铁观音茶副产品和速溶茶对小鼠糖尿病形成中血糖和血脂的调节作用

黄杰荣，林 玲，鲁 静，张鲁榕，林金科，*

（1.福建农林大学园艺学院，福建福州 350002；2.福建农林大学安溪茶学院，福建泉州 362000；3.福建省临床医学实验平台；4.福建省个体化主动免疫治疗重点实验室；5.福建省放射生物福建省高校重点实验室，福建福州350005）

铁观音茶副产品和速溶茶对小鼠糖尿病形成中血糖和血脂的调节作用

黄杰荣1，林 玲1，鲁 静2，张鲁榕3，4，5，林金科1，2*

（1.福建农林大学园艺学院，福建福州 350002；2.福建农林大学安溪茶学院，福建泉州 362000；3.福建省临床医学实验平台；4.福建省个体化主动免疫治疗重点实验室；5.福建省放射生物福建省高校重点实验室，福建福州350005）

以铁观音茶副产品黄片、茶末和速溶茶为原料进行浸提，研究其对小鼠的降血糖和降血脂作用效果。结果表明，铁观音茶副产品和速溶茶均能显著降低小鼠空腹血糖浓度，其中黄片组降低73%，茶末组降低60%，速溶组降低50%。对血脂的调节作用主要体现在显著降低血清NFFA含量方面，其中黄片组降低了34.46%，茶末组降低20.91%，速溶组降低18.74%。而对血清TC和TG含量，3组茶试验组没有表现出优异的效果，仅速溶组对血清TC含量有下调作用。而在抗疲劳试验中，黄片组和茶末组能够显著提高小鼠的耐力，速溶组无显著影响。综合实验结果可以发现，对血糖、血脂和抗疲劳的调节效果排序为：铁观音黄片>茶末>速溶茶。

铁观音；降血糖；降血脂；抗疲劳

茶叶是一种健康的饮品，而饮茶早已成为国人生活的重要部分，其完全符合着人们对生活品质追求的需要。在备受关注的势态下，对茶叶保健功能的研究已经被广泛进行了。前人对绿茶、红茶、黑茶和白茶的降血糖和降血脂效果已做了较多研究，当然也包括茶叶单体，如茶多糖、茶多酚和EGCG等，表明了茶叶或者茶叶单体均对降低血糖和降血脂有良好功效[1-3]。随着茶产业链的不断调整和升级，对茶叶副产品的开发和研究也日渐成为焦点。

糖尿病是一种以高血糖为特征的，全身代谢性紊乱的慢性疾病，其一般以空腹血糖水平（FBG）作为主要检测指标[4]。糖尿病会引发一系列并发症，包括视网膜病变、肾病和心血管疾病等[5]。其主要分为Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病，且Ⅱ型糖尿病模型经常作为研究者研究的主要对象。在血脂的研究中，总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和游离脂肪酸（NFFA）是重要的数据参考指标[6]。在对降血糖和降血脂方面的药物治疗中，一般都伴有严重的副作用产生[7，8]，因此，植物天然成分相关的疗效开发，就显得尤其重要。

因此，本研究选用了在福建茶产业中占有重要地位的铁观音茶作为研究材料，对其相关的副产品和速溶茶进行降血糖、降血脂和抗疲劳方面的保健功效进行研究。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验原料：铁观音黄片、铁观音茶末由安溪县桃源有机茶场有限公司提供；铁观音速溶茶由福建大闽食品（漳州）有限公司提供。

主要试剂：链脲佐菌素（STZ）（美国Sigma公司）；柠檬酸、柠檬酸钠（广东光华试剂厂）；普通饲料和高脂高糖饲料（胆固醇4%，猪油10%，蛋黄10%，胆盐0.3%，蔗糖15%，基础饲料60.7%）购买于吴氏实验动物贸易有限公司。

仪器设备：三诺血糖仪、三诺血糖试纸、ZH-500小鼠转棒式疲劳仪。

实验动物：清洁级ICR雄性小鼠（28±2g）由闽侯县吴氏实验动物贸易有限公司提供。

1.2 实验方法

1.2.1 试验样品制备

茶汤浸提方法：铁观音黄片、铁观音茶末按照1:50的茶水比；铁观音速溶茶按1:250的茶水比；加开水在98℃水浴锅中浸提30min，滤纸过滤，自然冷却至室温即为相应的供试样品。速溶茶浸提比例按照4斤干茶能制得1斤速溶茶换算。

1.2.2 动物试验设计

ICR小鼠饲养于福建医科大学动物实验室25℃，湿度60%，光与黑暗12小时循环的动物房内。适应性喂养一周后，正式开始实验。将ICR小鼠随机分为5组，每组10只；正常组、模型组作为对照组，黄片组、茶末组和速溶组作为饮茶试验组。正常组给予普通饲料和自由饮水，模型组给予高脂高糖饲料和自由饮水，黄片组给予高糖高脂饲料和自由饮用铁观音黄片浸提的茶汤，茶末组给予高糖高脂饲料和自由饮用铁观音茶末浸提的茶汤，速溶组给予高糖高脂饲料和自由饮用铁观音速溶茶浸提的茶汤。实验期间每日固定时间进行茶汤浸提和给小鼠更换相应水或茶汤，确保茶汤新鲜不变质；并定期更换垫料，保持动物房清洁。

正式开始实验后，除正常组外，其余各组按照2型糖尿病模型进行造模。造模方法：正式实验后一周，ICR小鼠每周按80mg/kg的剂量进行一次STZ的腹腔注射，连续3周，每次注射前禁食12个小时。末次注射5天后禁食不禁水3-5小时，尾巴取血测定其血糖值，血糖值大于11.1 mmol/L的视为2型糖尿病小鼠造模成功[9-11]。

1.2.3 数据测定

第4周（糖尿病模型判断时间）对模型组进行小鼠空腹血糖测量，测量方法：小鼠禁食不禁水12小时后，尾巴取血利用血糖仪进行空腹血糖检测。

第6周利用小鼠转棒式疲劳仪进行小鼠体力疲劳试验，记录试验数据。

第7周（实验结束时）摘眼球取血处死各组小鼠，处死前禁食不禁水12h。取眼球血时采用肝素抗凝，将所取的血样于离心机1600 rpm，离心5分钟，取上清液送福建医科大学附属第一医院检验科，进行FBG、TC、TG和NFFA含量的检测。

1.2.4 数据处理与分析

实验结果数据用Microsoft Excel软件对其进行分析，数据均采用±s表示。正常组仅与模型组进行差异性分析，模型组与试验组进行差异性分析，差异性分析方法采用Student’s t-test。

2 结果与分析

2.1 铁观音茶副产品和速溶茶对小鼠空腹血糖水平的影响

实验采用高脂高糖喂养配合注射STZ的方法进行小鼠糖尿病模型的造模。第4周正常组的FBG为4.33mmol/L，而模型组为12.63mmol/L，高于11.1mmol/L，说明糖尿病造模成功。而与模型组比较，黄片组、茶末组和速溶组的FBG均显著性降低（P<0.05），分别为7.54mmol/L，8.02mmol/L，9.35mmol/L。详见表1和图1。

第7周模型组小鼠的FBG为13.08mmol/L，与模型组比较，黄片组、茶末组和速溶组的FBG均显著性降低（P<0.05），其中黄片组降低73%，茶末组降低60%，速溶组降低50%。详见表1和图1。因此，3种铁观音茶试验组均能有效预防小鼠糖尿病高血糖的发生，且其预防效果黄片为最佳，其次为茶末，速溶茶较差。

图1 小鼠空腹血糖浓度

2.2 铁观音茶副产品和速溶茶对小鼠血清游离脂肪酸的影响

第7周正常组小鼠血清NFFA含量为1510uEq/L，而模型组为1425.00uEq/L，两组间无显著性差异。与模型组相比，黄片组、茶末组和速溶组的小鼠血清NFFA含量均显著性降低；其中黄片组降低了34.46%，茶末组降低20.91%，速溶组降低18.74%。详见表1和图2。

2.3 铁观音茶副产品和速溶茶对小鼠血清总胆固醇的影响

第7周不同铁观音茶对小鼠血清TC含量的影响如表1和图3所示。正常组的小鼠血清TC含量最低，为2.49mmol/L。与正常组相比，模型组的小鼠血清TC含量显著增加（P<0.05），为4.11mmol/L。与模型组相比，速溶组能够显著降低小鼠血清TC含量，而黄片组和茶末组无显著性差异。说明了在高脂高糖诱导小鼠糖尿病的形成和发展中，其体内的TC含量明显增加，而速溶茶有减缓TC含量增加的趋势，但并不能降低至正常组小鼠的水平。

2.4 铁观音茶副产品和速溶茶对小鼠血清甘油三酯的影响

从第7周小鼠血清TG含量的测定数据中可以发现，模型组和正常组没有表现出显著性差异，而茶叶试验组与模型组也没有表现出显著性差异。各组的小鼠血清TG含量基本维持在0.6-0.7mmol/L左右。详见表1和图4。说明本研究的小鼠糖尿病模型造模过程中，对小鼠血清TG含量不会产生明显影响。

表1 实验对小鼠血糖和血脂相关生化成分的影响

图2 小鼠血清游离脂肪酸的含量

图3 小鼠血清总胆固醇的含量

图4 小鼠血清甘油三酯的含量

2.5 抗疲劳实验

小鼠的体力疲劳实验结果如图5所示。模型组小鼠的在棒时间比正常组小鼠显著降低（P<0.05），降低接近一半。与模型组比较，黄片组和茶末组能够显著提高小鼠的在棒时间（P<0.05），但其时间仍比正常组低，而速溶组无显著性差异。说明了2型糖尿病的发生，会使小鼠的耐力下降，而铁观音黄片和茶末能够显著提高小鼠的耐力，而速溶茶对此没有帮助。

图5 小鼠抗疲劳实验的在棒时间

3 讨论

本研究的铁观音茶副产品和速溶茶均能有效预防小鼠2型糖尿病的发生，对小鼠的空腹血糖降低幅度均超过了50%。其喻示了铁观音茶在降血糖方面有着良好的效果。在前人的研究中，茶叶的降血糖功效主要关注点在茶叶的纯化提取物方面，而对于直接使用茶汤的研究较少。陈浩[12]研究发现，普洱茶多糖能够有效降低四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠血糖浓度；Fryer L G D，Parbu-Patel A等人[13]研究表明茶多酚在一定范围内能够对小鼠血糖浓度调节产生剂量效应。Roghani M,和Baluchnejadmojarad T[14]研究了绿茶EGCG对STZ诱导的糖尿病大鼠血糖和血脂的影响，表明其能降低血清葡萄糖浓度和减少肝脏的脂质过氧化。Tang W,和Li S等人[15]等研究了绿茶和红茶对Ⅱ型糖尿病小鼠血糖的影响，表明了绿茶和红茶均能降低糖尿病小鼠的血糖值，改善小鼠的糖耐量。本研究的结果与前人的研究结果一致，都表明了茶叶在降血糖方面的功效。但本研究结果发现，铁观音黄片在降血糖方面有非常优异的效果，其可能得益于铁观音黄片中某些内含物质的大量积累。该发现为今后研究茶叶降血糖作用机制提供了一个可借鉴的方向。

在对血脂影响的研究中可以发现，铁观音茶副产品和速溶茶均能有效降低小鼠血清NFFA的含量。表明了茶叶对机体血脂的调节能够显著影响血清NFFA含量，其与前人的研究结果一致。Li S[16]研究表明绿茶表儿茶素没食子酸酯能够显著降低大鼠血清中NFFA含量。熊昌云[17]利用普洱茶乙酸乙酯萃物对小鼠的降脂功效进行研究，发现普洱茶乙酸乙酯萃物对小鼠脂肪细胞脂肪酸合成酶活性和游离脂肪酸含量呈剂量效应。但很可惜的是，本研究中对TC和TG的调节作用并没有形成共性，仅铁观音速溶茶能够对TC含量起到降低作用。在这两项的研究中与前人的研究发现茶叶能够降低机体的TC和TG含量[18-20]不一致，本研究的铁观音速溶茶对TG的含量无显著影响，铁观音茶副产品对TC和TG的含量均无显著影响。

王小雪，邱隽等人[21]利用有趣的小鼠负重游泳实验，结果显示茶氨酸能够明显提高小鼠负重游泳时间，表明茶氨酸对提高机体耐力有帮助。而马森，陈培珍等人[22]采用武夷岩茶进行抗疲劳和抗实验也表明了武夷岩茶在该方面也有显著的作用。与他们研究的结果相同的是，本研究的抗疲劳实验结果表明了铁观音黄片和茶末能够显著提高小鼠的耐力，但铁观音速溶茶在该方面没有显著作用。

茶叶在降血糖方面有着卓越的效果。而对于血脂方面的调节作用，可能不同的茶品通过不同的作用方面，但最后的结果是对血脂的代谢是有一定的帮助作用的。本研究的内容，充分说明了茶叶的副产品一样有着保健功能方面的功效，包括降血糖，降血脂，抗疲劳。其为茶叶的保健功效发展提供了相应的理论基础，为充分开发茶副产品的策略提供了一定借鉴。

[1]傅博强,谢明勇,周鹏.茶叶多糖的提取纯化,组成及药理作用研究进展[J].南昌大学学报:理科版,2001,25(4):358-364.

[2]Anderson R A,Polansky M M.Tea enhances insulin activity[J].Journal of agricultural and food chemistry,2002,50(24):7182-7186.

[3]于淑池,苏涛,杨建民等.安吉白茶多糖对实验性糖尿病小鼠的降血糖作用研究[J].茶叶科学,2010,30(3):223-228.

[4]李健.糖尿病的诊断和治疗进展(一)[J].基层医学论坛,2007,11(5):449-451.

[5]Forbes J M,Cooper M E.Mechanisms of diabetic complications[J].Physiological reviews,2013,93(1):137-188.

[6]李健斋,王抒.浅议新修订的血脂水平划分方案 [J].中华检验医学杂志, 2001,24(5):261-262.

[7]童钟杭.糖尿病药物治疗的进展[J].浙江临床医学,2005,7(2):113-114.

[8]张东伟,王海昌.不同类型降脂药物的临床评价 [J].中国实用内科杂志, 2009,29(1):7-10.

[9]郭啸华,刘志红.实验性2型糖尿病大鼠模型的建立[J].肾脏病与透析肾移植杂志,2000,9(4):351-355.

[10]魏占英,沈丽,冯晓慧等.高脂饲料喂养时间和STZ剂量对建立2型糖尿病大鼠模型的影响[J].医学研究杂志,2014,43(2):42-46.

[11]Furman B L.Streptozotocin‐induced diabetic models in mice and rats[J]. Current Protocols in Pharmacology,2015:5.47.1-5.47.20.

[12]陈浩.普洱茶多糖降血糖及抗氧化作用研究 [D].硕士学位论文.杭州,浙江大学,2013.

[13]Fryer L G D,Parbu-Patel A,Carling D.The anti-diabetic drugs rosiglitazone and metformin stimulate AMP-activated protein kinase through distinct signaling pathways[J].Journal of Biological Chemistry,2002,277(28):25226-25232.

[14]Roghani M,Baluchnejadmojarad T.Hypoglycemic and hypolipidemic effect and antioxidant activity of chronic epigallocatechin-gallate in streptozotocin-diabetic rats[J].Pathophysiology,2010,17(1):55-59.

[15]Tang W,Li S,Liu Y,et al.Anti-diabetic activity of chemically profiled green tea and black tea extracts in a type 2 diabetes mice model via different mechanisms[J]. Journal of Functional Foods,2013,5(4):1784-1793.

[16]Li S,李诗盈.Maternal green tea epigallocatechin gallate supplementation counteracts high-fat diet-induced metabolic derangements in dams andtheir male offspring:a programming effect[J].HKU Theses Online(HKUTO),2012.

[17]熊昌云.普洱茶降脂减肥功效及作用机理研究[D].浙江大学,2012.

[18]Kuo K L,Weng M S,Chiang C T,et al.Comparative studies on the hypolipidemic and growth suppressive effects of oolong,black,pu-erh,and green tea leaves in rats[J].Journal of agricultural and food chemistry,2005,53(2):480-489.

[19]江新凤,邵宛芳,刘彩霞.普洱茶调节高脂血症大鼠血脂水平的研究[J].蚕桑茶叶通讯,2013(2):29-32.

[20]邱燕祥.茶多酚对家兔血脂影响的观察研究 [J].中国医药导报,2013,10 (11):14-15.

[21]王小雪,邱隽,宋宇等.茶氨酸的抗疲劳作用研究[J].中国公共卫生,2002, 18(3):315-317.

[22]马森,陈培珍,游玉琼等.武夷岩茶抗疲劳抗氧化作用研究 [J].食品科学, 2007,28(8):484-486.

安溪县人民政府科技资助项目（KH1500790，K1515059A）；福建农林大学科技发展资金（KF2015122）。

黄杰荣（1990-），男，硕士研究生，主要从事茶叶保健功能研究。

*通讯作者：林金科（1967-），男，教授，主要从事茶深加工与保健、茶资源育种与生物技术方面研究。E—mail：ljk213@163.com。