優選綠茶、桑葉、玉米須降糖代茶飲最佳配比及降糖活性研究

敖楠楠，馬曉麗，才謙，曲揚，鄭彧

(遼寧中醫藥大學，遼寧 大連 116600)

糖尿病已成為繼腫瘤、心腦血管疾病之后，威脅人類健康的第三大殺手[1]，全世界糖尿病患者已經超過3 億[2]，其中2型糖尿病的發病率占糖尿病發病率的90%以上，預防糖尿病已成為全世界共同關注的課題。目前臨床上常用的口服降血糖藥雖然在降血糖方面有一定功效，但大多存在副作用[3]。因此，尋找高效、無毒副作用的天然降糖藥物及保健食品尤為必要。綠茶，又稱不發酵茶，作為我國傳統飲品具有多種保健功能。有關茶葉降血糖的研究已有近30年的歷史。現代科學研究表明，茶葉中的茶多酚、茶多糖等對血糖的升高有一定的抑制作用[4-7]。桑葉異名鐵扇子，為桑科植物桑(MorusablaL.)的葉子。桑葉中含有多種生物活性成分，除傳統藥用價值外，現代藥理研究證實，桑葉具有降血壓、降血糖、降低膽固醇、抗過敏、抗腫瘤等作用[8]。玉米須(Stigmamaydis)為禾本科玉蜀黍屬植物玉米干燥的花柱和柱頭。現代藥理研究表明它具有顯著的利尿、降血糖、抑菌、降壓、增強免疫、抗癌等功效[9]。

茶葉、桑葉、玉米須均具有產量大、經濟、無毒副作用等優點。本試驗利用茶飲傳統提取方法以及中藥傳統提取方法，通過控制單因素試驗，以α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制作用為評價指標，得到最佳提取工藝，為降糖代茶飲及保健品的開發提供依據。

1 材料

1.1 儀器與設備 SPD-10AVP紫外檢測器(日本島津公司)； AE240十萬分之一分析天平(瑞士MettLer公司)；AY220電子天平(日本島津公司)；手動可調式移液器(百靈威科技有限公司)； KQ-250DB數控超聲波清洗器(功率：300 W，頻率：50 kHz，昆山市超聲儀器有限公司)；石英比色皿(宜興市亮光高科分析儀器廠)；電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司)。

1.2 材料與試劑 綠茶(西湖龍井)；桑葉(安徽)；玉米須(安徽)；α-葡萄糖苷酶(批號：SLBQ6215V，美國Sigma公司)；α-淀粉酶(批號：9000-90-20，美國BR公司)；對硝基酚-α-D葡萄糖吡喃苷(批號：E630033，阿拉丁)；還原型谷胱甘肽(批號：L1323014，阿拉丁)；可溶性淀粉(批號：20140910，國藥集團化學試劑有限公司)；拜唐蘋(阿卡波糖片，批號：BJ24274，拜耳醫藥保健有限公司)；無水乙醇(分析純)；酒石酸鉀鈉(批號：G1727039，阿拉丁)；苯酚(分析純)；3,5-二硝基水楊酸(批號：C1729057，阿拉丁)；氫氧化鈉(分析純)；PBS緩沖溶液(批號：20170411，Solarbio公司)；娃哈哈純凈水。

2 方法與結果

2.1 樣品制備

2.1.1 水泡液樣品制備 稱取適量綠茶、桑葉、玉米須原藥材，置于250 mL錐形瓶中，加入沸水100 mL，蓋上塞子，浸泡一定時間，制成水泡液，考察降糖活性。

2.1.2 水煎液樣品制備 稱取適量綠茶、桑葉、玉米須原藥材，置于250 mL燒杯中，加水100 mL，加熱至沸騰后計時，煎煮一定時間后關火，補足失重，制成水煎液，考察降糖活性。

2.1.3 DNS試劑配制 精密稱取酒石酸鉀鈉18.2 g，溶于50 mL蒸餾水中，加熱，于熱溶液中依次加入3,5-二硝基水楊酸0.63 g，氫氧化鈉2.1 g，苯酚0.5 g，攪拌至溶解，冷卻后用蒸餾水定容至100 mL棕色容量瓶中，室溫保存，備用。

2.1.4 陽性對照藥的制備 取阿卡波糖片一片(規格：每片含阿卡波糖50 mg)，研碎，置于10 mL容量瓶中，加入蒸餾定容至10 mL，作為陽性對照藥，備用。

2.2 α-葡萄糖苷酶抑制試驗 按表1精密吸取磷酸鹽緩沖溶液(PBS)、 谷胱甘肽(GSH)、對硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)、待測茶飲，置于37 ℃水浴恒溫5 min,在對應的試管中加入α-葡萄糖苷酶，37 ℃水浴恒溫20 min,以無水乙醇終止反應，于400 nm處測吸光度值，按照公式計算抑制率。

表1 α-葡萄糖苷酶實驗設計

抑制率(%)=(A空白管-A空白對照管)-(A抑制管-A背景對照管)/(A空白管-A空白對照管)×100%

2.3 α-淀粉酶抑制試驗 按照表2精密吸取PBS緩沖溶液于試管中，加入α-淀粉酶與待測茶飲，于37 ℃水浴10 min，加入1%的可溶性淀粉，37 ℃水浴5 min，加入DNS試劑，100 ℃水浴10 min，迅速冷卻，加入5 mL蒸餾水，于540 nm下測定吸光度值，按照公式計算抑制率。

表2 α-淀粉酶實驗設計

抑制率(%)=(A空白管-A空白對照管)-(A抑制管-A背景對照管)/(A空白管-A空白對照管)×100%

2.4 單因素水泡液試驗

2.4.1 料液比試驗

2.4.1.1 料液比考察 各稱取適量綠茶、桑葉、玉米須，置于250 mL錐形瓶中，加入沸水100 mL，蓋上塞子，水泡30 min，作為單品溶液，進行α-葡萄糖苷酶抑制試驗和α-淀粉酶抑制試驗，考察降糖活性，結果見表3～5。

表3 綠茶不同料液比水泡飲降糖活性結果

根據料液比考察結果可看出，綠茶單味藥在料液比為1∶400的條件下，桑葉單味藥在料液比為1∶20的條件下，α-葡萄糖苷酶的抑制活性較好，但對α-淀粉酶的抑制作用不明顯，當再減小料液比，抑制作用并無較大提高，同時，可看出綠茶的降糖活性優于桑葉。因此，篩選1∶400為綠茶最佳料液比，1∶20為桑葉的最佳料液比。 而從表5看出，玉米須的降糖活性遠小于綠茶和桑葉，玉米須對于α-葡萄糖苷酶無抑制作用，對α-淀粉酶有抑制作用，從α-淀粉酶抑制活性篩選出玉米須的最佳料液比為1∶20。

表4 桑葉不同料液比水泡飲降糖活性結果

表5 玉米須不同料液比水泡飲降糖活性結果

2.4.2 浸泡時間考察 在料液比基礎上，綠茶按照料液比1∶400、桑葉按照料液比1∶20、玉米須按照料液比1∶20投料，置于250 mL錐形瓶中，加入沸水100 mL，蓋上塞子，浸泡30 min，作為單品溶液，進行α-葡萄糖苷酶抑制試驗和α-淀粉酶抑制試驗，考察降糖活性，結果見表6～8。

表6 綠茶不同水泡時間降糖活性結果

表7 桑葉不同水泡時間降糖活性結果

根據浸泡時間考察結果可看出，綠茶單味藥在水泡30 min條件下，桑葉單味藥在水泡30 min條件下，α-葡萄糖苷酶的抑制活性較好，但對α-淀粉酶的抑制作用不明顯，當再減小料液比，抑制作用并無較大提高，同時，可看出綠茶的降糖活性略優于桑葉，玉米須的降糖活性遠小于綠茶和桑葉，且玉米須對α-葡萄糖苷酶無抑制作用。因此，篩選水泡時間為30 min。

表8 玉米須不同水泡時間降糖活性結果

2.4.3 提取方法考察 根據水泡液不同料液、水泡時間實驗結果，與傳統水煎液進行對比。綠茶按照料液比1∶400、桑葉按照料液比1∶20、玉米須按照料液比1∶20投料，置于250 mL錐形瓶中，加入蒸餾水100 mL煎煮一定時間，結果見表9。

表9 單品煎煮液對α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制作用

根據水煎液的降糖活性可看出，綠茶單味藥采用煎煮法降糖活性略有下降，而桑葉的降糖活性無明顯變化，玉米須的降糖活性略有提高，且表現出了對α-葡萄糖苷酶有較少的抑制作用。相同的30 min的水煎液與水泡液比較，得到水泡液的效果略優于水煎液，且水泡法作為傳統茶飲的提取方式，較水煎液方便可行。因此，篩選水泡法進行后續試驗。

2.5 組合試驗 根據單因素試驗結果以及提取工藝考察結果，將單品最優組進行組合，考察降糖活性，確定最佳組合比例，結果見表10。

表10 不同代茶飲水泡試驗及結果

根據組合試驗結果可看出，桑葉與綠茶聯用后，對于α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制作用均有提高，而玉米須、桑葉、綠茶聯合使用組與桑葉、綠茶聯合使用組結果相似，可知玉米須在代茶飲中作用不強，因此，無須加入玉米須。采用拜唐蘋(阿卡波糖片)作為陽性對照組，拜唐蘋(阿卡波糖片)作為臨床上常用的化學藥，已廣泛應用于2型糖尿病的治療。從本試驗結果可看出，拜唐蘋(阿卡波糖片)對于α-葡萄糖苷酶與α-淀粉酶均有較好的抑制作用，且對α-淀粉酶的抑制活性略好于α-葡萄糖苷酶。從結果看出，單味代茶飲以及組合代茶飲的α-葡萄糖苷酶的抑制活性略優于拜唐蘋(阿卡波糖片)組。根據以上結果可知，代茶飲的降糖活性略優于陽性對照組。

3 討論與結論

現代研究表明，茶葉中的茶多酚、茶多糖、茶色素、維生素以及某些礦物元素等對血糖的升高有一定的抑制作用，綠茶中的茶多酚具有保護胰島β細胞、抗氧化、清除自由基的功能[12]。臨床上對于糖尿病的治療多采用化學藥物，化學藥對于人體有不同程度的副作用。因此，采用我國傳統藥物治療糖尿病已成為熱點話題。糖尿病從中醫理論角度，屬中醫“消渴”范疇，消渴病的病機主要在于陰津虧損，燥熱偏盛，而以陰虛為本，燥熱為標，兩者互為因果，陰愈虛則燥熱愈盛，燥熱愈盛則陰愈虛[13]。桑葉性微寒，乃手、足陽明之藥，歸肺肝經，止消渴，能治療消渴癥。現代醫學證明桑葉提取物通過抑制小腸α-糖苷酶的活性，可降低餐后血糖的作用，且安全性較高[14]。綠茶、桑葉是中國傳統飲料，本試驗通過體外試驗對比了綠茶、桑葉及組合茶飲的降糖作用,通過α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶試驗通過單因素試驗舍棄了對α-葡萄糖苷酶及α-淀粉酶作用都不明顯的玉米須，優選出最佳茶飲配伍。

綜上試驗結果，篩選出最佳的代茶飲為綠茶0.25 g，桑葉5 g加100 mL沸水泡30 min，不加玉米須。由以上結果可看出，代茶飲降糖作用主要是由于對α-葡萄糖苷酶的抑制作用。同時可看出，該代茶飲的降糖活性略高于常用化學藥物拜唐蘋(阿卡波糖片)，因此，具有深入研究的意義。在后續工作中，將通過藥理實驗進一步深入研究桑葉、綠茶降糖機制，添加或替換藥物來增加茶飲的藥效,詳細研究茶飲的副作用，并且考慮多指標因素的影響，得出更為科學準確的試驗結果，為開發新型降糖藥奠定基礎。