茶多糖的結構與其降血糖機理研究進展

摘 要：茶多糖是茶葉中具有生物活性的復合多糖。總結了近年來多位學者對茶多糖成分、結構及其降血糖機理的研究成果，希望能為相關產品的開發提供理論依據。

關鍵詞：茶多糖；結構；降糖機理；研究

茶多糖（Tea polysaccharides，TPS）是茶葉中具有生物活性的復合多糖，近年來發現茶多糖具有治療糖尿病的功效。

一、茶多糖的成分

（一）茶多糖由不同單糖組成

茶多糖是由糖類、蛋白質、果膠和灰分等物質組成的，其中多糖分子量為107 000，由阿拉伯糖、半乳糖、木糖、巖藻糖和葡萄糖等單糖組成。周裔彬等利用GC-MS分析分離得到茶多糖（TPS），發現TPS是一種含有多種單糖和蛋白質的酸性復合多糖，其總糖含量、蛋白含量、糖醛酸比例分別為10：1：3。茶多糖鏈中含有葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖和鼠李糖等5種單糖成分，其中阿拉伯糖是主要組成成分，占總糖含量3.34%。

（二）不同提取工藝對茶多糖單糖組成及所提取多糖的生物活性的影響

陳海霞通過醇沉淀法和超濾法、CTBA沉淀法三種方法提取CTPS，實驗表明不同方法所提多糖的單糖均是由阿拉伯糖、核糖、木糖、葡萄糖、半乳糖及半乳糖醛酸組成的，但組成比例不同。在不同提取工藝下，茶多糖的活性影響不同，其中超濾法較好地保持了茶多糖的生物活性，但多糖提取率略偏低。不同方法對茶多糖單糖的組成種類影響不大，略微影響不同單糖組分之間的比例。

（三）不同茶類所含茶多糖組成不同

倪德江等利用相同原料加工制成綠茶、青茶、紅茶3種茶類，不同茶類中TPS的組成不同。結果表明：紅茶中多糖、中性糖糖醛酸以及蛋白質含量最低，綠茶最高，青茶居中。招玨分析了青茶、磚茶、綠茶和紅茶4種茶類的茶多糖比例組成，綠茶和青茶中的糖醛酸遠高于黑茶和紅茶，含量最高。紅茶中多糖成分含量最少，磚茶、綠茶其次，青茶最多。

二、茶多糖的結構

（一）多糖的一級結構

周鵬利用H-NMR分析綠茶的多糖結構發現，3種單糖鼠李糖、葡萄糖、半乳糖形成的主鏈分別構成茶多糖一級結構的骨架，這3種單糖不接支鏈時的連接方式為β1→3；有可能連接支鏈時，由阿拉伯糖構成支鏈的連接方式可能有β1→2，β1→3，β2→3等3種；木糖在主鏈和支鏈的末端，可能以β1→的連接方式存在；茶葉多糖以有序的螺旋構象在溶液中存在。付姍姍對TPS進行純化分離得出：中性茶多糖中存在少量阿拉伯糖和半乳糖，90%以上為葡萄糖，葡萄糖的連接方式以1→4及1→6鍵連接而成；酸性茶多糖的支化度為42%左右，是超支化多糖，含有少量葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸，以阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖為主，半乳糖和阿拉伯糖以1→4及1→3鍵連接存在于主鏈上。

（二）多糖的多級結構

陳海霞等研究不同條件下茶葉多糖溶液的構象及其轉換的過程中發現，茶葉多糖在溶液中構象伴隨著其有序和無序的轉換呈現部分有序，其穩定性隨外部因素的變化而變化，圓二色譜值與紫外吸收隨著離子條件、pH值和溫度的改變而改變，特別是高溫、高pH值或低pH值對其構象有極大影響。付姍姍利用電子顯微鏡，對中性多糖TPSN、和酸性多糖TPSA、TPSV3種茶多糖的溶液構象進行研究，結果表明：中性多糖在水溶液中基本沒有發生聚集，TPSN具有較柔順的鏈段，呈無規線團構象，存在支化結構，粒徑約在30nm左右；酸性多糖TPSA在水溶液中呈緊密球形構象，電子顯微鏡觀察其粒徑在50nm左右，沒有發生聚集現象，溫度及pH值都會影響其溶液構象；酸性多糖TPSV的溶液含有大量糖醛酸，隨著純水濃度的降低，TPSV特性粘數顯著升高，加入鹽離子后逐漸恢復正常，顯示其具有典型的聚電解質特征。

三、茶多糖降血糖的機理

（一）茶多糖能夠修復由四氧嘧啶引起的胰島β細胞的損傷

四氧嘧啶會損傷胰島β細胞的正常功能而導致胰島素分泌減少，引起血糖升高。吳建芬認為茶多糖不僅可以促進未受損胰島β細胞的分裂，同時還能修復受四氧嘧啶損害的胰島β細胞的功能，削弱四氧嘧啶對胰島細胞的傷害，從而增加胰島素的分泌使血糖下降。陳建國等建立四氧嘧啶誘導糖尿病小鼠模型，隨著試驗組小鼠體內茶多糖劑量的增高，小鼠高血糖癥狀得到明顯緩解，證明TPS改善和修復了細胞分泌的功能，增加了小鼠體內血清胰島素、肝糖元含量，增強了肝己糖激酶和丙酮酸激酶的酶活力，修復了胰島β細胞內質網、線粒體的結構損傷，酶原顆粒明顯增多。

（二）茶多糖能夠清除自由基，提高肝臟抗氧化能力

由于胰島β細胞中捕捉氧自由基的酶活性較低，該細胞極易受到來自四氧嘧啶產生的自由基的損害。吳健芬預防性地給予小鼠茶多糖30天后再注射四氧嘧啶，小鼠體內血糖升高不明顯，表明茶多糖能夠提高肝臟的抗氧化能力。糖尿病患者及動物模型的抗氧化能力降低，胰島β細胞的結構和作用被破壞，從而血糖調節能力降低，實驗發現肝臟SOD（超氧化物歧化酶）和GSH-Px（谷胱甘肽過氧化物酶）活性提高，MDA（丙二醛）含量減少，證明TPS可清除過多的自由基，提高機體抗氧化功能，使胰島β細胞免受自由基損害，維持血糖水平正常。

（三）茶多糖能夠促進血糖代謝

小鼠血糖降低的同時肝糖原大量增加，表明茶多糖降血糖的同時主要通過促進肝糖原的合成而降低血糖。國外臨床實驗中給予糖尿病患者富含茶多糖的飲料，患者的血糖濃度、膽固醇和甘油三酯在15天均有下降，30天后病情均有好轉。薛長勇等人通過實驗發現茶多糖通過激活過氧化物酶體增殖物激活受體-γ來提高胰島素敏感性，是使血糖含量降低的另一途徑。

（四）茶多糖能夠調節糖代謝關鍵酶活性

肝葡萄糖激酶是肝臟糖代謝中重要成分，其活性受胰島素含量的調節，全吉淑等研究發現綠茶提取物能夠降低麥芽糖酶、α-葡萄糖苷酶活性，延緩雙糖降解為單糖，使糖類在腸道中的消化和吸收能力下降，從而抑制了血糖升高。何學斌等通過動物實驗證實茶多糖在體外能夠明顯抑制α-淀粉酶活性，且抑制作用呈現劑量依賴性，說明茶多糖能夠有效降低由四氧嘧啶引起的糖尿病模型小鼠的空腹和餐后血糖濃度。

基于上述對于茶多糖結構及降血糖功效的總結不難發現，茶多糖在醫藥、保健方面的潛力巨大，關于茶多糖生理活性的研究更加深入，相關產品正在逐漸被開發出來，應用前景廣闊。

參考文獻：

[1]倪德江，陳玉瓊，謝筆鈞.綠茶烏龍茶紅茶的茶多糖組成抗氧化及降血糖作用研究[J].營養學報，2004，26（1）.

[2]招鈺，周小玲，郭海燕.茶多糖中單糖組成比較[J].安徽農業大學學報，2007，34（4）.

[3]何學斌，薛存寬，魏守蓉，等.茶多糖對α-淀粉酶活性抑制作用及對糖尿病模型大鼠血糖影響研究[J].醫藥導報，2007，26（11）.

作者簡介：許婧（1986-），女，河南平頂山人，碩士，助教，研究方向：茶葉深加工及其利用。

（責任編輯 馮會利）