В странах Восточной, Юго-восточной и Южной Азии население часто страдало болезнью бери-бери — алиментарным полиневритом. Она поражала периферические нервы конечностей, вызывала расстройства сердечно-сосудистой системы. Нервные нарушения (полиневриты) нередко оканчивались параличами. Люди не могли ступать на пятку и из-за слабости конечностей («бери» в переводе с сингальского как раз и означает «слабость») переходили на костыли. У больных снижался аппетит, наблюдалось резкое истощение, отеки. Поскольку местные жители питались в основном обрушенным, то есть лишенным оболочки, рисом, Эйкман провел эксперимент: кормил этим рисом кур, вызывал у них бери-бери, а потом резко менял рацион — переводил птиц на откорм рисовыми отрубями. Недуг как рукой снимало. Стало ясно, что корень зла — в одностороннем питании полированным зерном. Отрубями заинтересовался польский биохимик К. Функ. Работая в Листеровском институте в Лондоне, он в 1912 году выделил из шелухи риса активные вещества, содержащие амины, и назвал их витаминами (аминами жизни). Лишь позже стало известно, что витамины повышают сопротивляемость болезням, так как способствуют активизации процессов жизнедеятельности организма.

Вещество, открытое Эйкманом, оказалось тиамином (витамином В₁). Еще большую известность получила аскорбиновая кислота (витамин С), отсутствие которой в организме вызывает цингу. До 20-х годов ее находили только в плодах лимона и апельсина, в листьях капусты и шпината. Лишь позже узнали, что ею богат и чай, особенно нежные части флеша — почки, первый и второй листочек. По данным советских ученых, в черном байховом чае содержание противоцинготного витамина С составляет 18,06 миллиграммов на 100 граммов вещества, а в зеленом байховом — 36,3, то есть вдвое больше. Вообще же в чайном листе, в верхушечных частях молодых побегов, его в три-четыре раза больше, чем в соке лимона или апельсина. По этому показателю он уступает только шиповнику. Правда, при хранении готовой продукции запасы аскорбиновой кислоты уменьшаются.

Сухой чай содержит и другие необходимые человеку витамины, частью переходящие в настой. Из группы В наиболее хорошо изучен В₁ — тот самый тиамин, или аневрин, нехватка которого вызывает авитаминоз, быструю умственную и физическую утомляемость и ухудшение аппетита, а также В₂ (рибофлавин). Остальные витамины этой группы еще не изучены. Особняком в ряду водорастворимых витаминов чая стоит пантотеновая кислота, предотвращающая задержку роста, поражение кожи и нарушение деятельности нервной системы.

Но особо следует сказать о цитрине, или флавине, — витамине Р, впервые выделенном в 1936 году. Его очень мало в продуктах животного происхождения, сравнительно немного и в овощах. А между тем его по праву назвали витамином проницаемости: он способствует сохранению эластичности кровеносных капилляров. Так вот, чайные катехины имеют сильно выраженные Р-витаминные свойства. Они не только способствуют усвоению витамина С (как и дубильные вещества), но и, укрепляя стенки сосудов, уменьшают вероятность кровоизлияния.

При переработке чайного листа катехины подвергаются окислению, поэтому содержание витамина Р в черном байховом чае в семь раз ниже, чем в зеленом листе. В настоящее время этот витамин (современное название — биофлавоноиды) получают из несортового чайного листа. Им успешно пользуются при лечении воспаления капилляров, капилляротоксикоза, гематура, воспаления почек, цинги, кори, коклюша, колита, острого ревматизма, полиомиелита, вирусного гриппа, повреждений рентгеновскими лучами.

Есть в чае и витамин РР (никотиновая кислота), недостаток которой вызывает заболевание пеллагрой, поражающей кожу и вызывающей психические и иные расстройства.

Из жирорастворимых витаминов в чае представлены А, К и Е. Отсутствие в организме витаминов группы А (ретинолы) задерживает рост и ухудшает зрение. В самих растениях они не встречаются, зато животные способны синтезировать их из каротина. Есть этот витамин и в готовой продукции чая. Там же советские ученые впервые обнаружили и присутствие витамина К, (филлохинона), повышающего способность крови к свертыванию. Наконец, отметим содержание в чае противостерильного витамина Е (токоферола), недостаток которого нередко приводит к мышечной дистрофии, нарушениям половой функции, бесплодию.

Итак, мы рассмотрели фенольные соединения, алкалоиды, эфирные масла и витамины чая. Но, помимо этих главных составляющих чайного напитка, в его химическую композицию входит еще большое число других. Крупнейший советский гигиенист Г.В. Хлопин в свое время дал следующую характеристику состава чая (в процентах): вода — 8,46, азотистые вещества — 24,13, теин — 2,79, эфирные экстракты (жир) — 8,24, дубильные вещества — 12,35, безазотистые вещества — 30,28, клетчатка — 10,61, зола: растворенная в воде — 2,97, нерастворенная в воде — 2,96, водная вытяжка — 38,76.

Среди веществ, участвующих в формировании качества чайного сырья и готовой продукции, заметное место занимают углеводы — растворимые сахара, крахмал, целлюлоза и пектиновые вещества. Доказано, что, например, адлерский чайный лист (Краснодарский край) более богат сахаром, чем чаквинский (Грузинская ССР). Главное в сахаре — сахароза, содержащая глюкозу и фруктозу и накапливающаяся с возрастом. Та же тенденция и в образовании крахмала: его много в грубом листе, а еще больше — в стебле, и совсем мало в почке и первом листе. Клейкость завяленному листу, а также аромат зрелого яблока, свойственный ферментированному листу, обеспечивают пектиновые вещества, придающие твердость или мягкость клеткам растения.

О некоторых из органических кислот мы уже говорили: об ароматических — в фенольных соединениях и о летучих — в эфирных маслах. Остается назвать нелетучие: яблочную, щавелевую, лимонную, янтарную, винную и так называемые кетокислоты.

В синтезе алкалоидов участвуют азотсодержащие органические соединения — амины. Они влияют на аромат чая, являясь главными из более чем тридцати веществ, входящих в состав эфирного масла.

И все же главенствующее место среди азотистых веществ занимают белки. Их в растении меньше, чем углеводов, но роль их огромна: они составляют основу цитоплазмы и всех ферментов. Белковые вещества — сложные высокомолекулярные соединения, образующие под влиянием гидролиза аминокислоты. Наиболее богаты белком нежные листья майского сбора. При завяливании чайного листа количество аминокислот увеличивается, а при термической обработке — уменьшается. Они также участвуют в образовании аромата. Кроме них, в чае образуются амиды — производные кислородсодержащих кислот. Основной из амидов — теанин.

До недавнего времени считалось, что хлорофилл — наиболее важный из пигментов, принимающий непосредственное участие в фотосинтезе, — придает настою зеленоватый цвет и горький вкус, и по этой причине его сколько-нибудь заметное присутствие в чайной чашке считалось отрицательным показателем. Но такое представление несколько пошатнулось после того, как исследователи Шри-Ланки установили роль пигментов, в частности каротина, в создании благородного чайного аромата.

Стабилизаторами же этого аромата служат смолистые вещества, близкие по своим химическим свойствам к воскам, эфирным маслам и особым углеводородам — терпенам. В чайном листе таких смол содержится до трех процентов. Совместно с экстрактивным жиром они не только фиксируют летучие вещества, но и сами создают аромат.

В 1814 году известный русский ученый К.С. Кирхгоф заметил в проросших зернах вещество, вызывающее осахаривание крахмала. Так были открыты ферменты — биологические катализаторы. В жизнедеятельности любого растения окислительно-восстановительные процессы имеют решающее значение. Что касается производства чая, то оно, по сути, все основано на этих ферментационных реакциях.

Зона возделывания чая простирается от 30 градуса южной широты (провинция Наталь в ЮАР) до 45 градуса северной широты (Краснодарский край СССР). Он растет в тропиках и влажных субтропиках многих стран, зеленеет даже под открытым небом Европы — в отдельных местах на Сицилии, в Португалии, Западной Франции, Швейцарии и Южной Англии. Но это не значит, что везде чайное растение может дать ценный чайный лист. Чай любит тепло и влагу. Мягкая зима, жаркое лето, обилие весенних и летних дождей — вот главные условия, обеспечивающие успех культуры чайного растения. Оно развивается только при щедрых атмосферных осадках, при достаточной влажности воздуха на нетяжелых почвах, с хорошей аэрацией и водопроницаемостью.