茶葉降血糖活性及對糖尿病的功效與機理

茶葉降血糖活性及對糖尿病的功效與機理

45閱讀 2019-04-20 02:57 功效

? ? 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(xué)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(hù)胰臟、肝、腎等器官,修復(fù)胰島細(xì)胞的損傷,提高胰島素活力,改善胰島素抵抗,從而達(dá)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(xì)胞、動物、臨床等科學(xué)實驗中得到了進(jìn)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(xué)調(diào)查結(jié)果顯示,飲茶能夠降低患糖尿病的風(fēng)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(yīng)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(jìn)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(dǎo)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(jìn)胰島素的分泌,從而減弱鏈脲霉素對胰島β細(xì)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(xì)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(jìn)脂肪細(xì)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(yīng)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(yán)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?zāi)P?,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(xì)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(dǎo)糖尿病小鼠為實驗?zāi)P停l(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(jìn)胰島β細(xì)胞再生,減緩糖尿病小鼠胰島組織中腺泡細(xì)胞的變小、皺縮,改善分泌功能,阻止糖尿病病情進(jìn)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(dá),促進(jìn)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(dǎo)糖尿病大鼠的白內(nèi)障形成,其作用可能與干預(yù)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(fēng)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(yù)防和緩解因糖尿病引發(fā)的急性、慢性并發(fā)癥,同時修復(fù)肝損傷,恢復(fù)一定的肝臟功能;增強機體對胰島素的分泌與利用,促進(jìn)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(fù)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(fù)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(dǎo)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(rèn)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(dǎo)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(yīng)激,對糖尿病模型小鼠的胰島組織有保護(hù)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?fù)p傷MIN-6細(xì)胞的胰島素分泌量,抑制細(xì)胞線粒體跨膜電位(ΔΨm)的下降趨勢,阻止細(xì)胞凋亡,顯著改善DNA損傷,從而具有保護(hù)MIN-6細(xì)胞的作用。

  Zhou等以四氧嘧啶誘導(dǎo)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(yīng)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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)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(dá),促進(jìn)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(dá),上調(diào)過氧化物酶體增殖物激活受體α的表達(dá),從而降低葡萄糖的生成,起到預(yù)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(fù)胰島β細(xì)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(dǎo)的胰島素應(yīng)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(dá)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(jìn)胰島細(xì)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(xì)胞的毒性,刺激胰島素受體底物2(Irs2)在大鼠胰島β細(xì)胞(RIN-m5F)中的信號作用;EGCG的作用機制,可能通過激活A(yù)MPK通路來改善細(xì)胞的代謝功能,從而保護(hù)胰島β細(xì)胞的完整性。Song等發(fā)現(xiàn)EGCG能夠下調(diào)鏈脲霉素誘導(dǎo)的iNOS過量表達(dá),從而阻止NO細(xì)胞毒性導(dǎo)致的胰島β細(xì)胞損傷。Lin等進(jìn)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(dǎo)致的胰島素應(yīng)激信號通路的封閉,從而改善HepG2細(xì)胞的胰島素抵抗?fàn)顟B(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A(yù)MPK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(jìn)糖的利用率和糖原合成效率,從而改善細(xì)胞對胰島素應(yīng)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(xì)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(yīng)用于開發(fā)α-糖苷酶抑制劑。

  Anderson等以附睪脂肪細(xì)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

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