普洱熟茶茶褐素对2型糖尿病小鼠降糖作用研究
2015-06-07徐湘婷王鹏罗绍忠侯艳邵宛芳杨继红
徐湘婷王 鹏罗绍忠侯 艳邵宛芳杨继红*
1.昆明医科大学药学院暨重点实验室,云南 昆明 650500;2.云南农业大学龙润普洱茶学院,云南 昆明 650201
普洱熟茶茶褐素对2型糖尿病小鼠降糖作用研究
徐湘婷1王 鹏1罗绍忠1侯 艳2邵宛芳2杨继红1*
1.昆明医科大学药学院暨重点实验室,云南 昆明 650500;2.云南农业大学龙润普洱茶学院,云南 昆明 650201
目的:探讨普洱熟茶提取物茶褐素对2型糖尿病小鼠的降血糖作用及其机制。方法:高脂饮食加低剂量链脲菌素建立小鼠2型糖尿病模型,连续灌胃给予0.25、0.5、1.0g/kg/d茶褐素6周,实验结束后检测空腹血糖、胰岛素、甘油三酯、总胆固醇,取肝脏测肝糖原含量。结果:普洱熟茶茶褐素与模型组比较:空腹血糖、胰岛素、甘油三酯、总胆固醇显著降低,肝糖原显著升高。结论:普洱熟茶提取物茶褐素可有效降低2型糖尿病小鼠的血糖水平及改善其糖、脂代谢,作用机制可能与增加胰岛素敏感性有关。
茶褐素;糖尿病小鼠;血糖
2型糖尿病(Type 2 diabetes,T2DM)的主要表现是出现胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)和胰岛β细胞功能失常引起的相对胰岛素不足[`1-3]。虽然目前口服降糖西药能有效的控制T2DM的高血糖,但对T2DM慢性并发症的预防和治疗仍缺乏有效措施,并且具有较大的毒副作用[`4-5]。普洱茶是以云南大叶种晒青茶为原料,按特定的加工工艺生产的具有独特品质特征的茶叶[`6-7]。目前,对绿茶、乌龙茶等各种茶类已有不少的研究报道,但对普洱茶的功效研究尚属起步阶段,普洱熟茶茶褐素(Theabrownins,TB)对T2DM作用的研究报道很少,故本实验拟探讨普洱熟茶TB对T2DM小鼠降糖作用及可能机制。为今后普洱茶功能食品的研发或其单体物质开发抗糖尿病药物提供科学依据及理论基础。
1 材料与方法
1.1 实验动物 5~6周龄SPF级C57BL/6J小鼠60只,雄性,18±2g,北京维通利华实验动物技术有限公司[`SCXK(京)2012-0001]。
1.2 高脂饲料 71.8%基础饲料、2%胆固醇、8%蛋黄粉、18%猪油、0.2%胆酸钠[`8]。
1.3 受试物剂量设置及分组
1.3.1 受试物 普洱熟茶TB由云南农业大学龙润普洱茶学院制备提供,4℃低温冷藏保存。所用茶叶样品由三个机构提供的不同来源的普洱茶熟饼1∶1∶1混合:①云南龙润茶业集团云南农大龙润普洱茶学院监制;(龙润);②中国普洱茶研究院研制,云南省思茅茶树良种场生产; (帕卡);③云南省农业科学院茶叶研究院西双版纳普洱茶研究院,勐海县云茶科技有限责任公司;(云茶)。
1.3.2 60只小鼠随机分成2组 阴性对照组(10只)及模型动物 (50只),阴性对照组给予基础饲料,模型组给予高脂饲料造模4周,腹腔注射链脲菌素(Streptozotocin,STZ)50mg/kg(临用前溶解于0.1 mol/L、pH4.2的柠檬酸一柠檬酸钠缓冲溶液,现配现用,置于冰上),连续3d[`9-11]。稳定1周后空腹血糖(Fasting blood glucose,FBG)高于11.1mmol/L为糖尿病模型建造成功[`12]。根据空腹血糖水平,把模型动物50只随机分成5组,即模型组、二甲双胍组(0.15g/kg·bw)、普洱熟茶TB低(0.25g/kg·bw)、中(0.50g/kg·bw)、高剂量组(1.0g/kg·bw),每组10只动物。阴性对照组及模型组灌胃给予0.9%的生理盐水,其余4组不同组别动物每天给予相应受试物或对照品一次,连续给药6周。
1.4 试验仪器 TMS-1024全自动生化分析仪,日本京都;ADVIA Centaur CP全自动化学发光免疫分析仪,德国;ACCU-CHEK Active血糖仪,美国罗氏公司;Diagnostics Ins.KDC-2046离心机,中国科技大学科技实业总公司中佳光电仪器分公司;BIO-RAD 550酶标仪,美国BIO-RAD公司。
1.5 观察指标 实验结束后,所有动物禁食不禁水12h,摘眼球取血,4℃,3000r/min离心10min,取血清,放入-80℃冰箱冷冻待测。检测空腹血糖(Fasting blood glucose,FBG)、胰岛素(Fasting insulin,FINS)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、总胆固醇(Total cholesterol,TC),肝匀浆制备测定肝糖原含量。1.6 统计方法 应用SPSS 16.0统计软件包对试验数据进行统计学处理。计量资料以均数±标准差 (±s)表示,各组间FBG、FINS、TG、TC和肝糖原的比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 普洱熟茶TB对小鼠空腹血糖的影响
2.1.1 与阴性对照组比较 模型组、二甲双胍组、普洱熟茶TB低中高剂量组小鼠空腹血糖无论在给药前,还是连续给药6周后均显著的高于阴性对照组(P<0.01),提示模型成功。
2.1.2 灌胃6周后 普洱熟茶TB的中、高剂量组及二甲双胍组血清空腹血糖明显低于模型组 (P<0.01)及同组给药前血糖水平(P<0.05或P<0.01),而且呈现剂量效应关系,提示普洱熟茶TB有明显降低糖尿病小鼠血糖水平的作用,见表1。
表1 普洱熟茶TB对糖尿病小鼠空腹血糖的影响 (±s,n=10)
表1 普洱熟茶TB对糖尿病小鼠空腹血糖的影响 (±s,n=10)
注:与模型组相比,**P<0.01;与给药前比较,#P<0.05,##P<0.05。
组别 给药剂量/g/kg 给药容量 血糖/mmol/L给药前 给药6周0.2ml/10g 4.11±0.67 4.22±0.86模型组 / 0.2ml/10g 14.52±2.11 17.59±3.64二甲双胍组 0.15 0.2ml/10g 14.44±1.93 9.43±3.29**##TB低剂量组 0.25 0.2ml/10g 14.68±2.13 15.48±3.25 TB中剂量组 0.5 0.2ml/10g 14.83±2.32 12.34±2.44**#TB高剂量组 1.0 0.2ml/10g 15.12±2.22 10.64±3.02**##阴性对照组 /
2.2 普洱熟茶TB对糖尿病小鼠胰岛素、血脂及肝糖原的影响
2.2.1 6周实验结束时,普洱熟茶TB中、高剂量组及二甲双胍组较模型组血清胰岛素水平有显著的降低 (P<0.01),而且呈现剂量效应关系,低剂量组与模型组相比有降低趋势,但差异没有统计学意义 (表2),提示TB降低了糖尿病小鼠胰岛素分泌水平。
2.2.2 普洱熟茶TB高剂量组 二甲双胍组血清TG、TC
水平较模型组相比显著降低,TB低、中剂量组与模型组相比有降低趋势,但差异没有统计学意义 (P>0.05),提示TB有改善脂质代谢的作用 (表2)。
2.2.3 普洱熟茶TB高剂量组 二甲双胍组肝糖原较模型组显著升高(P<0.05或P<0.01),低、中剂量组与模型组相比有升高趋势,但差异没有统计学意义 (P>0.05),有一定的剂量效应关系,提示普洱熟茶TB有抑制肝糖原分解、促进其累积的作用 (表2)。
表2 普洱熟茶TB对糖尿病小鼠胰岛素、血脂及肝糖原的影响 ±s,n=10)
表2 普洱熟茶TB对糖尿病小鼠胰岛素、血脂及肝糖原的影响 ±s,n=10)
注:与模型组相比,*P<0.05,**P<0.01。
26.78±5.97 0.98±0.44 2.60±0.73 29.13±7.47模型组 93.57±24.04 2.51±0.92 4.52±1.39 11.90±3.33二甲双胍组 49.50±17.75** 1.66±0.71* 3.44±1.43 16.41±4.41*TB低剂量组 80.78±20.41 2.14±0.74 4.71±1.39 12.14±3.43 TB中剂量组 63.76±18.93** 1.80±0.67 4.19±1.31 14.61±3.89 TB高剂量组 53.85±21.61** 1.71±0.68* 3.23±1.19* 17.10±3.63/mg/g阴性对照组组别 胰岛素FIns/m IU/L TG/mmol/L TC/mmol/L 肝糖元**
[2]SefiM,Fetoui H,Lachkar N.Centaurium erythrea(gentianaceae)leaf extract alleviates streptozotocin-induced oxidative stress and beta-cell damage in rat pancreas[J].JEthnopharmacol,2011,135:243-250.
[3]Davidson EP,Coppey U,Yorek MA.Activity and expression of vanilloid receptor 1(TRPV1)is altered by long-term diabetes in epineurial arterioles of the rat sciatic nerve[J].Diabetes Metab Res Rev,2006,22(3):211-219.
[4]Tahrani AA,Piya MK,Kennedy A,eta1.Glycaemic control in type2 diabetes:targets and new therapies[J].Pharmacol Ther,2010,125(2):328-361.[5]郑素玲,陈超,武炜,等.链脲佐菌素诱导小鼠2型糖尿病模型的研究[J].动物医学进展,2010,31(7):60~63.
[6]DB53/T 173-2006.普洱茶加工技术规程[S].昆明:云南省质量技术监督局,2006.
[7]GB/T 22111-2008.地理标志产品普洱茶[S].北京:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会,2008.
[8]刘芳,杨华,周文江,等.诱发性2型糖尿病小鼠模型与自发性db/db小鼠特性的比较[J].中国实验动物学报,2014,(6):54~59.
[9]Yasunori K,Yasuhiko I,Masashi K,et a1.Report of the committee on the classification and diagnostic criteria of diabetes mellitus[J].Diabetes Research and Clinical Practice,2002,55(1):65-85.
[10]闵筱辉,陈其奎,于涛,等.链脲佐菌素诱导建立长期稳定糖尿病小鼠模型的给药方案研究[J].中国医药导报,2013,10(4):7~10.
[11]Hsueh W,Abel E D,Breslow JL,eta1.Recipes for creating animalmodels of diabetic cardiovascular disease[J].Circ Res,2007,100(10):1415-1427.
[12]Srinivasan K,Viswanad B,Asrat L,et a1.Combination of high-fat dietfed and low-dose streptozotocin-treated rat:amodel for type2 diabetes and pharmacological screening[J].Pharmacol Res,2005,52:313-320.
[13]Shao CF,Jia LH,LiCW,eta1.Theabrownin in Pu-erh tea research progress[J].Tianjin Chem Ind,2011,25(6):1-3.
[14]罗龙新,吴小崇,邓余良,等.云南普洱茶渥堆过程中生化成分的变化及其与品质形成的关系[J].茶叶科学,1998,18(1):58-60.
[1]Lin Y,Sun Z.Current views on type 2 diabetes[J].JEndocrinol,2010,204(1):1-11.
Hypoglycem ic Effects of Fermented Puer tea Extracts-Theabrownins in M ice of Type 2 Diabetes
XU Xiangting1,WANG Peng1,LUO Shaozhong1,HOU Yan2,SHAOWanfang2,YANG Jihong1**
theabrownins;diabetetic mice;blood glucose
Objective:To explore the hypoglycemic effects andmechanisms of theabrownins from fermented Puer tea inmice of Type 2 diabetes.Methods:To develop amicemodel of type 2 diabetesmellitus by high fat dietwith low dose streptozotocin.At the experimental endpoint,the fasting serum glucose,insulin,triglyceride,total cholesterol and liver glycogen levelsweremeasured.Results:The comparison among theabrownins of fermented Puer tea groups and model group revealed that:Levels of the fasting serum glucose,insulin,triglyceride and total cholesterol were decreased and liver glycogen levels increased significantly in theabrownins groups.Conclusion:fermented Puer tea extracts-theabrownins can be used as treatment for themicemodel of type 2 diabetesmellitus.Theabrownins can improved glucose and lipid metabolism,and this effectmay be associated with increasing insulin sensitivity.
2015.09.03)
3 讨论
国家科技支撑计划课题子课题(2007BAD58B04-4);云南省教育厅科学研究基金项目(2012C009)。
徐湘婷 (1979-),女,云南建水人,硕士,主要从事药物毒理学及药理学的研究。
杨继红(1961-),女,博士,教授,主要从事药学研究。E-mail:382414872@qq.com
R-332
A
1007-8517(2015)20-0009-02
普洱茶茶色素,是指从普洱茶中提取的一类水溶性酚性色素,包括茶黄素 (TF)、茶红素 (TR)、茶褐素(TB)。茶褐素13]系指一类能溶于水而不溶于乙酸乙酯和正丁醇的褐色色素,除含有多酚类的氧化聚合产物外,还含有氨基酸、含氮物质、糖类、没食子酸 (GA)、咖啡因等结合物。据罗龙新等[`14]研究,在渥堆过程中,其总的趋势是茶黄素和茶红素显著下降,茶褐素大量积累。红碎茶中(TF+TR)/TB∶1.52,而普洱茶中(TF+TR)/TB=0.03,在普洱茶发酵过程中,TB的含量一直增加,TB是普洱茶中十分独特的成分。并且对普洱茶的品质形成有十分重要的作用,TB结构复杂,分离纯化的难度很大,其组成至今还不太明确。茶褐素的成分和作用及其变化规律需要进一步探讨。本实验结果表明,普洱熟茶TB有降低糖尿病小鼠空腹血糖作用及空腹胰岛素水平的作用,有剂量效应关系,促使血糖进入肝细胞,使葡萄糖合成肝糖原增加,肝糖输出减少,葡萄糖氧化分解加快,从而达到调节糖代谢,降低空腹血糖。IR是2型糖尿病的发病基础,血脂代谢异常可通过干扰胰岛素的作用而导致IR,本研究提示普洱熟茶TB在降低血糖的同时,能够降低血清TG及TC,改善脂质代谢,有效缓解血脂代谢紊乱对胰腺造成的负担。TB和模型组相比,胰岛素分泌水平降低,血糖仍可保持较低水平,这可能与其改善了IR,增加了胰岛素的敏感性相关。普洱熟茶TB降血糖的具体机制及结构分析还有待进一步研究。
(1.School of Pharmaceutical Science&Yunnan Key Laboratory of Pharmacology for Natural Products,Kunming Medical University,Kunming,650500,China 2.College of Longrun Pu-erh Tea,Yunnan Agricultural University,Kunming,650201,China)