紅磚茶輔助降血糖功效研究

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所，湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心果茶分中心，湖北省茶葉工程技術(shù)研究中心，湖北武漢430064）

糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）是以高血糖為特征的代謝紊亂疾病，其常伴有腎功能衰竭、冠狀動脈心臟疾病、失明、缺血性腦病等并發(fā)癥，是嚴(yán)重危害人類健康的疾病之一[1]。隨著人口老齡化趨勢的加劇，DM發(fā)病呈快速增長趨勢，截至2015年末，全球DM患者超3.5億，我國確診的DM患者超1億人，該病已經(jīng)成為了我國主要的公共健康問題之一[2]。糖尿病在臨床上主要通過口服降血糖類藥物和注射胰島素治療，但上述藥物多為化學(xué)合成，存在較嚴(yán)重的毒副作用，且難以有效的預(yù)防并發(fā)癥[3]。因此，尋找一類天然、副作用小的輔助降糖物質(zhì)，是未來DM防治趨勢。

茶葉作為一種健康飲品，含有多種天然活性成分，近年來，其降血糖功效得到廣泛關(guān)注，研究表明，茶葉中茶多糖[4-7]、茶多酚[8-9]對DM老鼠有顯著的降血糖效果，對DM小鼠灌喂黃大茶[10]、茯磚茶[11]湯，亦能有效降低其血糖含量。紅（米）磚茶[12]，由軋制紅碎片末茶、切碎紅毛茶、紅片茶等加工而成，中國特有，湖北特產(chǎn)，在產(chǎn)區(qū)，人們有飲用紅磚茶防治DM的傳統(tǒng)，但缺乏實驗支撐。本研究參照《輔助降血糖功能評價方法》中動物實驗方法，對紅磚茶水提物輔助降血糖功效進行系統(tǒng)分析，以期了解紅磚茶對DM動物輔助降血糖功效，為后續(xù)紅磚茶在預(yù)防和防治DM中的應(yīng)用提供試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

旋轉(zhuǎn)濃縮儀：上海亞榮生化儀器廠；冷凍干燥機：江蘇新申寶科技有限公司；SpectraMax M2全能酶聯(lián)儀：美國MolecularDevices/MD公司；Eppendorf5804R離心機：德國Eppendorf公司；血糖儀及試紙：艾康生物技術(shù)杭州有限公司；鏈脲佐菌素：美國Sigma公司；胰島素：上海拜沃生物科技有限公司；甘油三酯、總膽固醇測定試劑盒：北京中生生物工程高技術(shù)公司提供。

1.2 供試樣品及前處理

1.2.1 樣品

紅磚茶（2007年生產(chǎn)）：湖北趙李橋茶廠有限公司。

1.2.2 前處理

將紅磚茶粉碎后，準(zhǔn)確稱取2 kg粉碎樣，按1∶8茶水比（g∶mL）加入沸水（100℃），保溫浸提 30 min，每隔10分鐘攪拌一次，紗布粗濾，得濾液與濾渣，濾渣繼續(xù)加入沸水[按茶水比 1∶7（g/mL）]，保溫浸提 20 min，中間攪拌一次，紗布粗濾，合并濾液，濾紙精濾，減壓濃縮至原體積的20%，于-20℃預(yù)凍后，冷凍干燥36 h，得茶粉410 g，得率為20.5%，密封包裝，-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 實驗動物

健康成年雄性SD大鼠，體重為130 g～150 g，上海西普爾-必凱實驗動物有限公司提供（批準(zhǔn)證號：SCXK<滬>2013-0016）。于華中科技大學(xué)實驗動物中心飼養(yǎng)（實驗動物設(shè)施許可證號：SYXK（鄂）2010-0057）。環(huán)境溫度20℃～26℃，相對濕度40%～70%。鼠維持飼料購自湖北天海飼料有限公司。高熱能飼料組成為：豬油10%、蔗糖15%、蛋黃粉15%、酪蛋白5%、膽固醇1.2%、膽酸鈉0.2%、磷酸氫鈣0.6%、石粉0.4%、鼠維持飼料52.6%。

1.4 劑量選擇與受試物給予方式

紅磚茶人體推薦量，成人60 kg每日飲用10 g干茶，即166.7 mg/（kg·d）。換算成凍干茶粉劑量=166.7×20.5%（得率）=34.2 mg/（kg·d）。動物實驗低、中、高劑量組分別按人體推薦量的2.5倍、5倍（大鼠與人的等效劑量）、10倍。

各劑量組受試物均當(dāng)天新鮮配制，方式如下：1）10倍劑量組：稱取3 420 mg茶粉加蒸餾水定容至100 mL；2）5倍劑量組：取50 mL上述10倍劑量組受試物加蒸餾水定容至100 mL；3）2.5倍劑量組：取50mL上述5倍劑量組受試物加蒸餾水定容至100 mL。

大鼠灌胃量1.0 mL/100 g·bw，樣品空白對照組和模型對照組同時給予同體積的純水。

1.5 實驗方法

1.5.1 正常動物降糖實驗

健康成年大鼠20只，按禁食3 h的血糖水平隨機分為對照組和劑量組。對照組給予溶劑，劑量組給予10倍劑量受試樣品，連續(xù)30 d，測空腹血糖值（禁食同實驗前），比較兩組動物血糖值。

1.5.2 高血糖模型降糖實驗

鏈脲佐菌素誘導(dǎo)胰島素抵抗糖/脂代謝紊亂模型法。健康成年大鼠75只，以初始血糖水平隨機分5個組，即空白對照組、模型對照組和3個劑量組，維持飼料飼養(yǎng)1周后，模型對照組和3個劑量組更換高熱能飼料，喂飼3周后，模型對照組和3個劑量組禁食24 h（不禁水），給予鏈脲佐菌素25 mg/kg·bw腹腔注射，注射量1 mL/100 g體重。注射后繼續(xù)給予高熱能飼料喂飼5 d。

1.6 有關(guān)指標(biāo)測定及計算

實驗期間大鼠每周稱體重1次；實驗結(jié)束，各組動物禁食3 h，檢測空腹血糖、糖耐量、血清胰島素及膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三脂（triglyceride，TG）水平。并計算血糖曲線下面積、胰島素抵抗指數(shù)。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用（SAS9.3軟件包）進行T檢驗、方差分析SNK檢驗（方差齊時）及Dunnett T3檢驗（方差不齊時）分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅磚茶水提物對正常大鼠空腹血糖、體重的影響

紅磚茶水提物對正常大鼠空腹血糖影響如表1所示。

實驗前后對照組與高劑量組空腹血糖水平均無顯著性差異，表明受試物對正常大鼠的空腹血糖水平無明顯影響。

紅磚茶水提物對正常大鼠體重影響如表2所示。

表1 紅磚茶水提物對正常大鼠空腹血糖水平的影響（X±SD）Table 1 Effects of Hongzhuan tea extracts on FBG of normal rats（X±SD）

表2 紅磚茶水提物對正常大鼠體重的影響（X±SD）Table 2 Effects of Hongzhuan tea extracts on body weight of normal rats（X±SD）

實驗開始時對照組與高劑量組體重?zé)o顯著性差異，自第一周末，高劑量組的體重顯著低于同期對照組體重，實驗結(jié)束時高劑量組增重顯著低于對照組，表明受試物對正常大鼠的體重有顯著控制作用。

2.2 紅磚茶水提物對高血糖大鼠血糖、體重的影響

2.2.1 高血糖大鼠模型判定

健康成年大鼠75只，以0、0.5 h血糖水平分5個組，即1個空白對照組、1個模型對照組和3個劑量組，每組15只，如圖1所示，實驗前正常對照組和模型對照組各組間大鼠血糖指標(biāo)均無顯著差異。

圖1 正常組和模型組大鼠實驗前后血糖及血糖曲線下面積Fig.1 The FBG and areas under the glucose curve of normal and molel rats before and after the experiment

采用鏈脲佐菌素（streptozocin，STZ）誘導(dǎo)胰島素抵抗糖脂代謝紊亂模型法，給模型對照組和低、中、高3個劑量組大鼠注射STZ，實驗結(jié)束時，如圖1所示，空腹血糖、經(jīng)口給予2.5g/kg·bw葡萄糖后，0.5 h、2 h血糖值及血糖曲線下面積模型對照組均顯著高于正常對照組，由此判定糖尿病動物模型成立。

2.2.2 紅磚茶水提物對高血糖大鼠糖耐性影響

紅磚茶水提物對高血糖大鼠糖耐性的影響如表3所示。在糖代謝紊亂模型成立的前提下，灌喂紅磚茶水提物的低、中、高3個劑量組與模型對照組相比，實驗結(jié)束時空腹血糖值分別下降了30.9%、38.7%、40.6%，0.5 h血糖值分別下降了22.6%、27.2%、38.5%，2 h血糖值分別下降了27.6%、23.5%、38.5%，血糖曲線下面積分別下降了25.4%、26.8%、38.7%，各血糖指標(biāo)均呈顯著性降低（p<0.05）。表明紅磚茶水提物能有效降低DM大鼠空腹血糖和改善糖耐性。

紅磚茶水提物對實驗大鼠血胰島素濃度和胰島素抵抗指數(shù)影響見表4。模型對照組的胰島素濃度和胰島素抵抗指數(shù)顯著高于正常對照組，說明本研究中所采用糖代謝絮亂模型在導(dǎo)致大鼠血糖指標(biāo)升高的同時，還刺激機體內(nèi)胰島素分泌，使得體內(nèi)胰島素水平顯著升高，進而導(dǎo)致胰島素抵抗指數(shù)也顯著升高。

紅磚茶水提物低、中、高劑量組與模型對照組相比，胰島素濃度和胰島素抵抗指數(shù)均顯著降低，其中胰島素濃度分別降低了26.3%、24.5%、40.4%，胰島素抵抗指數(shù)則分別降低了48.7%、52.2%、68.1%，說明紅磚茶水提物能夠有效降低DM大鼠的胰島素濃度和胰島素抵抗指數(shù)，其中高劑量組處理的胰島素抵抗指數(shù)降至與正常對照組相當(dāng)水平。

表3 大鼠實驗前后空腹血糖及血糖曲線下面積（X±SD）Table 3 The FBG and areas under the glucose curve of rats before and after the experiment（X±SD）

表4 紅磚茶水提物對糖尿病大鼠胰島素及胰島素抵抗指數(shù)的影響Table 4 Effects of Hongzhuan tea extracts on insulin concentration and insulin resistance index of DM rats

2.2.3 紅磚茶水提物對高血糖大鼠體重的影響

各組大鼠初始體重均一，基礎(chǔ)飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后，除正常對照組外其余4組均采用高熱能飼料喂養(yǎng)，結(jié)果如表5所示。

模型對照組各期大鼠體重與正常對照組無顯著性差異，說明本試驗采用糖代謝紊亂模型方法對大鼠體重?zé)o顯著影響；劑量組大鼠體重與正常對照組和模型對照組比較，低、中劑量組各期無顯著差異，而高劑量組大鼠體重在第一周末即顯著低于同期模型組和對照組體重，表明在正常飼料喂養(yǎng)的情況下，高劑量組紅磚茶水提物可顯著降低正常大鼠體重，這與2.1結(jié)果一致；在采用高熱能飼料喂養(yǎng)和鏈脲佐菌素誘導(dǎo)胰島素抵抗糖代謝紊亂情況下，第二、三、四周末及實驗結(jié)束時，高劑量組大鼠體重均顯著低于同期模型對照組，表明高劑量紅磚茶水提物可顯著降低DM大鼠體重。

表5 紅磚茶水提物對糖尿病大鼠體重的影響（X±SD）Table 5 Effects of Hongzhuan tea extracts on body weight of DM rats（X±SD）

表6 紅磚茶水提物對實驗大鼠中膽固醇和甘油三酯的影響Table 3 Effects of Hongzhuan tea extracts on TC and TG of experimental rats

2.2.4 紅磚茶水提物對實驗大鼠血脂指標(biāo)影響

不同組別大鼠血清膽固醇和甘油三酯水平如表6所示。

實驗結(jié)束時，模型對照組與正常對照組相比較，膽固醇、甘油三酯指標(biāo)均顯著升高（p<0.05），表明本實驗中所采用建模方法，在導(dǎo)致大鼠糖代謝紊亂的同時，亦會導(dǎo)致大鼠脂代謝紊亂；紅磚茶水提物3個劑量組與模型對照組相比，膽固醇、甘油三酯指標(biāo)均無顯著差異，說明針對DM大鼠，灌喂紅磚茶水提物不會導(dǎo)致其血脂指標(biāo)上升。

3 結(jié)論與討論

研究表明，灌胃紅磚茶水提物對于正常大鼠空腹血糖值無影響。采用鏈脲佐菌素誘導(dǎo)建立DM大鼠模型，在模型成立的前提下，3個紅磚茶水提物劑量組與模型對照組相比，空腹血糖、0.5、2 h血糖和血糖曲線下面積均顯著降低，提示該3組受試樣品空腹血糖、糖耐量指標(biāo)結(jié)果陽性；血清膽固醇、甘油三酯水平，無顯著性差異。根據(jù)《輔助降血糖功能評價方法》（國食藥監(jiān)?；痆2012]107號）規(guī)則“空腹血糖和糖耐量二項指標(biāo)中一項指標(biāo)陽性，且血脂（總膽固醇、甘油三酯）無明顯升高，對正常動物空腹血糖無影響，即可判定該受試樣品輔助降血糖功能動物實驗結(jié)果陽性”?？膳卸t磚茶水提物輔助降血糖功能動物實驗結(jié)果陽性。

與模型對照組相比，紅磚茶水提物還能顯著降低DM大鼠的胰島素濃度和改善胰島素抵抗（IR），其中高劑量組胰島素抵抗降至正常對照組水平。胰島素抵抗是指機體胰島素介導(dǎo)的葡萄糖攝取和代謝能力減低，包括胰島素的敏感性和反應(yīng)性下降，機體代償性的分泌過多的胰島素，表現(xiàn)為高血糖、高胰島素血癥，是糖尿病的重要發(fā)病基礎(chǔ)和顯著特征[13]，并與高血壓、高血脂、肥胖等心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，被稱為上述疾病的“共同土壤”[14]，因此，如何控制和改善機體的胰島素抵抗，對預(yù)防糖尿病，乃至整個心血管疾病具有重要意義。目前臨床上用于改善胰島素抵抗的藥物，因存在引發(fā)心血管疾病風(fēng)險而受到安全性關(guān)注[15]，而本實驗結(jié)果提示紅磚茶在改善胰島素抵抗方面具有一定的潛力。

在實驗大鼠成長過程中，與正常對照和模型對照相比，高劑量組紅磚茶水提物能顯著降低各期大鼠體重，而中、低劑量組則無差異，說明高劑量組紅磚茶水提物對正常大鼠和高血糖大鼠的體重增長有抑制作用，其原因是否僅與劑量相關(guān)，需要進一步研究分析。

糖尿病常會引起機體的脂質(zhì)代謝異常[16]。本實驗中，模型對照組大鼠血清中總膽固醇及甘油三脂含量顯著升高，說明機體的脂質(zhì)代謝處于紊亂狀態(tài)。而與模型對照組相比，3個劑量組大鼠的血脂指標(biāo)變化均不顯著，表明針對本次實驗中高血糖模型所引發(fā)的脂質(zhì)代謝絮亂，紅磚茶水提物改善效果有限。