茶多酚对不同结构淀粉血糖反应的影响

王明珠，张根义

(江南大学食品学院，江苏无锡214122)

茶多酚对不同结构淀粉血糖反应的影响

王明珠，张根义*

(江南大学食品学院，江苏无锡214122)

目的:研究茶多酚对三种不同结构的淀粉所引起血糖反应的影响。方法:分别以糯玉米淀粉、普通玉米淀粉、高直链淀粉与茶多酚的混合物灌胃小鼠，观察其血糖变化情况。同时体外模拟淀粉消化，研究茶多酚对不同淀粉消化性的影响。结果:以不同淀粉灌胃小鼠，茶多酚对其血糖反应影响不同。对糯玉米淀粉和普通玉米淀粉引起的餐后血糖反应具有降低效果，而在一定程度上提高了高直链玉米淀粉引起的血糖反应。体外实验观察到了同样结果，且抑制效果与茶多酚浓度相关。结论:茶多酚对不同种类的玉米淀粉引起的血糖反应具有不同影响，对糖尿病防治具有积极意义。

茶多酚，直链淀粉，血糖反应，α-淀粉酶

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

99%茶多酚 购于北京力德士化工有限公司;普通玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、高直链玉米淀粉 市售;直链淀粉标准品、支链淀粉标准品、猪胰α-淀粉酶 美国sigma公司;淀粉葡萄糖苷酶 无锡杰能科生物工程有限公司;D-葡萄糖(己糖激酶)试剂盒爱尔兰Megazyme有限公司;碘储备液 称取2.50g碘、5.00g KI，用少量去离子水溶解后，定容至25mL，置于棕色瓶中，4℃保存，备用;碘显色液 取1mL碘储备液，用水定容至5mL，混匀后使用，当日使用;其他试剂 均为国药产，分析纯;实验动物 9周龄雄性昆明种小鼠，清洁级，购于上海斯莱克实验动物有限责任公司。

PB4001-E精密电子天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;H01-1A恒温磁力搅拌器 上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司;THZ-82水域恒温振荡器 国华企业;TU-1900双光束紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限公司;强生稳豪倍易型血糖仪、强生稳豪倍易血糖试纸 强生(中国)医疗器械有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 茶多酚对小鼠餐后血糖反应的影响 小鼠进入实验室后首先适应性喂养7d，实验前隔夜禁食(自由进水)。准确称取一定量葡萄糖或淀粉样品，添加10%(w/w)茶多酚后糊化，按照1000mg/kg体重灌食小鼠［14-15］，并在灌胃后0、15、30、45、60、90、120min，分别从尾静脉取血，测定其血糖值。对照组灌胃以相同剂量的葡萄糖或同种淀粉，分别绘制餐后血糖反应曲线。

1.2.2 茶多酚对淀粉体外消化的影响 茶多酚体外消化基本方法参考Goni等人的研究成果［16-17］。准确称取50mg淀粉样品，普通玉米淀粉及蜡质玉米淀粉加入6mL pH6.9磷酸盐缓冲液及2mL一定浓度的茶多酚溶液，混合均匀后，95℃水浴20min糊化，37℃水浴冷却15min;高直链淀粉加入1mL pH6.9磷酸盐缓冲液及1mL一定浓度的茶多酚溶液，混合均匀后，采用125℃油浴20min糊化，37℃冷却15min后，转入4℃冰箱中放置过夜，次日加入6mL缓冲溶液，摇匀待用。上述淀粉样品中分别加入2mL 13U/mL的α-淀粉酶溶液及6粒0.5mm的玻璃珠，在37℃下振荡水浴120min，并于30、60、90、120min分别取样1mL，加入95%乙醇0.1mL，摇匀后在10000r/min下离心5min，取上清液0.55mL加入3mL pH4.75醋酸盐缓冲溶液中，再加入1mL 11.2U/mL的葡萄糖苷酶溶液，混匀后于60℃条件下水浴振荡45min。酶解结束后按照试剂盒方法测定生成葡萄糖含量，绘制淀粉消化曲线。

2 结果与讨论

2.1 茶多酚对小鼠餐后血糖反应的影响

图1～图4分别为葡萄糖血糖反应曲线及茶多酚对葡萄糖和三种不同淀粉餐后血糖反应的影响。其中横坐标为灌胃时间，纵坐标为相应时间血糖值减去空腹血糖值所得数值。

图1 茶多酚对葡萄糖引起餐后血糖反应的影响

图2 茶多酚对普通玉米淀粉引起餐后血糖反应的影响

图3 茶多酚对糯玉米淀粉引起餐后血糖反应的影响

图4 茶多酚对高直链玉米淀粉引起餐后血糖反应的影响

由图1可以看出，添加茶多酚对葡萄糖的餐后血糖反应几乎没有影响。而由图2～图4可以看出，茶多酚的添加，对三种不同种类玉米淀粉所引起的小鼠血糖变化均有一定影响。其中对普通玉米淀粉和糯玉米淀粉所引起的血糖反应具有明显的抑制作用，显著降低了餐后血糖峰值，分别达1.34mmol/L和0.95mmol/L。但对餐后血糖峰值出现的时间没有影响，基本在15min左右即达到最高血糖值。而对于高直链玉米淀粉，茶多酚则明显地提高了餐后血糖，并且使血糖峰值的出现延缓到了45min左右。由此结果可以看出，茶多酚对三种直链淀粉含量不同的玉米淀粉所导致的血糖反应具有不同的影响，对于普通玉米淀粉和糯玉米淀粉血糖反应的抑制作用部分可由茶多酚进入体内后对体内消化酶类的抑制作用来解释，其中主要作用酶类是α-淀粉酶。而对于高直链珠淀粉血糖反应的影响，推测是茶多酚和淀粉在糊化过程中发生了相互作用而对淀粉的老化作用产生了影响，以致提高了淀粉在体内对于消化酶的敏感性，从而促进其消化，导致餐后血糖反应的升高，并改变了血糖反应峰值出现的时间。这一研究结果可有望为糖尿病人提供一种新的降低餐后血糖、缓和血糖波动的有效途径，对于糖尿病的防治具有积极意义。

2.2 茶多酚对淀粉体外消化的影响

图5～图7分别为不同浓度茶多酚对不同淀粉底物体外模拟消化的影响作用。由图可以看出，在不同淀粉底物存在的情况下，茶多酚对其体外模拟消化的抑制作用不同，同时其抑制作用与茶多酚浓度有关。在以普通玉米淀粉为底物时，其抑制作用随茶多酚浓度的增大而增大，可减少快速消化淀粉的量达50%左右;以糯玉米淀粉为底物，在茶多酚浓度小于0.4mg/mL时，抑制率随浓度变化较大，而茶多酚浓度增大到0.8和1.6mg/mL时，其抑制作用变化不大。而对于高直链玉米淀粉，茶多酚浓度较小时，对淀粉消化尚有抑制作用，而随茶多酚浓度增大，其抑制率减小，在茶多酚浓度达到0.8mg/mL及以上时，对高直链淀粉的消化起到了促进作用，一定程度上促进了淀粉的消化，推测可能是在糊化过程中，茶多酚与淀粉发生了某些相互作用，改变了淀粉对酶的敏感性。

图5 茶多酚对普通玉米淀粉体外消化的影响

图6 茶多酚对糯玉米淀粉体外消化的影响

图7 茶多酚对高直链玉米淀粉体外消化的影响

3 结论

3.1 以茶多酚与淀粉的混合物灌胃小鼠，对小鼠餐后血糖反应均有影响，且对三种不同淀粉的血糖反应影响不同。对普通玉米淀粉和糯玉米淀粉的餐后血糖反应均表现出抑制作用，对血糖峰值的出现时间没有影响，作用较为一致。而对高直链淀粉作用较为不同，促进了其血糖反应，而延缓了血糖峰值出现的时间。

3.2 体外模拟淀粉消化实验在一定程度上验证了体内实验的结果，不同浓度的茶多酚对普通玉米淀粉和糯玉米淀粉均起到了一定的抑制作用，而对于高直链玉米淀粉，在浓度较低时具有抑制作用，高浓度时促进了淀粉的消化。表明茶多酚对淀粉消化的影响与淀粉结构有关。

3.3 茶多酚对不同淀粉消化的抑制机理尚不明确，有待在日后的研究中做进一步阐述。

［1］Qiang He，Yuanping Lv，Kai Yao.Effects of tea polyphenols on the activities of a-amylase，pepsin，trypsin and lipase［J］.Food Chemistry，2006，101:1178-1182.

［2］Young-in Kwon，Emmanouil Apostolids，Kalidas Shetty. Inhibitory potential of wine and tea against α-amylase and a-glucosidase for management of haperglycemia linked to type 2 diabetes［J］.Journal of Food Biochemistry，2008(32):15-31.

［3］Yukihiko Hara，Miwa Honda.The inhibition of a-amylase by tea polyphenols［J］.Agric Biol Chem，1990，54:1939-1945.

［4］Litao Zhong，Julie K Furne，Michael D Levitt.An extract of black，green，and mulberry teas causes malabsorption of carbohydrate but not of triacylglycerol in healthy volunteers1［J］. Am J Clin Nutr，2006，84:551-554.

［5］Mary E Waltner-law，Xiaohui L Wang，Brain K laws，et al. Epigallocatechin Gallate，a Constituent of Green Tea，Represses Hepatic Glucose Production［J］.The Journal ofBiological Chemistry.

［6］Andrew O Odegaard，Mark A Pereira，Woon-Puay Koh，et al. Coffee，tea，and incident type 2 diabetes:the Singapore Chinese Health Study［J］.Am J Clin Nutr，2008，88:79-85.

［7］Tetsuya Mizoue，Taiki Yamaji，Shinji Tabata，et al.Dietary Patterns and Glucose Tolerance Abnormalities in Japanese Men［J］.J Nutr，2006，136:1352-1358.

［8］Swen Wolfram，Daniel Raederstorff，Mareike Preller，et al. Epigallocatechin Gallate Supplementation Alleviates Diabetes in Rodents［J］.J Nutr，2006，136:2512-2518.

［9］LIANG-YI WU，CHI-CHANG JUAN，LOW-TONE HO，et al.Effect of Green Tea Supplementation on Insulin Sensitivity in Sprague Dawley Rats［J］.Agric Food Chem，2004，52:643-648.

［10］Sabu M C Smitha K，Ramadasan Kuttan.Anti-diabetic activity of green tea polyphenols and their role in reducing oxidative stress in experimentaldiabetes［J］.Journalof Ethnopharmacology，2002，83:109-116.

［11］Yoko Kobayashi，Miho Suzuki，Hideo Satsu.Green Tea Polyphenols Inhibit the Sodium-Dependent Glucose Transporter of Intestinal Epithelial Cells by a Competitive Mechanism［J］.J Agric Food Chem，2000，48(11):5618-5623.

［12］阮妙云，张根义.茶多酚对淀粉酶抑制作用的研究［J］.安徽农业科学，2008，36(11):4371-4373.

［13］Yue Wu，Zhengxing Chen，Xiaoxuan Li，et al.Effect of tea polyphenols on the retrogradation of rice starch［J］.Food Research International，2008.

［14］Sabu M C，Smitha K，Ramadasan Kuttan.Anti-diabetic activity of green tea polyphenols and their role in reducing oxidative stress in experimentaldiabetes［J］.Journalof Ethnopharmacology，2002，83:109-116.

［15］Hiroshi Tsuneki，Mitsuyo Ishizuka，Miki Terasawa1，et al. Effect of green tea on blood glucose levels and serum proteomic patterns in diabetic(db/db)mice and on glucose metabolism in healthy humans［J］.BMC Pharmacology，2004(4):18.

［16］Isabel Gorii’PhD，Alejandra Garcia-Aionso BSc，Fulgencio Saura-Calixto RsProf.A STARCH HYDROLYSIS PROCEDURE TO ESTIMATE GLYCEMIC INDEX［J］.Nutrition Research，1997，17(3):427-437.

［17］Patricia M Rosin，Franco M Lajolo，Elizabete W Menezes. Measurement and characterization of dietary starches［J］.Journal of Food Composition and Analysis，2002(15):367-377.

Influence of tea polyphenol on blood glucose response caused by starch with different structure

WANG Ming-zhu，ZHANG Gen-yi*
(School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China)

［Objective］The research is on the influence of tea polyphenol on postprandial glycemic response in the presence of starch with different structures.［Method］Mice were fed with different starches in which tea polyphenols had been added，and the concentration of postprandial blood glucose was measured.The in vitro experiment of starch hydrolysis was also carried out for comparison.［Results］The experimental results using starch with different structures showed different effects on the postprandial glycemic response in the presence of tea polyphenols.Specifically，the glycemic response was decreased when normal corn and waxy corn starch were used with tea polyphenol while high amylose starch produced a higher glycemic response in the presence of tea catechins.The result of in vitro experiment showed that the inhibition of starch hydrolysis by tea polyphenols was related to its concentration.［Conclusion］Tea polyphenol has different effects on postprandial glycemic response depending on the carbohydrate structure，which may be beneficial to prevention of diabetes using appropriate carbohydrates with tea catechins.

tea polyphenol;amylose;blood glucose response;α-amylase

TS201.2+3

A

1002-0306(2011)03-0153-04

高GI食物所引发的餐后高血糖是引发Ⅱ型糖尿病等代谢疾病的重要风险因子。由于食物加工的精细化和我国人群对于餐后高血糖的低耐受性，如何开发低GI食物，降低餐后血糖对于防治此类疾病具有积极意义。慢消化淀粉能够有效平和餐后血糖反应，而目前对其研究主要集中在对淀粉本身的物理、化学和酶法改性上，还没有一种能够有效应用于市场、显著改善餐后高血糖的慢消化淀粉。茶在我国具有悠久而广泛的饮用历史，茶叶中的儿茶素是一种具有良好生物活性的多酚类物质。许多研究表明，茶多酚能够显著抑制淀粉酶活性［1-3］，降低葡萄糖的产生速率［4-5］，改善胰岛素敏感性，改善糖尿病及并发症状［6-8］。茶多酚灌胃小鼠12周后，能够显著降低血浆葡萄糖、胰岛素、甘油三酯和游离脂肪酸水平，提高胰岛素敏感性，保护产生胰岛素的 β细胞［9］。茶多酚的抗氧化活性也能改善糖尿病大鼠体内的氧化胁迫，使糖尿病并发症状显著改善［10］。茶多酚的主要成分EGCG和ECG对小肠细胞的钠离子依赖型葡萄糖转运通道(SGLT1)具有抑制作用，也可以降低葡萄糖的吸收，改善糖尿病症状［11］。这些结果表明茶多酚具有潜在控制高血糖的功效。茶多酚还能够在一定程度上抑制淀粉回生，对淀粉的消化性产生影响［13］。研究还发现，对于不同结构的淀粉底物，茶多酚的抑制效果不尽相同［12］，说明淀粉的结构与茶多酚的作用具有一定的相关性。因此，本研究的目的在于检测在不同淀粉底物存在情况下，茶多酚对餐后血糖反应的影响，以期延缓淀粉消化速率，缓和血糖波动，为糖尿病人提供一种行之有效的干预膳食。

2010-03-04 *通讯联系人

王明珠(1986-)，女，在读硕士研究生，研究方向:碳水化合物营养与消化性。