茶葉降血糖活性及對糖尿病的功效與機理
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茶葉降血糖活性及對糖尿病的功效與機理

? ? 在我國和日本,很早就有利用粗老茶葉治療糖尿病的民間傳統(tǒng)?,F(xiàn)代科學實驗研究表明,茶葉中的多種活性成分,能夠獨立或者協(xié)同作用保護胰臟、肝、腎等器官,修復胰島細胞的損傷,提高胰島素活力,改善胰島素抵抗,從而達到延緩糖類吸收、降低血糖水平、緩解糖尿病病情等效果。近些年來,茶葉功能成分的降血糖作用機制,在許多細胞、動物、臨床等科學實驗中得到了進一步明晰。

  一、茶葉降血糖和防治糖尿病的功效

  許多流行病學調(diào)查結(jié)果顯示,飲茶能夠降低患糖尿病的風險。飲茶能夠降低血糖的水平,可作為保障公眾健康的重要措施應用到日常生活中。包括綠茶、烏龍茶和紅茶在內(nèi)的許多茶類,都具有增強胰島素活力的作用,但是功效成分卻不盡相同,綠茶和烏龍茶的主要功能成分是EGCG,而紅茶功效卻來自EGCG、ECG、茶黃素等多種功能成分的共同作用。

  Tsuneki等對普通人群的糖耐量測試結(jié)果表明,綠茶能夠促進人體內(nèi)的糖類代謝;動物實驗表明,綠茶能夠降低db/db糖尿病小鼠和鏈脲霉素糖尿病小鼠的血糖水平。Islam等以綠茶喂食鏈脲霉素誘導的糖尿病小鼠,發(fā)現(xiàn)小鼠血清中胰島素水平顯著增高,表明綠茶能夠促進胰島素的分泌,從而減弱鏈脲霉素對胰島β細胞的損傷。

  綠茶降血糖的功效作用,主要來自于其所含有的水溶性功能成分,因而綠茶提取物的降血糖功效得到了極大關(guān)注。Wu等以雄性SD大鼠為模型,研究了綠茶提取物對于糖耐量的影響,在第四周和第十二周的2次分析中均發(fā)現(xiàn),大鼠的餐后血糖數(shù)值及胰島素水平均有所下降,表明綠茶提取物可以提高胰島素的活力。綠茶提取物能夠提高脂肪細胞利用葡萄糖的效率,其作用呈現(xiàn)出劑量依賴關(guān)系,此外,還能促進脂肪細胞結(jié)合胰島素的效率。鄭霞等在四氧嘧啶糖尿病大鼠模型研究中發(fā)現(xiàn),茶多酚可應用于早期的糖尿病性心肌病,產(chǎn)生正性肌力作用,但是對于有嚴重心肌損害的糖尿病大鼠心肌,不能產(chǎn)生正性肌力作用。茶多酚的作用,可能是通過興奮α受體,α受體與鈣通道偶聯(lián),鈣通道開放,鈣內(nèi)流增加,從而引起心肌發(fā)生收縮。

  Nishiumi等用高脂飼料喂食雄性C57BL/6J小鼠建立實驗模型,同時給予綠茶和紅茶14周后發(fā)現(xiàn),紅茶和綠茶均能抑制小鼠的體重增長和脂肪積累,并能夠加強葡萄糖載體Ⅳ在肌肉細胞質(zhì)膜上的移位,從而提高血糖利用率、減弱胰島素抵抗,可以有效改善高血糖的癥狀。

  Gomes、Manikandan等以鏈脲霉素誘導糖尿病小鼠為實驗模型,發(fā)現(xiàn)紅茶提取物可以顯著降低糖尿病小鼠的血糖水平,促進胰島β細胞再生,減緩糖尿病小鼠胰島組織中腺泡細胞的變小、皺縮,改善分泌功能,阻止糖尿病病情進展,具有一定的防治效果。免疫組化分析顯示,紅茶提取物能夠降低糖尿病小鼠胰腺組織中iNOS的表達,促進被損傷胰腺的再生。Thiagarajan等發(fā)現(xiàn),紅茶提取物可以減少鏈脲霉素誘導糖尿病大鼠的白內(nèi)障形成,其作用可能與干預醛糖還原途徑有關(guān),有可能用于研制防治糖尿病及相關(guān)白內(nèi)障的醛糖還原酶抑制劑。

  黑茶提取物可以提高小鼠的糖耐量,通過提高機體耐受力來增強對抗高血糖的風險。服用普洱茶提取物的小鼠,在餐后3 h內(nèi)的血糖增加值,均要顯著低于模型對照組小鼠。服用普洱茶提取物4周后的db/db糖尿病小鼠,血糖值下降,表明對Ⅱ型糖尿病可能有一定的療效,其原因可能在于普洱茶提取物是一種良好的α-糖苷酶抑制劑,對淀粉酶、果糖酶及麥芽糖酶等具有較強的抑制作用。黃頌研究發(fā)現(xiàn),湖南茯茶提取物能夠顯著降低小鼠空腹血糖和胰島素水平,改善飲水量和抑制多尿癥狀,緩解體重減重幅度;可改善糖尿病小鼠脂質(zhì)代謝的紊亂,調(diào)節(jié)小鼠體內(nèi)過氧化作用,預防和緩解因糖尿病引發(fā)的急性、慢性并發(fā)癥,同時修復肝損傷,恢復一定的肝臟功能;增強機體對胰島素的分泌與利用,促進葡萄糖的轉(zhuǎn)運及肝臟內(nèi)脂質(zhì)代謝,從而改善糖尿病小鼠體內(nèi)糖代謝紊亂。

  Hosoda等以Ⅱ型糖尿病人為模型研究烏龍茶的作用,發(fā)現(xiàn)喝烏龍茶后,糖尿病人的血糖水平極顯著下降;此外,烏龍茶與降糖藥物一起使用時,比單獨服藥的降糖效果要好得多。安品弟等研究表明,武夷巖茶與武夷巖茶復方顆粒劑都能夠控制鏈脲霉素糖尿病大鼠血糖的提升,可以改善大鼠糖耐量,其中武夷巖茶復方顆粒劑的降血糖效果更好,具有顯著的降血糖功效。Islam等以鏈脲霉素誘導糖尿病小鼠,發(fā)現(xiàn)白茶提取物能夠減輕與糖尿病相關(guān)的許多不適癥狀,有利于緩解糖尿病小鼠的病情。

  二、茶葉降血糖的作用機理

  茶葉具有良好的降血糖功能,在體內(nèi)、體外實驗中均表現(xiàn)出很強的作用效果。由于不同茶類的生產(chǎn)加工工藝不同,內(nèi)含成分具有一定的差異,因而與之相關(guān)的降血糖活性,可能與茶葉中的多種活性成分及其協(xié)同作用有關(guān),包括茶多酚、茶多糖、茶色素、咖啡堿等成分。茶葉功能成分可能通過多種機制調(diào)節(jié)血糖代謝,從而改善糖尿病的癥狀。

  1、茶多糖的降血糖作用機制

  茶多糖被認為是茶葉中最主要的降血糖功能成分,主要是與蛋白質(zhì)相結(jié)合的酸性多糖或酸性糖蛋白。日本清水岑夫曾于1987年研究報道茶多糖的降血糖功效,發(fā)現(xiàn)可以顯著降低鏈脲霉素誘發(fā)的高血糖小鼠血糖水平。倪德江等以四氧嘧啶誘導糖尿病小鼠模型開展實驗,發(fā)現(xiàn)綠茶、烏龍茶、紅茶、黑茶、白茶等茶葉中提取的茶多糖,均有顯著或者極顯著的降血糖效果。

  俞東寧等研究發(fā)現(xiàn),茶多糖可減輕四氧嘧啶糖尿病小鼠的氧化應激,對糖尿病模型小鼠的胰島組織有保護作用。王林戈研究發(fā)現(xiàn),純化的綠茶多糖能夠顯著增加鏈脲霉素損傷MIN-6細胞的胰島素分泌量,抑制細胞線粒體跨膜電位(ΔΨm)的下降趨勢,阻止細胞凋亡,顯著改善DNA損傷,從而具有保護MIN-6細胞的作用。

  Zhou等以四氧嘧啶誘導雄性昆明小鼠建立糖尿病模型,發(fā)現(xiàn)綠茶多糖可以顯著降低小鼠血糖、血清糖蛋白等水平,而且粗多糖的作用效果要優(yōu)于分級后的茶多糖。粗茶多糖還具有很強的清除血清MDA、體外羥自由基和氧自由基等作用,可能與其含有少量茶多酚等抗氧化物質(zhì)有關(guān)。

  Xu等發(fā)現(xiàn),普洱茶多糖不僅能夠降低血糖,還可以改善體內(nèi)的氧化應激狀態(tài),從而有利于防治糖尿病的發(fā)生和發(fā)展。他們以四氧嘧啶誘導雄性ICR小鼠產(chǎn)生糖尿病模型,發(fā)現(xiàn)普洱茶多糖的降血糖作用呈現(xiàn)出劑量依賴關(guān)系,服用4周后高劑量組小鼠與服用二甲雙胍小鼠的血糖值接近。在體內(nèi)抗氧化方面,普洱茶多糖可以提高小鼠血液及肝臟中超氧化物歧化酶(SOD)和GSH-Px酶的活力,并且抑制小鼠體內(nèi)的脂質(zhì)過氧化,降低小鼠體內(nèi)的MDA水平。曹忠良等以腹腔注射四氧嘧啶誘導糖尿病小鼠模型實驗發(fā)現(xiàn),湖南天尖茶提取物具有治療小鼠糖尿病的效果,高劑量天尖茶可減輕小鼠的多食、多尿、消瘦等癥狀,降低血糖濃度,提高血清中胰島素濃度,降低總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)等水平,其作用甚至接近二甲雙胍的效果。

  2、茶多酚的降血糖作用機制

  茶多酚是茶葉中最為重要的保健功能成分,在降血糖功效方面起重要作用,甚至有可能應用于治療Ⅱ型糖尿病的輔助治療。茶多酚調(diào)節(jié)糖代謝的可能作用機制有:改善胰島素抵抗、提高胰島素敏感性,類α-葡萄糖苷酶抑制劑作用,類噻唑烷二酮類作用,影響酶與轉(zhuǎn)錄因子的活性與表達,促進靶組織對葡萄糖的吸收與利用等。此外,茶多酚和茶多糖對糖尿病還有很好的協(xié)同防治作用。

  Kamiyama等研究表明,綠茶提取物對糖類物質(zhì)降解酶系具有很強的抑制活性,可以抑制小鼠小腸中麥芽糖酶和兔糖原磷酸化酶的活性,延緩葡萄糖的吸收,尤其以EGCG的抑制效果最強??诜翰杷啬軌蛞种颇c內(nèi)α-淀粉酶和蔗糖酶的活性,從而降低餐后血糖水平。Abe等采用DNA生物芯片和實時熒光定量PCR分析發(fā)現(xiàn),兒茶素可以下調(diào)6-磷酸葡萄糖酶和脂肪酸合酶的表達,上調(diào)過氧化物酶體增殖物激活受體α的表達,從而降低葡萄糖的生成,起到預防糖尿病的作用。

  Sabu等研究發(fā)現(xiàn),綠茶多酚能夠降低血糖水平和改善肝腎功能,改善糖尿病病情,可能與抑制脂質(zhì)過氧化、清除羥自由基和氧自由基等能力有關(guān)。Nagao等以Ⅱ型糖尿病人為模型,給予富含綠茶兒茶素的飲料,發(fā)現(xiàn)患者12周后血液中胰島素水平顯著升高,并且能夠輔助恢復胰島β細胞的分泌功能。Qin等以高果糖飼料喂養(yǎng)大鼠,同時持續(xù)給予綠茶多酚6周時間,發(fā)現(xiàn)綠茶多酚能夠調(diào)節(jié)高果糖飼料誘導的胰島素應激信號通路,改善了胰島素抵抗,小鼠血糖、胰島素水平均有所下降,心肌中胰島素受體(Ir)、胰島素受體底物(Irs1、Irs2)、葡萄糖載體(GlutⅠ、GlutⅣ)的表達均有提高。

  兒茶素是綠茶多酚的主要成分,它在降血糖功能方面起著主要作用。EGCG可以促進胰島細胞中胰島素的合成與分泌,從而有降低血糖的作用。Cai等發(fā)現(xiàn),EGCG可以減弱高糖水平對大鼠胰島β細胞的毒性,刺激胰島素受體底物2(Irs2)在大鼠胰島β細胞(RIN-m5F)中的信號作用;EGCG的作用機制,可能通過激活AMPK通路來改善細胞的代謝功能,從而保護胰島β細胞的完整性。Song等發(fā)現(xiàn)EGCG能夠下調(diào)鏈脲霉素誘導的iNOS過量表達,從而阻止NO細胞毒性導致的胰島β細胞損傷。Lin等進一步研究發(fā)現(xiàn),EGCG通過激活5'-磷酸腺苷激活的AMPK蛋白激酶通路,改善由于Irs1第307號絲氨酸殘基發(fā)生磷酸化而導致的胰島素應激信號通路的封閉,從而改善HepG2細胞的胰島素抵抗狀態(tài)。AMPK通路是多個治療Ⅱ型糖尿病臨床用藥的作用途徑,EGCG可以激活AMPK途徑,抑制Irs1第307位絲氨酸殘基的磷酸化水平,提高Akt的磷酸化水平,促進糖的利用率和糖原合成效率,從而改善細胞對胰島素應激的敏感度。

  3、茶色素類物質(zhì)的降血糖作用機制

  在茶類加工過程中,最突出的特征是形成了多種多樣的色素類物質(zhì),是由茶多酚類物質(zhì)在多酚氧化酶和過氧化物酶的催化作用下,發(fā)生氧化聚合而形成的一系列色素類物質(zhì),包括茶黃素、茶紅素及茶褐素。許多研究表明,發(fā)酵茶類在調(diào)節(jié)消化道菌群、抑制葡萄糖的吸收等方面功效顯著,可能與茶色素類物質(zhì)的作用有關(guān)。茶葉中的色素類物質(zhì),對α-糖苷酶等也具有抑制活性,可減輕餐后血糖對胰島β細胞的刺激作用,增加胰島素敏感性。普洱茶提取物對淀粉酶、果糖酶及麥芽糖酶等具有較強的抑制活性,有望應用于開發(fā)α-糖苷酶抑制劑。

  Anderson等以附睪脂肪細胞為模型,研究發(fā)現(xiàn)紅茶提取物中的茶黃素具有增強胰島素活性的作用。Matsui等體外實驗研究表明,茶黃素比兒茶素具有更強的抑制α-糖苷酶活性,尤其是對麥芽糖酶,茶黃素-3-沒食子酸酯的半抑制濃度IC50(10μmol/L)甚至明顯優(yōu)于EGCG的IC50(40μmol/L)。不同類型茶黃素的抑制能力,依次為茶黃素-3-沒食子酸酯>茶黃素-3,3'-雙沒食子酸酯>茶黃素-3'-沒食子酸酯>茶黃素,這可能與茶黃素分子立體結(jié)構(gòu)中3或3'位羥基的沒食子酸酯化有關(guān)。喂食麥芽糖的大鼠實驗,同樣證實了茶黃素-3-沒食子酸酯比茶黃素-3'-沒食子酸酯具有更強的抑制效果,可以有效抑制大鼠血糖的升高。

  陳云研究發(fā)現(xiàn),茶色素能有效消除自由基,降低血漿脂質(zhì)過氧化物的含量,減少超氧化物歧化酶的消耗,從而改善腎功能,增強抗凝、促纖溶作用,改善糖尿病患者微循環(huán)瘀滯狀態(tài),防治糖尿病及其多種慢性并發(fā)癥的發(fā)生。徐湘婷等研究表明,從普洱熟茶中提取出來的茶褐素,可有效降低Ⅱ型糖尿病小鼠的空腹血糖、胰島素、甘油三酯、總膽固醇等水平,改善其糖、脂代謝,其作用機制可能與增加胰島素敏感性有關(guān)。

? (編輯:巧霏)

? ?來源:中國茶葉 ? ?北京茶世界