綠茶和紅茶水提物的降血糖活性與抑制糖吸收的機(jī)理研究.pdf

1、茶(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze）因其獨(dú)特的風(fēng)味和豐富的保健功能而風(fēng)靡世界。不同種類的茶由于所含生物活性成分不同，其保健功能也有所差異。本文以同一批鮮葉加工而成的綠茶和紅茶為原料，比較綠茶和紅茶水提物降血糖活性，進(jìn)而從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、體外和Caco-2細(xì)胞模型探索綠茶和紅茶水提物及其活性成分對(duì)α-葡萄糖苷酶和鈉鉀ATP酶活性影響機(jī)理，為糖尿病患者飲茶減緩糖尿病癥狀提供依據(jù)。
　　主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:

2、r>　　1.綠茶和紅茶水提物對(duì)糖尿病小鼠降血糖活性分析
　　分別以綠茶和紅茶水提物灌胃鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病模型小鼠4周，觀察茶水提物處理對(duì)糖尿病小鼠在血糖、體重、攝食、飲水、小腸麥芽糖酶和蔗糖酶活性及小腸、心臟、肝臟和腎臟鈉鉀ATP酶活性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，灌胃綠茶和紅茶水提物糖尿病小鼠飲水和攝食量較糖尿病對(duì)照組略有降低，但對(duì)糖尿病小鼠體重沒有影響。灌胃綠茶和紅茶水提物小鼠高血糖癥狀明顯好轉(zhuǎn)，小鼠血糖值分別為20.3mmol/L和

3、19.1mmol/L，較糖尿病對(duì)照組（29.7mmol/L）顯著降低(p＜0.05)。
　　糖尿病小鼠小腸麥芽糖酶和蔗糖酶較正常小鼠分別升高80.6％和144.6％。灌胃綠茶和紅茶水提物后糖尿病小鼠小腸麥芽糖酶分別下降19.3％和21.4％,蔗糖酶分別下降33.1％和26.5％，但其麥芽糖酶和蔗糖酶活性仍高于正常小鼠(p＜0.05)。
　　糖尿病小鼠體內(nèi)多器官鈉鉀ATP酶活性異常，其中心臟鈉鉀ATP酶活性較正常小鼠下降18.

4、4％，而小腸、肝臟和腎臟鈉鉀ATP酶活性較正常小鼠分別升高53.3％、25.4％和12.8％。灌胃紅茶水提物能提高糖尿病小鼠心臟鈉鉀ATP酶活性，但其活性仍低于正常小鼠(p＜0.05)。灌胃紅茶水提物對(duì)糖尿病小鼠小腸、肝臟及腎臟鈉鉀ATP酶活性均有抑制作用，其活性可以達(dá)到正常小鼠水平(p＜0.05)。灌胃綠茶水提物只對(duì)糖尿病小鼠小腸和腎臟鈉鉀ATP酶活性具有抑制作用。
　　2.綠茶和紅茶水提物體外對(duì)α-葡萄糖苷酶和鈉鉀ATP酶活性

5、的影響
　　分別以對(duì)硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)和麥芽糖、蔗糖為底物比較了綠茶和紅茶水提物對(duì)酵母來(lái)源α-葡萄糖苷酶和小鼠小腸勻漿麥芽糖酶和蔗糖酶活性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在pNPG-酵母來(lái)源α-葡萄糖苷酶抑制模型中紅茶水提物抑制效果優(yōu)于綠茶水提物，IC50值分別為10.37μg/mL和20.70μg/mL;而在麥芽糖/蔗糖-小鼠小腸麥芽糖酶/蔗糖酶抑制模型中綠茶水提物抑制效果優(yōu)于紅茶水提物，抑制麥芽糖酶IC50值分別為129

6、.48μg/mL和1156.26μg/mL，抑制蔗糖酶IC50值分別為315.15μg/mL和907.19μg/mL。不同體外酶-抑制劑模型篩選結(jié)果不同，以麥芽糖、蔗糖為底物進(jìn)行α-葡萄糖苷酶抑制活性篩選更接近體內(nèi)實(shí)際情況，能更準(zhǔn)確定向篩選α-葡萄糖苷酶抑制劑作用位點(diǎn)。
　　對(duì)綠茶和紅茶水提物及內(nèi)含成分體外鈉鉀ATP酶活性影響進(jìn)行比較和分析。研究發(fā)現(xiàn)，紅茶水提物體外鈉鉀ATP酶抑制活性強(qiáng)于綠茶水提物，IC50值分別為185.27μ

7、g/mL和330.38μg/mL。茶黃素為紅茶水提物中抑制鈉鉀ATP酶主要活性成分，茶黃素-3，3'-雙沒食子酸(TFDG)抑制活性最強(qiáng)，IC50值僅為24.30μmol/L。茶水提物活性成分抑制鈉鉀ATP酶構(gòu)效關(guān)系分析發(fā)現(xiàn)，茶黃素羥基數(shù)目與鈉鉀ATP酶抑制活性呈正相關(guān);沒食子酸酯基團(tuán)為兒茶素發(fā)揮鈉鉀ATP酶抑制活性關(guān)鍵基團(tuán);兒茶素B環(huán)5'位羥基在發(fā)揮鈉鉀ATP酶抑制活性中起作用;順式構(gòu)象兒茶素抑制鈉鉀ATP酶活性更強(qiáng)。以TFDG為抑制

8、劑，在不同濃度ATP、鈉離子、鉀離子條件下對(duì)鈉鉀ATP酶抑制類型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，TFDG與ATP競(jìng)爭(zhēng)型抑制鈉鉀ATP酶，與鈉離子和鉀離子混合型抑制鈉鉀ATP酶。
　　3.綠茶和紅茶水提物對(duì)Caco-2細(xì)胞上α-葡萄糖苷酶和鈉鉀ATP酶活性及葡萄糖吸收的影響
　　以Caco-2細(xì)胞模型模擬小腸上皮細(xì)胞，比較綠茶和紅茶水提物對(duì)細(xì)胞上麥芽糖酶、蔗糖酶、鈉鉀ATP酶及葡萄糖吸收的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在麥芽糖/蔗糖-Caco-2細(xì)胞麥

9、芽糖酶/蔗糖酶抑制模型中綠茶水提物抑制效果優(yōu)于紅茶水提物，抑制麥芽糖酶IC50值分別為57.62μg/mL和60.98μg/mL，抑制蔗糖酶IC50值分別為35.20μg/mL和102.75μg/mL。在低葡萄糖濃度(5.56mmol/L)和高葡萄糖濃度(25.00mmol/L)條件下綠茶和紅茶水提物均抑制Caco-2細(xì)胞葡萄糖吸收，綠茶水提物抑制葡萄糖吸收活性強(qiáng)于紅茶水提物。綠茶和紅茶水提物抑制葡萄糖吸收主要通過(guò)抑制鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)載

10、體1(SGLT1)來(lái)實(shí)現(xiàn)。400μg/mL綠茶和紅茶水提物對(duì)SGLT1轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖活性抑制率分別為29.36％和15.67％。綠茶和紅茶水提物對(duì)Caco-2細(xì)胞膜上鈉鉀ATP酶活性具有抑制作用，其抑制作用隨著茶水提物孵育濃度的增加而增強(qiáng)。綠茶和紅茶水提物可能通過(guò)抑制Caco-2細(xì)胞膜上鈉鉀ATP酶活性抑制SGLT1轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖。
　　熒光定量PCR和western blot結(jié)果顯示，綠茶和紅茶水提物可在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平調(diào)節(jié)蔗糖酶-異麥芽