茶叶及其活性成分降糖作用的研究进展

2020-12-17 19:11金海燕苏同生万兆新
陕西农业科学 2020年8期
关键词:降血糖茶多酚降糖

金海燕,沈 璐,苏同生,万兆新

(1.陕西中医药大学,陕西 咸阳 712000;2.陕西省中医医院,陕西 西安 710003)

茶叶利用和栽种历史悠久,是起源于我国的健康饮品,自八十年代以来,随着茶叶行业的发展,茶文化迅速崛起,饮茶逐渐被全世界所接受,成为世界三大无酒精饮料之一,并出现很多茶饼、点心等茶叶衍生品。它不仅能作为日常解渴消暑佳品,而且还具有很高的营养价值,含有人体所需的20多种元素,可作为保健饮品,具有兴奋中枢神经、提高免疫力、抗氧化、调节糖脂代谢紊乱等多种作用,满足不同人群的需求。

伴随着人们生活水平提高,缺乏运动,膳食结构的改变等问题的出现,非传染性、慢性代谢综合症等疾病的发生越来越多,其中糖尿病是危害性较大的一类疾病,已经严重地影响了人们的身心健康。据WHO最新统计,全球患糖尿病者约有4.22亿,预估到2040年这一数字将增加至6亿,中国、美国、印度分别是糖尿病患病人数最多的前三位国家。除此之外,我国糖耐量异常者、糖脂代谢异常者、空腹血糖受损者也占有相当大的比例,据调查我国成人糖尿病患病率为11.6%,18岁及以上成人中约有1.139亿人患有糖尿病,糖尿病前期人群为50.1%,其人数达到了4.934亿人次,这一数据充分说明了我国目前成人近半数达到准糖尿病阶段,并具有年轻化的趋势。

早在上世纪,我国和日本已经出现用粗老茶叶泡茶治疗糖尿病的方式,近年来,对茶叶降血糖作用及机制的研究更加深入,目前主要集中在茶叶的主要功效成分,如茶多糖、茶多酚和茶色素来研究茶叶的降糖效用,有文献表明其能够在体内独立或者共同保护胰肝肾等器官,减轻胰岛β细胞受损,使胰岛素抵抗情况改善,提高胰岛素活力,从而降低血糖、延缓糖尿病人病情进程。而中草药在治疗糖尿病方面有着特有的优点,中药含有的多种活性成分可针对疾病发展的不同阶段发挥不同作用,且不良反应相对较少,于是有很多学者将茶叶与中草药相配伍成降糖茶,使功效互补,应用于临床。本文主要对目前茶叶中活性成分的降血糖作用及复合降糖茶的研究概况作一综述。

1 茶叶中活性成分降血糖作用研究

1.1 茶多糖的降糖机制研究

茶多糖是一种由糖类、蛋白质、果胶和灰分等组成的一类不能被人体胃肠道所消化吸收的复杂的化合物,其化学本质是酸性多糖或酸性糖蛋白,其中酸性糖蛋白是促进胰岛素活性提升的重要成分。吴建芬等通过动物实验观察发现茶多糖可以使机体的抗氧化能力提高,保护胰岛β细胞免受自由基损害,清除体内产生的过多自由基,并且通过增强肝脏葡萄糖激酶的活性使胰岛素的分泌增加,糖分解加快,从而降低血糖,对糖尿病预防和治疗作用显著。有研究证实,对正常小鼠及实验性糖尿病小鼠,茶多糖可降低其血糖水平,使血糖浓度维持在相对恒定的范围内;对四氧嘧啶致糖尿病小鼠,茶多糖可使糖耐量曲线下移,并且小鼠在灌胃后6 h及12 h均有降血糖作用 ,这可能与减弱了四氧嘧啶对胰岛β细胞的损伤相关,改善受损胰岛β细胞的功能,进而缓解临床症状,降血糖效应具有持久性。

刘安军等通过以茶多糖及其协同因子灌胃四氧嘧啶致高血糖小鼠模型30 d后发现,茶多糖调节糖代谢,降低血糖的作用一方面是通过提高小鼠的抗氧化能力,肝糖元的合成增加,加速葡萄糖氧化分解,另一方面是通过胸腺和脾脏指数的升高,一定程度上降低免疫器官的损害实现的。芮莉莉等通过饲喂KK-Ay糖尿病小鼠茶多糖8周的研究结果表明,茶多糖降低KK-Ay糖尿病小鼠的空腹血糖存在量效关系,同时小鼠空腹胰岛素水平、体重、血脂水平也明显降低,这可能与茶多糖可增加胰岛素敏感性相关,胰岛素抵抗改善,使糖脂代谢达到平衡状态。另有研究说明茶多糖具有是α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶弱抑制剂,并明显抑制兔小肠刷状缘囊泡葡萄糖转运活性,具有一定剂量依赖性关系,因为茶多糖可在体内达较高水平,故可持续发挥降血糖效用,说明茶多糖降低血糖是通过抑制葡萄糖转运酶活性,使糖在肠道的消化吸收速度减慢这一方式完成的。

陈建国等动物研究发现茶多糖可以促使糖尿病小鼠症状缓解,促进其体重恢复,并可提高抗氧化能力,使小鼠肝SOD、GSH-Px活力显著增加,而肝MDA含量降低,加快胰岛β细胞修复进程,说明茶多糖具有明显降低血糖 ,缓解糖尿病症状的作用,并存在一定的剂量-反应关系。丁仁凤等用添加了 2.5%的茶多糖的饲料,喂养四氧嘧啶致糖尿病SD大鼠3周发现茶多糖明显提高糖尿病大鼠葡萄糖耐量的能力,帮助受损胰岛细胞修复,使胰岛素分泌增加,并可通过抑制小肠糖降解酶活性,防止糖尿病大鼠血糖的升高,可作为糖尿病患者的日常辅助降糖手段。上述共同说明了茶多糖可通过修复四氧嘧啶导致的胰岛β细胞损伤、提高抗氧化能力、抑制碳水化合物水解酶活性等不同方式从而发挥出降血糖的作用。

1.2 茶多酚的的降糖机制研究

茶多酚是一类由儿茶素类、黄酮类化合物、花青素和酚酸组成的重要生物活性物质多酚类物质的总称,其中儿茶素类化合物约占茶多酚总量的 70%(EC、EGCG等)。赵先哲等通过给药GK大鼠6周后发现大鼠葡萄糖耐量得到明显改善,EGCG能够抑制肝糖异生,增加外周组织对葡萄糖的摄取,从而降低血糖,同时也发现GK大鼠的体内抗氧化能力明显增强,血尿素氮水平下降,肾功改善,且对EGCG剂量有一定依赖性,说明茶多酚对糖尿病肾病的发生发展具有一定作用。马硕等研究金花茶多酚对糖尿病大鼠血糖和胰腺的影响结果显示,茶多酚组大鼠空腹血糖降低,胰岛胰岛组织受损伤程度更轻,胰岛细胞阳性率明显回升,且修复情况与剂量和时间存在正相关性,说明金花茶多酚可通过改善胰岛细胞的损伤,促进胰岛素的分泌,降低血糖。夏燕萍等的研究结果表明,茶多酚的降血糖机制可能是通过上调糖尿病大鼠过氧化物酶体增殖物活化受体-γ(PPAR-γ)的表达,其下游胰岛素信号传导通路(P13K、PKB、GLUT4)、胰岛素受体底物(IRS-1、IRS-2)表达相应增加,从而使葡萄糖的摄取和胰岛素的敏感性增加,改善胰岛素抵抗。

丁仁凤等通过饲喂糖尿病大鼠含有浓度2.5%茶多酚的饲料3周后发现茶多酚有抑制该大鼠血糖升高,缓解“三多一少”症状的作用,部分改善其葡萄糖耐量水平,且大鼠的血胰岛素水平也有一定增加。王晓芹等通过对糖尿病大鼠进行茶多酚灌胃治疗8周后发现大鼠胰岛素抵抗现象得到明显缓解,体内抗氧化指标含量升高,血脂指标、炎症因子的含量明显降低,且药效表现出剂量依赖性,从而达到缓解糖尿病病情,改善糖脂代谢的效果,并进一步证实了茶多酚可通过调控 TGF-β/Smad信号通路发挥作用。另有研究表明茶多酚可通过TRB-3/AKT信号通路发挥降血糖作用,具有改善肾功及脂代谢紊乱,缓解胰岛素抵抗的效用。

有研究发现茶多酚对α-葡萄糖苷酶和淀粉酶及兔小肠刷状元囊泡葡萄糖转运活性有一定抑制作用,延缓糖的吸收速度,改善其糖耐量水平,可以起到降低餐后血糖,保持血糖稳态平衡的作用。另有研究表明,大剂量的茶多酚可明显降低餐后血糖,葡萄糖毒性作用随之相应减轻,增加了机体对胰岛素的敏感性,一定程度上也降低空腹血糖,并能降低口服蔗糖、淀粉后血糖的升高幅度,延缓糖类的分解和吸收。基于以上对于茶多酚降血糖功效的总结可以发现,茶多酚具有显著保护胰岛β细胞的作用,修复胰岛损伤,促进胰岛素分泌,改善葡萄糖耐受,从而降低血糖。

1.3 茶色素的降糖作用研究

茶色素是一种从茶叶中提取出来的茶多酚类的氧化聚合缩合产物,包括茶黄素、茶红素和茶褐素等水溶性色素 ,其主要成分为多元酚类物质。王文祥等研究发现茶色素通过提高降低游离脂肪酸水平间接提高受体数目、解除痩素对胰岛素受体的抑制作用或直接作用于受体基因调节元件从而能提高胰岛素抵抗大鼠胰岛素高亲和力受体数目,提高胰岛素敏感性。王志荣等通过临床观察发现无论高血压患者有无合并糖代谢的异常,服用茶色素后其空腹血糖明显降低,胰岛素敏感性得到改善,说明茶色素一定程度上可以起到调节糖代谢的作用。方朝晖等通过临床观察发现在常规治疗的基础上加用茶色素,糖肾患者的主要症状明显缓解,空腹血糖、糖化血红蛋白等指标的降低也优于单用常规治疗组,这可能与茶色素具有促进全身微循环、组织代谢和血流动力学的作用,间接起到改善胰岛β-细胞功能,从而发挥降低血糖的效用。有研究提示应用茶色素是治疗糖尿病患者的一个很好的辅助治疗手段,一方面茶色素可以通过增加血液流变性,使全身性代谢物质的传送加快,从而有利于胰岛素生物效能,另一方面使全血粘度降低,加快了物质转运糖及胰岛素越膜速度,实现改善糖代谢的作用。徐湘婷等通过给糖尿病小鼠灌胃6周发现,普洱熟茶茶褐色可使糖尿病小鼠空腹血糖水平及胰岛素分泌水平显著降低,并存在有剂量效应关系,并提示有抑制肝糖原分解、促进其累积的作用,肝糖的输出减少,加快葡萄糖的氧化分解,这可能与茶褐素改善了胰岛素抵抗,使胰岛素的敏感性增加相关。

2 复合降糖茶降血糖作用研究

自古以来,我国中草药的种植范围十分广泛,种类繁多,这其中的诸多草药,对降血糖疗效显著,且具有作用温和、毒副作用低的特点,将茶叶与中草药在降血糖作用上的功效互补,开发出有较好疗效的降糖茶,具有很大潜力,故而也成了研究热点。徐宝析等通过观察发现枸杞绞股茶(绿茶、枸杞、杜仲、绞股蓝等)可降低受试患者的血糖、血清胆固醇和血清甘油三酯,降低血液粘度、延缓体外血栓形成时间,患者主观症状: 头昏、乏力、肢体沉重、记忆减退等均有明显好转。何明等通过动物实验研究发现梅山降糖神茶可显著抑制糖尿病大鼠的空腹血糖的升高,保护β细胞免受四氧嘧啶损坏,促进大鼠胰岛形态和结构的恢复,增强糖耐量能力,改善糖代谢。林静兰等观察发现在常规治疗的基础上,患者加用降糖茶(绿茶、生地黄、山药等)治疗后血糖下降,可减少其他降糖药剂量,临床症状、神经病变、血脂等改善方面均优于不加用降糖茶组。贾春华等 通过菩达茶 ( 茶叶、苦瓜等 ) 的临床观察研究发现,菩达茶可以显著降低2型糖尿病患者空腹及餐后血糖,使患者糖耐量异常得以改善,缓解三多一少症状,其动物研究发现菩达茶可修复胰岛β细胞,对糖尿病小鼠有显著降血糖作用,并可调节糖脂平衡。夏玉存对山碴茶(绿茶、山楂、黄精、桑白皮等)的降血糖作用进行临床研究,其结果表明山楂茶具有显著降血糖作用,可缩短糖尿病患者疗程,预后良好,作为糖尿病人的辅助治疗手段。另有研究发现,降糖代茶饮(绿茶、桑叶)可通过抑制α-葡萄糖苷酶的活性发挥降低餐后血糖的效用,阻止葡萄糖在小肠内的吸收,其程度略优于使用拜糖平组,有望进行更深入研究。沈欣等研究发现三叶降糖茶(绿茶、桑叶、枸杞叶等)可明显降低实验小鼠的空腹血糖,并一定程度上减轻其体重。胡少婷等通过临床观察发现在不干预2 型糖尿病患者基础治疗的情况下,服用天汉消渴茶(绿茶、黄芪、山茱萸等),其血糖及糖化血红蛋白水平均明显降低,且副作用少,可开发成降糖保健茶应用于临床。故而,将茶叶与中草药相配伍成降糖茶具有广阔市场。

3 小结

综上所述,国内外近年来对茶叶及其有效成分降血糖作用机制逐渐深入,取得了一定的进展,但现有的研究多针对茶叶中茶多糖、茶多酚、茶色素等活性成分分别进行研究,部分学者对绿茶或乌龙茶等某一种茶叶的降糖作用探讨,但研究方式多半是动物实验,临床观察研究比较欠缺。并且查阅相关文献得知,近五年降糖茶的新研究相对较少,现有降糖茶研究报道较为陈旧,进而可对这一方面进行更深入的研究,从而开发出更安全、更有效的复合降糖茶,作为糖尿病人的辅助治疗手段用于临床及日常生活茶方式中,饮用方便,副作用少,且更容易被多数人接受长期使用,发展应用前景广阔,这不仅有利于防治2型糖尿病,更加有利于促进茶叶资源的充分利用及茶行业的发展。

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