摘要:黃大茶是我國獨有的一種茶類,以一芽四葉茶樹鮮葉為原料,具有獨特的干茶黃、湯色黃、葉底黃的“三黃”品質(zhì)。黃大茶健康功效顯著,具有降低血糖和血脂的作用,但以不同茶樹品種制成的黃大茶,其降糖、降脂功效是否存在差異尚不清楚。為此,選取了13個不同茶樹品種,按照黃大茶標(biāo)準(zhǔn)工藝制成干茶,通過測定其水提物對α-葡萄糖苷酶活性抑制率和對3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化的影響,比較其體外降糖、降脂功效。結(jié)果表明,降糖效果最佳的茶樹品種是黃金桂,α-葡萄糖苷酶IC50值為185.17 μg/mL。降脂效果最好的茶樹品種是柿大茶1號,茶湯處理后的3T3-L1前脂肪細(xì)胞中總膽固醇含量較對照組下降78.8個百分點,甘油三酯含量較對照組下降93.5個百分點。進(jìn)一步對茶樣進(jìn)行生化成分含量測定與多元統(tǒng)計分析表明,皖 茶91茶多糖含量最高,為5.59%,而茶農(nóng)98茶多糖含量僅為3.38%。PCA分析結(jié)果表明,金雞種和柿大茶1號在生化成分含量上與其他品種存在顯著差異,其中總兒茶素為主要貢獻(xiàn)物。相關(guān)性分析結(jié)果表明,茶多酚和茶多糖可能是影響不同茶樹品種黃大茶降糖功效的主要活性物質(zhì),而總兒茶素和茶多糖則是影響黃大茶降脂功效的物質(zhì)。綜上所述,本研究比較分析了不同茶樹品種黃大茶的降糖降脂功效和主要生化成分含量,將為以健康為導(dǎo)向的黃大茶品種篩選提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:黃大茶;篩選;降糖;降脂
中圖分類號:TS272.5;O625.31" " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A" " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號:1000-3150(2024)03-41-11
Comparative Analysis of Hypoglycemic and Lipid-lowering Efficacy of Large-leaf Yellow Tea Made from Different Tea Cultivars
LI Jiaxing, WANG Zhaoxia, LIU Shengrui, WEI Chaoling*, ZHU Junyan*
Anhui Agricultural University State Key Laboratory of Tea Plant Biology and Utilization / Key Laboratory of Tea Plant Biology and Tea Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Hefei 230036, China
Abstract: Large-leaf yellow tea is a unique tea in China. It is made from fresh leaves of four or five leaves with one bud. It has unique quality of yellow dry tea appearance, yellow soup and yellow infused leaves, and has significant hypoglycemic and lipid-lowering effects. However, there are few comparative studies on the effects of its hypoglycemic and lipid-lowering components. Therefore, in this study, 13 different tea cultivars were selected to make dry tea according to the standard process of large-leaf yellow tea. The inhibition rate of α-glucosidase activity and the effect on the differentiation of 3T3-L1 cells were used to compare their in vitro hypoglycemic and lipid-lowering effects. The contents of biochemical components in the water extract were further determined and multivariate statistical analysis was performed to explore the key hypoglycemic and lipid-lowering substances of large-leaf yellow tea. The results show that 'Huangjingui' had the best hypoglycemic effect, and the IC50 value was 185.17 μg/mL. The tea cultivar with the best lipid-lowering effect was 'Shidacha No.1'. After tea treatment, the total cholesterol content in 3T3-L1 preadipocytes decreased by 78.8 percentage points compared with the control group, and the triglyceride content decreased by 93.5 percentage points compared with the control group. The results of biochemical components of large-leaf yellow tea made from different cultivars show that the content of tea polysaccharide in 'Wancha 91' was the highest (5.59%), while tea polysaccharide content of 'Chanong 98' was only 3.38 %. The results of PCA analysis show that 'Jinjizhong' and 'Shidacha No.1' were significantly different from other cultivars in biochemical composition, with the total catechin content being the main contributor. The results of correlation analysis show that tea polyphenols and tea polysaccharides may be the main active substances affecting the hypoglycemic effect of large-leaf yellow tea, while total catechins and tea polysaccharides are the substances that affect the lipid-lowering effect of large-leaf yellow tea. In summary, tea polysaccharides may be the main active substances that affect the hypoglycemic effect of different tea cultivars, while free amino acids and theanine are the substances that affect the lipid-lowering effect. The results of this study provided a theoretical basis for the screening of health-oriented large-leaf yellow tea varieties.
Keywords: large-leaf yellow tea, screening, hypoglycemic, lipid-lowering
黃茶起源于明朝,興盛于清朝,其產(chǎn)地主要分布在安徽、廣東、四川、湖南等省份[1]。黃茶在風(fēng)味品質(zhì)、營養(yǎng)成分和藥理成分方面都具有獨特優(yōu)勢[2-4]。雖然黃茶在整個茶產(chǎn)業(yè)中市場占比較小,但近幾年來黃茶產(chǎn)銷量有較大提升,發(fā)展空間廣闊。
糖尿病是目前全世界最重要的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)之一,嚴(yán)重危害了人類的健康[5]。大量研究表明,茶葉中的多種活性成分能保護(hù)并修復(fù)胰島細(xì)胞,從而達(dá)到降血糖的目的[6]。相較于其他茶類,黃大茶降血糖[7]、降血脂、改善胰島素抵抗和糖尿病等功效顯著,日漸受到廣大消費者的關(guān)注和追捧[8]。韓曼曼[9]通過分別給高脂誘導(dǎo)后的小鼠飲用自來水和綠茶、紅茶、黃大茶茶湯25 d后發(fā)現(xiàn),黃大茶可以顯著降低小鼠空腹血糖水平,而飲用綠茶和紅茶茶湯的小鼠血糖水平并無明顯變化,提示黃大茶在降血糖方面優(yōu)勢顯著。岑冰冰等[10]發(fā)現(xiàn)黃茶多糖可抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性,表明黃茶多糖具有潛在的降血糖作用。
目前,全球有6億多肥胖人口和19億多超重的成年人,暴飲暴食、缺少運動和睡眠不足等不良習(xí)慣是引起肥胖的主要因素。因此,健康的天然食品如茶葉,逐漸受到廣大肥胖人士的青睞[11]。茶葉降脂作用主要通過減少能量攝入、促進(jìn)能量消耗、調(diào)節(jié)各組織的酶活力等方式進(jìn)行。歐陽建等[13]使用岳陽黃茶和綠茶水提物對高脂飲食大鼠進(jìn)行了8周干預(yù)發(fā)現(xiàn),岳陽黃茶可以降低與肥胖相關(guān)有害菌的增長和全身慢性炎癥,顯著改善脂質(zhì)代謝紊亂,從而有效預(yù)防高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖。肖力爭[14]發(fā)現(xiàn)采用高劑量君山銀針黃茶水提物處理脂肪變性L-O2細(xì)胞模型后,細(xì)胞內(nèi)的甘油三酯(TG)含量、培養(yǎng)基中AST及ALT活力水平均下降,與陽性藥物血脂康組處理的效果接近,表明黃茶能有效調(diào)節(jié)細(xì)胞脂質(zhì)代謝,減少細(xì)胞內(nèi)脂肪堆積。
隨著人們生活水平的提高和生活習(xí)慣的改變,健康問題越來越受到重視。目前大量研究表明,黃大茶在降糖降脂方面效果顯著,且研究重點多集中在黃茶與其他五大茶類的比較;而以不同茶樹品種鮮葉為原料制成的黃大茶,其降糖降脂作用是否存在差異尚不清楚。本文以金雞種、黃觀音、浙農(nóng)117等13個茶樹品種制成的黃大茶為研究對象,對其進(jìn)行體外降糖降脂效果及生化成分比較分析,將為以健康屬性為導(dǎo)向的黃大茶適制茶樹品種篩選提供理論依據(jù)。
1" 材料與方法
1.1" 主要材料與試劑
1.1.1" 試驗材料
選取安徽省合肥市廬江縣郭河鎮(zhèn)茶樹種質(zhì)資源圃中13個茶樹良種:桂綠1號、柿大茶1號、黃觀音、浙農(nóng)117、黃金桂、名山白毫、鄂茶5號、安徽3號、茶農(nóng)98、柿大茶黃種、舒茶早、皖茶91、金雞種。
1.1.2" 試驗試劑
兒茶素(C)、兒茶素沒食子酸酯(CG)、表兒茶素(EC)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、表沒食子兒茶素(EGC)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、沒食子兒茶素(GC)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、茶氨酸和咖啡堿等物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品,甲醇,乙腈,α-葡萄糖苷酶(上海源葉生物科技有限公司);福林酚(北京索萊寶科技有限公司);乙酸(上海躍勝貿(mào)易有限公司);阿卡波糖(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);諾唯贊通用植物總 RNA 提取試劑盒(南京諾唯贊生物科技股份有限公司);血漿TG試劑盒、血漿總膽固醇(TC)測試盒(南京建成生物工程研究所);胰島素注射液(天津諾和諾德制藥有限公司);IBMX、DEXA(上海西格瑪奧德里奇貿(mào)易有限公司);DMEM、High Glucose(Biological Industries,以色列)、改良油紅染色試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司);小牛血清(浙江天杭生物科技股份有限公司);3T3-L1前脂肪細(xì)胞(合肥工業(yè)大學(xué)第七代)。
1.2" 主要儀器與設(shè)備
電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)、超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司)、電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司,上海)、紫外分光光度計(賽默飛世爾科技公司、美國)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申生科技有限公司)、冷凍干燥機(美國Labconco公司)、高速液相色譜系統(tǒng)(Agilent,美國)、熒光定量 PCR 儀(美國Bio-Rad公司)。
1.3" 方法
將采摘的一芽四葉茶樹鮮葉按照黃大茶標(biāo)準(zhǔn)工藝加工,主要包括殺青(150 ℃炒至含水量為60%~70%),揉捻,初烘(120 ℃,30 min),悶黃(10%含水量,干悶1個月)和干燥(拉小火100 ℃,30 min;拉老火130 ℃,40 min)。
1.3.1" 水提物制備
參照《茶 水浸出物測定》(GB/T 8305—2013)[15]制得黃大茶水提物。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將水提物旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,濃縮液-80 ℃冷凍后,經(jīng)真空冷凍干燥制得凍干粉。
1.3.2" 生化成分測定
茶多酚與兒茶素含量參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》(GB/T 8313—2018)[16]測定,游離氨基酸總量參照《茶 游離氨基酸總量的測定》(GB/T 8314—2013)[17]測定,茶多糖含量參照劉冰[18]使用的苯酚硫酸法測定,咖啡堿含量參照《茶 咖啡堿測定》(GB/T 8312—2013)[19]測定,茶氨酸含量參照《茶葉中茶氨酸的測定 高效液相色譜法》(GB/T 23193—2017)[20]測定。
1.3.3" α-葡萄糖苷酶活性抑制率測定
參考Zhou等[7]的方法,用水將黃大茶凍干粉梯度稀釋至50、100、200、300、400、500、600、700 μg/mL,將50 μL稀釋后的茶湯和100 μL 0.02 mg/mL的α-葡萄糖苷酶〔溶于0.1 mol/L pH 6.9的磷酸鹽緩沖液(PBS)〕依次加入96孔酶標(biāo)板中,混合均勻后,在37 ℃下孵育10 min,對照組為阿卡波糖替換茶湯。孵育結(jié)束后,在測試孔中依次加入50 μL 5 mmol/L pNPG(溶于0.1 mol/L pH 6.9的 PBS),在37 ℃下孵育20 min,最后使用分光光度計在405 nm波長處讀取吸光度值。試驗組為茶湯+α-葡萄糖苷酶+pNPG,對照組為茶湯+pH 6.9的PBS+pNPG,背景組為α-葡萄糖苷酶+pH 6.9的PBS+pNPG,空白組為pH 6.9的PBS+pNPG。
α-葡萄糖苷酶抑制率(%)=[1-(Asample-Acontrol)/(Atest - Ablank)]×100
式中:Acontrol為對照組的吸光值,Asample為試驗組的吸光值,Atest為背景組的吸光值,Ablank為空白組的吸光值。測定不同質(zhì)量濃度茶湯對α-葡萄糖苷酶的抑制率,通過建立對數(shù)回歸曲線計算IC50值(μg/mL,抑制率為50%時樣品的質(zhì)量濃度)。
1.3.4" 3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化抑制
(1)細(xì)胞培養(yǎng)
3T3-L1前脂肪細(xì)胞培養(yǎng)于含10%小牛血清和1%青霉素-鏈霉素溶液的DMEM培養(yǎng)基中,在37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中保存培養(yǎng)。
(2)細(xì)胞的誘導(dǎo)分化
向96孔酶標(biāo)板中加入2 mL 5×104 cells/mL的3T3-L1前脂肪細(xì)胞,重復(fù)3次。當(dāng)細(xì)胞密度在90%時,用DMEM培養(yǎng)液(含0.25 μmol/L DEXA、0.5 mmol/L IBMX和5 μg/mL胰島素)進(jìn)行誘導(dǎo),處理組加入200 μg/mL不同茶樹品種制成的茶湯,對照組為未加茶湯處理。誘導(dǎo)2 d后,更換培養(yǎng)液并加入5 μg/mL胰島素再次進(jìn)行誘導(dǎo),此后每隔1 d更換1次培養(yǎng)液和胰島素;誘導(dǎo)8 d后,取樣進(jìn)行TC和TG含量測定。
(3)TC含量測定
細(xì)胞收集:用移液槍吸取制備好的細(xì)胞懸浮液,1 000 r/min離心10 min,棄上清液。用等滲緩沖液(0.1 mol/L pH 7.0~7.4的PBS)清洗細(xì)胞沉淀1~2次后,1 000 r/min離心10 min,棄上清液后,獲得細(xì)胞沉淀。
細(xì)胞破碎:向細(xì)胞沉淀中加入0.2~0.3 mL的勻漿介質(zhì)(0.1 mol/L pH 7.0~7.4的PBS),并進(jìn)行冰水浴超聲破碎(功率:300 W,3~5 s/次,間隔30 s,重復(fù)3~5次),獲得細(xì)胞勻漿液。
含量檢測:向96孔酶標(biāo)板中分別加入空白組(250.0 μL工作液+2.5 μL蒸餾水)、標(biāo)準(zhǔn)組(250.0 μL工作液+2.5 μL 5.17 mmol/L校準(zhǔn)品)和試驗組(250.0 μL工作液+2.5 μL樣品勻漿)處理樣品?;靹蚝螅?7 ℃孵育10 min,使用酶標(biāo)儀在510 nm處測定各孔吸光度(OD)值,按下式計算TC含量。
(4)TG含量測定
細(xì)胞收集和細(xì)胞破碎步驟同TC含量測定步驟。
含量測定:向96孔酶標(biāo)板中分別加入空白組(250.0 μL工作液+2.5 μL蒸餾水)、標(biāo)準(zhǔn)組(250.0 μL工作液+2.5 μL 2.26 mmol/L校準(zhǔn)品)和試驗組(250.0 μL工作液+2.5 μL樣品勻漿)處理樣品?;靹蚝螅?7℃孵育10 min,使用酶標(biāo)儀在500 nm處測定各孔OD值,按下式計算TG含量。
(5)總RNA的提取和反轉(zhuǎn)錄
參照諾唯贊通用植物總RNA提取試劑盒說明書進(jìn)行RNA提取。
根據(jù)測得RNA濃度,用RNase-free H2O將總RNA調(diào)整至相同濃度后進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,再用ddH2O將反轉(zhuǎn)錄后的cDNA稀釋成相同濃度,置于-20 ℃冰箱保存。
(6)qPCR測定PPARδ和FASN基因表達(dá)量
使用5 μL TB Green Mix、上下游引物各0.3 μL、3.2 μL ddH2O配制成8.8 μL預(yù)混液,使用移液槍吸取所有預(yù)混液于96孔PCR板的孔中,再向加入預(yù)混液的孔中分別加入1.2 μL 不同cDNA模板配制成10 μL體系,用透明PCR薄膜封住PCR板,短暫離心后進(jìn)行qPCR檢測。內(nèi)參基因為18S RNA,所用基因序列見表1。
1.4" 統(tǒng)計學(xué)分析
試驗所得數(shù)據(jù)通過Excel 2010計算分析,利用SPSS 27.0、GraphPad Prism 5.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析并采用One-Way ANOVA檢驗多組之間的差異顯著性,采用SIMCA-P14.1軟件進(jìn)行主成分分析(PCA)、偏最小二乘判別分析(PLS-DA),并基于變量投影重要性值(VIP)>1.0、P<0.05篩選差異成分。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 不同茶樹品種黃大茶α-葡萄糖苷酶活性抑制率比較
α-葡萄糖苷酶活性是評價藥物和天然植物提取物降糖效果的關(guān)鍵指標(biāo),而α-葡萄糖苷酶抑制劑阿卡波糖常作為陽性對照組藥物[7]。在本試驗中,通過將黃大茶配置成質(zhì)量濃度50~700 μg/mL茶湯,并測定其α-葡萄糖苷酶活性的抑制率。結(jié)果表明,隨著茶湯質(zhì)量濃度升高,α-葡萄糖苷酶活性顯著降低(表2)。IC50值是酶活性被抑制到最大活性的50%時處理樣品的質(zhì)量濃度,IC50值越小,表明處理物對酶抑制活性越強。本研究通過對α-葡萄糖苷酶的抑制率建立對數(shù)回歸曲線方程,計算不同茶樹品種黃大茶的α-葡萄糖苷酶IC50值(表3)。結(jié)果表明,各品種IC50值的范圍為185.17~312.70 μg/mL,其中黃金桂茶湯提取物對α-葡萄糖苷酶活性抑制效果最強,IC50值為185.17 μg/mL,而金雞種IC50值最高,為312.70 μg/mL,表明以黃金桂為原料制成的黃大茶降糖效果最佳。但各品種水提取物對α-葡萄糖苷酶活性的抑制效果均弱于陽性對照阿卡波糖。
2.2" 不同茶樹品種黃大茶提取物對3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化的影響
2.2.1" TC和TG含量測定結(jié)果
3T3-L1前脂肪細(xì)胞被廣泛應(yīng)用于研究肥胖等代謝性疾病研究,其被誘導(dǎo)后,胞內(nèi)會產(chǎn)生大量大小不等的環(huán)形脂滴,能夠模擬和研究脂肪細(xì)胞的生理功能[21]。為探討不同茶樹品種黃大茶水提物對3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化過程中脂質(zhì)積累的影響,用其200 μg/mL茶湯分別處理3T3-L1前脂肪細(xì)胞,對照組為未經(jīng)茶湯處理的3T3-L1前脂肪細(xì)胞,并測定處理后3T3-L1前脂肪細(xì)胞中TC、TG含量,將對照組的含量設(shè)為100%。與對照組相比,經(jīng)過黃大茶水提物處理的3T3-L1前脂肪細(xì)胞中的TC含量和TG含量均顯著降低(圖1),TC含量下降23.4~78.8個百分點,TG含量下降52.3~93.5個百分點。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),柿大茶1號制成的黃大茶抑制TC和TG合成效果最好,其處理后,3T3-L1前脂肪細(xì)胞內(nèi)TC和TG含量分別下降78.8和93.5個百分點;而鄂茶5號制成的黃大茶抑制效果最差,處理后的細(xì)胞中TC和TG含量下降23.4和52.3個百分點。
2.2.2" 不同茶樹品種黃大茶提取物對PPARδ和FASN基因表達(dá)的影響
PPARδ是過氧化物酶增殖體活化受體(Peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)中的成員,被認(rèn)為是脂肪生成的重要調(diào)控因子[22-23]。脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase, FASN)是肝臟中脂肪合成的重要酶,具有催化丙二酸單酰輔酶A和乙酰輔酶A(CoA)合成長鏈軟脂酸的功能[24]。因此,本研究對3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化過程中的主要功能基因PPARδ和FASN表達(dá)水平進(jìn)行了檢測(圖2)。結(jié)果表明,以不同茶樹品種黃大茶提取物處理后的3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化第八天時,細(xì)胞中PPARδ基因表達(dá)量相比于對照組均顯著降低,降低幅度最大的為桂綠1號,其次是安徽3號和皖茶91。此外,F(xiàn)ASN基因表達(dá)量也在桂綠1號提取物處理后的細(xì)胞中降低最多。
2.3" 不同茶樹品種黃大茶生化成分含量及其變異度比較與多元統(tǒng)計分析
進(jìn)一步對上述13個不同茶樹品種制成的黃大茶生化成分含量進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn),茶多酚含量最高的品種是黃觀音(24.42%),柿大茶1號含量最低(10.95%),變異系數(shù)為21.37%;游離氨基酸含量最高的品種是金雞種(3.06%),皖茶91含量最低(2.74%),變異系數(shù)為3.47%;茶氨酸含量最高的品種是黃觀音(2.04%),皖茶91含量最低(0.35%),變異系數(shù)為53.50%;總兒茶素含量最高的品種是舒茶早(128.18 mg/g),黃金桂含量最低(75.11 mg/g),變異系數(shù)為17.61%;咖啡堿含量最高的品種是安徽3號(5.42%),桂綠1號含量最低(2.04%),變異系數(shù)為26.80%;茶多糖含量最高的品種是皖茶91(5.59%),茶農(nóng)98 含量最低(3.38%),變異系數(shù)為13.58%(表4)。通過對上述物質(zhì)在不同品種中變異系數(shù)比較分析發(fā)現(xiàn),茶氨酸變異系數(shù)最大,而游離氨基酸變異系數(shù)最?。▓D3-A)。綜上說明,不同茶樹品種制成的黃大茶生化成分含量間存在一定差異,其中茶氨酸含量受品種因素影響最大。
為進(jìn)一步了解上述生化成分在13個不同茶樹品種中的變化情況,以測得的6種生化成分含量為變量進(jìn)行了PCA(圖3-B)和PLS-DA(圖3-C)分析。PCA得分圖結(jié)果表明,主成分PC1和PC2方差累計貢獻(xiàn)率為96.7%,可以較為直觀地反映出品種間差異。其中,金雞種和柿大茶1號與其他品種在得分圖上距離較遠(yuǎn),表明其在生化成分含量上與其他品種差異較大。在PLS-DA分析中,VIP值是否大于1是篩選關(guān)鍵差異代謝物的標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步通過計算上述6種生化成分VIP值(表5),共篩選出5種VIP值大于1的生化成分,分別為總兒茶素、茶多酚、茶多糖、咖啡堿和茶氨酸,提示其可能是影響不同茶樹品種黃大茶生化成分差異的關(guān)鍵物質(zhì)。
2.4" 不同茶樹品種黃大茶不同兒茶素成分含量及其變異度比較與多元統(tǒng)計分析
進(jìn)一步分析研究不同茶樹品種黃大茶兒茶素單體成分含量情況,結(jié)果見表6。GC和C含量最高的為金雞種,分別為25.12 mg/g和8.22 mg/g;EGC、EGCG、EC和ECG含量最高的為鄂茶5號,分別為55.23 mg/g、56.45 mg/g、22.71 mg/g和17.18 mg/g;GCG含量最高為安徽3號(14.48 mg/g);CG含量最高的為桂綠1號(33.50 mg/g)。由圖4-A可知,單體C在不同品種中變異系數(shù)最大,為41.17%,其次分別為GC、ECG、GCG、CG、EGCG、EC和EGC,變異系數(shù)分別為32.27%、25.28%、24.65%、24.61%、24.57%、23.53%和22.02%。綜上說明,除單體C受品種因素影響較大外,其余兒茶素單體成分在不同茶樹品種黃大茶間差異不大。
為明確13個茶樹品種制成的黃大茶中關(guān)鍵兒茶素單體成分,以測得的8種兒茶素單體含量為變量進(jìn)行了PCA(圖4-B)和PLS-DA(圖4-C)分析。通過PCA得分圖發(fā)現(xiàn),主成分PC1和PC2方差累計貢獻(xiàn)率為77.1%,鄂茶5號、茶農(nóng)98、柿大茶1號和桂綠1號與其他品種在得分圖上距離較遠(yuǎn),表明其在不同兒茶素單體成分上與其他品種差異較大。此外,通過從8種兒茶素中篩選VIP值大于1的兒茶素單體成分發(fā)現(xiàn),CG、EGC、EGCG和GC的VIP值均大于1(表7),提示其可能是影響不同茶樹品種制成的黃大茶兒茶素差異的關(guān)鍵單體成分。
2.5" 不同茶樹品種黃大茶生化成分含量與降糖、降脂效果的相關(guān)性分析
為進(jìn)一步探究降糖降脂活性與黃大茶生化成分含量之間的關(guān)系,本研究對13個不同茶樹品種制成的黃大茶主要成分含量與α-葡萄糖苷酶IC50值、TC和TG含量分別進(jìn)行了相關(guān)性分析。由表8可知,IC50值與茶多酚、總兒茶素、茶多糖呈負(fù)相關(guān),說明這些成分可能與黃大茶降糖活性存在一定關(guān)系,其中茶多酚與茶多糖相關(guān)性最高,相關(guān)系數(shù)r分別為-0.219和-0.171。此外,TC和TG含量與總兒茶素、咖啡堿和茶多糖含量呈正相關(guān),其中總兒茶素和茶多糖與TC和TG相關(guān)性最高,與TC的相關(guān)系數(shù)r分別為0.454和0.476,與TG的相關(guān)系數(shù)r分別為0.532和0.518,說明總兒茶素和茶多糖可能與黃大茶降脂活性存在一定關(guān)系。對不同兒茶素含量與降糖降脂指標(biāo)相關(guān)性分析(表9)發(fā)現(xiàn),IC50值與單體GC含量負(fù)相關(guān)性最高,相關(guān)系數(shù)r為-0.299。TC和TG含量與單體EGCG含量相關(guān)系數(shù)最高,相關(guān)系數(shù)r分別為0.601和0.568。
3" 小結(jié)與討論
餐后血糖水平急速升高是糖尿病的一大臨床表現(xiàn),其主要依賴于α-葡萄糖苷酶對葡萄糖的水解作用。大量的試驗證據(jù)表明,茶葉中多種生化成分可以有效抑制α-葡萄糖苷酶活性,具有較好的降血糖效果。不同的茶樹品種中生化成分含量存在顯著差異,提示其在降糖功效中可能也存在一定差異?;羧A珍等[25]通過對7個茶樹品種制成的六堡茶降糖效果比較分析發(fā)現(xiàn),以黃金茶、六堡群體種和桂紅4號在內(nèi)的7個品種為原料制成的六堡茶對α-葡萄糖苷酶的抑制作用均顯著強于陽性對照阿卡波糖,其中六堡群體種、桂青種和桂紅4號抑制效果最佳。此外,Xu等[26]研究了蒙頂黃芽、黃大茶、可可茶、君山銀針、北港毛尖和霍山黃大茶等不同茶葉類型的降糖效果,發(fā)現(xiàn)ICR小鼠連續(xù)飲用高劑量茶湯36 d后,只有黃大茶處理的小鼠血糖顯著降低,這可能與黃茶可以有效抑制空腹血糖升高和肝臟TXNIP蛋白快速增強的作用相關(guān)[9]。此外,丁仁鳳等[27]以茶多糖和茶多酚飼料分別飼喂患糖尿病大鼠后發(fā)現(xiàn),茶多糖和茶多酚均可以有效抑制糖尿病大鼠的蔗糖酶和麥芽糖酶活性,改善血糖水平,且茶多糖降血糖效果優(yōu)于茶多酚處理組。本研究同樣也發(fā)現(xiàn)α-葡萄糖苷酶IC50值與茶多糖(r =-0.171)和茶多酚(r =-0.219)含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,表明茶多糖和茶多酚具有潛在的降糖功效。李群[28]也發(fā)現(xiàn)茶葉對糖尿病發(fā)揮治療作用的主要成分是茶多糖。本研究比較分析了13個不同茶樹品種制成的黃大茶對α-葡萄糖苷酶活性抑制作用發(fā)現(xiàn),黃金桂水提取物對α-葡萄糖苷酶活性抑制效果較好,且黃金桂中茶多糖含量相對較高,表明茶多糖可能是影響不同品種黃大茶降糖效果的關(guān)鍵化合物。
大量研究表明,茶葉同樣具有良好的降脂效果。葉江成等[29]發(fā)現(xiàn)嘉茗1號水提物能有效抑制線蟲體內(nèi)脂肪細(xì)胞的沉積和體積增大,對高脂線蟲具有明顯的降脂功效。廖素鳳等[30]發(fā)現(xiàn)福茶1號提取物能明顯降低高血脂癥大鼠的體重和肝脾指數(shù),調(diào)節(jié)血脂水平,改善肝功能,減輕高脂飲食誘導(dǎo)的肝脂肪變性,且效果優(yōu)于福云6號茶葉提取物。隨著大量研究者對茶葉生化成分健康功效挖掘發(fā)現(xiàn),茶多糖作為茶葉中特異性多糖物質(zhì),可使得血液中的TC和脂肪分解,有效預(yù)防高血脂[28]。吳文華等[31]通過飼喂高血脂癥小鼠茶多糖明確了茶多糖的降脂作用,其中茶多糖高、中、低劑量組處理的小鼠血清中TC、TG含量均有下降,高劑量組TC和TG含量較高脂對照組分別下降了26.68%和40.02%。兒茶素類化合物一直被認(rèn)為是茯磚茶抗肥胖作用的主要成分,劉振云等[32]研究發(fā)現(xiàn)兒茶素通過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。相似地,本研究也發(fā)現(xiàn)TC和TG與兒茶素和茶多糖具有正相關(guān)關(guān)系,提示這兩種物質(zhì)在黃大茶的降脂功效中發(fā)揮作用。本研究選用3T3-L1前脂肪細(xì)胞模型,探究了不同茶樹品種制成的黃大茶對3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化抑制的影響,發(fā)現(xiàn)茶湯處理后的細(xì)胞中TC和TG含量相較于未經(jīng)茶湯處理的對照組顯著降低,表明不同茶樹品種制成的黃大茶均具有較好的降脂作用。結(jié)果表明,柿大茶1號和茶農(nóng)98提取物對其生成有明顯的抑制作用,而柿大茶1號和茶農(nóng)98的茶多糖和總兒茶素含量在13個茶樹品種中并不突出,提示該品種樣品中可能存在其他具有潛在的降脂效果的成分。
本研究通過測定茶湯對α-葡萄糖苷酶活性的抑制效果和對3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化的影響,比較分析了13個茶樹品種制成的黃大茶的降糖降脂效果。結(jié)果表明,黃金桂、黃觀音和柿大茶黃種制成的黃大茶降糖效果較好,而柿大茶1號、黃觀音和茶農(nóng)98 制成的黃大茶降脂效果較好。
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基金項目:“十四五”國家重點研發(fā)計劃項目(2021YFD1601103)
作者簡介:李家興,男,碩士研究生,主要從事茶樹分子育種與種質(zhì)創(chuàng)新等方面的研究。*通信作者,E-mail:weichl@ahau.edu.cn;zhujunyan1022@163.com