普洱茶对小鼠血糖的干预作用

苏静静，王雪青,*，宋文军，白晓丽，李长文，罗崇景，徐金葵，赵心怡，陈钊琦，王 爽

普洱茶对小鼠血糖的干预作用

苏静静1，王雪青1,*，宋文军1，白晓丽2，李长文2，罗崇景1，徐金葵1，赵心怡1，陈钊琦1，王 爽1

（1.天津市食品与生物技术重点实验室，天津商业大学生物技术与食品科学学院，天津 300134；2.云南天士力帝泊洱生物茶集团有限公司，云南 普洱 665100）

将昆明种雄性小鼠随机分为5 组，每组8 只，分别为阴性对照组、阳性对照组和普洱茶低（0.45 g/（kg·d））、中（0.90 g/（kg·d））、高（1.35 g/（kg·d））剂量组。每天灌胃给药，测体质量，连续处理30 d后，禁食24 h，取血测血糖、胰岛素、α-葡萄糖苷酶活力，以研究普洱茶对小鼠血糖的干预作用。结果显示：普洱茶能显著降低小鼠的体质量、脂肪系数、血糖、胰岛素和α-葡萄糖苷酶活力。与阳性对照组比较，普洱茶低、中、高剂量处理组小鼠的血糖分别降低为16.86%、29.64%、49.5 8%；胰岛素依次降低为17.17%、32.32%、47.47%；α-葡萄糖苷酶活力分别降低了8.86%、17.86%、32.43%。因此，普洱茶具有减肥降脂作用，同时降低血清中的胰岛素、α-葡萄糖苷酶活力水平，有效改善胰岛素抵抗作用，可作为预防治疗糖尿病和高糖症的潜在保健饮品。

普洱茶；血糖；胰岛素；α-葡萄糖苷酶

糖尿病（diabetes mellitus，DM）是一种因体内胰岛素分泌绝对或相对不足引起的血糖升高、尿糖等内分泌紊乱的慢性疾病，与遗传和环境因素密切相关。现代生活方式导致目前糖尿病的发病率和死亡率不断升高。据统计，全世界有1.2亿糖尿病患者，我国已近3 000万[1]，是一种危害极大的终身性疾病，且因其能引起严重的并发症，如，糖尿病肾病、糖尿病神经病变等，严重威胁着人类的健康，已成为继心血管病和癌症之后的第三大疾病。因此，对糖尿病的治疗和预防已引起世界各国的重视。糖尿病患者的药物治疗主要以降糖为目的，不能治愈，长期服用有一定的副作用[2]。因此，科学预防糖尿病已成为近年来医学界研究的热点。

如何从众多的天然产物中筛选出含有降糖作用的食品或饮品，是实现主动控制血糖、预防糖尿病的关键。近年来，国内外学者发现许多天然食品，如：苦瓜、普洱茶、海带、南瓜等均有降糖作用[3-6]。普洱茶是云南特有的历史名茶，是国人十分喜爱的饮品，从《神农尝百草》到《本草纲目》均记载普洱茶具有理气去胀、解除油腻、消食除毒等功效。近年来，人们对普洱茶的需求量逐年增加，其医疗保健作用得到了广泛的重视。研究显示，普洱茶具有减肥降脂[7-8]、抗突变[9]、预防动脉硬化[10-11]、降血糖[12]等多种功效，被称为减肥茶和美容茶。关于普洱茶的降血糖作用，研究者主要选用糖尿病动物模型，尚未见普洱茶对饲喂高糖饲料正常动物血糖干预的相关报道。

本实验选用正常小鼠为实验对象，每天饲喂高糖阳性饲料，同时用普洱茶对小鼠进行灌胃干预，观察普洱茶对小鼠的血糖、胰岛素和α-葡萄糖苷酶活性的影响，以期阐明普洱茶的干预血糖作用，为普洱茶进一步开发成为预防人们高血糖症和糖尿病的功能性饮品提供理论和实验支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

普洱茶热水浸提物由云南天士力帝泊洱生物茶集团有限公司提供。具体操作按照茶水质量比1∶10，水温度90 ℃，浸提30 min， 两次，减压蒸馏，喷雾干燥成粉。普洱茶成粉主要成分为茶色素（49.44%，其中茶褐素占47.32%）、蛋白质（25.75%）以及多糖（16.74%）。

基础饲料配方为：玉米36.9%、麸皮15.5%、小麦15.5%、豆粕15.5%、鱼粉4.5%、维生素0.1%、矿物质添加剂2.5%、花生饼9.5%。阳性饲料配方为：基础饲料59.25%、全脂奶粉2%、猪油20%、蔗糖10%、蛋黄粉8%、酵母粉0.5%、维生素0.1%、微量元素0.15%，冰冻贮存。小鼠基础及阳性饲料均购自中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心，生产许可证编号：SCXK-（军）2002-018。

葡萄糖（glucose，GLU）试剂盒 北京北化康泰临床试剂有限公司；小鼠胰岛素（INS）ELISA试剂盒、小鼠α-葡萄糖苷酶ELISA试剂盒 上海基免生物科技有限公司。

1.2 实验动物

成年雄性昆明种小鼠（SPF级），雄性，体质量（25±3）g，共40 只，购自中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心（生产许可证编号：SCXK-（军）2012-0004）。

1.3 仪器与设备

3-18k型高速冷冻离心机 德国Sigma公司；T6新世纪型紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；RT-6000型酶标分析仪 深圳雷杜生命科学股份有限公司。

1.4 方法

1.4.1 动物分组及给药

将所有昆明种小鼠饲养于SPF级动物实验室，培养温度19～26 ℃，相对湿度40%～70%，用基础饲料适应性喂养7 d后，随机分为5 组：阴性对照组、阳性对照组、普洱茶低剂量组、普洱茶中剂量组、普洱茶高剂量组，每组8 只。分组后，阴性对照组继续用基础饲料喂养，另外4 组给予阳性饲料，各组动物在实验期间自由采食、自由饮水。同时，普洱茶低、中、高剂量组分别灌胃0.45、0.90、1.35 g/（kg·d）的普洱茶，阴性对照组和阳性对照组灌胃等量自来水，灌胃量为0.2 mL/10 g。每日上午9点灌胃一次，连续30d。

1.4.2 样本收集

实验结束时，各组小鼠禁食24 h，摘眼球取血。4 ℃、3 000 r/min离心10 min。取血清，放入－20 ℃冰箱冷冻待测。

1.4.3 脂肪系数的测定

将小鼠处死后，打开小鼠腹腔取出附睾、肾脏周围的脂肪，称其湿质量来测量小鼠脂肪系数。

1.4.4 血清中血糖、胰岛素、α-葡萄糖苷酶含量的测定

血糖的测定：参见葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，GOD）法，具体操作按葡萄糖试剂盒说明书操作。胰岛素的测定：参见双抗体夹心酶联免疫酶法，具体按小鼠胰岛素（insulin，INS）ELISA试剂盒说明书操作。α-葡萄糖苷酶的测定：参见双抗体夹心酶联免疫酶法，具体按小鼠α-葡萄糖苷酶ELISA试剂盒操作。

1.5 统计方法

所有实验数据利用SPSS16.0统计软件，处理结果用x±s表示，组间比较采用非参数Mann-Whitney检验，作为显著性分析。

2 结果与分析

2.1 普洱茶对小鼠体质量的影响

由图1可知，普洱茶干预前，各组小鼠的体质量水平相当，在灌胃期间，小鼠的体质量逐渐上升，其中阳性对照组体质量上升较快。普洱茶灌胃30 d后，与阴性对照组比较，低剂量组体质量降低5.02%（P＞0.05），中、高剂量处理组的体质量较阴性对照组分别降低了10.39%、12.15%（P＜0.05）。低、中、高剂量处理组较阳性对照组体质量降低了12.86%、17.79%、19.40%（P＜0.05），说明在实验剂量范围内，普洱茶具有一定的抑制体质量增长的作用，且呈现剂量依赖关系。

图1 普洱茶对小鼠体质量的影响Fig.1 Effect of Pu-erh tea on body weights in mice

2.2 普洱茶对小鼠脂肪系数的影响

图2 普洱茶对小鼠脂肪系数的影响Fig. 2 Effect of Pu-erh tea on fat indices in mice

脂肪系数可反映小鼠内脏脂肪增加性肥胖程度，由图2可知，普洱茶可明显降低小鼠的脂肪系数，与阳性对照组比较，低、中、高剂量处理组分别降低了16.07%、22.30%、37.65%，中、高剂量处理组的脂肪系数极显著低于阳性对照组（P＜0.01）。

2.3 普洱茶对小鼠血糖水平的影响

由图3可知，小鼠经灌胃普洱茶30 d后，眼球摘除取血清测得结果表明，普洱茶各剂量组小鼠的血糖水平明显低于阳性对照组。普洱茶低、中、高剂量处理组血糖水平较阳性对照组比较分别降低了16.86%、29.64%、49.58% （P＜0.01）；低剂量组血糖水平与阴性对照组水平相当，仅降低了6.66%（P＞0.05），中、高剂量组的血糖水平分别降低了21%、43.40%（P＜0.01）。说明普洱茶有很强的降低血糖的功能，在实验剂量范围内，普洱茶具有一定的降血糖作用且呈剂量依赖关系。

图3 普洱茶对小鼠血清中血糖水平的影响Fig.3 Effect of Pu-erh tea on blood sugar levels in mice

2.4 普洱茶对小鼠胰岛素水平的影响

图4 普洱茶对小鼠血清中胰岛素水平的影响Fig. 4 Effect of Pu-erh tea on serum insulin levels in mice

胰岛素水平会随着血糖的水平而改变。当机体中的血糖过高，大脑中枢将相应的信号传递给胰岛β细胞分泌胰岛素，胰岛素的水平就会相应升高。相反，则胰岛素的水平降低。由图4可知，阳性对照组胰岛素水平高于阴性对照组21.47%（P＜0.01），低、中、高剂量组小鼠胰岛素水平较阳性对照组分别降低了17.17%、32.32%、47.47%，其中，低浓度处理组显著低于阳性对照组（P＜0.05），中、高剂量处理组极显著低于阳性对照组（P＜0.01），低剂量组和阴性对照组指标接近。

2.5 普洱茶对小鼠血清中α-葡萄糖苷酶活性的影响

图5 普洱茶对小鼠血清中α-葡萄糖苷酶活性的影响Fig. 5 Effect of Pu-erh tea on serum α-glucosidase activity in mice

α-葡萄糖苷酶（EC3.2.1.20）是一种存在于肠绒毛黏膜细胞刷状缘的酶类，通过水解α-1,4糖苷键，可以从淀粉和其他有关多糖的非还原端水解葡萄糖。人体对摄入的淀粉、蔗糖等碳水化合物的吸收利用，依赖于小肠内该酶的活性[13]。由图5可知，与阴性对照组相比，低剂量组α-葡萄糖苷酶活力升高2.99%，中、高剂量组分别降低了7.19%、23.65%，高剂量处理组极显著低于阴性对照组（P＜0.01）。而与阳性对照组相比，低、中、高剂量组α-葡萄糖苷酶活力分别降低了8.86%、17.86%、32.43%，中、高剂量处理组极显著低于阳性对照组（P＜0.01）。说明在实验浓度范围内，普洱茶对肠道内的α-葡萄糖苷酶的活性具有抑制作用，且呈剂量依赖关系。

3 讨 论

研究显示，主动调节或降低高血糖患者的血糖值，对于提高患者的生活质量和寿命起到关键的作用。本实验通过对正常昆明小鼠灌胃给药30 d后，其血糖水平比阳性对照显著降低。特别是中、高剂量处理组，其降糖作用极其显著。李捷等[14]通过实验证明普洱茶熟茶片对糖尿病患者空腹血糖具有明显的降血糖作用。这与本实验结果一致，说明普洱茶具有降血糖的作用。

肥胖可以增加Ⅱ型糖尿病的患者发病率和致死率，尤其内脏脂肪增加性肥胖是导致糖尿病发病率增长的主要原因[15]。近期研究已经证明，减重可以显著改善病人的高血糖症[16-18]。本研究结果表明，普洱茶可以明显抑制小鼠体质量、脂肪系数的增长。因此，普洱茶能够通过降低小鼠体质量及脂肪系数，对血糖的升高有一定的预防功效。

胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）是Ⅱ型糖尿病的主要特征，其表现在胰岛素作用的靶器官对胰岛素的敏感性下降，为了维持身体的平衡，机体通过提高胰岛素水平来克服其低下的生物学效应。已有研究报道茶色素具有一定的降血糖作用[19]，通过提高胰岛素高亲和力受体数目，改善胰岛素抵抗[20-22]。而普洱茶是一种后发酵茶，在其特有的渥堆发酵过程中，使茶的原有活性组分比例发生了改变，如茶多酚、茶多糖、黄酮类等均大幅下降[23]，而茶色素的含量显著增加[24]。尤其是茶褐素含量与后熟程度密切有关。本实验采用的普洱茶热水浸提物的茶色素含量高达49.44%，绝大多数为茶褐素（47.32%），其极有可能是改善IR的活性成分。

肥胖能导致胰岛素抵抗，肥胖的病人往往胰岛素含量高于正常体质量的人群。项坤三等[25]认为腹内脂肪增加是IR的主要原因。相反，随着体质量的减轻，胰岛素的敏感性可以提高。IR不仅是Ⅱ型糖尿病的发病基础，更是贯穿多种代谢相关疾病的共同病理、生理基础[26]。本实验结果显示，通过对小鼠灌胃处理后，低剂量普洱茶给药组小鼠的胰岛素分泌水平显著地低于阳性对照组，与阴性对照组没有差别，而中、高剂量处理组的胰岛素水平极显著低于阳性对照组，此时，与阳性对照组相比，普洱茶给药组胰岛素分泌水平降低，血糖仍可保持较低的水平。其作用机制可能一方面是降低了小鼠体质量和腹部脂肪质量，同时增加了小鼠对胰岛素敏感指数，有效地改善了小鼠的胰岛素抵抗，从而使小鼠血糖维持在较低水平。

α-葡萄糖苷酶是针对双糖发挥水解作用，使进入小肠的碳水化合物最终形成单糖，进入血液循环。本实验结果显示，与阳性对照组相比，普洱茶中、低剂量组小鼠的α-葡萄糖苷酶的活性极显著降低，从而抑制碳水化合物转化为单糖。其作用机制可能是普洱茶通过抑制α-葡萄糖苷酶的活性，在碳水化合物消化的最后一步抑制双糖降解为单糖，延缓碳水化合物在肠道的消化，从而降低血糖。目前体内实验观察普洱茶对机体的α-葡萄糖苷酶活性的影响未见报道。2012年杨新河等[27]通过体外实验，证明普洱茶的水提取物对α-葡萄糖苷酶活性具有抑制作用，这与本实验的结果相一致。

综上所述，普洱茶具有降低体质量的作用，抑制小鼠血清中的α-葡萄糖苷酶活性，有效降低血糖和胰岛素水平，改善胰岛素抵抗，可作为预防治疗糖尿病和高糖症的潜在保健饮品。

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Intervention Effect of Pu-erh Tea on Blood Glucose in Mice

SU Jing-jing1, WANG Xue-qing1,*, SONG Wen-jun1, BAI Xiao-li2, LI Chang-wen2, LUO Chong-jing1, XU Jin-kui1, ZHAO Xin-yi1, CHEN Zhao-qi1, WANG Shuang1
(1. Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Science, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China; 2. Yunnan Tasly Deepure Biological Tea Group Company Limited, Pu Erh 665100, China)

Male Kunming mice were randomly divided into five groups with 8 mice in each group, including negative and positive control groups and three Pu-erh tea groups with high (1.35 g/(kg·d)), medium (0.90 g/(kg·d)), and low (0.45 g/(kg·d)) dosages. The body weights of the mice were measured once a day. Furthermore, the levels of glucose and insulin and the activity of α-glucosidase in the serum were determined when each group was fasted for 24 h after continuous administration for 30 days so as to evaluate the effect of Pu-erh tea on blood glucose. The results showed that Pu-erh tea was significantly effective to reduce body weight, fat index, blood glucose, insulin and α-glucosidase activity. When compared with the positive control group, serum glucose concentrations in the mice from low-, middle- and high-dosage Pu-erh tea groups were reduced by 16.86%, 29.64%, and 49.58%, respectively, insulin levels by 17.17%, 32.32%, and 47.47%, respectively, and α-glucosidase activitie s by 8.86%, 17.86%, and 32.43%, respectively. Thus, Pu-erh tea has weight- and fat-reducing effects, and can lower serum insulin and α-glucosidase levels and effectively improve insulin resistance. Therefore, it can be used as a potential health drink for the prevention and/or treatment of diabetes and high sugar disorders.

Pu-erh tea; glucose; insulin; α-glucosidase

R915

A

1002-6630（2014）09-0260-04

10.7506/spkx1002-6630-201409051

2013-09-05

云南天士力帝泊洱生物茶集团有限公司资助项目（20100908）；天津市教委高等学校科技发展基金计划项目（20120603)；天津商业大学大学生研究训练计划（SRT）基金项目

苏静静（1988—），女，硕士研究生，研究方向为减肥降糖功能食品。E-mail：sjj850508610@126.com

*通信作者：王雪青（1964—），女，教授，博士，研究方向为天然活性物质研究与开发。E-mail：wxqing@tjcu.edu.cn