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Ein Teeblatt besteht zu 75-78% aus Wasser und besitzt keine Nährwerte. Das macht Tee trinken zu einer besonders attraktiven Art wichtige Vitalstoffe aufzunehmen - ganz ohne Kalorienzufuhr.
Die Hauptinhaltsstoffe des Tees sind Gerbstoffe und Polyphenole. Ausserdem enthält er Alkaloide, ätherische Öle, Mineralien, Spurenelemente und einige Vitamine, vor allem Vitamin C.
Den wasserlöslichen Polyphenolen, besonders den Catechinen, werden gesundheitsfördernde Wirkungen zugeschrieben. Im Schwarzen Tee sind nach der Fermentation polyphenolische Substanzen enthalten, die auch in der Behandlung von Erkrankungen wie Bluthochdruck, Arteriosklerose oder Diabetes eingesetzt werden. Die molekularen Wirkungen der Teepolyphenolen sind bisher nur teilweise erforscht, reichen jedoch vermutlich von Entzündungs- bis Tumorwachstumshemmung. Ausserdem wurde festgestellt, dass Tees eine höhere antioxidative Wirkung haben können als Früchte- und Gemüsearten. Sie erzielen eine positive medizinische Wirkung bei Zahnschäden, Stoffwechselerkrankungen oder Magen-Darmbeschwerden.
Ein Liter Tee enthält zwischen 150 und 350 mg Koffein. Es wirkt anregend auf die Grosshirnrinde und auf das zentrale Nervensystem. Die wichtigen Gegenspieler sind die Gerbstoffe, welche sich bei längerem Ziehen des Tees mit dem Koffein verbinden und für die beruhigende Wirkung des Getränks sorgen. Ein grosser Teil der im Tee vorhandenen Vitamine werden bei der Fermentation zerstört, wodurch der Vitamingehalt im schwarzen Tee deutlich kleiner ist als im grünen Tee.
Für den einzigartigen Duft und die Aromen eines Tees sind die ätherischen Öle verantwortlich. An ihnen lässt sich auch die Qualität des Tees erkennen: Wenn sich beim kalten Tee an der Oberfläche einen sogenannter „Cream“ (feiner Film, hauptsächlich bestehend aus Koffein und ätherischen Ölen) bildet, ist dies ein Indikator für besonders guten Tee.