茶叶科学2005,25(3):219-224JournalofTeaScience
茶多糖和茶多酚的降血糖作用研究丁仁凤,何普明+,揭国良(浙江大学茶学系,浙江杭州310029)摘要:目的:研究茶多糖、茶多酚对四氧嘧啶致糖尿病SD大鼠的降血糖作用和机制。方法:饲喂SD大鼠茶多糖、茶多酚3周后,观察大鼠血糖、葡萄糖耐量、血胰岛素以及小肠糖降解酶(淀粉酶、蔗糖酶、麦芽糖酶)变化。结果:茶多糖、茶多酚都有显著抑制糖尿病大鼠血糖升高的作用;与对照组比较,茶多糖组大鼠血胰岛素水平有显著提高(P<0.05),蔗糖酶和麦芽糖酶活性显著降低(P<0.05);茶多酚组的血胰岛素水平有升高趋势,小肠各降解酶活力也有下降趋势,但与对照组比较均未达到显著水平。结论:茶多糖对高血糖大鼠有显著的抑制血糖升高的作用,茶多糖的作用机制可能是抑制小肠糖降解酶活性。关键词:茶多糖;茶多酚;糖尿病;降血糖中图分类号:¥571.1;R977.1+5文献标识码:A文章编号:1000---369X(2005)03—219—06
StudyontheHypoglycemicMechanismofTeaPolysaccharidesandTeaPolyphenolsDINGRen—feng,HEPu。ruin94,JIEGuo.1iang
(DepartmentofTeaScience,ZhejiangUniversity。Hangzhou
310029,China)
Abstract:Theinvestigationonthehypoglycemicmechanismofteapolysaccharidesandteapolyphenol
indiabetic
SDratsinducedbyalloxanwasconducted.Methods:Afterfeedingteapolysaccharidesorpolyphenolsfor3weeks,
thechangesofthelevelofbloodglucose,insulinandtheactivitiesofamylase,sucraseandmaltaseinsmallintestine
wereinspectedindiabeticrats.Resultsaboutthatthesuppressiveeffectofhighlevelofbloodglucoseinducedby
alloxanwasobservedinthegroupsfeededwithteapolysaccharidesorteapolyphenolsobviouslyintheexperimental
period.Comparedwithcontrolgroup,thelevelofbloodinsulininthegroupfeededwithteapolysaccharideswasincreasedsignificantly(P<O.05),theactivityofsucraseandmaltaseweredecreasedsignificantly.Almostthesamechangewithoutsignificancewasobservedinthegroupfeededwithteapolyphenolswhilecomparedwiththecontrolgroup.Investigationindicatedthattheteapolysaccharidesandteapolyphenolshaveremarkablesuppressivehyperglycemiceffectondiabeticratsinducedbyalloxan.Theseresultssuggestedthatfunctionarymechanismsofthesuppressivehyperglycemiceffectofteapolysaccharidesmaybeinducedbycontrolling
theactivitiesof
sucrase
andmaltase.
Keywords:Teapolysaccharides,Teapolyphenols,Diabeticmellitus,Hypoglycemiceffect
我国和日本民间有泡饮粗老茶治疗糖尿病的历史m21。研究初步证实,茶多糖(TeaPolysaccharides;TPS)是粗老茶叶降血糖的有
效成分之一吲,对于茶叶中的主要成分一茶多
收稿日期:2005一04一18修订日期:2005一06—20作者简介:丁仁风(1979一),女,重庆人,在读硕士研究生,主要从事茶叶生化方面的研究。。通讯作者 万方数据220茶叶科学25卷酚(TeaPolyphenols;TP)的降糖作用,研究者意见不同【4'5】。有关茶叶与糖尿病的关系,笔者也曾作过综述【6J。目前研究茶多糖、茶多酚降血糖作用的报道很多,但其作用机制报道甚少。动物实验的研究发现[_71,同时给予正常大鼠葡萄糖和TP,能明显抑制大鼠血糖升高;给予四氧嘧啶诱导罱的DM大鼠适量的TP,也可以降低其血糖水平。对粗老茶的降血糖作用研究表明【8】,茶多糖就是粗老茶治疗糖尿病的主要药理成分。IsigakiKt91也报道了茶叶水溶性多糖有明显的降血糖效果,但具体的作用机制仍不清楚。本研究旨在探讨茶多酚和茶多糖的降糖机制。1材料与方法1.1动物及饲喂条件SD大鼠,清洁级,体重100g左右,雄性,由浙江省实验动物中心提供。动物饲养于定时交换空气(每小时6次)、恒温(23±2。C)、定时适当亮度的照明(6:30~18:30)、相对湿度50%一60%的动物实验室。大鼠自由摄食、饮水,单笼饲养。基础饲料为省实验动物中心提供的用于鼠类生长发育期的粉末饲料。1.2粗茶多糖自制粗茶多糖。方法:将茶粉(购自浙江省龙游茗皇天然食品有限公司,为绿茶的水提液喷雾干燥物)溶解于水,然后加入3倍体积95%的乙醇充分搅拌,离心,收集沉淀物用75%的乙醇洗涤2次,所得沉淀物再用蒸馏水溶解,真空冷冻干燥,得灰白色粗茶多糖,其中不含茶多酚。测定多糖含量为15%(蒽酮硫酸法,葡萄糖做为标准曲线)。1.3茶多酚购自浙江大学茶业科技开发公司。图1是茶多酚的HPLC图谱,各儿茶素单体的含量分别是:GC_0.96%,EGC一11.75%,C一3.05%.EGCG一55.72%。GC(、-一9.45%,ECG—14.16%,cG一0.55%。儿茶素总量大于
90%。EGCG
ECGI
GCGI
.吁5Gc:?ar1.k。
10510152025303540455055
M{n¨t8
图1茶多酚的HPLC图谱
Fig.1HPLCChromatographyofteapolyphenols
1.4试剂四氧嘧啶、Folin。酚试剂均为Sigma公司生产;血糖试剂盒由宁波慈溪生化试剂厂生产;胰岛素试剂盒:北京北方生物技术研究所生产;牛血清白蛋白(BSA):西宝生物公司生产(上海);肝素钠:中国医药(集团)上海化学试剂公司生产,其它试剂为分析纯。
1.5方法1.5.1模型建立及分组情况SD大鼠进入实验室先适应性喂养卜2d,
然后早上7:00禁食,下午2:00腹腔注射四氧嘧啶生理盐水液,按150mg/kg・BW剂量腹腔
注射,第二天按同样的方法注射140mg/kg
BW。72h后测定空腹血糖,取血糖值在11.1
mmol/L以上的大鼠进入本实验。正常组的大鼠只注射生理食盐水。按血糖值、体重随机分成4组,设正常组(A组),糖尿病组(对照组,B组),糖尿病茶多糖组(C组)、糖尿病茶多酚组(D组)。茶多糖、茶多酚分别按2.5%浓度拌人基础饲料,正常和对照组给予基础饲料。实验期3周。
1.5.2测定指标及方法(1)每天记录各组大鼠的体重变化及摄
万方数据3期丁仁凤,等:茶多糖和茶多酚的降血糖作用研究221
食量。(2)空腹血糖及葡萄糖耐量测定:血糖测定:禁食7h后,从大鼠尾部采血约100pl至肝素钠预先处理的毛细玻璃管,
及时封口后离心取血浆,用GOD.POP法(血糖试剂盒)测定。糖耐量测定:实验末期空腹腹腔注射葡萄糖,按Ig/kg・BW注射,体积控制在I-2ml,
在注射葡萄糖的0、0.5、1、2h采血测定血糖浓度。(3)空腹血胰岛素测定和小肠内各糖降解酶活性的测定:血胰岛素测定:按照血胰岛素试剂盒方法进行测定,测定的原理为酶联免疫夹心法。待测酶液制备:用刀片刮下小肠内囊,并用浓度为o。05mol/L、pH7.4的磷酸缓冲液溶解至一定浓度,匀浆机搅匀,分装于小离心管中(每管约1.5m1),冷冻备用。待测液酶活性的测定:淀粉酶活性的测定参照曹建明等人的碘显色法【101,蔗糖酶盒麦芽糖酶活性测定参照许梓荣等人的葡萄糖生成量测定法[111。酶活力单位定义:淀粉酶在40。C下和底物淀粉作用30min,水解10mg
淀粉为1个淀粉酶活性。双糖酶每分钟分解
1.0pmoVL底物为一个双糖酶活力单位。另外,由于小肠内囊所配制的酶待测液是随机溶解的,为了更好的比较各个酶的活性,本实验采取单位蛋白质的酶活力进行比较,其中蛋白质的测定用Lowry法【12】(Folin.酚法)。1.5.3实验处理采用SASSystemforWindowsV8进行数据统计,表示方法为平均值±标准误差。
2实验结果2.1一般观察造模后,大鼠多饮、多食、多尿、体重减轻即“三多一少”症状明显。随着实验的进行,添加茶多酚或茶多糖的实验组症状有所缓解,尤其是饮水量明显减少。
2.2各组大鼠体重变化比较大鼠分组时与实验末期时的体重见表1,从表1中可以看出,正常组老鼠在实验阶段体重增加迅速,与患有糖尿病的老鼠比较,体重增加量达到极显著差异(P<0.01)。饲料中添加茶多糖或茶多酚的实验组,体重增量略比对照组高,但没有达到显著水平。
2.3对糖尿病大鼠血糖以及糖耐量的影响实验期间,正常组大鼠空腹血糖基本保持不变。对照组大鼠空腹血糖值一直维持较高水平,在实验末期已升至较高水平,增量值达1.8±O.52mmol/L。茶多糖和茶多酚组的大鼠在实验期间血糖值基本保持不变,实验末期的空腹血糖与对照组比较存在显著差异(P<0.05o
从表2中血糖增加值的差异也可以明显看出,
茶多糖和茶多酚有显著抑制高血糖大鼠血糖升高的作用。从图2中可以看出,饲喂含茶多糖或茶多酚饲料的糖尿病大鼠在注射葡萄糖后,其血糖值在0.5h达到峰值,之后开始下降,糖耐量曲线变化与正常组相似;而对照组在注射葡萄糖0.5h后血糖浓度仍然继续升高,1h达到峰值,说明对照组大鼠对葡萄糖的忍耐程度明显
表1实验期间体重变化Table1Changesofbodyweight(BW)ofeachtestedgroupinexperimentalperiod