普洱茶對(duì)小鼠血糖的干預(yù)作用

蘇靜靜，王雪青,*，宋文軍，白曉麗，李長(zhǎng)文，羅崇景，徐金葵，趙心怡，陳釗琦，王 爽

普洱茶對(duì)小鼠血糖的干預(yù)作用

蘇靜靜1，王雪青1,*，宋文軍1，白曉麗2，李長(zhǎng)文2，羅崇景1，徐金葵1，趙心怡1，陳釗琦1，王 爽1

（1.天津市食品與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134；2.云南天士力帝泊洱生物茶集團(tuán)有限公司，云南 普洱 665100）

將昆明種雄性小鼠隨機(jī)分為5 組，每組8 只，分別為陰性對(duì)照組、陽(yáng)性對(duì)照組和普洱茶低（0.45 g/（kg·d））、中（0.90 g/（kg·d））、高（1.35 g/（kg·d））劑量組。每天灌胃給藥，測(cè)體質(zhì)量，連續(xù)處理30 d后，禁食24 h，取血測(cè)血糖、胰島素、α-葡萄糖苷酶活力，以研究普洱茶對(duì)小鼠血糖的干預(yù)作用。結(jié)果顯示：普洱茶能顯著降低小鼠的體質(zhì)量、脂肪系數(shù)、血糖、胰島素和α-葡萄糖苷酶活力。與陽(yáng)性對(duì)照組比較，普洱茶低、中、高劑量處理組小鼠的血糖分別降低為16.86%、29.64%、49.5 8%；胰島素依次降低為17.17%、32.32%、47.47%；α-葡萄糖苷酶活力分別降低了8.86%、17.86%、32.43%。因此，普洱茶具有減肥降脂作用，同時(shí)降低血清中的胰島素、α-葡萄糖苷酶活力水平，有效改善胰島素抵抗作用，可作為預(yù)防治療糖尿病和高糖癥的潛在保健飲品。

普洱茶；血糖；胰島素；α-葡萄糖苷酶

糖尿病（diabetes mellitus，DM）是一種因體內(nèi)胰島素分泌絕對(duì)或相對(duì)不足引起的血糖升高、尿糖等內(nèi)分泌紊亂的慢性疾病，與遺傳和環(huán)境因素密切相關(guān)。現(xiàn)代生活方式導(dǎo)致目前糖尿病的發(fā)病率和死亡率不斷升高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界有1.2億糖尿病患者，我國(guó)已近3 000萬(wàn)[1]，是一種危害極大的終身性疾病，且因其能引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，如，糖尿病腎病、糖尿病神經(jīng)病變等，嚴(yán)重威脅著人類的健康，已成為繼心血管病和癌癥之后的第三大疾病。因此，對(duì)糖尿病的治療和預(yù)防已引起世界各國(guó)的重視。糖尿病患者的藥物治療主要以降糖為目的，不能治愈，長(zhǎng)期服用有一定的副作用[2]。因此，科學(xué)預(yù)防糖尿病已成為近年來(lái)醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)。

如何從眾多的天然產(chǎn)物中篩選出含有降糖作用的食品或飲品，是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制血糖、預(yù)防糖尿病的關(guān)鍵。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)許多天然食品，如：苦瓜、普洱茶、海帶、南瓜等均有降糖作用[3-6]。普洱茶是云南特有的歷史名茶，是國(guó)人十分喜愛(ài)的飲品，從《神農(nóng)嘗百草》到《本草綱目》均記載普洱茶具有理氣去脹、解除油膩、消食除毒等功效。近年來(lái)，人們對(duì)普洱茶的需求量逐年增加，其醫(yī)療保健作用得到了廣泛的重視。研究顯示，普洱茶具有減肥降脂[7-8]、抗突變[9]、預(yù)防動(dòng)脈硬化[10-11]、降血糖[12]等多種功效，被稱為減肥茶和美容茶。關(guān)于普洱茶的降血糖作用，研究者主要選用糖尿病動(dòng)物模型，尚未見(jiàn)普洱茶對(duì)飼喂高糖飼料正常動(dòng)物血糖干預(yù)的相關(guān)報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)選用正常小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，每天飼喂高糖陽(yáng)性飼料，同時(shí)用普洱茶對(duì)小鼠進(jìn)行灌胃干預(yù)，觀察普洱茶對(duì)小鼠的血糖、胰島素和α-葡萄糖苷酶活性的影響，以期闡明普洱茶的干預(yù)血糖作用，為普洱茶進(jìn)一步開(kāi)發(fā)成為預(yù)防人們高血糖癥和糖尿病的功能性飲品提供理論和實(shí)驗(yàn)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

普洱茶熱水浸提物由云南天士力帝泊洱生物茶集團(tuán)有限公司提供。具體操作按照茶水質(zhì)量比1∶10，水溫度90 ℃，浸提30 min， 兩次，減壓蒸餾，噴霧干燥成粉。普洱茶成粉主要成分為茶色素（49.44%，其中茶褐素占47.32%）、蛋白質(zhì)（25.75%）以及多糖（16.74%）。

基礎(chǔ)飼料配方為：玉米36.9%、麩皮15.5%、小麥15.5%、豆粕15.5%、魚粉4.5%、維生素0.1%、礦物質(zhì)添加劑2.5%、花生餅9.5%。陽(yáng)性飼料配方為：基礎(chǔ)飼料59.25%、全脂奶粉2%、豬油20%、蔗糖10%、蛋黃粉8%、酵母粉0.5%、維生素0.1%、微量元素0.15%，冰凍貯存。小鼠基礎(chǔ)及陽(yáng)性飼料均購(gòu)自中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，生產(chǎn)許可證編號(hào)：SCXK-（軍）2002-018。

葡萄糖（glucose，GLU）試劑盒 北京北化康泰臨床試劑有限公司；小鼠胰島素（INS）ELISA試劑盒、小鼠α-葡萄糖苷酶ELISA試劑盒 上海基免生物科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

成年雄性昆明種小鼠（SPF級(jí)），雄性，體質(zhì)量（25±3）g，共40 只，購(gòu)自中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心（生產(chǎn)許可證編號(hào)：SCXK-（軍）2012-0004）。

1.3 儀器與設(shè)備

3-18k型高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Sigma公司；T6新世紀(jì)型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；RT-6000型酶標(biāo)分析儀 深圳雷杜生命科學(xué)股份有限公司。

1.4 方法

1.4.1 動(dòng)物分組及給藥

將所有昆明種小鼠飼養(yǎng)于SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)溫度19～26 ℃，相對(duì)濕度40%～70%，用基礎(chǔ)飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d后，隨機(jī)分為5 組：陰性對(duì)照組、陽(yáng)性對(duì)照組、普洱茶低劑量組、普洱茶中劑量組、普洱茶高劑量組，每組8 只。分組后，陰性對(duì)照組繼續(xù)用基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)，另外4 組給予陽(yáng)性飼料，各組動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)期間自由采食、自由飲水。同時(shí)，普洱茶低、中、高劑量組分別灌胃0.45、0.90、1.35 g/（kg·d）的普洱茶，陰性對(duì)照組和陽(yáng)性對(duì)照組灌胃等量自來(lái)水，灌胃量為0.2 mL/10 g。每日上午9點(diǎn)灌胃一次，連續(xù)30d。

1.4.2 樣本收集

實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，各組小鼠禁食24 h，摘眼球取血。4 ℃、3 000 r/min離心10 min。取血清，放入－20 ℃冰箱冷凍待測(cè)。

1.4.3 脂肪系數(shù)的測(cè)定

將小鼠處死后，打開(kāi)小鼠腹腔取出附睪、腎臟周圍的脂肪，稱其濕質(zhì)量來(lái)測(cè)量小鼠脂肪系數(shù)。

1.4.4 血清中血糖、胰島素、α-葡萄糖苷酶含量的測(cè)定

血糖的測(cè)定：參見(jiàn)葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，GOD）法，具體操作按葡萄糖試劑盒說(shuō)明書操作。胰島素的測(cè)定：參見(jiàn)雙抗體夾心酶聯(lián)免疫酶法，具體按小鼠胰島素（insulin，INS）ELISA試劑盒說(shuō)明書操作。α-葡萄糖苷酶的測(cè)定：參見(jiàn)雙抗體夾心酶聯(lián)免疫酶法，具體按小鼠α-葡萄糖苷酶ELISA試劑盒操作。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件，處理結(jié)果用x±s表示，組間比較采用非參數(shù)Mann-Whitney檢驗(yàn)，作為顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 普洱茶對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響

由圖1可知，普洱茶干預(yù)前，各組小鼠的體質(zhì)量水平相當(dāng)，在灌胃期間，小鼠的體質(zhì)量逐漸上升，其中陽(yáng)性對(duì)照組體質(zhì)量上升較快。普洱茶灌胃30 d后，與陰性對(duì)照組比較，低劑量組體質(zhì)量降低5.02%（P＞0.05），中、高劑量處理組的體質(zhì)量較陰性對(duì)照組分別降低了10.39%、12.15%（P＜0.05）。低、中、高劑量處理組較陽(yáng)性對(duì)照組體質(zhì)量降低了12.86%、17.79%、19.40%（P＜0.05），說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)劑量范圍內(nèi)，普洱茶具有一定的抑制體質(zhì)量增長(zhǎng)的作用，且呈現(xiàn)劑量依賴關(guān)系。

圖1 普洱茶對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響Fig.1 Effect of Pu-erh tea on body weights in mice

2.2 普洱茶對(duì)小鼠脂肪系數(shù)的影響

圖2 普洱茶對(duì)小鼠脂肪系數(shù)的影響Fig. 2 Effect of Pu-erh tea on fat indices in mice

脂肪系數(shù)可反映小鼠內(nèi)臟脂肪增加性肥胖程度，由圖2可知，普洱茶可明顯降低小鼠的脂肪系數(shù)，與陽(yáng)性對(duì)照組比較，低、中、高劑量處理組分別降低了16.07%、22.30%、37.65%，中、高劑量處理組的脂肪系數(shù)極顯著低于陽(yáng)性對(duì)照組（P＜0.01）。

2.3 普洱茶對(duì)小鼠血糖水平的影響

由圖3可知，小鼠經(jīng)灌胃普洱茶30 d后，眼球摘除取血清測(cè)得結(jié)果表明，普洱茶各劑量組小鼠的血糖水平明顯低于陽(yáng)性對(duì)照組。普洱茶低、中、高劑量處理組血糖水平較陽(yáng)性對(duì)照組比較分別降低了16.86%、29.64%、49.58% （P＜0.01）；低劑量組血糖水平與陰性對(duì)照組水平相當(dāng)，僅降低了6.66%（P＞0.05），中、高劑量組的血糖水平分別降低了21%、43.40%（P＜0.01）。說(shuō)明普洱茶有很強(qiáng)的降低血糖的功能，在實(shí)驗(yàn)劑量范圍內(nèi)，普洱茶具有一定的降血糖作用且呈劑量依賴關(guān)系。

圖3 普洱茶對(duì)小鼠血清中血糖水平的影響Fig.3 Effect of Pu-erh tea on blood sugar levels in mice

2.4 普洱茶對(duì)小鼠胰島素水平的影響

圖4 普洱茶對(duì)小鼠血清中胰島素水平的影響Fig. 4 Effect of Pu-erh tea on serum insulin levels in mice

胰島素水平會(huì)隨著血糖的水平而改變。當(dāng)機(jī)體中的血糖過(guò)高，大腦中樞將相應(yīng)的信號(hào)傳遞給胰島β細(xì)胞分泌胰島素，胰島素的水平就會(huì)相應(yīng)升高。相反，則胰島素的水平降低。由圖4可知，陽(yáng)性對(duì)照組胰島素水平高于陰性對(duì)照組21.47%（P＜0.01），低、中、高劑量組小鼠胰島素水平較陽(yáng)性對(duì)照組分別降低了17.17%、32.32%、47.47%，其中，低濃度處理組顯著低于陽(yáng)性對(duì)照組（P＜0.05），中、高劑量處理組極顯著低于陽(yáng)性對(duì)照組（P＜0.01），低劑量組和陰性對(duì)照組指標(biāo)接近。

2.5 普洱茶對(duì)小鼠血清中α-葡萄糖苷酶活性的影響

圖5 普洱茶對(duì)小鼠血清中α-葡萄糖苷酶活性的影響Fig. 5 Effect of Pu-erh tea on serum α-glucosidase activity in mice

α-葡萄糖苷酶（EC3.2.1.20）是一種存在于腸絨毛黏膜細(xì)胞刷狀緣的酶類，通過(guò)水解α-1,4糖苷鍵，可以從淀粉和其他有關(guān)多糖的非還原端水解葡萄糖。人體對(duì)攝入的淀粉、蔗糖等碳水化合物的吸收利用，依賴于小腸內(nèi)該酶的活性[13]。由圖5可知，與陰性對(duì)照組相比，低劑量組α-葡萄糖苷酶活力升高2.99%，中、高劑量組分別降低了7.19%、23.65%，高劑量處理組極顯著低于陰性對(duì)照組（P＜0.01）。而與陽(yáng)性對(duì)照組相比，低、中、高劑量組α-葡萄糖苷酶活力分別降低了8.86%、17.86%、32.43%，中、高劑量處理組極顯著低于陽(yáng)性對(duì)照組（P＜0.01）。說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，普洱茶對(duì)腸道內(nèi)的α-葡萄糖苷酶的活性具有抑制作用，且呈劑量依賴關(guān)系。

3 討 論

研究顯示，主動(dòng)調(diào)節(jié)或降低高血糖患者的血糖值，對(duì)于提高患者的生活質(zhì)量和壽命起到關(guān)鍵的作用。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)正常昆明小鼠灌胃給藥30 d后，其血糖水平比陽(yáng)性對(duì)照顯著降低。特別是中、高劑量處理組，其降糖作用極其顯著。李捷等[14]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明普洱茶熟茶片對(duì)糖尿病患者空腹血糖具有明顯的降血糖作用。這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，說(shuō)明普洱茶具有降血糖的作用。

肥胖可以增加Ⅱ型糖尿病的患者發(fā)病率和致死率，尤其內(nèi)臟脂肪增加性肥胖是導(dǎo)致糖尿病發(fā)病率增長(zhǎng)的主要原因[15]。近期研究已經(jīng)證明，減重可以顯著改善病人的高血糖癥[16-18]。本研究結(jié)果表明，普洱茶可以明顯抑制小鼠體質(zhì)量、脂肪系數(shù)的增長(zhǎng)。因此，普洱茶能夠通過(guò)降低小鼠體質(zhì)量及脂肪系數(shù)，對(duì)血糖的升高有一定的預(yù)防功效。

胰島素抵抗（insulin resistance，IR）是Ⅱ型糖尿病的主要特征，其表現(xiàn)在胰島素作用的靶器官對(duì)胰島素的敏感性下降，為了維持身體的平衡，機(jī)體通過(guò)提高胰島素水平來(lái)克服其低下的生物學(xué)效應(yīng)。已有研究報(bào)道茶色素具有一定的降血糖作用[19]，通過(guò)提高胰島素高親和力受體數(shù)目，改善胰島素抵抗[20-22]。而普洱茶是一種后發(fā)酵茶，在其特有的渥堆發(fā)酵過(guò)程中，使茶的原有活性組分比例發(fā)生了改變，如茶多酚、茶多糖、黃酮類等均大幅下降[23]，而茶色素的含量顯著增加[24]。尤其是茶褐素含量與后熟程度密切有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)采用的普洱茶熱水浸提物的茶色素含量高達(dá)49.44%，絕大多數(shù)為茶褐素（47.32%），其極有可能是改善IR的活性成分。

肥胖能導(dǎo)致胰島素抵抗，肥胖的病人往往胰島素含量高于正常體質(zhì)量的人群。項(xiàng)坤三等[25]認(rèn)為腹內(nèi)脂肪增加是IR的主要原因。相反，隨著體質(zhì)量的減輕，胰島素的敏感性可以提高。IR不僅是Ⅱ型糖尿病的發(fā)病基礎(chǔ)，更是貫穿多種代謝相關(guān)疾病的共同病理、生理基礎(chǔ)[26]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，通過(guò)對(duì)小鼠灌胃處理后，低劑量普洱茶給藥組小鼠的胰島素分泌水平顯著地低于陽(yáng)性對(duì)照組，與陰性對(duì)照組沒(méi)有差別，而中、高劑量處理組的胰島素水平極顯著低于陽(yáng)性對(duì)照組，此時(shí)，與陽(yáng)性對(duì)照組相比，普洱茶給藥組胰島素分泌水平降低，血糖仍可保持較低的水平。其作用機(jī)制可能一方面是降低了小鼠體質(zhì)量和腹部脂肪質(zhì)量，同時(shí)增加了小鼠對(duì)胰島素敏感指數(shù)，有效地改善了小鼠的胰島素抵抗，從而使小鼠血糖維持在較低水平。

α-葡萄糖苷酶是針對(duì)雙糖發(fā)揮水解作用，使進(jìn)入小腸的碳水化合物最終形成單糖，進(jìn)入血液循環(huán)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與陽(yáng)性對(duì)照組相比，普洱茶中、低劑量組小鼠的α-葡萄糖苷酶的活性極顯著降低，從而抑制碳水化合物轉(zhuǎn)化為單糖。其作用機(jī)制可能是普洱茶通過(guò)抑制α-葡萄糖苷酶的活性，在碳水化合物消化的最后一步抑制雙糖降解為單糖，延緩碳水化合物在腸道的消化，從而降低血糖。目前體內(nèi)實(shí)驗(yàn)觀察普洱茶對(duì)機(jī)體的α-葡萄糖苷酶活性的影響未見(jiàn)報(bào)道。2012年楊新河等[27]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)，證明普洱茶的水提取物對(duì)α-葡萄糖苷酶活性具有抑制作用，這與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相一致。

綜上所述，普洱茶具有降低體質(zhì)量的作用，抑制小鼠血清中的α-葡萄糖苷酶活性，有效降低血糖和胰島素水平，改善胰島素抵抗，可作為預(yù)防治療糖尿病和高糖癥的潛在保健飲品。

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Intervention Effect of Pu-erh Tea on Blood Glucose in Mice

SU Jing-jing1, WANG Xue-qing1,*, SONG Wen-jun1, BAI Xiao-li2, LI Chang-wen2, LUO Chong-jing1, XU Jin-kui1, ZHAO Xin-yi1, CHEN Zhao-qi1, WANG Shuang1
(1. Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Science, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China; 2. Yunnan Tasly Deepure Biological Tea Group Company Limited, Pu Erh 665100, China)

Male Kunming mice were randomly divided into five groups with 8 mice in each group, including negative and positive control groups and three Pu-erh tea groups with high (1.35 g/(kg·d)), medium (0.90 g/(kg·d)), and low (0.45 g/(kg·d)) dosages. The body weights of the mice were measured once a day. Furthermore, the levels of glucose and insulin and the activity of α-glucosidase in the serum were determined when each group was fasted for 24 h after continuous administration for 30 days so as to evaluate the effect of Pu-erh tea on blood glucose. The results showed that Pu-erh tea was significantly effective to reduce body weight, fat index, blood glucose, insulin and α-glucosidase activity. When compared with the positive control group, serum glucose concentrations in the mice from low-, middle- and high-dosage Pu-erh tea groups were reduced by 16.86%, 29.64%, and 49.58%, respectively, insulin levels by 17.17%, 32.32%, and 47.47%, respectively, and α-glucosidase activitie s by 8.86%, 17.86%, and 32.43%, respectively. Thus, Pu-erh tea has weight- and fat-reducing effects, and can lower serum insulin and α-glucosidase levels and effectively improve insulin resistance. Therefore, it can be used as a potential health drink for the prevention and/or treatment of diabetes and high sugar disorders.

Pu-erh tea; glucose; insulin; α-glucosidase

R915

A

1002-6630（2014）09-0260-04

10.7506/spkx1002-6630-201409051

2013-09-05

云南天士力帝泊洱生物茶集團(tuán)有限公司資助項(xiàng)目（20100908）；天津市教委高等學(xué)校科技發(fā)展基金計(jì)劃項(xiàng)目（20120603)；天津商業(yè)大學(xué)大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃（SRT）基金項(xiàng)目

蘇靜靜（1988—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)闇p肥降糖功能食品。E-mail：sjj850508610@126.com

*通信作者：王雪青（1964—），女，教授，博士，研究方向?yàn)樘烊换钚晕镔|(zhì)研究與開(kāi)發(fā)。E-mail：wxqing@tjcu.edu.cn