茯磚茶調(diào)節(jié)脂代謝和腸道菌群的研究進展

陳貴杰，謝旻皓，曾曉雄*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，江蘇南京 210095；2.南京財經(jīng)大學食品科學與工程學院/現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京 210023）

根據(jù)加工方法將中國茶葉主要分為六大類：綠茶（未發(fā)酵茶）、白茶和黃茶（輕微發(fā)酵茶）、烏龍茶（半發(fā)酵茶）、紅茶（全發(fā)酵茶）和黑茶（后發(fā)酵茶）[1]。與其他茶葉相比，黑茶因其復雜的微生物后發(fā)酵過程從而具有獨特的風味品質(zhì)。 黑茶又可以分為茯磚茶（Fuzhuan Brick Tea， FBT）、普洱熟茶、康磚茶和青磚茶等。 其中FBT 主要產(chǎn)于湖南省和陜西省，是邊疆藏族、蒙古族和維吾爾族等少數(shù)民族生活中必不可少的營養(yǎng)補充劑[2-3]。 其特點是經(jīng)過發(fā)酵階段，在FBT 表面和內(nèi)部形成獨特的“金花”，“金花”主要優(yōu)勢菌為冠突散囊菌（Aspergillus cristatus）。發(fā)酵后FBT 味道濃郁，具有獨特的香氣從而被越來越多的消費者接受和喜愛[4]。最近幾十年， 大量的研究表明FBT 具有多種生物活性，特別是抗肥胖和降脂活性成為研究的熱點， 同時越來越多的研究表明FBT 調(diào)節(jié)脂代謝的活性可能跟其調(diào)節(jié)腸道菌群活性相關(guān)。 文章對FBT 的調(diào)節(jié)脂代謝和腸道菌群研究進行了總結(jié)， 以提高對FBT 生物活性的認識，促進FBT 的進一步研究與開發(fā)利用。

1 調(diào)節(jié)脂代謝活性

由于飲食結(jié)構(gòu)的變化、 缺乏運動和攝入過多的卡路里， 肥胖作為慢性代謝疾病在過去幾十年中急劇增加， 被認為是世界范圍內(nèi)嚴重的醫(yī)學健康問題之一。 很多流行病學研究和臨床實驗都表明茶葉具有很好的抗肥胖活性[5]。 其中FBT 具有優(yōu)異的抗肥胖活性， 可以作為降脂減肥的潛在選擇。 動物實驗研究發(fā)現(xiàn)FBT 可以顯著抑制高脂膳食誘導的體重增加、 脂肪組織堆積、 脂肪細胞增殖、肝臟重量、肝臟脂質(zhì)沉積、胰島素抵抗，以及降低血清中總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇 （LDL-C） 和高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）[6-7]含量。 王蝶等[8]用高脂飲食誘導肥胖的大鼠模型比較FBT 和綠茶的抗肥胖作用，結(jié)果表明FBT 和綠茶均能降低食物利用率和體重增加，而FBT 在降低血清TG 水平的效果優(yōu)于綠茶。另外一項研究發(fā)現(xiàn)茯磚茶與山楂、蒲公英根、薄荷葉、茴香、橘子皮和洋甘菊以5:5:5:6:3:5:4 比例復配后可以顯著緩解高脂飲食誘導的高血脂癥和代謝紊亂[9]。 然而FBT 中具有抗肥胖的生物活性成分仍不清楚， 茶多酚一直被認為是茶葉中抗肥胖活性的主要成分。 體外實驗表明FBT 中的多酚成分對胰脂肪酶具有顯著的抑制活性， 半數(shù)抑制濃度（IC50）為 0.81 mg/mL[10]。 傅冬和等[11]研究了水、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇提取的FBT 組分的抗肥胖活性，結(jié)果表明所有FBT 提取物都可以激活過氧化物酶體增殖物激活受體 γ（PPARγ）和 PPARδ，并抑制法尼酯 X 受體（FXR）。 ZHOU 等[12]從 FBT中分離得到多酚組分，利用大鼠模型研究FBT 多酚的抗肥胖活性，結(jié)果表明FBT 多酚可以顯著調(diào)節(jié)高脂飲食大鼠的腸道炎癥、 腸道屏障和腸道菌群進而調(diào)節(jié)高脂膳食大鼠的脂代謝。 最近的研究發(fā)現(xiàn)FBT 中的多糖組分也可以顯著抑制高脂膳食誘導的代謝綜合征[13]。 另外一項研究表明FBT隨著貯藏年限的延長，對α-淀粉酶活性抑制能力降低而對脂肪酶的抑制能力增加，同時抑制α-淀粉酶活性與茶紅素、茶多酚的含量呈正相關(guān)，而抑制脂肪酶活性與茶多糖、 茶褐素的含量呈正相關(guān)[14]。 茶褐素是發(fā)酵茶中重要活性物質(zhì)[15]，F(xiàn)BT 中茶褐素也可以通過促進脂肪細胞產(chǎn)熱從而抑制高脂飲食誘導的小鼠肥胖[16]。 FBT 中不同組分抗肥胖活性具有特異性， 哪個組分具有調(diào)節(jié)脂代謝活性還需要進一步研究。

同時很多研究者對FBT 降脂減肥的分子機制進行了系列研究， 主要包括：（1）FBT 可以降低宿主內(nèi)毒素（Lipopolysaccharide， LPS）和慢性炎癥水平。 腸道中革蘭氏陰性菌釋放的LPS 可進入血液，通過激活 Toll 樣受體4（Toll-like receptors 4，TLR4）誘導炎癥、胰島素抵抗和代謝紊亂[17]。因此，降低LPS 和炎癥水平在預防代謝紊亂中起著重要作用。 FBT 可以顯著降低高脂飲食小鼠血清中LPS 水平并抑制其炎癥反應進而調(diào)節(jié)宿主脂代謝[7]。（2）FBT 緩解宿主氧化損傷。高脂飲食可能會導致宿主的氧化應激增加， 從而引發(fā)肝臟脂肪變性誘發(fā)許多其他代謝類疾病， 其中宿主的抗氧化酶是防御活性氧的主要酶， 在控制脂質(zhì)過氧化中起重要作用[18]。 FBT 及其活性成分可以顯著提高高脂膳食小鼠血清及肝臟中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD） 的活性從而降低小鼠的氧化損傷[19]。 （3）FBT 改善肝功能。 肝臟是脂肪生成和脂質(zhì)代謝的中心， 因此調(diào)節(jié)肝臟中與脂肪酸合成和脂質(zhì)代謝相關(guān)的基因表達水平可以調(diào)節(jié)脂代謝及預防肥胖[20]。FBT 可以通過降低谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）和谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）水平改善肝功能，同時可以降低肝臟中脂肪合成、積累相關(guān)基因的表達，增加脂肪酸氧化、分解代謝相關(guān)基因的表達，從而調(diào)節(jié)宿主脂代謝[13]。 （4）FBT 抑制消化酶活性。 脂肪酶在脂肪水解、吸收和代謝過程中起到了關(guān)鍵作用，因此抑制脂肪酶可以有效抑制人體對脂肪酸的吸收從而控制肥胖。FBT 中多酚組分與脂肪酶結(jié)合，造成酶結(jié)構(gòu)的改變， 從而起到對胰脂肪酶的抑制作用，其IC50為 0.81 mg/mL[10]。 （5）FBT 可以促進脂肪產(chǎn)熱，抑制脂肪沉積。 FBT 及茶褐素可以激活棕色脂肪組織并促使白色脂肪組織的褐變及促進脂肪組織產(chǎn)熱從而降低高脂飲食誘導的肥胖[16，21]。 （6）FBT調(diào)節(jié)腸道微生物群。 腸道菌群與機體生理功能密切相關(guān)，腸道菌群紊亂可能導致宿主代謝綜合征、肥胖等各類疾病[22-23]。很多文獻報道茶葉可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群進而有助于預防代謝類疾病[24]。 同樣，F(xiàn)BT 及其成分也可以改善肥胖小鼠的腸道菌群[7，13]。 LIU 等[25]用抗生素處理的偽無菌小鼠模型進一步驗證了FBT 的抗肥胖活性與腸道菌群的關(guān)系，結(jié)果表明FBT 可以顯著改善高脂飲食誘導的肥胖，而FBT 在偽無菌小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出有限的抗肥胖活性，因此腸道微生物在FBT 的調(diào)節(jié)脂代謝中起關(guān)鍵作用。

FBT 抗肥胖及調(diào)節(jié)脂代謝活性已經(jīng)被廣泛報道，然而FBT 調(diào)節(jié)脂代謝活性的研究仍然存在一些不足，主要包括：（1）FBT 經(jīng)過微生物的后發(fā)酵，F(xiàn)BT 的化學成分比其他類茶葉復雜得多， 是哪種成分具有抗肥胖活性有待深入研究。 FBT 中仍有許多未知化合物有待進一步分離、 純化和鑒定及活性評價。（2）很多研究表明發(fā)酵茶中茶褐素可能是其重要的活性物質(zhì)。FBT 也含有豐富的茶褐素，然而關(guān)于FBT 茶褐素的制備、結(jié)構(gòu)和生物活性的信息依然有限。（3）FBT 抗肥胖活性已經(jīng)經(jīng)過了大量的研究，然而其潛在分子機制尚不清楚，有待進一步研究。（4）FBT 降脂減肥的活性主要還是集中在細胞和動物實驗驗證上， 依然缺乏臨床數(shù)據(jù)作為支撐。

2 調(diào)節(jié)腸道微生物活性

腸道微生物在調(diào)節(jié)機體生理功能中起著至關(guān)重要的作用，更被視為“被遺忘的器官”[22，26]，同時腸道菌群可以作為連接飲食和宿主健康的重要橋梁。 尤其益生菌和益生元可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群進而影響宿主健康，因而受到越來越多的關(guān)注[27]。茶葉中多酚和多糖等成分均可以逃避消化系統(tǒng)的消化進入大腸與腸道菌群發(fā)生相互作用[3，28]，F(xiàn)BT 及其活性成分對腸道微生物的影響也受到了廣泛關(guān)注。體外實驗表明，F(xiàn)BT 或其組分可以通過降低厚壁菌門/擬桿菌門（Firmicutes/Bacteroidetes）的比率來調(diào)節(jié)腸道菌群組成， 同時可以減少Escherichia、γ-Proteobacteria_B38 等有 害腸道 微生物群的相對豐度， 促進 Bacteroides、Bifidobacterium、Faecalibacterium 等有益腸道微生物的增殖從而發(fā)揮其益生的活性[3，29-31]。此外，F(xiàn)BT及其組分可以調(diào)節(jié)腸道微生物群的代謝途徑和代謝產(chǎn)物，如FBT 水提物可以增加丁酸含量[29]，茯磚茶多糖及金花菌多糖可以顯著增加乳酸、 乙酸和丙酸的水平[3，32]，基于宏基因組測序研究結(jié)果表明純化的茯磚茶多糖成分可以促進腸道菌群的合成和優(yōu)化代謝途徑[33-34]。

腸道菌群與機體生理功能關(guān)系密切， 腸道菌群紊亂會誘導肥胖、糖尿病、高血壓、結(jié)腸炎等多種疾病[26]，因此維持腸道菌群平衡對保持機體健康、預防疾病具有重要意義。 越來越多的研究表明FBT 可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群發(fā)揮其生物活性，主要包括：（1）調(diào)節(jié)腸道菌群與抗肥胖活性。 腸道菌群在宿主的能量吸收、脂質(zhì)代謝及代謝類疾病中發(fā)揮關(guān)鍵作用[15，35]。 在高脂膳食誘導的肥胖小鼠模型中， 高脂可以顯著誘導小鼠腸道菌群紊亂，而FBT 可以通過增加腸道菌群的α 多樣性、降低厚壁菌門/擬桿菌門的比例、 增加 Lactobacillus、Bacteroides、Bifidobacteriaceae 等有益腸道微生物、抑制 Allobaculum、 Helicobacter、Ruminococcaceae、Peptococcaceae、 Peptostreptococcaceae、 Erysipelotrichaceae 等致病性腸道微生物進而調(diào)節(jié)宿主脂代謝[25，36-37]。 最近有研究發(fā)現(xiàn) FBTPS 可以逆轉(zhuǎn)高脂膳食誘導的腸道微生物多樣性降低、 抑制Erysipelotrichaceae、 Coriobacteriaceae、 Streptococcaceae 的增殖， 同時茯磚茶多糖可以調(diào)節(jié)44個與代謝綜合征呈顯著性相關(guān)的關(guān)鍵操作分類單元（OTU）[13]。李秀平等[38]研究表明 FBT 通過調(diào)節(jié)腸道菌群和膽汁酸代謝從而調(diào)節(jié)大鼠的脂代謝。ZHOU 等[12]利用肥胖大鼠模型和糞菌移植實驗進一步證明FBT 多酚組分抗肥胖活性依賴于腸道菌群， 并且其調(diào)節(jié)脂代謝的活性與腸道中Akkermansiamuciniphila、Alloprevotella、Bacteroides、Faecalibaculum 相關(guān)。 （2）調(diào)節(jié)腸道菌群與免疫活性。 腸道菌群在宿主的免疫系統(tǒng)發(fā)育和成熟中發(fā)揮著重要作用， 腸道菌群紊亂會破壞宿主免疫系統(tǒng)[39]。 茯磚茶多糖、金花菌胞內(nèi)和胞外多糖均可通過調(diào)節(jié)腸道菌群及改善腸道屏障進而增加免疫抑制小鼠的免疫功能[40-42]。 （3）調(diào)節(jié)腸道菌群與抗炎活性。結(jié)腸炎是一種慢性炎癥性腸道疾病，主要包括潰瘍性結(jié)腸炎（UC）和克羅恩?。–D）。盡管結(jié)腸炎的發(fā)病機制依然不清楚， 但是越來越多的研究表明腸道菌群紊亂、 腸道屏障損傷與結(jié)腸炎發(fā)病進程具有高度相關(guān)性[43]。 茯磚茶多糖和金花菌多糖均被報道可以緩解葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導的結(jié)腸炎， 同時可以調(diào)節(jié)結(jié)腸炎小鼠模型的腸道菌群， 并且相關(guān)性分析和糞菌移植結(jié)果均表明腸道菌群改變有助于結(jié)腸炎的改善[44-45]。

FBT 調(diào)節(jié)腸道菌群的研究已經(jīng)被廣泛報道，然而相關(guān)研究依然需要進一步改進， 主要包括：（1）一些研究表明FBT 活性與調(diào)節(jié)腸道微生物群有關(guān)。 雖然可以通過相關(guān)性分析和偽無菌動物模型進行分析， 但是依然需要利用無菌小鼠和糞菌移植實驗進一步驗證。（2）FBT 在體內(nèi)調(diào)節(jié)腸道菌群的研究主要依靠擴增子二代測序技術(shù)， 然而這種技術(shù)不能鑒定到腸道菌群的種屬， 因此急需要利用宏基因組測序技術(shù)進一步挖掘發(fā)揮作用的關(guān)鍵菌種。 （3）FBT 調(diào)節(jié)腸道菌群主要集中在FBT調(diào)節(jié)腸道菌群的研究， 然而腸道菌群如何進一步改善宿主健康的研究尚未見報道， 因此需要利用宏基因組學結(jié)合代謝組學、 轉(zhuǎn)錄組學及蛋白組學等技術(shù)進一步挖掘FBT 通過調(diào)節(jié)腸道菌群改善宿主健康的分子機制。

3 結(jié)論

FBT 在中國南部和西部邊境地區(qū)作為傳統(tǒng)飲料而被廣泛飲用，因其獨特的風味及保健功能引起了越來越多的關(guān)注， 促進了越來越多關(guān)于FBT 的研究， 特別在FBT 生物活性方面取得了很多重要進展。 其中降脂減肥是FBT 最重要的藥理功能，同時也是FBT 研究最多的活性， 然而FBT 調(diào)節(jié)脂代謝活性的研究仍然存在一些不足， 如FBT 中降脂減肥活性成分鑒定，F(xiàn)BT 調(diào)節(jié)脂代謝機制的挖掘等急需進一步的研究。 最近幾年，隨著測序技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)BT 調(diào)節(jié)腸道菌群的益生活性逐步被研究者重視， 但總體研究處于初步階段，F(xiàn)BT 調(diào)節(jié)腸道菌群的關(guān)鍵種屬及腸道菌群改善宿主健康的分子機制均不清楚。 因此文章綜述了FBT 調(diào)節(jié)脂代謝和腸道菌群的研究進展以增加人們對FBT 生物活性的認識的同時， 并指出了研究中的不足， 從而促進FBT 的進一步研究與開發(fā)利用。