安化黑茶的降脂減肥功效及作用機(jī)理

李勤，熊立瑰，晏玲玲，翟玉珂，劉仲華

國(guó)家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙410128

安化黑茶是一種后發(fā)酵茶，因其獨(dú)有的加工原料、工藝和環(huán)境，造就了安化黑茶獨(dú)特的風(fēng)味品質(zhì)和顯著的降脂減肥等健康屬性。

安化黑茶包括茯磚茶、黑磚茶、花磚茶，天尖、貢尖、生尖，以及千兩茶（亦稱(chēng)花卷茶）系列，其主要功能成分包括兒茶素類(lèi)化合物及其衍生產(chǎn)物、黃酮、酚酸、茶色素、多糖、生物堿、萜類(lèi)化合物、氨基酸等。安化黑茶中的功能成分主要源自?xún)煞矫?，一方面是茶?shù)自然生長(zhǎng)代謝過(guò)程中形成的化合物；另一方面是在安化黑茶的生產(chǎn)過(guò)程中，多種微生物在濕熱作用下發(fā)生水解、酶促氧化等化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的新成分，這些新成分可能對(duì)安化黑茶的保健功效起到重要作用。

1 安化黑茶降脂減肥的功能成分

1.1 兒茶素類(lèi)化合物及其衍生產(chǎn)物

兒茶素是茶葉中黃烷醇類(lèi)物質(zhì)的總稱(chēng)，占多酚類(lèi)化合物總量的60%～80%，是茶葉中的主要功能成分。在安化黑茶加工過(guò)程中，茶多酚/兒茶素類(lèi)化合物經(jīng)水解、氧化、環(huán)裂解等途徑可形成多種兒茶素衍生產(chǎn)物。目前已從安化黑茶中分離鑒定出多種新型兒茶素衍生產(chǎn)物，包括Fuzhuanin AF、planchol A、xanthocerin、(R)-6-oxo-4-((2R,3R)-3,5,7-trihydroxychroman-2-yl)-3,6-dihydro-2H-pyran-2-carboxylicacid、teadenol A、teadenol B和teasperin等[1-4]。兒茶素衍生產(chǎn)物的種類(lèi)與加工過(guò)程中微生物種類(lèi)有關(guān)，真菌修飾EGCG的產(chǎn)物主要為Fuzhuanin A、Fuzhuanin D和teasperin，而xanthocerin和Fuzhuanin B是細(xì)菌代謝EGCG的特有產(chǎn)物[5]。茶黃素、茶紅素、茶褐素由兒茶素類(lèi)化合物聚合而成，其中茶黃素是加工過(guò)程中多酚氧化酶作用下氧化聚合而成；茶紅素是一類(lèi)復(fù)雜的不均一性酚性化合物的總稱(chēng)，具有聚合度高、分子量大、金屬離子絡(luò)合能力強(qiáng)、在體內(nèi)不易酶解和糖苷化等特點(diǎn)；茶褐素是一類(lèi)復(fù)雜的高聚復(fù)合物，其顏色為棕褐色或褐紅色，分子量不均一，通常認(rèn)為茶褐素是由兒茶素類(lèi)化合物、茶黃素、茶紅素進(jìn)一步氧化聚合而成，并常絡(luò)合多糖蛋白復(fù)合物。

1.2 黃酮類(lèi)及其衍生產(chǎn)物

茯磚茶中的黃酮類(lèi)及其糖苷類(lèi)主要以糖苷形式存在。Li等[6]分離出11種化合物，包括chafurosides A and B、vitexin-2"-α-L-rhamnopyranoside、nicotiflorin、rutin、kaempferol-3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)-O-α-Lrhamnopyra nosyl-(1→6)-O-β-D-glucopyranoside]等。陸英等[7]采用高速逆流色譜與制備液相聯(lián)用技術(shù)分離了茯磚茶中15個(gè)黃酮類(lèi)化合物，包括芹菜素-6,8-二-C-β-D-葡萄糖、芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖、芹菜素-7-O-β-D-半乳糖-8-C-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖-(1-3)-鼠李糖-(1-6)-葡萄糖、山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖-(1-3)-α-L-鼠李糖-(1-6)-β-D-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-α-L-鼠李糖-8-C-β-D-半乳糖、蘆丁、山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖(1-6)-β-D-葡萄糖苷、Camelliquercetiside A、楊梅素3-O-β-D-葡萄糖苷、異牡荊苷、牡荊苷、槲皮素3-O-β-D-葡萄糖苷、Camelliquercetiside C、山奈酚-3-O-β-D-半乳糖苷。近年來(lái)，研究人員從茯磚茶中還新分離出多個(gè)碳苷黃酮，包括chafurosides A、chafurosides B、牡荊素-2"-α-L-鼠李糖苷等[1]。Zhu等[2]分離出7種化合物，包括quercetin、kaempferol、myricetin等。Acylglycosides flavones（AGFs）也從FBT中分離出來(lái)，即camelliquercetiside E、camelliquercetiside F、camellikaempferoside D和camellikaempferoside D[8]。Tian等[9]鑒定了camellikaempferoside A具有抗增殖活性，由于?；Y(jié)構(gòu)和糖基構(gòu)象，AGFs對(duì)α-葡萄糖苷酶和HMG-CoA還原酶具有很大的抑制活性。此外，AGFs及其代謝物可能是調(diào)節(jié)血糖和血脂的重要成分[8]。

1.3 酚酸類(lèi)及其衍生物

酚酸及其衍生物是茶中的重要化合物。其中，沒(méi)食子酸（GA）是茶中最重要的特征酚酸之一。除GA外，還有4種酚，包括2,5-dihydroxybenzoic acid、phloroglucinol、pyrogallol和gallicin[2]。Luo等[1]鑒定了5種簡(jiǎn)單酚類(lèi)物質(zhì)，包括5,7-dihydroxycoumarin、(7R,8S)-dihydrodehydrodiconiferyl alcohol 9-O-β-D-glucopyranoside、p-coumaric acid、2,3-dihydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-propan-1-one、benzyl 2-neohesperidosyloxy-6-hydroxybenzoate。此外，在茯磚茶中還發(fā)現(xiàn)了3-methoxy-4,5-dihydroxy-benzoic acid（MDBA）和3,4-dihydroxy-benzoic acid（DBA）[10]。安化黑茶中酚酸類(lèi)物質(zhì)的研究逐漸增加，發(fā)現(xiàn)了多種酚酸，包括2,5-二羥基苯甲酸、間苯三酚、鄰苯三酚、沒(méi)食子酸、水楊酸、3-甲氧基-4,5-二羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸、4-三羥基苯甲酸、對(duì)香豆酸、對(duì)羥基肉桂酸乙酯、2,3-二羥基-1-(4-羥基-3-甲氧基苯基)-丙烷-1-酮和4-(磺氧基)苯甲酸乙酯等[1,10-12]。

1.4 茶多糖

多糖是一種高分子聚合物，主要由甘露糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖組成。由于單糖之間不同的糖苷鍵、糖單元序列、聚合程度和分支，造成了多糖不同于蛋白質(zhì)和核酸的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。茶多糖是復(fù)合多糖，是一種與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起的酸性蛋白糖，在原料粗老的茶葉中含量較高，是茯磚茶中非常重要的功能活性成分之一，且含量較為豐富。武曉英等[13]對(duì)多種黑茶的茶多糖含量進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)茯磚茶中茶多糖的含量高于康磚茶、千兩茶和六堡茶。庫(kù)爾班·吾斯曼等[14]同樣發(fā)現(xiàn)茯磚茶中茶多糖含量最高，可達(dá)7.75%。茯磚茶多糖主要包含中性糖、糖醛酸、蛋白質(zhì)3種成分，總量占茶多糖總量的70%左右。其中，對(duì)其生物活性起重要作用的糖醛酸含量維持在22%～35%[15]。多糖類(lèi)化合物是茯磚茶等安化黑茶的重要功能性成分，主要是通過(guò)微生物在發(fā)酵類(lèi)黑茶（如茯磚茶）發(fā)酵加工與后期儲(chǔ)藏過(guò)程中代謝形成的。

1.5 生物堿

生物堿是一類(lèi)含氮的堿性有機(jī)化合物，在植物界分布廣泛。目前已發(fā)現(xiàn)至少有50多個(gè)科120個(gè)屬以上的植物中含有生物堿，已發(fā)現(xiàn)和分離出的生物堿有近6 000種。茶是自然界中嘌呤類(lèi)生物堿含量較高的植物之一，生物堿含量占茶葉干重的1%～4%。安化黑茶中的生物堿主要包含咖啡堿、可可堿和茶堿，其中以咖啡堿含量最高。羅珍美[16]研究發(fā)現(xiàn)，茯磚茶中含有可可堿，而咖啡堿是目前從黑茶中分離出來(lái)的主要生物堿類(lèi)物質(zhì)。

1.6 萜類(lèi)

萜類(lèi)化合物是促進(jìn)植物生物活性的重要成分。Luo等[1]從茯磚茶中分離了2種倍半萜，即dihydrophaseic acid及其異構(gòu)體5-(3,8-dihydroxy-1,5-dimethyl-6-oxabicyclo[3,2,1]oct-8-yl)-3-methyl-2(E),4(E)-pentadienoic acid；8種三萜類(lèi)化合物，包括2-hydroxydiplopterol、canophyllol、3β,6α,13β-trihydroxyolean-7-one、β-amyrone、β-amyrin、friedelin、3β-O-(8-hydroxyoctanoyl)-12-oleanene、3β-acetoxy-6α,13β-dihydroxyolean-7-one，同時(shí)，還從茯磚茶中分離出新的類(lèi)異戊二烯3R,9R-oxido-5-megastigmene和norisoprenoid glycosides，即roseoside和icariside B5[1,17]。此外，從茯磚茶中分離到的α-phytol和α-tocopherol，也被分類(lèi)為萜類(lèi)和萜類(lèi)衍生物[18]。

2 安化黑茶降脂減肥功效

2.1 安化黑茶水提物的降脂減肥作用

近年來(lái)，肥胖和高血脂癥的發(fā)病率在世界范圍內(nèi)不斷上升，已成為主要的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一。流行病學(xué)調(diào)查表明，安化黑茶具有顯著的降脂減肥作用[10,19-23]。越來(lái)越多的動(dòng)物和臨床試驗(yàn)也表明，茯磚茶可以通過(guò)顯著改善高脂飲食誘導(dǎo)動(dòng)物模型的體重增加、脂肪組織積累、脂肪細(xì)胞大小、肝臟重量、肝脂沉積，以及血清總膽固醇（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）水平等起到降脂減肥效果[6,24-25]。一方面，茯磚茶能顯著降低肥胖大鼠血清中瘦素含量，有效提高小鼠體內(nèi)的抗氧化水平，促進(jìn)皮下脂肪組織褐變以誘導(dǎo)能量消耗；另一方面，茯磚茶可以激活胰淀粉酶和蛋白酶，下調(diào)血清總蛋白（TP）水平，降低血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性，促進(jìn)脂肪分解，從而阻止體重增加，起到減肥作用。此外，體外研究表明，茯磚茶可以顯著改善細(xì)胞脂質(zhì)代謝，抑制α-淀粉酶、胰脂肪酶活性、前脂肪細(xì)胞分化及脂肪積累[26-28]。與綠茶相比，茯磚茶與綠茶均能降低食物利用率、脂肪系數(shù)和Lee氏指數(shù)，抑制大鼠體重的增長(zhǎng)，且效果顯著，但茯磚茶降低血清TG的效果要優(yōu)于綠茶[29]。

2.2 安化黑茶生物活性成分的降脂減肥作用

大量研究表明，茶多酚/兒茶素及其衍生物、茶多糖、生物堿及微生物代謝產(chǎn)物等茯磚茶水提物中的生物活性成分是茯磚茶抗肥胖和降血脂的主要功效成分。

茶多酚/兒茶素類(lèi)化合物一直被認(rèn)為是茯磚茶抗肥胖作用的主要成分。Ma等[30]研究發(fā)現(xiàn)，一方面茶多酚可抑制TC及TG的增加，降低LDL-C，升高HDL-C的含量；另一方面茶多酚可改變腸道菌群的結(jié)構(gòu)組成，與腸道菌群之間相互作用，產(chǎn)生短鏈脂肪酸、膽汁酸、氨基酸和TPs衍生的代謝物，從而局部和系統(tǒng)地發(fā)揮其生物學(xué)作用，對(duì)高脂血癥大鼠有預(yù)防作用。Zhou等[31]通過(guò)糞便微生物群移植實(shí)驗(yàn)證明，茯磚茶多酚增加了系統(tǒng)發(fā)育多樣性，降低了厚壁菌門(mén)/擬桿菌門(mén)比值，顯著減弱了高脂飲食誘導(dǎo)的腸道菌群紊亂，抑制肥胖。此外，兒茶素還通過(guò)降低大鼠體脂率和脂肪細(xì)胞大小，調(diào)節(jié)高脂飲食誘導(dǎo)的脂質(zhì)代謝紊亂，減少脂肪積累，降低肥胖大鼠體重[32]。

茶褐素是茯磚茶中兒茶素的重要氧化產(chǎn)物，由茶黃素和茶紅素進(jìn)一步氧化而成，具有良好的降脂減肥功效。Wang等[33]研究表明，茶褐素可通過(guò)提高短鏈脂肪酸（尤其是丁酸）水平改善腸道穩(wěn)態(tài)，改善脂質(zhì)和葡萄糖紊亂，降低喂養(yǎng)小鼠的體重。另外，茶褐素通過(guò)調(diào)節(jié)高糖飲食喂養(yǎng)大鼠盲腸微生物的多樣性和豐度，來(lái)降低體重和甘油三酯水平，說(shuō)明茯磚茶的茶褐素對(duì)抑制肥胖具有重要作用[34]。

茶多糖也能顯著預(yù)防高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠代謝綜合征，具有一定的降低大鼠血脂作用。侯仰鋒等[35]利用實(shí)驗(yàn)性高脂血癥大鼠模型研究表明，茶多糖可以明顯降低高脂血癥大鼠的血清總膽固醇、增強(qiáng)抗動(dòng)脈粥樣硬化因子、減少肝細(xì)胞內(nèi)脂肪沉積，并且能夠調(diào)節(jié)其肝臟中與脂代謝有關(guān)的Zn、Cu、Mg含量，使Zn/Cu比值趨于正常水平，對(duì)降低大鼠血脂有促進(jìn)作用。多糖的干預(yù)可以提高腸道菌群的多樣性，調(diào)節(jié)腸道菌群組成和代謝以緩解肥胖[36]。

茯磚茶生物堿是一種混合型可逆抑制劑。有研究表明，茯磚茶生物堿能有效降低脂肪肝水平，防止肝纖維化和脂滴積聚，咖啡堿能抑制脂質(zhì)吸收，在茯磚茶降脂減肥功效中起重要作用[37]。

茯磚茶中的一些微生物及其代謝產(chǎn)物通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群在預(yù)防肥胖中發(fā)揮關(guān)鍵作用。黃群等[38]研究發(fā)現(xiàn)，冠突散囊菌發(fā)酵液可以改善高脂飲食所導(dǎo)致的小鼠肝臟細(xì)胞體積增大與肝臟脂質(zhì)的異常堆積等病理狀態(tài)，有利于淀粉、蛋白質(zhì)的消化吸收，抑制脂肪分解和吸收，具有明顯的輔助降血脂作用。另外，通過(guò)食用從茯磚茶中分離出來(lái)的冠突散囊菌，可平衡腸道菌群、調(diào)節(jié)真菌和細(xì)菌組成、增加產(chǎn)生α-乳酸酯和丁酸酯的細(xì)菌，從而保護(hù)小鼠免于肥胖[39]。這些研究表明茯磚茶提取物及其成分具有抗肥胖作用，其機(jī)制與調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、改善肥胖相關(guān)炎癥、調(diào)節(jié)腸道菌群有關(guān)。

2.3 安化黑茶的降脂減肥機(jī)理

2.3.1 影響脂肪細(xì)胞，增加能量消耗

肥胖是由于食物攝入和能量消耗之間的不平衡引起的。除了控制食物攝入，增加能量消耗也是減肥的一個(gè)重要策略。脂肪組織主要由脂肪細(xì)胞（白色脂肪細(xì)胞和棕色脂肪細(xì)胞）組成，其中白色脂肪細(xì)胞（WAT）根據(jù)機(jī)體需求以脂肪酸的形式儲(chǔ)存和釋放能量，而棕色脂肪細(xì)胞（BAT）通過(guò)燃燒脂肪酸和葡萄糖等底物，對(duì)各種刺激做出反應(yīng)，產(chǎn)生熱量，增強(qiáng)能量消耗。據(jù)報(bào)道，茯磚茶可以通過(guò)增強(qiáng)BAT活性和WAT褐變，從而起到增加能量消耗、抑制肥胖的作用。Wang等[33]研究表明，茯磚茶中的兒茶素衍生產(chǎn)物茶褐素可通過(guò)增加解偶聯(lián)蛋白1（UCP1）刺激AMPK-PGC1α通路和調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸（SCFAs）增強(qiáng)BAT活性和WAT褐變，從而有效地促進(jìn)產(chǎn)熱基因和線粒體基因的表達(dá)，進(jìn)而增加能量消耗，減少脂肪堆積。Yoo等[40]研究發(fā)現(xiàn)，茯磚茶可下調(diào)關(guān)鍵成脂轉(zhuǎn)錄因子（C/EBPα、PPARγ和SREBP1c）及其下游靶基因（aP2和FAS），并上調(diào)棕色脂肪細(xì)胞特異性基因（包括解偶聯(lián)蛋白1）的表達(dá)，促進(jìn)皮下脂肪組織的褐變及能量消耗，從而抑制脂肪和肝臟組織中的脂肪生成。

2.3.2 調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝

脂質(zhì)代謝與肥胖的發(fā)生密切相關(guān)。固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1c（SREBP-1c）是調(diào)控脂肪酸和甘油三酯相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵脂肪生成轉(zhuǎn)錄因子，脂肪酸合酶（FAS）是脂肪酸生物合成途徑中的速率限制酶，SREBP-1c的高表達(dá)使FAS表達(dá)增加，導(dǎo)致肥胖和脂肪肝的發(fā)生。此外，CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α（C/EBP-α）是前脂肪細(xì)胞向成熟脂肪細(xì)胞分化的重要調(diào)節(jié)因子，C/EBP-α的缺失會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的脂肪異常。Li等[6]的研究表明，茯磚茶水提取物能降低與脂肪代謝相關(guān)的SREBP-1c、FAS和C/EBP-α的基因表達(dá)，降低血清TG、TC和LDL-C水平，顯著抑制高脂肪飼料飼喂肥胖大鼠體重增加和脂肪組織積累，抑制脂肪生成。敬娜娜等[41]研究表明，茯磚茶水提物可顯著降低脂肪合成關(guān)鍵基因FAS、CD36的相對(duì)表達(dá)，可明顯改善高脂引起的肝臟變性和脂滴沉積。因此，茯磚茶降脂減肥機(jī)制可能是通過(guò)抑制肝臟體內(nèi)脂肪合成關(guān)鍵基因的相對(duì)表達(dá)、減少脂肪合成，代謝通路中的關(guān)鍵酶和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的合成從而減少體內(nèi)脂肪的蓄積達(dá)到減肥的效果。過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）是配體激活的核受體和轉(zhuǎn)錄因子，能夠誘導(dǎo)肝細(xì)胞表達(dá)載脂蛋白、脂肪酸氧化酶系與脂蛋白脂酶等，從而促進(jìn)脂質(zhì)的氧化代謝，降低血脂濃度。法尼酯衍生物X受體（FXR）是一種膽汁酸受體和膽汁酸生物合成的生物感受器，有抑制和激活兩種模型，激活該類(lèi)受體可以抑制脂肪及膽固醇的合成，降低血液中脂肪的含量，證明茯磚茶有較強(qiáng)的降脂功能。宋魯彬等[42]研究表明，茯磚茶對(duì)PPAR受體具有顯著的激活作用。傅冬和等[43]通過(guò)高通量藥物篩選發(fā)現(xiàn)茯磚茶對(duì)FXR有抑制作用，且兒茶素EGCG及ECG單體可顯著激活FXR、PPAR受體，抑制脂肪及膽固醇的合成。因此，茯磚茶通過(guò)降低FAS、C/EBP-α、SREBP-1c等脂肪合成關(guān)鍵基因相對(duì)表達(dá)促進(jìn)脂肪酸氧化，從而降低脂質(zhì)合成，增加脂質(zhì)分解代謝，預(yù)防肥胖；通過(guò)調(diào)節(jié)增殖物激活FXR、PPAR受體抑制脂肪及膽固醇的合成，降低血液中脂肪的含量，促進(jìn)茯磚茶的抗肥胖作用。

2.3.3 調(diào)節(jié)腸道菌群

腸道菌群具有調(diào)節(jié)宿主生理和病理生理的功能，長(zhǎng)期高脂飲食引起的腸道菌群紊亂可能導(dǎo)致人類(lèi)和動(dòng)物肥胖。由于腸道菌群與宿主存在相互作用，腸道菌群在肥胖和其他代謝疾病中起重要作用。每天飲用茯磚茶或其提取物可調(diào)節(jié)腸道菌群，維持腸道健康和減輕肥胖。茯磚茶可有效抑制高脂飲食飼喂導(dǎo)致的小鼠肥胖，這可能是由于腸道菌群的調(diào)節(jié)，改變了腸道菌群的組成和多樣性，提高了有益細(xì)菌的相對(duì)豐度，減少了有害細(xì)菌的比例[44]。此外，在抗生素治療后，茯磚茶對(duì)微生物群耗盡的小鼠顯示出有限的抗致肥作用，這表明腸道菌群在茯磚茶的抗致肥活性中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[45]。冠突散囊菌通過(guò)增加小鼠腸道中醋酸鹽和丁酸鹽產(chǎn)生菌的數(shù)量，調(diào)節(jié)腸道真菌和細(xì)菌組成，有效調(diào)節(jié)腸道菌群和緩解肥胖。Liu等[46]研究發(fā)現(xiàn)，茯磚茶可通過(guò)AhR-pemt信號(hào)軸改善甘油磷脂代謝，提高血清中腸道微生物源芳香烴受體（AhR）配體、3-吲哚丙酸水平以及腸道產(chǎn)生AhR配體的梭菌科（Clostridiaceae）、乳酸桿菌科（Lactobacillaceae）等細(xì)菌的相對(duì)豐度，改善高脂飲食誘導(dǎo)的代謝紊亂。因此，茯磚茶可通過(guò)改變腸道菌群組成，增加腸道菌群的多樣性，改善相關(guān)宿主腸道功能來(lái)減輕和預(yù)防肥胖。