ชาที่ผลิตทางการค้าส่วนใหญ่มาจาก 2 สายพันธ์ุ คือ Camellia sinensis var. sinensis (ชาจีน, Chinese tea) และ Camellia sinensis var. assamica (ชาเมี่ยง หรือ ชาเมี่ยง, Assam tea) การเก็บใบชาสดที่มีคุณภาพเพื่อนำมาเข้ากระบวนการผลิตจะใช้แรงงานคนในการเก็บ โดยเลือกเก็บเฉพาะยอดชาที่ตูมและใบที่ต่ำจากยอดตูมลงมา 2-3 ใบ (1 ยอด 2-3 ใบ) โดยทั่วไป 
    ยอดใบชาสด ประกอบด้วย ความชื้นประมาณ 75-80 % โดยน้ำหนัก ส่วนที่เหลือ (20-25 %) เป็นของแข็งทั้งหมด 
    ของแข็งทั้งหมด ประกอบด้วย ส่วนที่ไม่ละลายน้ำ (insoluble matter) และส่วนที่ละลายน้ำ (soluble matter) องค์ประกอบทางเคมีของส่วนที่ละลายน้ำและไม่ละลายน้ำ ได้แก่
    องค์ประกอบสำคัญในส่วนที่ละลายน้ำ คือ โพลิฟีนอล (polyphenols) มีอยู่ประมาณ 10-25 % โดยน้ำหนักแห้ง (Haslam, 2003) โพลิฟีนอล เป็นองค์ประกอบในใบชาสด ประกอบด้วย กลุ่มของสารประกอบ 6 กลุ่ม คือ flavanols, hydroxy-4-flavonols, anthocyanins, flavones, flavonols และ phenolic acids โดยฟลาวานอล (flavanols) เป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุด (60-80 % ของโพลิฟีนอล) เรียกว่า คาเทชิน (catechins) คาเทชินที่พบมากในชา ได้แก่ (-)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG), (-)-Epigallocatechin (EGC), (-)-Epicatechin-3-gallate (ECG) และ (-)-Epicatechin (EC) คาเทชินเหล่านี้มีอยู่ประมาณ 90 % ของ คาเทชินทั้งหมดและกลุ่มของคาเทชินที่พบในปริมาณน้อย ได้แก่ (+)-Gallocatechin (GC), (+)-Catechin (C) และคาเทชินอื่นๆ เช่น (-)-Gallocatechin gallate (GCG) และ (-)-Catechin gallate (CG) (Zhen et. al., 2002)
หน้าที่หลักของสารประกอบฟลาโวนอยด์ในใบชา (Major functions of tea flavonoids) 

1. Antioxidant activity 
    สารประกอบฟลาโวนอยด์ มีคุณสมบัติในการเป็นสารต้านออกซิเดชัน (antioxidant) โดยทำหน้าที่เป็นตัวขัดขวางหรือหยุดปฏิกิริยาต่อเนื่องของอนุมูลอิสระ (free radical chain terminator) ตัวจับออกซิเจน (oxygen scavenger) หรือเป็น chelating agent ของโลหะ เป็นต้น
กลไกการทำงานของสารต้านออกซิเดชัน (Antioxidant) 
    จะทำหน้าที่เป็นสารรีดิวซ์ (reducing agent) ถ่ายเทไฮโดรเจนอะตอมออกจากโมเลกุลและให้กับออกซิเจน ทำให้ออกซิเจนไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาได้ ถ้าเป็นในอาหารออกซิเจนจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงลักษณะต่างๆของอาหาร เช่น สี กลิ่นและคุณค่าทางอาหาร เป็นต้น แต่ถ้าเป็นในร่างกายจะทำให้เกิดอนุมูลอิสระ (free radicals) ในร่างกาย ส่งผลให้เนื้อเยื่อหรือเซลล์ต่างๆ ในร่างกายถูกทำลาย ยิ่งปริมาณอนุมูลอิสระสูงมากเพียงใดก็ยิ่งเป็นตัวเร่งให้เกิดโรคภัยไข้เจ็บ รอยเหี่ยวย่นและความแก่ จากการศึกษาพบว่าระดับความเครียดจะส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาของอนุมูลอิสระกับออกซิเจนสูงขึ้น นอกจากนั้นอายุยิ่งมากขึ้นการสะสมของอนุมูลอิสระก็จะสูงเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้นการรับประทานอาหารประเภทผักและผลไม้ที่มีสารต้านออกซิเดชัน (antioxidant) จะสามารถช่วยปกป้องจากการท้าลายของอนุมูลอิสระได้
    จากการศึกษา พบว่าสารประกอบฟลาโวนอยด์ในใบชามีศักยภาพในการเป็นสารต้านออกซิเดชัน (antioxidant) และเป็นตัวจับอนุมูลอิสระ (free radical scavenging) ได้สูงกว่าวิตามินซี (vitamin C หรือ ascorbic acid) และวิตามินอี (vitamin E หรือ tocopherol) เพื่อป้องกันการเสื่อมของเซลล์จากอนุมูลอิสระ (Vison et. al.1995) การที่สารที่มีอยู่ในธรรมชาติสามารถแสดงสมบัติการเป็นสารต้านออกซิเดชันได้นั้นจะเกี่ยวข้องกับความสามารถในการให้ไฮโดรเจนอิออน (H+) ของหมู่ไฮดรอกซิล (OH) ในสารประกอบฟีนอล ความสามารถในการยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารต้านการเกิดออกซิเดชัน (antioxidant activity; AOA) ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและจำนวนของหมู่ไฮดรอกซิล รวมทั้งโครงสร้างอื่นๆ ในโมเลกุลด้วย
    สารประกอบฟีนอลที่มีหมู่แทนที่เป็นหมู่ให้อิเล็คตรอน (electron donating group) เช่น หมู่ไฮดรอกซิล (-OH) หมู่เมธอกซิล (-OCH3) หมู่เมธิล (-CH3) หมู่เอธิล (-C2H5) หรือ หมู่ t-butyl (-C(CH3)3) อยู่ที่ตำแหน่งออร์โท (ortho) หรือพารา (para) จะเพิ่ม ค่า AOA สารต้านออกซิเดชัน (antioxidants) กลุ่มที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ ได้แก่ กลุ่มฟลาโวนอยด์ (flavonoids) ฟลาโวนอยด์ในพืชเป็นสารอินทรีย์ประเภทโพลีฟีนอล (polyphenol) มีโครงสร้างเป็นไดฟีนิลโพรเพน (diphenylpropane) มีการจัดเรียงตัวเป็นแบบ C6-C3-C6 ฟลาโวนอยด์ เป็นสารที่มีสมบัติในการยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่มีในอาหารประเภทไขมันและไขมัน โครงสร้างของสารในกลุ่ม ฟลาโวนอยด์ที่เกี่ยวข้องกับการยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันจะขึ้นกับหมู่ OH ที่บริเวณวงแหวน B พันธะคู่ที่ C2 และ C3 ที่คอนจูเกต (conjugate) อยู่กับหมู่คาร์บอนิล (C=O) ที่ตำแหน่ง C4 ของวงแหวน C และการเกิดพันธะไฮโดรเจนของหมู่คาร์บอนิลที่ C4 ของวงแหวน C กับหมู่ OH ที่ ตำแหน่ง C3 หรือ C5
    ในใบชาทุกชนิด สารที่มีประสิทธิภาพในการเป็นสารต้านออกซิเดชัน (antioxidant) สูง ได้แก่ epigallocatechin gallate (EGCG) นอกจากนั้น ได้แก่ สาร proanthocyanidins สามารถป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของ low-density lipoprotein (LDL) ซึ่งเป็นปัจจัยที่จะก่อให้เกิดโรคหัวใจ (coronary heart disease) ได้ (Keli et. al.1996)  

 2. Antimicrobial activity 
    ความเข้มข้นต่ำสุดของการเป็นสารยับยั้งแบคทีเรีย (Minimum Inhibitory Concentration; MIC) ของใบชานั้นประมาณ 0.25-1.0 mg/ml สารสกัดจากใบชาสามารถป้องกันการเจริญของจุลินทรีย์ Staphylococcus mutans สามารถไปกำจัดการยึดติดของแบคทีเรียชนิดนี้และยับยั้งการทำงานของ glycosyl transferase activity ในด้านอื่นๆ พบว่า epigallocatechin gallate (EGCG) สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของ Staphylococcus aureus ที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อได้อีกด้วย (Renaud และ de Lorgeril, 1992) ดังนั้นจึงมีการศึกษาสารสกัดจากใบชาเพื่อใช้เป็นวัตถุกันเสียในอาหารที่ได้จากธรรมชาติมากขึ้น
พอลิฟีนอล (Polyphenol) สารอาหารที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพ
    ใบชาเมี่ยงที่ไม่ผ่านการหมัก เป็นชาที่มีปริมาณของสารกระตุ้นสุขภาพที่เรียกว่า พอลิฟีนอล (polyphenol) ในระดับที่มากกว่าชาดำและชาชนิดอื่นที่มีปฎิกิริยาการหมัก
 สารพอลิฟีนอล (Polyphenol)
    สารประกอบเคมีธรรมชาติที่พบในผลไม้และผักบางชนิด สารสำคัญในกลุ่มพอลิฟีนอล ได้แก่ สารคาเทชิน (catechins) ซึ่งมีคุณสมบัติในการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และเป็นสารต้านออกซิเดชันหรือสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพสูง  คาเทชิน เป็นสารที่มีประโยชน์มากตั้งแต่ช่วยป้องกันไม่ให้อาหารบูดเสียจนถึง การยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งโดยพบมากที่สุดในใบชาสด
    กระบวนการผลิตชา มีผลกระทบต่อปริมาณคาเทชินในใบชา เช่น ใบชาสดที่ไม่เกิดปฎิกิริยาการหมัก พบ คาเทชิน ประมาณ 10-30 % ของน้ำหนักใบชาแห้ง ในขณะที่ใบชาหมักพบคาเทชิน (catechins) ประมาณ 8-10 % และ ชาดำ มีปริมาณคาเทชินน้อยที่สุด คือ 3-10 % เท่านั้น

    คาเทชิน (Catechins)
    สูตรทางเคมี คือ C15H14O6 มีน้ำหนักโมเลกุล เท่ากับ 290.28 g/mol จุดหลอมเหลว (melting point) อยู่ระหว่าง 212-216?C สามารถละลายได้เล็กน้อยในน้ำเย็นและละลายได้มากในน้ำร้อน แอลกอฮอล์  กรดน้ำส้ม (glacial acetic acid) และอะซีโตน (acetone) ไม่ละลายในเบนซีน (benzene) คลอโรฟอร์ม (chloroform) และปิโตรเลียม อีเทอร์ (petroleum ether) คาเทชินที่พบในชา มีด้วยกัน 8 อนุพันธ์ ได้แก่ คาเทชิน (catechin, C) อิพิคาเทชิน (epicatechins, EC) แกลโลคาเทชิน (gallocatechin, GC) อิพิแกลโลคาเทชิน (epigallocatechin, EGC) คาเทชินแกลเลต (catechingallate, CG) แกลโลคาเทชินแกลเลต (gallocatechin gallate, GCG) อิพิคาเทชินแกลเลต (epicatechingallate, ECG) และอิพิแกลโลคาเทชินแกลเลต (epigallocatechin gallate, EGCG) ซึ่งมีโครงสร้าง ดังภาพ 3

ภาพ 3 โครงสร้างของคาเทชิน ทั้ง 8 อนุพันธ์ (Dalluge and Nelson, 2000)

คาเทชิน (chatechins) เป็นฟลาโวนอยด์ (flavonoid) ชนิดพิเศษที่พบในชามีสรรพคุณเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพสูง (Liebert et. al., 1999) ช่วยดักและทำลายอนุมูลอิสระซึ่งเป็นออกซิเจนโมเลกุลเดี่ยวและเปอร์ออกไซด์ ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการทำลายเซลล์เนื้อเยื่อ นอกจากนี้ยังทำงานร่วมกับวิตามิน ซี เพื่อช่วยเสริมความแข็งแรงให้ผนังหลอดเลือด
    สารอาหารอื่นๆ ที่พบในชา
    วิตามิน ซี เป็นสารต้านออกซิเดชันที่มีประสิทธิภาพ ช่วยลดความเครียด ต่อต้านภาวะติดเชื้อและเสริมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน
    วิตามินบีรวม  ช่วยส่งเสริมการทำงานในกระบวนการเมตาบอลิซึม (metabolism) ของคาร์โบไฮเดรต
    วิตามิน อี สรรพคุณเป็นสารต้านออกซิเดชัน และ ช่วยชะลอความแก่
    ฟลูออไรด์  ช่วยเสริมความแข็งแรงให้แก่เคลือบฟัน  ป้องกันฟันผุ  

สารต้านการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ (Antimicrobial agent) จากคาเทชิน
    สารคาเทชิน (catechins) ซึ่งเป็นสารพอลิฟีนอลที่พบในใบชาเมี่ยงมีความสามารถในการเป็นสารยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ดังงานวิจัยของ
    Ikigai et. al. (1993) ศึกษาความสามารถของสารสกัดจากชาในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ พบว่า EGCG มีประสิทธิภาพสูงในการทำลายชั้นไขมันที่ผนังเซลล์ของจุลินทรีย์ ในขณะที่ EC มีประสิทธิภาพต่ำกว่า สามารถละลายได้น้อยกว่าและพบว่าแบคทีเรียแกรมลบ สามารถต้านทานต่อการทำลายชั้นไขมันที่ผนังเซลล์ได้ดีกว่าแบคทีเรียแกรมบวก
    Okubo et. al. (1998) ศึกษาประสิทธิภาพของคาเทชินในการยับยั้งการเจริญเติบโตของ Escherichia coli O157: H7 และการสร้างสารพิษของเชื้อดังกล่าว พบว่า เมื่อนำเชื้อที่บ่มไว้ 3-5 ชั่วโมง ไม่มีจุลินทรีย์ที่มีชีวิตอยู่รอด (ความเข้มข้น 1.25-2.50 % น้ำชาเขียว) เมื่อศึกษาจากสารสกัด EGCG ที่ 25-50 ไมโครกรัม ต่อ มิลลิลิตร พบว่า สามารถช่วยลดปริมาณของ Escherichia coli และการสร้างสารพิษของเชื้อดังกล่าวได้
    Pillai et. al. (2001) ศึกษาความสามารถของ catechins ในการเป็นสารต้านการกลายพันธุ์ (antimutagenic) และช่วยป้องกันการดื้อยาปฎิชีวนะของจุลินทรีย์โดยช่วยป้องกันการดื้อต่อยาปฎิชีวนะเตตราไซคลิน (tetracycline)
    Yam et. al. (1997) นำสารสกัดจากชา (Tea extract) ศึกษาการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรีย พบว่า สารสกัดจากชาสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของ Staphylococcus aureus และ Yersinia enterocolitica และเมื่อนำสารสกัดจากชามาทำให้บริสุทธิ์โยวิธีพาร์ติชัน โครมาโทรกราฟี (partition chromatography) ทำให้ทราบว่าประสิทธิภาพการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ขึ้นอยู่กับปริมาณของ EGC, EGCG และ ECG ในชานั่นเอง
    Yamaguchi et.al. (2001) พบว่า อิพิแกลโลคาเทชินแกลเลต ซึ่งเป็นอนุพันธุ์หนึ่งของคาเทชินมีความสามารถในการยับยั้งการเจริญของ human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) โดยเกิดจากการที่ อิพิแกลโลคาเทชินแกลเลต จะส่งผลในการทำลายอนุภาคต่างๆภายในเซลล์ของไวรัสและรบกวนการสังเคราะห์ m-RNA ของไวรัส จึงทำให้ไวรัสเหล่านี้ไม่เจริญเติบโตนั่นเอง
    Zhao et. al. (2001) ศึกษากลไกการเสริมฤทธิ์กันของ EGCG และ เบต้า-แล็กแตม (β-lactam) ในการยับยั้งการเจริญของ Staphylococcus aureus จากการศึกษาพบว่าการเสริมฤทธิ์ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ EGCG ซึ่ง สามารถทำลายผนังเซลล์ของจุลินทรีย์ดังกล่าวนั่นเอง

 การศึกษาอิทธิพลของคาเทชิน (catechins) ต่อระบบทางเดินอาหาร
    Hara (1997) พบว่า คาเทชินสามารถยับยั้งการทำงานของแอลฟา-อะไมเลส (α-amylase) ในลำไส้เล็ก และ พบว่า คาเทชิน มีผลต่อการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหารแต่ไม่ยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียที่สร้างกรดแลคติก (lactic acid bacteria) แต่อย่างใด
    คาเทชิน (catechins) และการป้องกันการเสื่อมเสียของอาหารจากปฎิกิริยาออกซิเดชัน 
    การเสียของอาหารส่วนใหญ่มีสาเหตุจากจุลินทรีย์ การเสื่อมเสียจากปฎิกิริยาเคมีมีน้อยกว่าแต่จัดว่ามีความสำคัญมาก ปฎิกิริยาที่สำคัญ ได้แก่ ปฎิกิริยาออกซิเดชัน เป็นสาเหตุให้อาหารเสื่อมคุณภาพ เกิดการหืน คุณค่าทางอาหารลดลงและบางครั้งอาจมีสารพิษเกิดขึ้นด้วย ปัญหาการเกิดปฎิกิริยาออกซิเดชัน พบในอาหารทุกชนิดไม่ว่าจะเป็นคาร์โบไฮเดรต ไขมันหรือโปรตีน จึงเป็นข้อจำกัดให้อาหารมีอายุการเก็บสั้นลงโดยเฉพาะการเกิดออกซิเดชันในกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัวทำให้เกิดอนุมูลอิสระขึ้น (ศิวาพร, 2546)

 กลไกการเกิดออกซิเดชันในน้ำมันและไขมัน
    ปฏิกิริยาออกซิเดชันของน้ำมันและไขมัน เป็นสาเหตุให้เกิดกลิ่นหืนขึ้นและเป็นปฏิกิริยาที่สามารถเกิดขึ้นได้เอง (Auto-oxidation) ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่พันธะคู่ของกรดไขมันไม่อิ่มตัวยิ่งมีพันธะคู่มากปฏิกิริยาออกซิเดชันจะเกิดเร็วมากขึ้น ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นปฏิกิริยาแบบลูกโซ่ของกรดไขมันไม่อิ่มตัวกับออกซิเจนและอนุมูลอิสระ (free radical) เกิดเป็นสารไฮโดรเปอร์ออกไซด์ (hydroperoxide) สารเปอร์ออกไซด์ที่เกิดขึ้นจะสลายตัวเป็นสารที่มีโมเลกุลเล็กๆทำให้มีกลิ่นหืนและเกิดเป็นอนุมูลอิสระเริ่มต้นของปฏิกิริยาลูกโซ่ต่อไปได้อีก โดยกลไกการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของน้ำมันและไขมันในอาหาร สามารถแบ่งเป็นขั้นตอนต่างๆ ได้ 3 ขั้นตอน (Fennema, 1996)
    1.ขั้นเริ่มต้น (Initiation)
    เป็นขั้นตอนการเกิดอนุมูลอิสระ เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างกรดไขมันไม่อิ่มตัวและออกซิเจน โดยมีความร้อน แสง รังสี อิออนของโลหะหรือฮีม (heam) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาขั้นเริ่มต้น อาจเกิดโดยไม่ต้องการออกซิเจนมีเพียงตัวเร่งปฎิกิริยา เช่น แสง อุณหภูมิและอนุมูลโลหะ เป็นต้น ก็เพียงพอที่จะทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้
    2.ขั้นต่อเนื่อง (Propagation)
    เป็นปฏิกิริยาต่อเนื่องของอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาขั้นต้นทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเกิดเป็นอนุมูลเปอร์ออกไซด์ (peroxide radical) และอนุมูลเปอร์ออกไซด์ที่เกิดขึ้น จะทำปฏิกิริยายากับกรดไขมันไม่อิ่มตัวทำให้เกิดสารเปอร์ออกไซด์และอนุมูลอิสระขึ้น ซึ่งเป็นสารไฮโดรเปอร์ออกไซด์ที่เกิดขึ้นสามารถเกิดปฏิกิริยาต่อไปได้ ถ้าหากมีแสงหรือความร้อนหรือโลหะเป็นตัวเร่งและอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นจะไปทำปฏิกิริยากับออกซิเจนใหม่เกิดอนุมูลเปอร์ออกไซด์ขึ้นอีกและปฏิกิริยานี้จะเกิดต่อเนื่องแบบเดิมไปเรื่อยๆแบบลูกโช่
    3.ขั้นสุดท้าย (Termination)
    ปฏิกิริยาสุดท้ายที่ทำให้ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นไม่ได้เป็นอนุมูลอิสระ (non-radical products) โดยเป็นขั้นที่อนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นเกิดการรวมตัวกันในรูปต่างๆทำให้เกิดสารที่มีความคงตัวและทำให้ปฏิกิริยายาสิ้นสุดลง ไม่เกิดปฏิกิริยายาต่อไป
    สารต้านออกซิเดชันหรือสารต้านอนุมูลอิสระ
    สารต้านออกซิเดชันจะช่วยยับยั้งหรือชะลอการเกิดออกซิเดชันได้ซึ่งมีทั้งสารต้านออกซิเดชันในธรรมชาติ เช่น วิตามิน อี ในน้ำมันพืชและสารต้านออกซิเดชันที่เป็นสารสังเคราะห์และอนุญาติให้เติมลงในอาหารได้ เช่น โพรพิลแกลเลต (propyl gallate) และบิวทิเลเตตไฮดรอกซีอะนีโซล (butylated hydroxyanisole, BHA) เป็นต้น
    สารต้านอนุมูลอิสระ
    วิธีป้องกันไม่ให้เกิดการหืนเนื่องจากการออกซิเดชันสามารถใช้ได้โดยการใช้สารกันหืนหรือสารต้านอนุมูลอิสระ หมายถึง สารที่สามารถชะลอจุดเริ่มต้นหรือชะลอการเกิดปฏิกิริยายาออกซิเดชันหรือ autooxidation ของไขมันได้อย่างช้าๆ สารต้านอนุมูลอิสระมีทั้งสารธรรมชาติและเป็นสารสังเคราะห์ การใช้สารต้านอนุมูลอิสระเติมลงไปในอาหารต้องคำนึ่งถึงความปลอดภัยของผู้บริโภคเป็นหลัก

    กลไกการต้านอนุมูลอิสระ
    สารต้านอนุมูลอิสระจะทำลายอนุมูลอิสระโดยการให้หรือรับอิเล็กตรอนกับอนุมูลอิสระทำให้ปฏิกิริยาลูกโซ่ลดลง ซึ่งสารต้านอนุมูลอิสระจะไม่กลายเป็นอนุมูลอิสระตัวใหม่จากการเกิดปฏิกิริยาขึ้นมาเนื่องจากสารดังกล่าวมีความคงตัวทั้งในรูปมีอิเล็กตรอนครบและรูปที่อิเล็กตรอนขาดหรือเกิน กลไกการต้านอนุมูลอิสระ สามารถ แบ่งได้ เป็น 2 กลไก ตามลักษณะการออกฤทธิ์ป้องกันไม่ให้เกิดอนุมูลอิสระ ได้แก่
1.    ฤทธิ์ป้องกันอนุมูลอิสระ (Preventive antioxidant activity)
    สารต้านอนุมูลอิสระประเภทนี้ออกฤทธิ์ป้องกันไม่ให้เกิดอนุมูลอิสระตั้งแต่เริ่มต้น ได้แก่ การยับยั้งไม่ให้เกิดอนุมูลที่เหนี่ยวนำให้เกิดอนุมูลอิสระ เช่น ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซค์ การคีเลต โลหะทรานซิชันและการระงับไม่ให้เกิดสารความไวสูง (Reactive species : RS) โดยสารต้านอนุมูลอิสระในกลุ่มนี้ ได้แก่ เอนไซม์และโปรตีนในร่างกายที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ตัวอย่างของสารกลุ่มนี้ เช่น CAT, GPx, GSH รวมทั้งวิตามินอีและสารกลุ่ม คาโรทีน
2.    ฤทธิ์กำจัดอนุมูลอิสระ (Free radical scavenging antioxidant activity)
การต้านอนุมูลอิสระ จะมีกลไกในการเกิดปฎิกิริยาลูกโซ่ Initiation, Propagation และ Termination ซึ่งในส่วนของสารต้านอนุมูลอิสระในกลุ่มนี้ ได้แก่ วิตามิน ซี แอลบูมิน บิลิรูบิน แคโรทีนอยด์ ยูบิควิโนน (CoQ10) และฟลาโวนอยด์ จะออกฤทธิ์กำจัดอนุมูลอิสระโดยการยับยั้งปฎิกิริยาลูกโซ่ ถ้ามีอนุมูลอิสระในปริมาณมากเกินสมดุลในร่างกายจะก่อให้เกิดโทษร้ายแรงในร่างกายมนุษย์มีสารต้านอนุมูลอิสระทำหน้าที่ควบคุมสมดุลของปริมาณอนุมูลอิสระ หากสมดุลระหว่างอนุมูลอิสระและสารต้านอนุมูลอิสระในร่างกายเสียไป ร่างกายจำเป็นต้องรับจากภายนอก เช่น ผัก ผลไม้และสมุนไพร เป็นต้น
สารต้านอนุมูลอิสระจากสารประกอบฟีนอลิก (Phenolic compound)
สารประกอบฟีนอลิกที่พบในพืชและเครื่องเทศ มีคุณสมบัติเป็นสารต้านอนุมูลอิสระรวมถึงกรดฟีนอลิก (phenolic acid) ฟลาโวนอยด์และอนุพันธ์ (flavonoid and derivatives) เอสเทอร์ของกรดแกลลิก (ester of gallic acid) ลิกแนน (lignin) ความารีน (coumarine) และฟลาโวน (Flavon) เป็นต้น ดังงานวิจัย
Atoui et. al. (2004) ทำการเปรียบเทียบความสามารถในการต้านออกซิเดชันของชาและสมุนไพรเทียบกับ วิตามิน อี มาตรฐาน พบประสิทธิภาพในการต้านออกซิเดชัน มีดังนี้ ชาเขียว ? ชาดำ ? ยูคาลิปตัส (eucalyptus) ? เสจ (sage) ? มินท์ (mint) ? คาโมไมล์ (chamomile)
Baptista et. al. (1999) ศึกษาผลของอุณหภูมิและระยะเวลาในการสกัดคาเทชินจากใบชาเขียวของ Azorean โดยใช้อุณหภูมิในการสกัดตั้งแต่ 50 ถึง 100?C โดยกำหนดระยะเวลาคงที่ ที่ 40 นาที พบว่าอุณหภูมิที่เหมาะสมในการสกัดคาเทชิน คือ อุณหภูมิ 70?C และทำการศึกษาระยะเวลาในการสกัด ตั้งแต่ 10 ถึง 60 นาที โดยกำหนดอุณหภูมิ ที่ 70?C พบว่าระยะเวลาที่เหมาะสมในการสกัดคาเทชิน คือ 40 นาที