酶、二氢黄烷醇-4-还原酶和无色花色素还原酶等。
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