茶多酚對(duì)不同結(jié)構(gòu)淀粉血糖反應(yīng)的影響

王明珠，張根義

(江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無(wú)錫214122)

茶多酚對(duì)不同結(jié)構(gòu)淀粉血糖反應(yīng)的影響

王明珠，張根義*

(江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無(wú)錫214122)

目的:研究茶多酚對(duì)三種不同結(jié)構(gòu)的淀粉所引起血糖反應(yīng)的影響。方法:分別以糯玉米淀粉、普通玉米淀粉、高直鏈淀粉與茶多酚的混合物灌胃小鼠，觀察其血糖變化情況。同時(shí)體外模擬淀粉消化，研究茶多酚對(duì)不同淀粉消化性的影響。結(jié)果:以不同淀粉灌胃小鼠，茶多酚對(duì)其血糖反應(yīng)影響不同。對(duì)糯玉米淀粉和普通玉米淀粉引起的餐后血糖反應(yīng)具有降低效果，而在一定程度上提高了高直鏈玉米淀粉引起的血糖反應(yīng)。體外實(shí)驗(yàn)觀察到了同樣結(jié)果，且抑制效果與茶多酚濃度相關(guān)。結(jié)論:茶多酚對(duì)不同種類的玉米淀粉引起的血糖反應(yīng)具有不同影響，對(duì)糖尿病防治具有積極意義。

茶多酚，直鏈淀粉，血糖反應(yīng)，α-淀粉酶

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

99%茶多酚 購(gòu)于北京力德士化工有限公司;普通玉米淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、高直鏈玉米淀粉 市售;直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品、豬胰α-淀粉酶 美國(guó)sigma公司;淀粉葡萄糖苷酶 無(wú)錫杰能科生物工程有限公司;D-葡萄糖(己糖激酶)試劑盒愛(ài)爾蘭Megazyme有限公司;碘儲(chǔ)備液 稱取2.50g碘、5.00g KI，用少量去離子水溶解后，定容至25mL，置于棕色瓶中，4℃保存，備用;碘顯色液 取1mL碘儲(chǔ)備液，用水定容至5mL，混勻后使用，當(dāng)日使用;其他試劑 均為國(guó)藥產(chǎn)，分析純;實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 9周齡雄性昆明種小鼠，清潔級(jí)，購(gòu)于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司。

PB4001-E精密電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;H01-1A恒溫磁力攪拌器 上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司;THZ-82水域恒溫振蕩器 國(guó)華企業(yè);TU-1900雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司;強(qiáng)生穩(wěn)豪倍易型血糖儀、強(qiáng)生穩(wěn)豪倍易血糖試紙 強(qiáng)生(中國(guó))醫(yī)療器械有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 茶多酚對(duì)小鼠餐后血糖反應(yīng)的影響 小鼠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后首先適應(yīng)性喂養(yǎng)7d，實(shí)驗(yàn)前隔夜禁食(自由進(jìn)水)。準(zhǔn)確稱取一定量葡萄糖或淀粉樣品，添加10%(w/w)茶多酚后糊化，按照1000mg/kg體重灌食小鼠［14-15］，并在灌胃后0、15、30、45、60、90、120min，分別從尾靜脈取血，測(cè)定其血糖值。對(duì)照組灌胃以相同劑量的葡萄糖或同種淀粉，分別繪制餐后血糖反應(yīng)曲線。

1.2.2 茶多酚對(duì)淀粉體外消化的影響 茶多酚體外消化基本方法參考Goni等人的研究成果［16-17］。準(zhǔn)確稱取50mg淀粉樣品，普通玉米淀粉及蠟質(zhì)玉米淀粉加入6mL pH6.9磷酸鹽緩沖液及2mL一定濃度的茶多酚溶液，混合均勻后，95℃水浴20min糊化，37℃水浴冷卻15min;高直鏈淀粉加入1mL pH6.9磷酸鹽緩沖液及1mL一定濃度的茶多酚溶液，混合均勻后，采用125℃油浴20min糊化，37℃冷卻15min后，轉(zhuǎn)入4℃冰箱中放置過(guò)夜，次日加入6mL緩沖溶液，搖勻待用。上述淀粉樣品中分別加入2mL 13U/mL的α-淀粉酶溶液及6粒0.5mm的玻璃珠，在37℃下振蕩水浴120min，并于30、60、90、120min分別取樣1mL，加入95%乙醇0.1mL，搖勻后在10000r/min下離心5min，取上清液0.55mL加入3mL pH4.75醋酸鹽緩沖溶液中，再加入1mL 11.2U/mL的葡萄糖苷酶溶液，混勻后于60℃條件下水浴振蕩45min。酶解結(jié)束后按照試劑盒方法測(cè)定生成葡萄糖含量，繪制淀粉消化曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 茶多酚對(duì)小鼠餐后血糖反應(yīng)的影響

圖1～圖4分別為葡萄糖血糖反應(yīng)曲線及茶多酚對(duì)葡萄糖和三種不同淀粉餐后血糖反應(yīng)的影響。其中橫坐標(biāo)為灌胃時(shí)間，縱坐標(biāo)為相應(yīng)時(shí)間血糖值減去空腹血糖值所得數(shù)值。

圖1 茶多酚對(duì)葡萄糖引起餐后血糖反應(yīng)的影響

圖2 茶多酚對(duì)普通玉米淀粉引起餐后血糖反應(yīng)的影響

圖3 茶多酚對(duì)糯玉米淀粉引起餐后血糖反應(yīng)的影響

圖4 茶多酚對(duì)高直鏈玉米淀粉引起餐后血糖反應(yīng)的影響

由圖1可以看出，添加茶多酚對(duì)葡萄糖的餐后血糖反應(yīng)幾乎沒(méi)有影響。而由圖2～圖4可以看出，茶多酚的添加，對(duì)三種不同種類玉米淀粉所引起的小鼠血糖變化均有一定影響。其中對(duì)普通玉米淀粉和糯玉米淀粉所引起的血糖反應(yīng)具有明顯的抑制作用，顯著降低了餐后血糖峰值，分別達(dá)1.34mmol/L和0.95mmol/L。但對(duì)餐后血糖峰值出現(xiàn)的時(shí)間沒(méi)有影響，基本在15min左右即達(dá)到最高血糖值。而對(duì)于高直鏈玉米淀粉，茶多酚則明顯地提高了餐后血糖，并且使血糖峰值的出現(xiàn)延緩到了45min左右。由此結(jié)果可以看出，茶多酚對(duì)三種直鏈淀粉含量不同的玉米淀粉所導(dǎo)致的血糖反應(yīng)具有不同的影響，對(duì)于普通玉米淀粉和糯玉米淀粉血糖反應(yīng)的抑制作用部分可由茶多酚進(jìn)入體內(nèi)后對(duì)體內(nèi)消化酶類的抑制作用來(lái)解釋，其中主要作用酶類是α-淀粉酶。而對(duì)于高直鏈珠淀粉血糖反應(yīng)的影響，推測(cè)是茶多酚和淀粉在糊化過(guò)程中發(fā)生了相互作用而對(duì)淀粉的老化作用產(chǎn)生了影響，以致提高了淀粉在體內(nèi)對(duì)于消化酶的敏感性，從而促進(jìn)其消化，導(dǎo)致餐后血糖反應(yīng)的升高，并改變了血糖反應(yīng)峰值出現(xiàn)的時(shí)間。這一研究結(jié)果可有望為糖尿病人提供一種新的降低餐后血糖、緩和血糖波動(dòng)的有效途徑，對(duì)于糖尿病的防治具有積極意義。

2.2 茶多酚對(duì)淀粉體外消化的影響

圖5～圖7分別為不同濃度茶多酚對(duì)不同淀粉底物體外模擬消化的影響作用。由圖可以看出，在不同淀粉底物存在的情況下，茶多酚對(duì)其體外模擬消化的抑制作用不同，同時(shí)其抑制作用與茶多酚濃度有關(guān)。在以普通玉米淀粉為底物時(shí)，其抑制作用隨茶多酚濃度的增大而增大，可減少快速消化淀粉的量達(dá)50%左右;以糯玉米淀粉為底物，在茶多酚濃度小于0.4mg/mL時(shí)，抑制率隨濃度變化較大，而茶多酚濃度增大到0.8和1.6mg/mL時(shí)，其抑制作用變化不大。而對(duì)于高直鏈玉米淀粉，茶多酚濃度較小時(shí)，對(duì)淀粉消化尚有抑制作用，而隨茶多酚濃度增大，其抑制率減小，在茶多酚濃度達(dá)到0.8mg/mL及以上時(shí)，對(duì)高直鏈淀粉的消化起到了促進(jìn)作用，一定程度上促進(jìn)了淀粉的消化，推測(cè)可能是在糊化過(guò)程中，茶多酚與淀粉發(fā)生了某些相互作用，改變了淀粉對(duì)酶的敏感性。

圖5 茶多酚對(duì)普通玉米淀粉體外消化的影響

圖6 茶多酚對(duì)糯玉米淀粉體外消化的影響

圖7 茶多酚對(duì)高直鏈玉米淀粉體外消化的影響

3 結(jié)論

3.1 以茶多酚與淀粉的混合物灌胃小鼠，對(duì)小鼠餐后血糖反應(yīng)均有影響，且對(duì)三種不同淀粉的血糖反應(yīng)影響不同。對(duì)普通玉米淀粉和糯玉米淀粉的餐后血糖反應(yīng)均表現(xiàn)出抑制作用，對(duì)血糖峰值的出現(xiàn)時(shí)間沒(méi)有影響，作用較為一致。而對(duì)高直鏈淀粉作用較為不同，促進(jìn)了其血糖反應(yīng)，而延緩了血糖峰值出現(xiàn)的時(shí)間。

3.2 體外模擬淀粉消化實(shí)驗(yàn)在一定程度上驗(yàn)證了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，不同濃度的茶多酚對(duì)普通玉米淀粉和糯玉米淀粉均起到了一定的抑制作用，而對(duì)于高直鏈玉米淀粉，在濃度較低時(shí)具有抑制作用，高濃度時(shí)促進(jìn)了淀粉的消化。表明茶多酚對(duì)淀粉消化的影響與淀粉結(jié)構(gòu)有關(guān)。

3.3 茶多酚對(duì)不同淀粉消化的抑制機(jī)理尚不明確，有待在日后的研究中做進(jìn)一步闡述。

［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，張根義.茶多酚對(duì)淀粉酶抑制作用的研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，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，F(xiàn)ulgencio Saura-Calixto RsProf.A STARCH HYDROLYSIS PROCEDURE TO ESTIMATE GLYCEMIC INDEX［J］.Nutrition Research，1997，17(3):427-437.

［17］Patricia M Rosin，F(xiàn)ranco 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食物所引發(fā)的餐后高血糖是引發(fā)Ⅱ型糖尿病等代謝疾病的重要風(fēng)險(xiǎn)因子。由于食物加工的精細(xì)化和我國(guó)人群對(duì)于餐后高血糖的低耐受性，如何開(kāi)發(fā)低GI食物，降低餐后血糖對(duì)于防治此類疾病具有積極意義。慢消化淀粉能夠有效平和餐后血糖反應(yīng)，而目前對(duì)其研究主要集中在對(duì)淀粉本身的物理、化學(xué)和酶法改性上，還沒(méi)有一種能夠有效應(yīng)用于市場(chǎng)、顯著改善餐后高血糖的慢消化淀粉。茶在我國(guó)具有悠久而廣泛的飲用歷史，茶葉中的兒茶素是一種具有良好生物活性的多酚類物質(zhì)。許多研究表明，茶多酚能夠顯著抑制淀粉酶活性［1-3］，降低葡萄糖的產(chǎn)生速率［4-5］，改善胰島素敏感性，改善糖尿病及并發(fā)癥狀［6-8］。茶多酚灌胃小鼠12周后，能夠顯著降低血漿葡萄糖、胰島素、甘油三酯和游離脂肪酸水平，提高胰島素敏感性，保護(hù)產(chǎn)生胰島素的 β細(xì)胞［9］。茶多酚的抗氧化活性也能改善糖尿病大鼠體內(nèi)的氧化脅迫，使糖尿病并發(fā)癥狀顯著改善［10］。茶多酚的主要成分EGCG和ECG對(duì)小腸細(xì)胞的鈉離子依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)通道(SGLT1)具有抑制作用，也可以降低葡萄糖的吸收，改善糖尿病癥狀［11］。這些結(jié)果表明茶多酚具有潛在控制高血糖的功效。茶多酚還能夠在一定程度上抑制淀粉回生，對(duì)淀粉的消化性產(chǎn)生影響［13］。研究還發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的淀粉底物，茶多酚的抑制效果不盡相同［12］，說(shuō)明淀粉的結(jié)構(gòu)與茶多酚的作用具有一定的相關(guān)性。因此，本研究的目的在于檢測(cè)在不同淀粉底物存在情況下，茶多酚對(duì)餐后血糖反應(yīng)的影響，以期延緩淀粉消化速率，緩和血糖波動(dòng)，為糖尿病人提供一種行之有效的干預(yù)膳食。

2010-03-04 *通訊聯(lián)系人

王明珠(1986-)，女，在讀碩士研究生，研究方向:碳水化合物營(yíng)養(yǎng)與消化性。