第40卷第3期 2013年9月 茶叶通讯 TEA C0MMUNICATION Vo1.40.No.3 September,2013 茶叶降糖作用机理研究进展 刘德华 (湖南农业大学园艺园林学院・长沙・410128) 摘要:随着人们生活水平不断提高,糖尿病等富贵病也相继出现,并且这种富贵病的发生也日趋年轻化。研究表明,茶叶对血 糖有一定降低作用,本文就茶叶中有关降糖的特殊成分及其降糖机理展开综述,并对降糖机理研究现状进行展望。 关键词:茶叶;特殊成分;降血糖机制 Research Progress on Hypoglycemic Mechanism of Tea WANG Dan,LIU De—hua (Horticulture and Landscape College ofHunan Agricultural University,Changshc ̄410128) Abstract:As the standard of living improves,such disease as diabetes brought by richness keep occurring,and increasingly younger.The study indicates that tea has some effect on lowering blood sugar.This article summarized the special ingredients of tea on lowering blood sugar and the mechanism of them was reviewed.The prospect of further study Was lso outalined. Key words:Tea,Specil aIngredients,Hypoglycemic Mechanism 茶叶是世界三大无酒精饮料之一,含有许多人 的抗氧化作用和广泛的药理功效,其降血糖的作用 机理如下: 体必需的营养物质或调节代谢的功能性物质。现代 科学研究表明,茶叶中的茶多酚、茶多糖、茶色素、 维生素以及某些矿质元素等对血糖的升高有一定 的抑制作用I11。糖尿病(diabetes mellims)是当今世界 第三大威胁人类健康的疾病。近年来,该病的发生 率呈上升趋势嘲,截止2003年,我国已有2380万糖 1.1.1茶多酚能改善机体糖耐量,抑制血糖升高 一般说,复杂的碳水化合物,在体内必须经过 相关酶水解成小分子物质才能被吸收,而茶多酚能 与 一淀粉酶、蔗糖酶和 一葡萄糖苷酶等 消化酶形 成多酚一蛋白质凝胶或沉淀,使酶结构发生变化,抑 制这些消化酶的活性,干扰碳水化合物的消化,因 而抑制了摄人淀粉和葡萄糖后体内血糖浓度的升 高嘲。Sabu M.C.等t61、汤圣兴等[71、丁仁凤等is1的研究 表明,茶多酚能显著抑制大鼠血糖升高,改善其糖 尿病患者[31。目前,全世界的糖尿病患者有1.5亿,根 据世界卫生组织估计,2025年将达到3亿。在中国、 日本和印度民问均有泡饮茶水预防或治疗糖尿病 的记载。国内外许多学者对茶叶,特别是茶叶中的 主要活性成分的降血糖作用及其机理进行了大量 的研究。 耐量。宁鸿珍等[91发现茶多酚高剂量组大鼠减肥效 果比较明显,能不同程度地降低血脂、血糖。减肥有 效时血清瘦素、胰岛素水平明显降低。瘦素抑制胰 岛素的分泌是通过引起胰岛B细胞超极化的作用 实现的,相反,胰岛素也可刺激瘦素的释放。由于反 馈调节,茶多酚在减肥的同时有一定的降低胰岛素 水平的作用,从而实现了降糖。茶多酚能调节胰岛 素及一些酶的活性。 Song 0】的研究发现,EGCG能保护胰岛B一细 1 茶叶中的酚类物质及降血糖机理 1.1茶多酚及其降糖作用 茶多酚简称TP(Teaupolypheno1),是茶叶中的 主要特征性成分,约占茶叶干重的20%~30%。由黄 酮、黄酮醇、黄烷醇、花青素、酚酸(缩酚酸)及聚合 酚类等化合物组成,其主要组分是儿茶素类化合 物,约占茶多酚干重的65%~80%。茶多酚具有较强 收稿日期:2013—04~19 作者简介:(1986一),女,湖南常德人,在读硕士研究生。 通讯作者:liudh1010C ̄ahoo.corn-cn 第3期 等:茶叶降糖作用机理研究进展 21 胞免受链脲菌素引起的氧化损伤。Anderson等【l】】的 体外实验结果表明,EGCG、EGC、单宁酸和茶黄素能 在一定程度上增加胰岛素的活性,EGCG的效果最 好。耿艳艳【 21在研究茶多酚复合制剂(主要功效成分 水平有一定的作用,但这种作用只在非肥胖的老年 人中显现;对于肥胖的老年人,饮茶对血糖的影响 作用不显著【19】。 1.1.3茶多酚降血糖还需深入研究 为多糖和茶多酚)降血糖作用后认为,降血糖机理 主要是调节酶活性、增强胰岛素敏感性,调节葡萄 糖运转载体活性等。同时指出,茶多酚能影响正常 动物和糖尿病动物的血糖水平,具有防治糖尿病并 发症的功能,主要是通过提高胰岛素敏感性,抑制 小肠内葡萄糖运转载体以及相关酶类的活性,抗氧 化等作用机理来实现的【l31。 1.1.2抑制小肠内葡萄糖运转载体的活性,延缓糖 的吸收 肠道内葡萄糖的吸收主要是通过钠依赖性的 Na+-葡萄糖共转运载体(SGLT1)的运载作用实现的。 茶多酚中的EGCG和ECG,虽然自身并不通过 SGLT1转运,但它们可作为一类似于拮抗物的分子 结合到SGLT1上,从而竞争性抑制小肠内葡萄糖的 运输,抑制SGLT1的活性。研究结果还发现,其他儿 茶素单体EC和EGC的作用则不明显【I4J。但到目前 为止,研究者并没有揭示出茶多酚具体的竞争结合 位点在SGLT1的葡萄糖结合位点上,还是在Na+结 合位点上【悯。全吉淑 明j比色法研究了茶多酚对 Ot一葡萄糖苷酶和仅一淀粉酶的抑制活性及兔小肠刷 状元囊泡葡萄糖转运活性。结果显示茶多酚对Ot一葡 萄糖苷酶有较强的抑制作用(抑制浓度IC50为 0.21g/L),对仅一淀粉酶的抑制活性较弱;可显著降低 小肠刷状缘囊泡葡萄糖的转运能力(IC50为2.6g/ L),表明茶多酚可通过延缓小肠对糖的吸收作用达 到降糖的目的。张冬英等 发现没食子酸对PPAR ̄/ 受体的激活效果最显著;没食子酸对 一淀粉酶有抑 制作用,从而降低血糖。 糖尿病以及糖尿病并发症的发病机制和自由 基代谢紊乱密切相关。茶多酚能够抑制自由基的产 生,直接清除自由基以及激活机体自身的抗氧化体 系,通过这种抗氧化机制直接或间接地作用于胰 岛,减轻自由基对胰岛13细胞的损伤,增加胰岛素 的分泌,改善糖尿病的病情,降低血糖阐。 也有学者认为,茶多酚降血糖的效果不显著,但 对于糖尿病并发症(如糖尿病引发的肾病、心血管 疾病、神经系统疾病等)的防治有显著作用【堋。饮茶 (无论红茶还是绿茶)对于降低老年人的空腹血糖 有学者认为茶多酚不具备降血糖作用I2O-221。Ryu 等[231和Todd等[241的实验结果也表明,茶叶浸提物对 糖尿病患者的空腹血糖水平和胰岛素抵抗性几乎 没有影响,没有表现出降糖效果。Bone等闭与 Zamaitis[ ̄等认为,茶多酚不具有降血糖的作用或者 对于已经建立起糖尿病模型的大鼠作用效果微小, 可能是茶多酚使用剂量较低造成的,尚需进一步深 入研究。 1.2茶色素降低血糖作用 茶色素(Tea pigments)概念还比较模糊,目前还 没有统一的定义。一些学者认为茶色素是从红茶中 提取出来的茶多酚类的氧化聚合缩合产物,如茶黄 素类(Theaflavins,T )、茶红素类(Thearubigins,TRs) 和茶褐素类(Theabrownines,TBs)等[271。但也有学者认 为茶色素包括从红茶中提取的天然色素,也包括绿 茶中的色素,如叶绿素、类胡萝卜素、原花青素等。 研究表明,茶色素具有较强的抗氧化、清除自由基、 拮抗高血脂、促进纤溶、抗凝、防止血小板黏附聚 集,并改善血液微循环等作用 ,还有研究指出,茶 色素对血液流变学有明显改善作用[291。 茶黄素(TFs)是多酚类物质经氧化过程而形成 的一类能溶于乙酸乙酯并且具有苯并卓酚酮结构 的化合物质的总称 ;茶红素(TRs)的结构较为复杂, 是一种红褐色的酚类化合物,相对分子质量差异比 较大,大约为700~40000,有些茶红素的相对分子质 量甚至还要更大些;茶褐素(TBs)是一类具有水溶 性的高聚合的褐色物质,同时它又具有非透析性, 有一些学者把不溶于乙酸乙酯同时又不溶于正丁 醇的水溶性褐色物质统称为茶褐素阁。茶色素可抑 制由链脲霉素(STZ)诱致的大白鼠糖尿病,降低血 糖。这可能与茶色素具有保护B一细胞免受STX毒 性的作用有关[3o1。 2茶多糖及其降血糖机理 茶多糖,也称茶叶复合多糖(Tea Polysaccha— ride,简称TPS),是从茶叶中提取的一种多糖类化合 物,具有降血脂、降血糖、抗辐射、抗血栓、抗凝血以 及增强免疫力等保健功效【3l _21。汪东风初步证实,在 粗老茶叶中的茶多糖含量较幼嫩茶叶高[331。 22 茶叶通讯 第40卷 2.1 降低四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖糖度 胰岛素由胰岛B细胞分泌产生,能促进体内葡 萄糖的利用。四氧嘧啶能专一的破坏胰岛B细胞功 能,从而使胰岛素分泌降低,血糖浓度升高 。茶叶 多糖能降低正常小鼠的血糖浓度,也能降低四氧嘧 啶高血糖模型小鼠血糖糖度,推测茶叶多糖可减弱 四氧嘧啶对胰岛B细胞的损伤作用f351。刘安军等[361 的实验表明:茶多糖及其协同因子茶多酚能降低高 血糖小鼠的血糖,可提高高血糖小鼠的脾指数及胸 腺指数和抗氧化能力,使血糖进入肝细胞,使肝糖 元合成增加,葡萄糖氧化分解加快,达到调节糖代 谢、降低血糖的作用,证实了茶多糖及协同因子在 降低高血糖小鼠血糖水平上发挥了一定的作用。 2.2减轻四氧嘧啶对小鼠胰岛的损伤,改善受B 细胞的功能 吴建芬[ 认为茶多糖有减轻四氧嘧啶对实验小 鼠胰岛的损伤,修复糖尿病小鼠胰岛损伤的作用, 并显著降低糖尿病小鼠血糖的作用。江和源等[371以 正常小鼠及四氧嘧啶致糖尿病小鼠为研究对象,用 茶多糖灌胃进行了研究,发现茶多糖能抑制四氧嘧 啶糖尿病小鼠血糖的升高,能改善小鼠的糖耐量, 具有降血糖功能。指出茶多糖能减弱四氧嘧啶对胰 岛p细胞的损伤或改善受损伤的p细胞的功能。 丁仁凤等Is]以四氧嘧啶致糖尿病SD的大鼠为 实验动物,饲喂茶多糖、茶多酚3周后,发现茶多糖 对高血糖大鼠有显著抑制血糖升高的作用,推测茶 多糖可能抑制小肠糖降解酶活性。但茶多糖和茶多 酚不能使糖尿病大鼠血糖降低。 2.3茶多糖调节糖代谢 芮莉莉等『38]的研究结果表明,茶多糖能有效降 低2型糖尿病小鼠的血糖水平,并对糖、脂质代谢 有改善作用,推测降糖机理可能与增加胰岛素的敏 感性有关。王黎明等[391的研究表明,茶多糖可显著增 强葡萄糖激酶和己糖激酶的活性。 全吉淑等认为多糖可抑制ot一葡萄糖苷酶及 一 淀粉酶活力和小肠刷状缘囊泡葡萄糖转运能力,从 而可延缓小肠对糖的消化吸收 。 3 结语 茶叶,一种古老而时尚的世界饮品,目前在保 健、美容的研究上取得了很大的进展。大多数研究 者发现茶叶中的茶多酚、茶多糖、茶色素等物质具 有一定的降血糖效果。茶多酚降血糖主要通过延缓 小肠对糖的吸收作用,降低胰岛素水平,调节酶活 性、增强胰岛素敏感性、调节葡萄糖运转载体活性 等而发生作用的。茶多糖能增加胰岛素的敏感性, 修复胰岛损伤,抑制体内的小肠糖降解酶的活性, 促使小鼠体内肝糖元的合成量增加以及葡萄糖氧 化分解的加快,减弱四氧嘧啶对胰岛B细胞的损伤 或改善受损伤的B细胞的功能。茶色素的降糖能抑 制TGF一131的合成,削弱或阻断TGF一131的生理活 性与作用,从而延缓甚至能够防止糖尿病肾病的发 生与发展。 参考文献 1 左东东,刘来田.茶叶保健功能及应用fJ1.中国高新技术企 业。2007(13):88,94. 2 A.Hussain,B.Claussen,A.Ramachandran et a1.Ptevention of type 2 diabetes:A review[J1.Diabetes Research and Clinical Practice.2007(76):3 17-326. 3潘长玉.中国糖尿病控制现状——指南与实践的差距[J1_ 国外医学内分泌学分册,2005,25(3):174—178. 4 Matsumoto N,Ishgaki F,Ishgaki A,et a1.Reduction of blood glucose levels by tea catechin[J】.Biosci Biotech Biochem, 1993,57(4):525 ̄527. 5 Tadakazu T,Tomoki U,Hitoshi K,et a1.The chemical properties and functional effects of polysaccharides dissolved in green tea infusion[J].Nippon Shokuhin Kagaku Kaishi,1998,45(4):270 ̄272. 6 Sabu M.C.,Smith a K.,Ram adasan.Anti—dibaetic activity of green tea polyphenols and their role in reducing OX idative S t ress in experimental diabetes【J】.J Eth nopharmacol,2002,83:109 ̄1 16. 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