研究進展 | 茶葉生物活性與人類健康

2023-12-19作者:來源:責任編輯:食品界 字體A+AA-

茶是世界三大飲料之一,也是日常生活中最常見的飲品。茶葉含有茶多酚、茶色素、咖啡堿、茶多糖、茶氨酸等生物活性成分,具有調(diào)節(jié)糖脂代謝、保護神經(jīng)系統(tǒng)、防癌抗癌等生理功能。伴隨著日常人群消費的改變,越來越追求健康的生活,而飲茶成為了健康的標志,探索茶葉中的生物活性機制,有利于進一步開發(fā)茶葉中提取物應用到食品、保健食品和藥品中,擴寬茶葉的銷售渠道,提升茶農(nóng)收入,最終促進茶文化與健康的可持續(xù)發(fā)展。

茶多糖


01 茯磚茶多糖通過調(diào)節(jié)腸道微生物及腸道微生物相關短鏈脂肪酸和氨基酸代謝改善肥胖Abstract

茯磚茶(FBT)是由茶葉(Camellia sinensis)固態(tài)發(fā)酵制成的傳統(tǒng)茶。盡管FBT具有抗肥胖作用,但FBT多糖 (PS) 的相關作用和潛在機制仍不清楚。在這項研究中,發(fā)現(xiàn) FBTPS 可以抑制肥胖、高脂血癥和炎癥;改善腸道屏障功能;并緩解高脂肪飲食喂養(yǎng)的大鼠腸道微生物群失調(diào)。Akkermansia muciniphila、擬桿菌、ParsutterellaDesulfovibrioBlautia是 FBTPS 調(diào)控的核心微生物。FBTPS 在肥胖的整個發(fā)展過程中調(diào)節(jié)腸道微生物相關代謝物的產(chǎn)生,包括短鏈脂肪酸 (SCFA)、支鏈氨基酸和芳香族氨基酸,并調(diào)節(jié) SCFA-GPR 信號通路。FBTPS 處理的糞便微生物群移植改善了肥胖,減輕了腸道微生物群失調(diào),并改善了腸道微生物群相關代謝物,這表明 FBTPS 的抗肥胖作用是腸道微生物群依賴性的。FBTPS 可作為治療肥胖和腸道菌群失調(diào)的新型益生元制劑。


Conclusion & Discussion

在本研究中,補充FBTPS改善了肥胖和肥胖相關性狀。有趣的是,通過FBTPS的干預,我們還發(fā)現(xiàn)肥胖大鼠血清中脂多糖含量的增加得到了恢復。一般情況下,肥胖個體的血清LPS水平高于健康個體。這是因為腸道上皮緊密連接受損,肥胖患者腸屏障滲透性增強。H&E染色和pas染色結果表明,添加FBTPS可改善腸道細胞損傷。此外,緊密連接蛋白(如ZO-1、occludin和claudin-1)對腸道屏障的完整性和功能至關重要。ZO-1和occludin與緊密連接的組裝和維護密切相關,claudin-1維持上皮屏障功能。添加FBTP可有效提高結腸緊密連接蛋白含量。因此,F(xiàn)BTPS的干預可能通過改善HFD所致的腸道屏障功能損傷來恢復血清LPS。LPS可激活促炎細胞因子(如IL-1β、IL-6、TNF-α),從而引起低度慢性全身炎癥。但IL-10激活巨噬細胞抑制促炎細胞因子的表達。根據(jù)IL-1βIL-6TNF-αIL-10 mRNA的表達,添加FBTPS可緩解HFD誘導的腸道炎癥。綜上所述,F(xiàn)BTPSs可改善肥胖,改善腸道炎癥和腸道屏障完整性。

本結果提供了明確的證據(jù),F(xiàn)BTPSs和腸道菌群之間的相互作用,以改善肥胖。在本研究中,提出了雙重抗肥胖途徑。首先,F(xiàn)BTPSs緩解了腸道菌群失調(diào)以及腸道菌群相關的腸道屏障功能損傷。其次,F(xiàn)BTPSs改善腸道SCFA、BCAA和AAA代謝,調(diào)控SCFA-gpr信號通路。本研究鑒定出Akkermansia(包括A. muciniphila)、BacteroidesBlautiaDesulfovibrioParasutterella為FBTPSs調(diào)控的核心微生物。因此,F(xiàn)BTPS可能成為治療肥胖和腸道菌群失調(diào)的新型益生元制劑。臨床試驗有必要更好地評估補充FBTPS對減肥管理和腸道菌群調(diào)節(jié)的長期影響。


Reference:
ZHU M Z, OUYANG J, ZHOU F, et al. Polysaccharides from Fu brick tea ameliorate obesity by modulating gut microbiota and gut microbiota-related short chain fatty acid and amino acid metabolism[J]. The Journal of Nutritional Biochemistry, 2023, 118: 109356. DOI:10.1016/j.jnutbio.2023.109356.

茶多酚

02 普洱茶和滇紅茶多酚對小鼠腸肝軸的影響
Abstract

茶多酚(Tea polyphenols, TP)是茶葉中最具生物活性的成分,具有抗氧化、抗肥胖、抗腫瘤等特性,并能調(diào)節(jié)腸道菌群的組成和功能。本實驗研究了普洱茶(PTP)和滇紅茶(DHTP)中多酚的化學成分。利用16s rRNA基因和轉(zhuǎn)錄組測序研究了PTP和DHTP對小鼠腸道菌群和肝臟組織的協(xié)同調(diào)控作用。結果表明,DHT具有較高濃度的EGC(表沒食子兒茶素)、C(兒茶素)、EC(表兒茶素)和EGCG(表沒食子兒茶素沒食子酸酯)。相比之下,PT的GA(沒食子酸)、ECG(表兒茶素-3-沒食子酸酯)、TF(茶黃素)和TB(棕褐色素)的濃度較高。PTP和DHTP的攝入顯著降低了小鼠的體質(zhì)量增加率。PTP和DHTP處理組小鼠的微生物群落多樣性顯著高于對照組。值得注意的是,乳桿菌等有益微生物在PTP處理的小鼠中顯著增加,而Lachnospiraceae在DHTP處理的小鼠中顯著增加。PTP和DHTP均能提高肝臟抗氧化酶(SOD)活性和總抗氧化能力(T-AOC)。轉(zhuǎn)錄組分析顯示,PTP和DHTP的有益作用是由于多種代謝途徑的改變,其中大部分與抗氧化和脂質(zhì)代謝有關。本研究發(fā)現(xiàn)PTP和DHTP通過腸肝軸對小鼠有有益作用。

Conclusion & Discussion

本研究中由相同原料制成的兩種茶的多酚形態(tài)和成分不同。PTP的TF和TB高于DHTP,而C高于DHTP。采用16S rRNA基因序列分析方法檢測DHTP和PTP處理小鼠腸道菌群,進一步研究這兩種不同成分多酚的生物活性。結果表明,PTP和DHTP對腸道菌群的調(diào)節(jié)有顯著差異。口服PTP小鼠中乳酸桿菌的相對豐度顯著增加,而DHTP小鼠中Lachnospiraceae的相對豐度顯著增加。乳酸菌是一種常用的保護肝臟的益生菌,因為它可以改善肥胖和高脂血癥,減少氧化損傷和炎癥,防止肝臟損傷和肝炎等。PTP和DHTP被發(fā)現(xiàn)可以調(diào)節(jié)多種腸道微生物,增加與抗氧化和脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)密切相關的有益菌的相對豐度。PTP和DHTP處理小鼠肝臟的SOD活性和T-AOC均有所提高。這兩種茶多酚也會減緩老鼠的生長(體質(zhì)量)。6個重要抗氧化基因(COX-2iNOSIκB-αCu/Zn-SODMn-SODGSH-Px)在兩種茶多酚處理小鼠肝臟組織中的作用。本研究中,PT和DHT多酚可上調(diào)Cu/Zn-SODMn-SODGSH-Px基因的表達,下調(diào)COX-2iNOSIκB-α的表達。因此,PTP和DHTP提高了肝臟的抗氧化能力。鑒定了肝臟脂質(zhì)代謝的關鍵調(diào)控基因,以驗證其對脂質(zhì)代謝的調(diào)控作用。研究人員發(fā)現(xiàn),多酚PT和DHT顯著降低了肝臟中FASSREBP1-cC/EBP-α的基因表達。PPAR-αLDLRCPT-1a基因表達增加。因此,PTP和DHTP增強了肝臟的抗氧化能力,調(diào)節(jié)了脂質(zhì)代謝。為了研究兩種茶多酚對小鼠抗氧化和脂質(zhì)代謝調(diào)控的分子機制,采用轉(zhuǎn)錄組學方法對H組、R組和P組小鼠肝臟組織進行分析。支持了PTP和DHTP調(diào)節(jié)各種抗氧化和脂質(zhì)代謝途徑的能力。最后,本研究通過16S rRNA基因測序和肝臟轉(zhuǎn)錄組分析,探討普洱茶和滇紅茶多酚在小鼠體內(nèi)的生物活性和分子機制。由于發(fā)酵程度不同,PTP和DHTP的成分結構和有益功能存在顯著差異。PTP和DHTP都有可能通過影響宿主體內(nèi)不同的腸道菌群和信號通路來調(diào)節(jié)肝臟的抗氧化和脂質(zhì)代謝。這項研究增加了我們對普洱茶和滇紅茶多酚的健康益處的認識。


Reference:
WANG N, LAN C H, MEHMOOD M A, et al. Effects of Pu?erh and Dian Hong tea polyphenols on the gut?liver axis in mice[J]. AMB Express, 2023, 13: 53. DOI:10.1186/s13568-023-01565-4.

03 兒茶素通過調(diào)節(jié)大鼠 PPARγ/CD36 通路和腸-腎軸來預防肥胖引起的腎損傷
Abstract
肥胖是一種流行病,在世界范圍內(nèi)日益引起公眾健康關注。它是慢性腎臟疾病的重要危險因素之一。在本研究中,評估了綠茶兒茶素(GTC)對肥胖誘導的腎臟損傷的預防作用,并揭示了其潛在的作用分子機制。用高效液相色譜法對富含兒茶素的成分進行了定量分析。在體外,棕櫚酸和油酸處理的NRK-52E細胞在GTC處理后,脂肪積累減少,PPARγ、CD36和TGFβ的表達下調(diào)。在體內(nèi),用高脂飲食(HFD)喂養(yǎng)大鼠,以150和300 mg/kg體質(zhì)量劑量評價GTC的作用。GTC治療后,HFD喂養(yǎng)的大鼠體重增加顯著減少,血清肌酐、尿素和尿微量白蛋白水平明顯改善。GTC治療組adi-pokine和胰島素水平的改善表明其具有胰島素增敏作用。組織病理學顯示GTC治療組的退行性改變、纖維組織沉積和系膜基質(zhì)增生減少。GTC治療還下調(diào)了脂肪生成因子和炎癥因子的基因表達,改善了腎臟組織中CD36和PPARγ的表達改變。此外,GTC通過促進健康的微生物如嗜黏液阿克曼氏菌和羅伊氏乳桿菌,防止了大鼠的腸道失調(diào)。糞便代謝組顯示,GTC處理組的飽和脂肪酸減少,氨基酸水平提高,這有助于維持腸道健康和新陳代謝。總的來說,GTC通過調(diào)節(jié)PPARγ/CD36信號轉(zhuǎn)導和維持大鼠腸道健康來預防肥胖誘導的腎臟損傷。


Conclusion & Discussion

在本研究中,用棕櫚酸和油酸處理腎小管上皮細胞系誘導脂毒性。脂肪酸處理引起細胞內(nèi)脂肪積累,導致活性氧產(chǎn)生,線粒體和內(nèi)質(zhì)應激和凋亡。不同濃度的GTC處理可防止管狀細胞內(nèi)脂肪的內(nèi)化和細胞死亡。PPARγ表達上調(diào)硅內(nèi)結果也支持GTC處理后的NRK-52E細胞,其中各種兒茶素顯示出與PPARγ強相互作用。在本研究中,GTC有效地預防了胰島素抵抗,降低了血清胰島素水平。肌酐、尿素和尿微量白蛋白升高可反映腎臟損害的嚴重程度和蛋白滲漏的程度。血清和尿微量白蛋白中肌酐和尿素水平的降低表明GTC對肥胖所致的腎損害具有保護作用。PPARγ的缺失提示脂質(zhì)代謝異常與腎損害有直接關系。肥胖時脂質(zhì)代謝的改變導致循環(huán)中各種細胞因子的釋放,影響脂肪因子的水平。這些因素降低了腎細胞的胰島素敏感性和PPARγ的表達。
幾個世紀以來,植物來源的抗氧化劑一直是人類飲食不可或缺的一部分;然而,以飲食為基礎的治療生活方式疾病的方法最近增加了植物產(chǎn)品在全球衛(wèi)生部門的重要性。在本研究中,GTC通過改善血清生化指標、氧化應激、脂肪因子水平和胰島素敏感性來預防肥胖所致的腎臟損害。GTC上調(diào)PPARγ水平有助于腎臟的抗炎和抗纖維化作用。此外,GTC還通過促進有益腸道微生物的生長和改善腸道代謝譜來預防腸道失調(diào)。因此,GTC可能是預防肥胖相關腎功能障礙的一種重要干預手段,未來對單個成分的研究應朝著這個方向發(fā)展。


Reference:

PATIAL V, KATOCH S, CHHIMWAL J, et al. Catechins prevent obesity-induced kidney damage by modulating PPARγ/CD36 pathway and gut-kidney axis in rats[J]. Life Sciences, 2023, 361: 121437. DOI:10.1016/j.lfs.2023.121437.

茶氨酸

04 茶氨酸通過抑制入睡后咖啡因引起的覺醒增加來維持健康年輕女性的睡眠質(zhì)量
Abstract
能量飲料利用咖啡因?qū)η逍押捅憩F(xiàn)的作用;然而,過量攝入會對睡眠產(chǎn)生負面影響。綠茶在全世界都有飲用,它既有咖啡因的刺激作用,又有茶氨酸的鎮(zhèn)靜或放松作用。茶氨酸可以降低咖啡因的興奮性毒性。這項研究評估了茶氨酸是否能改善健康年輕女性因咖啡因而惡化的睡眠質(zhì)量。測定睡眠潛伏期、睡眠時間、起睡后蘇醒時間及起睡后蘇醒次數(shù)。一項交叉研究使用了四個治療組:茶氨酸(50 mg),咖啡因(30 mg),茶氨酸和咖啡因聯(lián)合(TC)和安慰劑。通過腦電圖確定睡眠階段,通過近紅外光譜測量腦血流。與安慰劑組相比,咖啡因組的WASO時間顯著增加;茶氨酸或TC組與安慰劑組無差異。茶氨酸組、咖啡因組或TC組與安慰劑組在睡眠起始潛伏期或WASOs數(shù)量上沒有差異。與茶氨酸聯(lián)合作用時,只有咖啡因誘導的WASO時間增加被抑制。研究結果表明茶氨酸可以降低咖啡因?qū)λ哔|(zhì)量的影響。

Conclusion & Discussion

這項研究調(diào)查了咖啡因和茶氨酸對睡眠的影響,發(fā)現(xiàn)與單獨飲用咖啡因相比,飲用咖啡因和茶氨酸的混合物只抑制了WASO時間。通過測量氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白來評估茶氨酸對腦血流的影響。當攝入75 mg咖啡因后進行任務時,氧合血紅蛋白減少,脫氧血紅蛋白增加;然而,當同時服用50 mg茶氨酸時,咖啡因的效果就會減弱。這種效果取決于咖啡因的攝入量;在這項研究中,咖啡因的攝入量高于茶氨酸的攝入量,但茶氨酸會削弱咖啡因的作用。但本研究結果提示茶氨酸可能拮抗咖啡因?qū)δX小動脈的作用。茶氨酸和咖啡因的吸收率對于解釋同時攝入茶氨酸和咖啡因的效果很重要。咖啡因在血液中的濃度在30~120 min達到峰值;茶氨酸在60 min達到峰值。當攝入50 mg茶氨酸,40 min后出現(xiàn)α波。茶氨酸的血液濃度峰值出現(xiàn)的時間比咖啡因晚;因此,攝入試驗食物后,咖啡因?qū)χ袠猩窠?jīng)系統(tǒng)的刺激作用會暫時大于茶氨酸。這被認為是TC組與咖啡因組相比,睡眠起始潛伏期沒有縮短的原因。一項使用活動記錄儀對睡眠習慣良好的男大學生進行的睡眠質(zhì)量評估的研究表明,連續(xù)6 d服用200 mg茶氨酸可以減少WASO每天平均睡眠時間為6 ~ 9 h。此次研究中,安慰劑組的醒后時間(~30 min)比之前的研究(~20 min)長。未來,有必要對睡眠質(zhì)量相似的參與者進行測試,如睡眠起始潛伏期和睡眠時間,以便更好地進行比較。TC組的LF/HF較低,但各組間差異無統(tǒng)計學意義。個體差異較大,同一斷面內(nèi)波動幅度也較大。TC組的低LF/HF值是由于茶氨酸抑制了咖啡因的交感神經(jīng)激活作用。大腦中的睡眠中樞調(diào)節(jié)睡眠。

含有咖啡因的食物會影響睡眠質(zhì)量,睡前應避免食用。這項研究評估了平均年齡為(21.3±0.5)歲、同時攝入茶氨酸和咖啡因的女性參與者的睡眠質(zhì)量。茶氨酸和咖啡因不能促進睡眠。然而,睡前同時攝入茶氨酸(50 mg)和咖啡因(30 mg)只能抑制咖啡因的WASO時間延長。這一發(fā)現(xiàn)表明茶氨酸抑制大腦小動脈的收縮。雖然茶樹葉中含有茶氨酸,茶氨酸能減弱咖啡因的作用,但茶氨酸的濃度應引起重視。這項研究使用的測試條件是茶氨酸的含量大于咖啡因的含量。由于茶氨酸可以用來治療睡眠障礙,進一步研究綠茶的積極作用,因為綠茶中同時含有咖啡因和茶氨酸,應該評估這兩種物質(zhì)的不同比例。

Reference:

BABA Y, TAKIHARA T, OKAMURA N. Theanine maintains sleep quality in healthy young women by suppressing the increase in caffeine-induced wakefulness after sleep onset[J]. Food & Function, 2023, 14: 7109. DOI:10.1039/d3fo01247.


茶色素

05 生普洱茶和熟普洱茶的茶褐素通過調(diào)節(jié)腸道微生物群在減輕HFD誘導的肥胖方面有所不同
Abstract
普洱茶可以分為生普洱茶和熟普洱茶。茶褐素(TB)是普洱茶的主要成分之一。生普洱茶TB(R-TB)和熟普洱茶TB(F-TB)的抗肥胖活性差異尚未得到全面的研究。因此,本文擬對R-TB和F-TB的抗肥胖活性及其機制進行系統(tǒng)研究。方法采用高脂飲食(HFD)誘導的C57BL/6J肥胖小鼠灌胃R-TB或F-TB,觀察R-TB和F-TB對肥胖的改善作用、對脂質(zhì)代謝相關基因表達的影響以及對腸道菌群失調(diào)的調(diào)節(jié)作用。結果R-TB和F-TB均能抑制肥胖小鼠體質(zhì)量增加,改善胰島素敏感性和糖穩(wěn)態(tài),調(diào)節(jié)脂質(zhì)水平,減輕慢性炎癥。R-TB和F-TB的抗肥胖機制可能與調(diào)節(jié)脂肪生成和脂肪分解、改善腸道菌群紊亂和促進微生物代謝有關。有趣的是,R-TB在調(diào)節(jié)血糖、減輕炎癥和抑制部分脂肪生成相關基因和蛋白質(zhì)方面更有效,而F-TB在抑制脂解相關基因和蛋白質(zhì)方面更有效。此外,F(xiàn)-TB可能通過促進有益菌群如Lactobacillus和Lachnospiraceae_NK4A136_group的增殖,更有效地調(diào)節(jié)HFD引起的菌群失調(diào)恢復正常。

Conclusion & Discussion

生普洱茶和熟普洱茶都具有抗肥胖的作用,但這兩種普洱茶的抗肥胖作用的基本成分還不清楚。TB是普洱茶中含量最豐富、活性最強的色素之一,成熟普洱茶中的TB已被證明具有降膽固醇和抗肥胖的特性。然而到目前為止,對R-TB的關注很少,R-TB和F-TB在抗肥胖活動上的差異也沒有研究。本研究旨在評價R-TB和F-TB的抗肥胖作用,發(fā)現(xiàn)R-TB和F-TB均可通過促進脂質(zhì)代謝、緩解炎癥和調(diào)節(jié)腸道菌群來緩解HFD誘導的肥胖。R-TB在調(diào)節(jié)血糖、減輕炎癥和抑制部分脂肪生成相關基因和蛋白質(zhì)方面更有效,而F-TB在抑制脂解相關基因和蛋白質(zhì)方面更有效。本研究顯示,R-TB和F-TB顯著降低SREBP1cPPAR-γFASLXRαACC-1的表達,而顯著升高PPAR-α的mRNA表達。R-TB和F-TB顯著降低SREBP1cPPAR-γFASLXRαACC-1的表達,而顯著升高PPAR-α的mRNA表達。成熟普洱中的TB可以調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝關鍵酶如ACC和FAS的活性,具有減肥作用。R-TB和F-TB補充劑可以使肥胖小鼠增加的炎癥因子恢復到正常水平。R-TB、F-TB后TNF-αIL-6IL-1β mRNA表達也明顯降低,提示TB可明顯改善肥胖小鼠的慢性炎癥反應。
R-TB和F-TB均能抑制肥胖小鼠體質(zhì)量增加,改善胰島素敏感性和糖穩(wěn)態(tài),調(diào)節(jié)脂質(zhì)水平,減輕慢性炎癥。R-TB和F-TB的抗肥胖機制可能與調(diào)節(jié)肥胖小鼠的脂肪生成和脂肪分解以及改善腸道菌群的組成和豐度有關。研究發(fā)現(xiàn)R-TB在調(diào)節(jié)血糖、減輕炎癥和抑制部分脂肪生成相關基因和蛋白質(zhì)方面更有效,而F-TB在抑制脂解相關基因和蛋白質(zhì)方面更有效。此外,F(xiàn)-TB可能比R-TB更能有效地調(diào)節(jié)失調(diào)菌群恢復正常。本研究結果為R-TB和F-TB的生物活性提供了參考,從而為澄清生普洱茶和熟普洱茶的活性差異提供了科學依據(jù)。

Reference:

DENG X J, ZHANG N, WANG Q, et al. Theabrownin of raw and ripened pu?erh tea varies in the alleviation of HFD?induced obesity via the regulation of gut microbiota[J]. European Journal of Nutrition, 2023, 62: 2177-2194. DOI:10.1007/s00394-023-03089-w.

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