恩施綠茶茶多糖對糖尿病模型大鼠血糖的影響*

鐘 靈 ，王振富，李玉山

（1．湖北民族學院附屬民大醫(yī)院，2．湖北民族學院醫(yī)學院，恩施445000）

恩施綠茶盛產(chǎn)于有“中國硒都”之稱的湖北恩施，因富含微量元素硒，故亦稱硒茶，質(zhì)地優(yōu)于普通綠茶。茶多糖（tea polysaccharide，TPS）是從茶葉中提取的多糖類化合物，具有增強免疫力、降血糖、抗輻射、抗血凝、抗血栓等功效［1，2］。目前，糖尿病的死亡率僅次于意外死亡和腫瘤死亡，其治療藥物也很多，但大多不能根治，且副作用強。現(xiàn)在人們已經(jīng)更多的注意到一些降糖植物上，把它用來預防及輔助治療糖尿病。我國和日本民間均有用粗老茶治糖尿病的傳統(tǒng)［3］，茶葉愈粗老治糖尿病的效果愈好。為探討恩施綠茶在預防及輔助治療糖尿病方面的作用，我們從綠茶中提取了茶多糖粗品，進行了一系列的實驗研究。

1 材料與方法

1．1 材料

1．1．1 主要試劑和儀器 FBG試劑盒由美國博晟公司提供，INS試劑盒由天津九鼎醫(yī)學生物工程有限公司提供，MDA、SOD及GSH-Px試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供，組織蛋白定量測定試劑盒由Bioresun公司提供，格列苯脲（HB-419）由蘇州長征制藥廠提供，四氧嘧啶由Sigma公司出品，ATP、NADP和G6PD購自巴貝賽克生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司，三羥甲基氨基甲烷購自上海生物工程有限公司，AEROSET 09D05-01全自動生化分析儀（美國），756型紫外分光光度計（上海分析儀器總廠），GC-1200 r放射免疫計數(shù)器（中國安徽科大創(chuàng)新股份有限公司）。

1．1．2 動物 Wistar大鼠，雄性，離乳2周齡，體重30～40 g（由湖北省實驗動物中心提供）。

1．1．3 綠茶茶多糖提取［4，5］綠茶由恩施自治州農(nóng)

業(yè)科學院提供，茶葉→取樣→磨碎（過40～50目篩）→溫水浸提→沉淀劑沉淀（95%乙醇）→離心得沉淀物→無水乙醇、丙酮、無水乙醚交替攪拌洗滌2次→真空干燥→得粗茶多糖→稱量（采用雙道束原子熒光光譜法測定硒的含量為 1．9478μg／g）。

1．2 實驗方法

1．2．1 糖尿病模型的建立［6］將離乳2周齡大鼠平衡喂養(yǎng)2周，禁食12 h后，經(jīng)腹腔一次性注射四氧嘧啶，劑量為150 mg／kg bw，3 d后在禁食條件下尾靜脈取血測血糖值、用糖尿試紙檢測鼠尿，選擇空腹血糖在12．00 mmol／L以上、尿糖呈強陽性（＋＋＋）的大鼠為糖尿病模型大鼠，正常對照組的空腹血糖值均在 6．00 mmol／L以下。

1．2．2 實驗分組及處理 將大鼠分為6組（n＝10），其中一組為正常對照組，其他糖尿病模型大鼠隨機分為糖尿病模型組，陽性對照藥（HB-419）組和茶多糖（TPS）低、中、高濃度劑量組。綠茶茶多糖灌胃劑量（100、300、500 mg／kg bw）；陽性對照藥組灌胃HB-419，給藥劑量（2 mg／kg bw）；正常對照組和糖尿病模型組同時灌胃等容量蒸餾水。各組每天給藥一次，持續(xù)4周后終止實驗，斷頭采血檢測空腹血糖和酶活性的變化，并取其器官測定器官系數(shù)。

1．2．3 測定指標和方法 （1）血糖：采用葡萄糖氧化酶-過氧化酶法；（2）胰島素（insulin，INS）：采用放免法按說明書操作；（3）血清中氧自由基和酶：采用硫代巴比妥酸顯色法檢測丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量，黃嘌呤氧化酶法測定超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD），二硫代二硝基苯甲酸法測定谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px），嚴格按照試劑盒說明書操作比色測定；（4）肝葡萄糖激酶活性的測定參考［7，8］：實驗結(jié)束后，迅速處死動物，摘取肝臟，用預冷的生理鹽水沖洗除去血液，濾紙吸干稱重，加9倍緩沖液，在低溫（冰水）中用玻璃研磨器研磨制成10%的組織勻漿，高速離心取上清液冷凍保存待測；（5）器官系數(shù)計算參照楚晉等［9］的方法：器官系數(shù)＝100ⅹ臟器濕重／動物體重。

1．3 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果

2．1 對血糖的影響實驗

在本實驗室條件下，糖尿病模型大鼠在無任何干預措施的條件下病情呈進行性惡化，F(xiàn)BG水平逐漸升高，與對照組比較達極顯著水平（P＜0．01）；采用綠茶茶多糖灌胃后，與糖尿病模型組比較各濃度劑量組在不同時期均呈現(xiàn)出明顯降低FBG作用（P＜0．05，P＜0．01，表 1）

Tab．1 Effect of TPSon blood glucose of diabetic rats（±s，n＝10）

Tab．1 Effect of TPSon blood glucose of diabetic rats（±s，n＝10）

FBG：Fasting blood glucose；TPS：Tea polysaccharide**P＜0．01 vs control group；＃P＜0．05，＃＃P＜0．01 vs diabetes group

Group Dosage（mg／kg bw）FBG（mmol／L）Before After 1 week After 2 weeks After 4 weeks Control 0 5．64±0．49 5．36±0．51 5．76±0．44 5．94±0．39 Diabetes 0 12．32±1．15 14．48±2．05** 16．75±2．16** 17．69±2．66**L-TPS 100 12．46±1．32 13．68±1．95 11．33±0．98＃＃ 9．61±1．01＃＃M-TPS 300 12．87±1．18 13．01±2．01 10．64±1．02＃＃ 8．56±0．79＃＃H-TPS 500 12．55±1．25 12．62±1．34＃ 9．65±0．95＃＃ 7．35±0．87＃＃HB-419 2 12．62±1．35 12．11±2．04＃ 9．05±1．01＃＃ 6．85±0．95＃＃

2．2 對糖尿病模型大鼠體質(zhì)量和脾臟胸腺系數(shù)的影響

經(jīng)過持續(xù)4周的實驗觀察，糖尿病模型大鼠體質(zhì)量的增長速度較對照組明顯變慢（P＜0．01），且脾臟胸腺系數(shù)降低明顯（P＜0．01）；與糖尿病模型組比較，綠茶茶多糖各劑量組大鼠體質(zhì)量的增長速度明顯變快，且脾臟胸腺系數(shù)上升明顯（P＜0．05，表 2）。

Tab．2 Effect of TPSon body weight，spleen and thymus index of diabetic ratsx±s，n＝10）

Tab．2 Effect of TPSon body weight，spleen and thymus index of diabetic ratsx±s，n＝10）

TPS：Tea polysaccharide**P＜0．01 vs control group；＃P＜0．05，＃＃P＜0．01 vs diabetes group

Group Dosage（mg／kg bw）Spleen index Thymus index Control 0 76．21±2．16 141．90±10．23 0．422±0．031 0．098±0．018 Diabetes 0 75．09±4．84 103．56±14．04** 0．289±0．061** 0．061±0．014**L-TPS 100 74．98±5．08 123．62±10．12＃ 0．373±0．044＃ 0．087±0．019＃M-TPS 300 75．97±4．83 131．03±9．97＃＃ 0．396±0．031＃＃ 0．096±0．018＃＃H-TPS 500 75．59±6．01 131．56±10．75＃＃ 0．389±0．051＃ 0．095±0．019＃＃HB-419 2 76．41±5．24 137．01±11．64＃＃ 0．387±0．053＃ 0．086±0．020 Body weight（g ）Before After 4 weeks＃

2．3 對糖尿病模型大鼠肝葡萄糖激酶活性和胰島素的影響實驗

與對照組比較，處于高糖狀態(tài)下的肝細胞內(nèi)肝葡萄糖激酶（glucokinase，GK）活力和INS的分泌明顯下降（P＜0．01），然而經(jīng)過持續(xù)4周的灌胃綠茶茶多糖后，GK活性有明顯的提高（P＜0．01，表3），而INS雖有升高但不明顯。

Tab．3 Effect of TPSon GK activity in livers and blood INS of diabetic rats（±s，n＝10）

Tab．3 Effect of TPSon GK activity in livers and blood INS of diabetic rats（±s，n＝10）

GK：Glucokinase；INS：Insulin；TPS：Tea polysaccharide**P＜0．01 vs control group；＃P＜0．05，＃＃P＜0．01 vs diabetes group

Group Dosage（mg／kg bw） GK（U／ml） INS（μU／ml ）Control 0 9．49±1．41 13．96±2．08 Diabetes 0 6．11±0．95** 9．17±1．31**L-TPS 100 8．14±0．95＃＃ 10．05±1．93 M-TPS 300 8．32±0．89＃＃ 10．08±1．79 H-TPS 500 8．49±0．81＃＃ 11．12±2．47 HB-419 2 7．68±1．14＃ 13．12±3．01＃＃

2．4 對糖尿病模型大鼠機體抗氧化功能的影響

與對照組比較，糖尿病模型組血清中MDA含量顯著增加、SOD及 GSH-Px活性明顯降低（P＜0．01）；與糖尿病模型組比較，綠茶茶多糖低、中、高濃度劑量組均能不同程度的提高SOD及GSH-Px的活性，減少 MDA的含量（P＜0．01，表 4）。

3 討論

糖尿病是一種常見的內(nèi)分泌代謝疾病，主要分為Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病。前者由胰島β細胞破壞而導致胰島素絕對缺乏所引起，后者為胰島素相對不足所致。有研究表明，茶多糖是α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的弱抑制劑，同時降低兔小腸刷狀緣囊泡的葡萄糖轉(zhuǎn)運活性，從而能夠通過延緩或減慢糖在腸道的消化和吸收來降低餐后高血糖［10］。其機理仍待進一步研究。本實驗采用四氧嘧啶造模糖尿病大鼠，結(jié)果模型大鼠在無任何干預措施的條件下病情呈進行性惡化，空腹血糖顯著升高，胰島素明顯降低，說明了模型的建立成功。血糖穩(wěn)態(tài)是保證器官組織生理功能正常的關(guān)鍵，高血糖環(huán)境往往伴隨肝、腎、脾等多種器官功能的減退。實驗結(jié)果表明，綠茶茶多糖能夠降低四氧嘧啶糖尿病模型大鼠的血糖，其作用機制主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

Tab．4 Effect of TPSMDA content and SOD，GSH-Px activity of diabuetic rats（ˉx±s，n＝10）

抗氧化能力強，對器官組織有保護作用。本實驗結(jié)果顯示：糖尿病模型大鼠體液中MDA含量明顯升高，SOD、GSH-Px活性顯著下降，這說明大鼠的器官組織生理功能在長期高糖環(huán)境中已受到損傷，經(jīng)過灌胃綠茶茶多糖后，血清中MDA含量明顯減少，SOD、GSH-Px活性顯著升高。這充分表明了綠茶茶多糖可通過清除體內(nèi)產(chǎn)生的過多自由基，提高機體抗氧化功能，對器官組織細胞功能的修復和保護起到重要作用。

增強機體免疫力。脾臟是各類免疫細胞居住的場所，也是對血源性抗原物質(zhì)產(chǎn)生免疫應(yīng)答的部位。胸腺是T細胞發(fā)育和建立細胞免疫的重要器官。一些免疫抑制劑可使其萎縮，免疫增強劑可使其增重。脾臟胸腺系數(shù)上升明顯是機體免疫力增強的一個重要參數(shù)。

本實驗還觀察了大鼠肝臟葡萄糖激酶活性，進一步從酶學水平揭示茶多糖降糖的機制，結(jié)果表明，綠茶茶多糖有類似胰島素的作用，能夠激活葡萄糖激酶，增強肝葡萄糖激酶活性發(fā)揮降血糖作用。葡萄糖激酶是己糖激酶的同功酶，它主要存在于成熟肝細胞和胰島β細胞中，肝葡萄糖激酶受胰島素調(diào)節(jié)，不受血糖濃度的影響，肝臟是糖代謝的重要器官，在肝臟糖代謝過程中，葡萄糖激酶（GK）催化葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖，KG活性異常在糖代謝紊亂的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，肝臟又是胰島素敏感器官，在胰島素作用下，肝臟糖異生和糖原合成增強，肝糖輸出降低，從而維持血漿葡萄糖濃度的穩(wěn)定。恩施綠茶資源豐富，且飲茶符合人們的飲食習慣，易于堅持，因此，恩施綠茶資源的利用有不可估量的價值。

［1］ 陳海霞，謝筆鈞．茶多糖對小鼠實驗性糖尿病的防治作用［J］．營養(yǎng)學報，2002，24（1）：85-86．

［2］ Tadakazu T，Tomoki U，Hitoshi K，et al．The chemical properties and functional effects of polysaccharides dissolved in green tea infusion［J］．Nippon Shokuhin Kagaku Kaishi，1998，45（4）：270-272．

［3］ 劉 強．茶的保健功能與藥用便方［M］．第二版，北京：金盾出版社，1990．31．

［4］ 孫慕芳，袁 丁，劉建軍．茶葉復合多糖提純技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學，2007，35（26）：8109-8110，8115．

［5］ 任 健，揚志宏，劉鐘棟．醇沉法提取茶多糖的研究［J］．山東食品發(fā)酵，2004，16（1）：33-35．

［6］ 徐叔云．藥理實驗方法學［M］．第三版，北京：人民衛(wèi)生出版社，2002．1065．

［7］ Matschinsky FM．Glucokinase as glucose sensor and metabolic signal generator in pancreatic beta-cells and hepatocytes［J］．Diabetes，1990，39（6）：647-652．

［8］ 周建新，鐘小林，李容芬，等．燙傷大鼠肝葡萄糖激酶、肌己糖激酶活性及紅細胞三磷酸腺苷含量的變化［J］．第三軍醫(yī)大學學報，1994，16（3）：178-181．

［9］ 楚 晉，李 斌，李 林，等．中藥復方962膠囊對老年雌、雄性大鼠肝臟過氧化脂質(zhì)及胸腺脾指數(shù)的影響［J］．中國中西醫(yī)結(jié)合雜志，2000，20（2）：126-128．

［10］全吉淑，尹學哲，及川和志．茶多糖降糖作用機制［J］．中國公共衛(wèi)生，2007，23（3）：295-296．