綠茶和紅茶水提物的降血糖活性與抑制糖吸收的機理研究.pdf

1、茶(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze）因其獨特的風味和豐富的保健功能而風靡世界。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，進而從動物實驗、體外和Caco-2細胞模型探索綠茶和紅茶水提物及其活性成分對α-葡萄糖苷酶和鈉鉀ATP酶活性影響機理，為糖尿病患者飲茶減緩糖尿病癥狀提供依據(jù)。
　　主要研究內(nèi)容及結果如下:

2、r>　　1.綠茶和紅茶水提物對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的糖尿病模型小鼠4周，觀察茶水提物處理對糖尿病小鼠在血糖、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照組略有降低，但對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，小鼠血糖值分別為20.3mmol/L和

3、19.1mmol/L，較糖尿病對照組（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，其活性可以達到正常小鼠水平(p＜0.05)。灌胃綠茶水提物只對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α-葡萄糖苷酶和鈉鉀ATP酶活性

5、的影響
　　分別以對硝基苯-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酵母來源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，結果發(fā)現(xiàn)在pNPG-酵母來源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-抑制劑模型篩選結果不同，以麥芽糖、蔗糖為底物進行α-葡萄糖苷酶抑制活性篩選更接近體內(nèi)實際情況，能更準確定向篩選α-葡萄糖苷酶抑制劑作用位點。
　　對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，IC50值僅為24.30μmol/L。茶水提物活性成分抑制鈉鉀ATP酶構效關系分析發(fā)現(xiàn)，茶黃素羥基數(shù)目與鈉鉀ATP酶抑制活性呈正相關;沒食子酸酯基團為兒茶素發(fā)揮鈉鉀ATP酶抑制活性關鍵基團;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;順式構象兒茶素抑制鈉鉀ATP酶活性更強。以TFDG為抑制

8、劑，在不同濃度ATP、鈉離子、鉀離子條件下對鈉鉀ATP酶抑制類型進行動力學分析發(fā)現(xiàn)，TFDG與ATP競爭型抑制鈉鉀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Caco-2細胞上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細胞模型模擬小腸上皮細胞，比較綠茶和紅茶水提物對細胞上麥芽糖酶、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細胞葡萄糖吸收，綠茶水提物抑制葡萄糖吸收活性強于紅茶水提物。綠茶和紅茶水提物抑制葡萄糖吸收主要通過抑制鈉-葡萄糖共轉運載

10、體1(SGLT1)來實現(xiàn)。400μg/mL綠茶和紅茶水提物對SGLT1轉運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Caco-2細胞膜上鈉鉀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。綠茶和紅茶水提物可能通過抑制Caco-2細胞膜上鈉鉀ATP酶活性抑制SGLT1轉運葡萄糖。
　　熒光定量PCR和western blot結果顯示，綠茶和紅茶水提物可在轉錄和翻譯水平調(diào)節(jié)蔗糖酶-異麥芽