优选绿茶、桑叶、玉米须降糖代茶饮最佳配比及降糖活性研究

敖楠楠，马晓丽，才谦，曲扬，郑彧

(辽宁中医药大学，辽宁 大连 116600)

糖尿病已成为继肿瘤、心脑血管疾病之后，威胁人类健康的第三大杀手[1]，全世界糖尿病患者已经超过3 亿[2]，其中2型糖尿病的发病率占糖尿病发病率的90%以上，预防糖尿病已成为全世界共同关注的课题。目前临床上常用的口服降血糖药虽然在降血糖方面有一定功效，但大多存在副作用[3]。因此，寻找高效、无毒副作用的天然降糖药物及保健食品尤为必要。绿茶，又称不发酵茶，作为我国传统饮品具有多种保健功能。有关茶叶降血糖的研究已有近30年的历史。现代科学研究表明，茶叶中的茶多酚、茶多糖等对血糖的升高有一定的抑制作用[4-7]。桑叶异名铁扇子，为桑科植物桑(MorusablaL.)的叶子。桑叶中含有多种生物活性成分，除传统药用价值外，现代药理研究证实，桑叶具有降血压、降血糖、降低胆固醇、抗过敏、抗肿瘤等作用[8]。玉米须(Stigmamaydis)为禾本科玉蜀黍属植物玉米干燥的花柱和柱头。现代药理研究表明它具有显著的利尿、降血糖、抑菌、降压、增强免疫、抗癌等功效[9]。

茶叶、桑叶、玉米须均具有产量大、经济、无毒副作用等优点。本试验利用茶饮传统提取方法以及中药传统提取方法，通过控制单因素试验，以α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制作用为评价指标，得到最佳提取工艺，为降糖代茶饮及保健品的开发提供依据。

1 材料

1.1 仪器与设备 SPD-10AVP紫外检测器(日本岛津公司)； AE240十万分之一分析天平(瑞士MettLer公司)；AY220电子天平(日本岛津公司)；手动可调式移液器(百灵威科技有限公司)； KQ-250DB数控超声波清洗器(功率：300 W，频率：50 kHz，昆山市超声仪器有限公司)；石英比色皿(宜兴市亮光高科分析仪器厂)；电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。

1.2 材料与试剂 绿茶(西湖龙井)；桑叶(安徽)；玉米须(安徽)；α-葡萄糖苷酶(批号：SLBQ6215V，美国Sigma公司)；α-淀粉酶(批号：9000-90-20，美国BR公司)；对硝基酚-α-D葡萄糖吡喃苷(批号：E630033，阿拉丁)；还原型谷胱甘肽(批号：L1323014，阿拉丁)；可溶性淀粉(批号：20140910，国药集团化学试剂有限公司)；拜唐苹(阿卡波糖片，批号：BJ24274，拜耳医药保健有限公司)；无水乙醇(分析纯)；酒石酸钾钠(批号：G1727039，阿拉丁)；苯酚(分析纯)；3,5-二硝基水杨酸(批号：C1729057，阿拉丁)；氢氧化钠(分析纯)；PBS缓冲溶液(批号：20170411，Solarbio公司)；娃哈哈纯净水。

2 方法与结果

2.1 样品制备

2.1.1 水泡液样品制备 称取适量绿茶、桑叶、玉米须原药材，置于250 mL锥形瓶中，加入沸水100 mL，盖上塞子，浸泡一定时间，制成水泡液，考察降糖活性。

2.1.2 水煎液样品制备 称取适量绿茶、桑叶、玉米须原药材，置于250 mL烧杯中，加水100 mL，加热至沸腾后计时，煎煮一定时间后关火，补足失重，制成水煎液，考察降糖活性。

2.1.3 DNS试剂配制 精密称取酒石酸钾钠18.2 g，溶于50 mL蒸馏水中，加热，于热溶液中依次加入3,5-二硝基水杨酸0.63 g，氢氧化钠2.1 g，苯酚0.5 g，搅拌至溶解，冷却后用蒸馏水定容至100 mL棕色容量瓶中，室温保存，备用。

2.1.4 阳性对照药的制备 取阿卡波糖片一片(规格：每片含阿卡波糖50 mg)，研碎，置于10 mL容量瓶中，加入蒸馏定容至10 mL，作为阳性对照药，备用。

2.2 α-葡萄糖苷酶抑制试验 按表1精密吸取磷酸盐缓冲溶液(PBS)、 谷胱甘肽(GSH)、对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)、待测茶饮，置于37 ℃水浴恒温5 min,在对应的试管中加入α-葡萄糖苷酶，37 ℃水浴恒温20 min,以无水乙醇终止反应，于400 nm处测吸光度值，按照公式计算抑制率。

表1 α-葡萄糖苷酶实验设计

抑制率(%)=(A空白管-A空白对照管)-(A抑制管-A背景对照管)/(A空白管-A空白对照管)×100%

2.3 α-淀粉酶抑制试验 按照表2精密吸取PBS缓冲溶液于试管中，加入α-淀粉酶与待测茶饮，于37 ℃水浴10 min，加入1%的可溶性淀粉，37 ℃水浴5 min，加入DNS试剂，100 ℃水浴10 min，迅速冷却，加入5 mL蒸馏水，于540 nm下测定吸光度值，按照公式计算抑制率。

表2 α-淀粉酶实验设计

抑制率(%)=(A空白管-A空白对照管)-(A抑制管-A背景对照管)/(A空白管-A空白对照管)×100%

2.4 单因素水泡液试验

2.4.1 料液比试验

2.4.1.1 料液比考察 各称取适量绿茶、桑叶、玉米须，置于250 mL锥形瓶中，加入沸水100 mL，盖上塞子，水泡30 min，作为单品溶液，进行α-葡萄糖苷酶抑制试验和α-淀粉酶抑制试验，考察降糖活性，结果见表3～5。

表3 绿茶不同料液比水泡饮降糖活性结果

根据料液比考察结果可看出，绿茶单味药在料液比为1∶400的条件下，桑叶单味药在料液比为1∶20的条件下，α-葡萄糖苷酶的抑制活性较好，但对α-淀粉酶的抑制作用不明显，当再减小料液比，抑制作用并无较大提高，同时，可看出绿茶的降糖活性优于桑叶。因此，筛选1∶400为绿茶最佳料液比，1∶20为桑叶的最佳料液比。 而从表5看出，玉米须的降糖活性远小于绿茶和桑叶，玉米须对于α-葡萄糖苷酶无抑制作用，对α-淀粉酶有抑制作用，从α-淀粉酶抑制活性筛选出玉米须的最佳料液比为1∶20。

表4 桑叶不同料液比水泡饮降糖活性结果

表5 玉米须不同料液比水泡饮降糖活性结果

2.4.2 浸泡时间考察 在料液比基础上，绿茶按照料液比1∶400、桑叶按照料液比1∶20、玉米须按照料液比1∶20投料，置于250 mL锥形瓶中，加入沸水100 mL，盖上塞子，浸泡30 min，作为单品溶液，进行α-葡萄糖苷酶抑制试验和α-淀粉酶抑制试验，考察降糖活性，结果见表6～8。

表6 绿茶不同水泡时间降糖活性结果

表7 桑叶不同水泡时间降糖活性结果

根据浸泡时间考察结果可看出，绿茶单味药在水泡30 min条件下，桑叶单味药在水泡30 min条件下，α-葡萄糖苷酶的抑制活性较好，但对α-淀粉酶的抑制作用不明显，当再减小料液比，抑制作用并无较大提高，同时，可看出绿茶的降糖活性略优于桑叶，玉米须的降糖活性远小于绿茶和桑叶，且玉米须对α-葡萄糖苷酶无抑制作用。因此，筛选水泡时间为30 min。

表8 玉米须不同水泡时间降糖活性结果

2.4.3 提取方法考察 根据水泡液不同料液、水泡时间实验结果，与传统水煎液进行对比。绿茶按照料液比1∶400、桑叶按照料液比1∶20、玉米须按照料液比1∶20投料，置于250 mL锥形瓶中，加入蒸馏水100 mL煎煮一定时间，结果见表9。

表9 单品煎煮液对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制作用

根据水煎液的降糖活性可看出，绿茶单味药采用煎煮法降糖活性略有下降，而桑叶的降糖活性无明显变化，玉米须的降糖活性略有提高，且表现出了对α-葡萄糖苷酶有较少的抑制作用。相同的30 min的水煎液与水泡液比较，得到水泡液的效果略优于水煎液，且水泡法作为传统茶饮的提取方式，较水煎液方便可行。因此，筛选水泡法进行后续试验。

2.5 组合试验 根据单因素试验结果以及提取工艺考察结果，将单品最优组进行组合，考察降糖活性，确定最佳组合比例，结果见表10。

表10 不同代茶饮水泡试验及结果

根据组合试验结果可看出，桑叶与绿茶联用后，对于α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制作用均有提高，而玉米须、桑叶、绿茶联合使用组与桑叶、绿茶联合使用组结果相似，可知玉米须在代茶饮中作用不强，因此，无须加入玉米须。采用拜唐苹(阿卡波糖片)作为阳性对照组，拜唐苹(阿卡波糖片)作为临床上常用的化学药，已广泛应用于2型糖尿病的治疗。从本试验结果可看出，拜唐苹(阿卡波糖片)对于α-葡萄糖苷酶与α-淀粉酶均有较好的抑制作用，且对α-淀粉酶的抑制活性略好于α-葡萄糖苷酶。从结果看出，单味代茶饮以及组合代茶饮的α-葡萄糖苷酶的抑制活性略优于拜唐苹(阿卡波糖片)组。根据以上结果可知，代茶饮的降糖活性略优于阳性对照组。

3 讨论与结论

现代研究表明，茶叶中的茶多酚、茶多糖、茶色素、维生素以及某些矿物元素等对血糖的升高有一定的抑制作用，绿茶中的茶多酚具有保护胰岛β细胞、抗氧化、清除自由基的功能[12]。临床上对于糖尿病的治疗多采用化学药物，化学药对于人体有不同程度的副作用。因此，采用我国传统药物治疗糖尿病已成为热点话题。糖尿病从中医理论角度，属中医“消渴”范畴，消渴病的病机主要在于阴津亏损，燥热偏盛，而以阴虚为本，燥热为标，两者互为因果，阴愈虚则燥热愈盛，燥热愈盛则阴愈虚[13]。桑叶性微寒，乃手、足阳明之药，归肺肝经，止消渴，能治疗消渴症。现代医学证明桑叶提取物通过抑制小肠α-糖苷酶的活性，可降低餐后血糖的作用，且安全性较高[14]。绿茶、桑叶是中国传统饮料，本试验通过体外试验对比了绿茶、桑叶及组合茶饮的降糖作用,通过α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶试验通过单因素试验舍弃了对α-葡萄糖苷酶及α-淀粉酶作用都不明显的玉米须，优选出最佳茶饮配伍。

综上试验结果，筛选出最佳的代茶饮为绿茶0.25 g，桑叶5 g加100 mL沸水泡30 min，不加玉米须。由以上结果可看出，代茶饮降糖作用主要是由于对α-葡萄糖苷酶的抑制作用。同时可看出，该代茶饮的降糖活性略高于常用化学药物拜唐苹(阿卡波糖片)，因此，具有深入研究的意义。在后续工作中，将通过药理实验进一步深入研究桑叶、绿茶降糖机制，添加或替换药物来增加茶饮的药效,详细研究茶饮的副作用，并且考虑多指标因素的影响，得出更为科学准确的试验结果，为开发新型降糖药奠定基础。