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普洱茶分离组分的降糖降脂活性作用研究



全 文 :第 25 卷 第 6 期 云南农业大学学报 Vol. 25 No. 6
2010 年 11 月 Journal of Yunnan Agricultural University Nov. 2010
收稿日期:2009 - 07 - 10 修回日期:2010 - 04 - 01
* 基金项目:科技部“十五”重大科技攻关项目 (2004BA542C) ;现代农业产业技术体系建设专项。
作者简介:张冬英 (1976 -) ,女,湖南常德人,讲师,博士,主要从事茶及植物功能成分化学研究。
E-mail:zhangdongying365@ yahoo. com. cn
**通讯作者 Corresponding author:刘仲华 (1965 -) ,男,湖南衡阳人,教授,博士生导师,主要从事茶叶功能成
分研究。E-mail:larkin - liu@ 163. com
普洱茶分离组分的降糖降脂活性作用研究*
张冬英1,2,邵宛芳1,蒋智林1,刘仲华2**,刘亚林3
(1. 云南农业大学 龙润普洱茶学院,云南省茶工程技术研究中心,云南 昆明 650201;
2. 湖南农业大学,教育部茶学重点实验室,湖南 长沙 410128;3. 云南省农业厅,云南 昆明 650201)
摘要:通过研究普洱茶分离组分对 PPAR受体的激活作用来探讨其降糖降脂活性,并比较了各组分的化学成分
差异。结果显示:水洗部分 (Ⅱ - 1)、30%乙醇洗脱部分 (Ⅱ - 2)、50%乙醇洗脱部分 (Ⅱ - 3)均表现出
较好的降糖降脂活性,其中降糖活性以水洗部分活性最高,对 PPARγ受体的激活倍数达 2. 171;降脂活性以
50%乙醇洗脱部分活性最高,对 PPARδ受体的激活倍数为 1. 906,与阳性药物 2-Bro活性相当 (1. 899) ;而儿
茶素组分含量最高的 30%乙醇洗脱部分,虽然在筛选中也表现出降糖降脂活性,但其降血糖活性不及Ⅱ - 1
组分,降血脂活性不及Ⅱ - 3 组分。综合各组分的化学成分分析,说明普洱茶醇提物乙酸乙酯萃取部分中极
性较大的水溶性成分降糖活性最强,极性较小的脂溶性成分降脂活性最强。
关键词:普洱茶;分离组分;降糖降脂;活性
中图分类号:TS 272. 54 文献标识码:A 文章编号:1004 - 390X (2010)06 - 0831 - 04
Research on the Anti-diabetes and Anti-hyperlipidenmia
Activity of Constituents Isolated from Pu-erh Tea
ZHANG Dong-ying1,SHAO Wan-fang1,JIANG Zhi-lin1,
LIU Zhong-hua2,LIU Ya-lin3
(1. College of Longrun Pu-erh Tea,Yunnan Agricultural University,Yunnan Engineering Technique Research Center for Tea,
Kunming 650201,China;2. Tea Key Lab of the Ministry of National Teaching,Hunan Agricultural University,
Changsha 410128,China;3. Yunnan Agriculture Department,Kunming 650201,China)
Abstract:The anti-diabetes and anti-hyperlipidenmia activity of the constituents isolated from Pu-erh
Tea was studied by PPAR model and the chemical composition of constituents isolated from Pu-erh Tea
was compared in this paper. The results showed that water fraction (Ⅱ - 1) ,30% ethanol fraction
(Ⅱ - 2)and 50% ethanol fraction (Ⅱ - 3)had anti-hyperlipidenmia and anti-diabetes functions.
The water fraction (Ⅱ - 1)had the strongest anti-diabetes function and the activated times on PPARγ
receptor was 2. 171. The 50% ethanol fraction (Ⅱ - 3)had the strongest function on PPARδ,as high
as 1. 906 fold and the effect corresponded to that of positive drug which value was 1. 899. The 30%
ethanol fraction (Ⅱ - 2)had the highest content of catechin and also had anti-diabetes and anti-hyper-
lipidenmia action,but the effects were weaker than that of Ⅱ - 1 and Ⅱ - 3. In consideration of the
chemistry composition of these different extract parts,it was suggested that water dissolvable constitu-
ents from ethyl acetate fraction had the strongest anti-diabetes function and lipid dissolvable constitu-
ents from ethyl acetate fraction had the strongest anti-hyperlipidenmia function.
Key words:Pu-erh Tea;constituents isolated;anti-diabetes and anti-hyperlipidenmia;activity
云南是茶树的起源地,普洱茶是云南茶叶的
品牌代表,目前其神奇功效已被众多研究所证
实[1 - 3],因而深受广大消费者的喜爱。但对其具
体活性成分方面的研究却很少,仅有中国科学院
昆明植物所和中国农科院茶叶研究所的少量研究
报道[4 - 5]。降血糖降血脂是普洱茶最突出的功效
之一,而关于其活性成分的追踪分离研究至今尚
未见相关文献报道。过氧化物酶增殖体活化受体
(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)
是一种核受体,已发现 3 个成员,分别称为
PPARa,PPARγ与 PPARδ。这种核受体与诸多疾
病如脂质代谢、心血管疾病、癌症、糖尿病以及
肥胖等密切相关,其中,PPARγ 与糖代谢密切相
关,PPARδ与脂代谢密切相关,因而常以此建立
筛选模型来进行天然产物的降糖降脂活性
研究[6 - 7]。
根据作者前期研究工作可知,普洱茶醇提物
中乙酸乙酯萃取部分具有降糖降脂活性,对
PPARγ与 PPARδ 受体有激活作用,而对 PPARa
受体激活作用较弱[8]。本研究在前期工作的基础
上,对普洱茶醇提物中乙酸乙酯萃取部分进行分
离纯化,获取几种分离组分,选取 PPARγ 与
PPARδ模型,进行其活性的研究,并分析了各组
分的有效成分含量,为普洱茶的活性成分进一步
分离及保健功效机制提供一定的理论依据。
1 主要仪器与材料
1. 1 主要仪器
瑞士 Startorius精密电子天平,德国 Eppendorf
移液枪,日本 Shimadzu - VP 高效液相色谱仪,
Betasil C18柱 (150 mm × 4. 6 mm)色谱柱,重庆
艾科甫超纯水机,上海 RE - 52AA 旋转蒸发器,
江苏 H5 - 4 振荡器,长沙玻璃层析柱,美国
Beckman Biomek 2000 实验室自动工作站,芬兰
RS -232C荧光超微板检测仪,美国超微板可见光
检测仪 ELX800NB,英国 GALAXYS 细胞培养箱,
美国 NU超净工作台,美国 G - 560E 自嵌混合仪,
100X -400X加摄影装置倒置显微镜,日本 MDF -
U50V超低温生物样品柜,德国 5452超微离心机。
1. 2 主要材料与试剂
普洱茶醇提物乙酸乙酯萃取部分 (自制) ,
SMMC -7721 细胞为肝肿瘤细胞,属贴壁生长的
上皮细胞,由深圳微芯公司提供,DMSO 购自美
国 Sigma 公司,DPBS,PBS,消化液、培养液购
自 Hyclone公司,PMS,MTS,虫荧光素酶试剂盒
购自 Promega公司,FUGENE6 试剂盒购自罗氏公
司,一次性过滤器及滤膜购自 MILLIPORE 公司,
一次性移液管、96 孔细胞培养板购自 Falcon 公
司,各种枪头均为美国 Fisherbrand PIPET TIPS,
各种移液枪均为德国 Eppendorf公司制造,NKA -
9 树脂购自南京化工厂。
2 方法
2. 1 普洱茶分离组分的制备
用 95%乙醇对普洱茶进行浸提,依次用石油
醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取,得到普洱茶
醇提物、石油醚萃取部分、氯仿萃取部分、乙酸
乙酯萃取部分、正丁醇萃取部分、萃取后残余物。
经初步活性筛选,确定醇提物乙酸乙酯萃取部分
为有效部位 (S2 - 3) ,参见文献 [6]。以 NKA
-9 大孔树脂为材料,用水、30%乙醇、50%乙
醇梯度对柱进行洗脱,流速为 1 BV /h,每个梯度
洗脱 5BV,分步收集,同一梯度洗脱液合并,浓
缩,冷冻干燥,得水洗脱物 (SⅡ- 1)、30%醇洗
脱物 (SⅡ-2)、50%醇洗脱物 (SⅡ-3) ,备用。
2. 2 PPAR模型的筛选方法
PPAR模型 (PPARδ,PPARγ 两种模型)包
括检测样品 (SⅡ - 1,SⅡ - 2,SⅡ - 3)的合适
浓度的确定与活性测试两个内容,具体试验方法
参见文献 [8]。
2. 3 有效成分检测方法
方法参见文献 [9],可溶性多糖测定:硫酸
-蒽酮比色法;茶多酚测定:酒石酸铁比色法;
咖啡碱测定与儿茶素组成测定:高效液相色谱法。
3 结果与分析
3. 1 普洱茶分离组分活性的筛选研究
本试验研究了普洱茶各分离组分对 PPARδ,
PPARγ的激活作用,具体判定标准见文献 [8]。
238 云南农业大学学报 第 25 卷
由表 1 可知,各样品Ⅱ - 1,Ⅱ - 2,Ⅱ - 3 的细
胞存活率均大于 80%,故试验以 50 μg /mL 作为
样品的初筛浓度。由表 2 可知,各样品对受体的
激活倍数均大于 1. 5,均表现出较好的降血糖血
脂活性。在与降血糖活性直接相关的 PPARγ模型
方面,Ⅱ - 1 组分活性最高,对 PPARγ 受体的激
活倍数达 2. 171;在与降血脂活性直接相关的
PPARδ 模型方面,组分Ⅱ - 3 活性最高,对
PPARδ受体的激活倍数为 1. 906,与阳性药物 2 -
Bro活性相当 (1. 899) ;而以儿茶素组分含量最
高的Ⅱ - 2 组分虽然在筛选中也表现出降糖降脂
活性,但其降糖活性不及Ⅱ - 1 组分,降脂活性
不及Ⅱ - 3 组分。
表 1 不同浓度的样品对 SMMC -7721 细胞存活率的影响
Tab. 1 Effect of different concentrations of samples
on viabilities of SMMC - 7721 cells
样品
samples
细胞存活率 /% cell viability
50 μg / mL 10 μg / mL
Ⅱ - 1 96. 5 107. 0
Ⅱ - 2 98. 9 105. 9
Ⅱ - 3 97. 0 103. 0
溶剂对照 solvent control 100 100
阴性对照 negative control 0 0
表 2 不同分离组分对筛选模型 PPARδ,PPARγ的影响
Tab. 2 Effect of different separate components on
screening models of PPARδ and PPARγ
样品
samples
激活倍数 activated times
PPARδ PPARγ
Ⅱ - 1 1. 694 2. 171
Ⅱ - 2 1. 765 1. 536
Ⅱ - 3 1. 906 1. 353
空白 blank 1 1
2 - Bro 1. 899 -
ROS - 4. 785
注:2 - Bro与 ROS 分别为 PPARδ,PPARγ 的阳性对
照药物,其浓度分别为 5,10 μmol /L;其余样品浓度均为
50 μg /mL。
Note:2 - Bro and ROS are positive control drugs of PPARδ
and PPARγ respectively,which concentrations are 5 and 10
μmol /L,the concentrations of other samples are 50 μg / mL.
3. 2 普洱茶分离组分有效成分含量的分析
试验对过 NKA -9 柱的 3 个组分 (SⅡ - 1、S
Ⅱ - 2、SⅡ - 3)及上柱样品 (S2 - 3)进行了化
学成分分析,以探讨各组分活性作用的物质基础。
由表 3,表 4 的结果可知,各组分主要成分为多
酚类物质,其中以 S Ⅱ - 3 含量最高,达
64. 39%。SⅡ - 1,SⅡ - 2 的多酚含量也比较高,
分别为 56. 85% 与 62. 47%,均高于上柱样品
(55. 96%)。咖啡碱主要集中在 SⅡ- 2 组分中,不
过含量依旧很低,仅为 1. 25%。对儿茶素的分析
中,以 SⅡ-2组分的儿茶素含量最高,为 12. 51%,
SⅡ-1中以简单儿茶素为主,为 7. 04%,而 SⅡ- 3
中儿茶素微乎其微,仅为 0. 19%。
表 3 普洱茶柱分离组分的化学成分含量
Tab. 3 The chemical contents of constituents
isolated from Pu-erh tea %
样品
samples
总糖
total sugar
茶多酚 tea
polyphenols
咖啡碱
theine
得率
yield
S2 - 3 20. 68 55. 96 0. 60 -
SⅡ - 1 9. 29 56. 85 0. 15 16. 97
SⅡ - 2 24. 06 62. 47 1. 25 40. 81
SⅡ - 3 16. 79 64. 39 0. 06 18. 55
表 4 普洱茶柱分离组分的儿茶素组成
Tab. 4 The catetine contents of constituents
isolated from Pu-erh tea %
样品
samples EGC DL - C EC EGCG GCG ECG
儿茶素
总量 total
catetine
S2 - 3 1. 11 2. 53 4. 55 0. 16 0. 05 0. 49 8. 89
SⅡ - 1 3. 05 2. 93 1. 03 0. 03 0. 00 0. 00 7. 04
SⅡ - 2 0. 02 0. 28 10. 63 0. 32 0. 14 1. 12 12. 51
SⅡ - 3 0. 00 0. 00 0. 02 0. 09 0. 06 0. 02 0. 19
注:EGC. 表没食子儿茶素;DL - C. 儿茶素;EC.
表儿茶素;EGCG. 表没食子儿茶素没食子酸酯;GCG. 没
食子儿茶素没食子酸酯;ECG. 表儿茶素没食子酸酯。
Note:EGC. epigallocatechin;DL - C. catechin;EC.
epicatechin;EGCG. epigallocatechin gallate;GCG. eallocate-
chin gallate;ECG. epicatechin gallate.
4 讨论
据有关资料报道[10],细胞检测法是用检测试
剂处理全细胞的方法,由于此方法在筛选初期就
能解决有关细胞渗透、代谢和细胞内组分的结合
等问题,因而可能是生物活性成分初筛的最佳方
338第 6 期 张冬英,等:普洱茶分离组分的降糖降脂活性作用研究
法。特别是在对每一分子通道并不完全了解的情
况下,此方法也是唯一可用的方法。基于细胞检
测法所筛选的化合物通常具有蛋白质结合率低、
能通过细胞膜和无细胞毒的优点,本试验采用以
细胞检测法为基础的 PPAR 模型,在前期研究工
作基础上,继续对普洱茶分离组分进行活性的筛
选研究,旨在进一步探明普洱茶中具有降糖降脂
作用的活性成分。结果表明,降糖作用的活性成
分以Ⅱ - 1 组分最佳;降脂作用的活性成分以Ⅱ
- 3 组分最好;而以儿茶素含量最高的Ⅱ - 2 组分
虽然在筛选中也表现出降糖降脂活性,但在同等
情况下,其降糖活性不及Ⅱ - 1 组分,降脂活性
不及Ⅱ - 3 组分。
为了阐明普洱茶柱分离组分 (SⅡ - 1,SⅡ
- 2,SⅡ - 3)活性作用的物质基础,试验对各
组分进行了有效成分含量的分析。结果表明,普
洱茶醇提物乙酸乙酯萃取部分柱分离组分 (SⅡ
-1,SⅡ - 2,SⅡ - 3)中以酚类物质为主要成
分。由于 SⅡ - 2 中儿茶素总量最高,但在同等情
况下,其降糖活性不及Ⅰ - 1 组分,降脂活性不
及Ⅰ - 3 组分,所以可以推测,儿茶素不是普洱
茶中降糖降脂活性的主体部分,这也正好反映了
普洱茶与其它茶类 (如绿茶)活性作用物质基础
的差别。此外,Ⅰ - 1 组分以相对极性较大的成
分为主,水溶性强,Ⅰ - 3 组分以相对极性较小
的成分为主,脂溶性强,结合其活性测试结果,
可以推知普洱茶醇提物乙酸乙酯萃取部分中极性
较大的成分为降血糖的主要活性成分,极性较小
的成分为降血脂的主要活性成分。
降血糖降血脂功能是普洱茶比较突出的保健
功效,因此深入研究其活性成分具有重要意义。
关于降血糖降血脂的主要活性成分有待于进一步
研究。
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