茶及茶中多酚类化合物减肥作用的研究进展

钟婕(综述)　曹进(审校)

(中南大学临床药理研究所茶与健康研究室,湖南长沙410078)

　　摘要:近10年来,肥胖患病率明显增加,已成为现代医学最严重问题之一。据报道,茶儿茶素尤其是绿茶儿茶素具有抗肥胖作用。然而,由于茶的品种各异,萃取条件不同,以致研究结果出现不一致的结论。最新的研究发现,脂肪酸合酶与肥胖相关,而茶多酚对脂肪酸合酶具有可逆和不可逆的双重作用,这可能成为茶及茶中多酚类化合物抗肥胖作用机制研究的新途径。目前,关于茶减肥的机制性研究主要集中在绿茶及绿茶多酚方面。因此,有必要对其他茶及茶多酚减肥作用及机制进行进一步研究。

关键词:茶;茶多酚;肥胖

　　　中图分类号:R93;Q946.84+1;R151.1　　文献标识码:A　　文章编号:100128883(2007)0120007206

The effect of various tea and tea polyphenols on w eight loss

and w eight m aintenance

ZHON G Jie,CAO Jin

(Tea and Health L aboratory,I nstitute of Clinical Pharmacology,

Cent ral S outh Universit y,Changsha H unan410078,China)

　　Abstract:Obesity is one of the most important problems of the modern medicine,and it has increased considerably in the last decade.Tea catechins,especially Green tea catechins is traditionally reported to have anti-obesity effects. While,there were some inconsistent conclusions since the tea has different commodity types and the extracting condi2 tions used.Recent studies have shown that FAS(fatty acid synthase)is a potential therapeutic target of obesity,and it is found that tea polyphenols inhibit FAS in both reversible and irreversible manners.It might be a new factor re2 sponsible for the mechanisms of the anti-obesity effects of tea catechins.The studies were mainly focus on green tea and green tea polyphenols.So the effect and mechanisms of other tea commodities and tea polyphenols on weight loss need f urther investigation.

K ey w ords:tea;tea polyphenols;obesity

　　茶是世界上最广泛消费的饮料,仅次于水[1,2],位于咖啡、啤酒、葡萄酒和含二氧化碳软饮料之前[3]。茶来源于山茶科植物,按发酵程度不同可分为绿茶(不发酵)、乌龙茶(半发酵)、红茶(全发酵)和普洱茶(后发酵)等。茶多酚是茶的主要成分,包括黄烷醇、黄烷双醇、黄酮类和茶多酚酸类,其中大部分是黄烷醇。绿茶中主要的多酚类化合物是黄烷醇单体多酚,通称儿茶素,主要包括表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表没食子儿茶素(EGC)、表

　　收稿日期:2006212202

作者简介:钟婕(19802),女,湖南人,在读硕士研究生,主要从事天然产物与人体健康研究。

审校者:曹进,教授,硕士生导师,主要从事天然产物与人体健康研究。儿茶素没食子酸酯(ECG)、表儿茶素(EC)等。红茶中主要的多酚类化合物是黄烷双醇茶黄素(TFs,包括TF21、TF22和TF23,即TFdi G)、茶红素(TRs)和茶褐素[4]。

近年来,肥胖以令人担忧的速度发展,已成为现代医学最重要问题之一[5]。尤其在发达国家,肥胖问题受到前所未有的关注。肥胖与一些并发症关系密切,如冠心病、高血压、Ⅱ型糖尿病、骨关节炎,以及某些癌症等[6～8]。静止的生活状态和高卡路里食物的消耗是造成肥胖最显著的危险因子,因此,减肥可以通过减少能量摄入和/或增加能量消耗来实现,如低脂饮食和加强运动等。然而,人们很难完全改变自身的饮食和生活习惯[9],转而求助于减肥添加物,特别是一些天然草本植物添加物(Commo n Di2 etary Supplement s for Weight Lo ss),而茶即为其中之一。近年来,有关茶的抗肥胖及维持体重的作用受到越来越广泛的关注,其抗肥胖的机制研究也有了新进展。现就各种茶及茶中多酚类化合物抗肥胖的研究结果作一综述。

1　各种茶及茶中多酚类化合物与肥胖的关系

1.1　绿茶

Sayama等[10]进行的一项动物实验表明,绿茶粉抑制脂质代谢,由此抑制脂肪沉积和体重增加。研究中对雌性ICR大鼠辅以1%、2%和4%的绿茶粉喂饲16周后,2%和4%的绿茶粉明显抑制体重增长和腹腔内脂肪组织量,4%绿茶组食物摄取量显著下降。绿茶组大鼠的肝脏总胆固醇(TC)、血清和肝脏甘油三酯(T G)及血清游离脂肪酸(FFA)浓度均低于对照组。Wolf ram等[11]分别以C57BL/6J 鼠和斯普拉2道来大鼠为模型研究食物补充EGCG 预防和逆转饮食诱导的肥胖。在C57BL/6J鼠观察组,补充EGC G可以预防饮食诱导的体重,影响葡萄糖血浆浓度、T G和瘦素的增加。EGC G还可以减少皮下和附睾的脂肪量。补充EGC G可以逆转斯普拉2道来大鼠已经形成的肥胖。在一项长期实验中,Murase等[12]分别以低脂[5%t riglyceride (T G)]、高脂(30%T G)或高脂辅以0.1%～0.5% (w/w)儿茶素喂饲大鼠11个月。研究发现,儿茶素组明显减少了高脂饮食诱导的体重增加、内脏和肝脏脂肪沉积以及高胰岛素血症和高瘦素血症的发展,表明长期食用儿茶素有利于抑制饮食诱导肥胖,可能降低相关疾病,如糖尿病和冠心病的风险。俄罗斯的一项研究[13]也指出,儿茶素具有纠正脂质代谢参数[血胆固醇、T G和低密度脂蛋白胆固醇(LDL2c)水平],减少附睾脂肪量和抗氧化物酶活性的作用。同样,Yang等[14]证实,绿茶和J asmine茶均可显著降低高胆固醇血症大鼠的血清和肝脏胆固醇水平。

尽管大多数研究认为绿茶提取物的主要成分儿茶素具有多种生物活性作用。然而,很少有儿茶素减少体脂作用的人体研究。Nagao等[15]在35名健康日本男子身上进行了儿茶素降体脂作用的研究,根据受试者体重指数(BM I)和腰围分成2组,进行12周的双盲试验,一组受试者(绿茶提取物组,n= 17)每天摄入1瓶含690mg绿茶儿茶素的乌龙茶饮料,而另一组(对照组,n=18)每天摄入1瓶含22 mg绿茶儿茶素的乌龙茶饮料。研究发现,绿茶提取物组的体重、BM I、腰围、体脂量和皮下脂肪面积均明显低于对照组。研究提示,摄取含儿茶素690mg/d的茶12周可减少体脂,可能有助于肥胖的预防和改善。Chantre等[16]在轻度肥胖症患者中评价绿茶提取物AR25的作用,3个月后,体重减少4.6%,腰围减少4.48%。这些结果显示,绿茶提取物AR25是一种治疗肥胖的天然产物。然而,对荷兰46名肥胖女性进行的低能量饮食加绿茶多酚实验中[17]发现,绿茶加低能量饮食对体重其他各项指标没有特别的优点,而静息能量消耗(REE)的减少在绿茶组并不明显,在对照组却非常显著,但没有明显的时间依赖性,估计低能量饮食过程中REE 减少并非绿茶的作用。同样的,中国大学[18]对34名肥胖并患有多囊卵巢综合症(PCOS)的中国女性随机分为绿茶胶囊组和对照组进行为期3个月的实验,对比了各组治疗前后的体重、BM I、血液生化及激素水平后发现,绿茶添加物没有明显降低肥胖伴PCOS女性的体重,也没有改变葡萄糖或脂质的代谢。

许多关于体重维持的研究表明,各种减肥治疗后体重有不同程度反弹[19～23]。因此,在关注减肥药减肥的同时,人们也越来越关注减肥后的体重的长期维持。荷兰Maastricht大学[24]研究104名超重和轻度肥胖受试者减轻体重5%～10%后,使用绿茶是否有利于维持体重。研究设计一个随机、平行、对照试验。经过4周的极低能量饮食(VL ED,2.1m J/d)干预,随后是13周的体重维持阶段,受试者分别给予绿茶或安慰剂。绿茶包括咖啡因(104mg/d)和儿茶素(573 mg/d,323mg为EGCG)。研究发现,体重回升情况在绿茶组和对照组无明显区别。在绿茶治疗组,习惯高咖啡因摄入者的体重回升高于低咖啡因摄入者(P <0.05)。类似的,Westerterp2Plantenga等[25]探讨了绿茶2咖啡因混合物加普通咖啡因摄入对轻度肥胖受试者减肥后维持体重方面的作用。在减肥后的体重维持阶段,对受试者分别给予绿茶2咖啡因混合物[(270mg EGCG+150mg咖啡因)/d]和安慰剂。研究发现,在女性受试组,受试者的咖啡因消耗量与饱腹感呈正相关,而与瘦素呈负相关(P<0.01)。高咖啡因使用者比低咖啡因使用者减少更多的体重、脂肪量和腰围。在体重维持阶段,低咖啡因组中绿茶仍能减少体重、腰围、呼吸商和体脂,而静息时能量消耗增加(P<0.01)。而在高咖啡因组中,没有发现绿茶2咖啡因混合物有任何影响。因此,研究认为,高咖啡因摄入有利于通过热生成和脂肪氧化减轻体重,有利于抑制女性的瘦素。习惯使用低咖啡因组中,绿茶2咖啡因混合物通过热生成和脂肪氧化部分地改善体重维持。

此外,一些文献指出绿茶和运动结合比单独使用更能减弱高脂饮食诱导的肥胖。以雄性大鼠为模型进行为期15周的实验,运动模式是踏车运动,发现只使用绿茶提取物(GTE)和只进行规律运动分别使高脂饮食引起的体重增加减少了47%和24%。当它们合用时可减少%,而只用GTE、只进行运动和两者合用分别可以使内脏脂肪积聚减少58%、37%和87%。GTE 在运动组和非运动组中均可增加肝脂肪酸氧化作用。尤其是,当与规律运动法并用时还刺激骨骼肌脂肪酸氧化作用。因此,GTE饮食和规律运动如果合用,不但可以刺激肝脏,还可以刺激骨骼肌的脂肪分解代谢[26]。Murase等[27]应用儿茶素和规律游泳结合治疗肥胖大鼠的实验亦得到相似结论,儿茶素结合规律运动降低饮食诱导的肥胖。

1.2　红茶,乌龙茶,普洱茶

Du等[28]对Keemun红茶提取物的研究发现, Keemun红茶提取物对脂肪酸合酶显示出比绿茶提取物更强的抑制功能,能明显降低饮食诱导的肥胖SD大鼠的食物摄取、体重和血液甘油三酯。此外,这种红茶提取物的抑制能力依赖于萃取溶剂或萃取条件。研究结果提示,红茶中主要的脂肪酸合酶抑制剂可能是茶黄素,它比EGC G和C75具有更强的抑制能力,它对脂肪酸合酶的作用位点和抑制动力学不同于EGCG和C75。

Han等[29]用乌龙茶饲养高脂饮食诱导的肥胖大鼠10周,用离体脂肪细胞和包含脂滴及激素敏感脂肪酶(HS L)的无细胞系统,分析乌龙茶中各种活性成分对去甲肾上腺素诱导的脂解作用的影响。结果表明,乌龙茶对饮食诱导肥胖大鼠的抗肥胖作用,部分原因可能是从乌龙茶中分离出来的咖啡因对脂肪组织去甲肾上腺素诱导的脂解作用的加速作用,也可能因为乌龙茶中其他一些物质对胰脂酶活性的抑制作用。乌龙茶能抑制高脂饮食诱导的肥胖和脂肪肝。

Lin等[30]用Hep G2细胞模型证实了普洱茶的降脂及其抑制LDL氧化的抗氧化作用。在中国台北茶研究所进行的各种茶降脂作用的比较研究中,发现茶喂养组对体重抑制强弱如下:乌龙茶>普洱茶>红茶>绿茶。与绿茶和红茶相比,普洱茶和乌龙茶更显著降低T G水平。但降低TC方面,普洱茶和绿茶比乌龙茶和红茶更有效。在脂蛋白方面,4%普洱茶能增加高密度脂蛋白胆固醇(HDL2 c),并降低LDL2c水平。肝脏与附睾脂肪重量比在乌龙茶和普洱茶组较低。因此认为,后发酵普洱茶和红茶及部分发酵乌龙茶可能对生长抑制和降血脂比未发酵绿茶更有效[31]。

2　茶及茶多酚类化合物减肥的作用机理

2.1　促进脂质代谢

2.1.1　调节食欲,抑制脂质酶

Klaus等认为,EGCG剂量依赖性地减少体脂的积聚,其降脂作用完全可以通过食物消化率的减少来解释[32]。Chant re等发现,在体外,绿茶提取物AR25直接抑制胃脂酶和胰脂酶,刺激热生成[16]。

2.1.2　促进肝脏脂质代谢

Murase等[12]对大鼠分别以低脂[5%t riglycer2 ide(T G)]、高脂(30%T G)或高脂辅以0.1%～0.5%(w/w)儿茶素喂养11个月。研究发现,喂饲儿茶素1月后显著增加了肝脏脂酰2CoA氧化酶和中链脂酰2CoA脱氢酶mRNA的表达及beta2氧化的活性。因此,促进肝脏脂质代谢可能是儿茶素抗肥胖的原因之一。

2.1.3　脂肪酸合酶

Ikeda等以1%的茶儿茶素(富含EGC G和ECG)或热处理的茶儿茶素(儿茶素中50%的EGC G和EC G转为GC G和CG)饲养大鼠23d。研究发现,儿茶素组及热处理儿茶素组的内脏脂肪沉积和肝脏T G浓度均明显低于对照组。2个儿茶素组的脂肪酸合酶和肝胞质中苹果酸酶的活性也显著低于对照组。相反,肝(组织)匀浆中肉毒碱棕榈酰基转移酶和脂酰辅酶A的活性在3组中无差别[33]。研究提示,喂饲儿茶素或热处理的儿茶素可抑制肝脂肪酸合酶相关的肝酶活性,从而降低肝T G,抑制内脏脂肪沉积。Zhang等研究绿茶(西湖龙井)提取物时发现,GTE(绿茶提取物)抑制脂肪酸合酶(FAS)的能力比熟知的2种绿茶抑制剂EGC G和EC G更强。(2)2C G(没食子酸儿茶素)是一种FAS强抑制剂,IC50为1.5g/L。(2)2C G的抑制机制不像EGCG和ECG结合于beta2氧化还原酶位点。通过分析抑制动力学和没食子酸儿茶素的结构,研究发现,(2)2C G的主要作用位点可能位于酰基转移酶,这一结构包括一个B环、一个C环和一个没食子酸环,后者可能是起抑制作用的基础[34]。Chiang等[35]通过动物实验发现,给予普洱茶的大鼠肝脏脂肪酸合酶(FAS)表达受到明显的抑制。以肝癌Hep G2细胞为模型的研究发现,普洱茶提取物在蛋白和mRNA水平抑制肝癌Hep G2细胞FAS表达。Hep G2细胞FAS的表达分别受到PI3K抑制剂L Y294002和J N K抑制剂II的强抑制,p38抑制剂SB203580和M E K抑制剂PD98059的较弱抑制。由此推测,给予普洱茶的大鼠肝脏FAS表达受限可能是通过下调PI3K/Akt和J N K 信号途径实现的。

2.2　抑制生长或诱导凋亡

已经知道绿茶儿茶素可以通过诱导凋亡抑制多种癌细胞的生长。Lin等[36]用0、50、100或200 mmol EGCG孵化鼠3T32L1前脂肪细胞和成熟脂肪细胞3～24h,分别测定EGC G对生育能力的影响及在凋亡方面的作用。结果显示,EGCG可以直接抑制前脂肪细胞的分化,并可诱导成熟脂肪细胞的凋亡。Hung等[37]通过研究EGC G对3T32L1前脂细胞有丝的调节途径来了解EGCG对脂肪细胞功能的作用机制。研究中发现,EGCG抗促细胞作用依赖ER K和Cdk22。而且,EGC G改变丝裂信号比EC∶ECG和EGC更有效。而日本一项实验[38]指出,儿茶素抑制脂细胞分化时伴有PPARgamma2、C/EBPalp ha和G L U T4基因下调。5mmol的C G、EGC、EC G和EGC G均可抑制细胞内脂肪积聚,且C G和EGC的抑制作用强于其他组,C G和EGC还可抑制作为分化标记的甘油232磷酸脱氢酶的活性。

2.3　促进热生成

Chant re等[16]认为,绿茶提取物A R25促进热生成。Dulloo等[39]通过一项人体实验证实,绿茶能干预交感肾上腺系统,绿茶提取物可能通过交感神经激发的产热对体重控制发挥作用。由于已知儿茶素2多酚类能抑制儿茶酚2O2甲基转移酶(降解NA 酶)、咖啡因抑制磷酸二酯酶(降解NA诱导的cAM P)[40],Dulloo等[41]通过进一步研究,推测绿茶的产热性主要来自高含量儿茶素2多酚类和咖啡因的相互作用释放去甲肾上腺素(NA)。由儿茶素2多酚类和咖啡因,通过释放NA2cAM P途径中不同控制点的抑制剂,从而有效刺激热生成。

2.4　其他

Ashida等[42]在动物实验中发现,绿茶显著减少葡萄糖摄取,伴随脂肪组织葡萄糖载体4(G L U T4)的染色体易位增加,它同时通过G L U T4易位刺激肌肉中葡萄糖摄取。而且,绿茶抑制脂肪组织过氧化物酶体增生物激活受体的表达和甾醇调节因子结合蛋白21的激活。由此认为,绿茶抗肥胖作用的机制可能是调节脂肪和肌肉组织葡萄糖摄取系统,抑制脂肪形成相关转录因子的表达和/或激活。

2.5　与咖啡因的协同作用

研究者从大量的研究报道中看到,绿茶中儿茶素的抗肥胖作用可能与咖啡因的协同作用有关。绿茶包括3种主要成分:儿茶素、咖啡因和茶氨酸。Zheng等[43]在动物实验中发现,咖啡因+儿茶素组的腹膜内脂肪重量(IPA T)比对照组降低76.8%,儿茶素+茶氨酸组的肝脏T G水平也显著低于对照组,表明咖啡因和茶氨酸对绿茶粉抑制体重增加和脂肪积聚发挥作用。此外,儿茶素和咖啡因在抗肥胖方面可能具有协同作用。但另一项研究[39]结果发现,绿茶具有产热性及促进脂肪氧化的作用,而这些不能用本身含有的咖啡因来解释。

3　展望

目前,茶的抗肥胖效应的研究主要集中在绿茶方面,绿茶、绿茶儿茶素和EGCE在细胞培养和动物肥胖模型中已被证明,可减少脂肪细胞的分化和增殖、脂肪形成、脂肪量、体重、脂肪吸收、血浆T G 水平、FFA、胆固醇、葡萄糖、胰岛素及瘦素。同时,增加beta2氧化和生热作用。脂肪组织、肝脏、肠和骨骼肌是绿茶的靶器官,间接发挥它的抗肥胖作用。人体研究发现,绿茶减少体重和体脂,同时增加脂肪氧化及生热作用。而关于红茶、乌龙茶、普洱茶减肥效果的研究较少见。绿茶、红茶、乌龙茶及普洱茶减肥作用的比较研究只发现一篇报道[31]。由于茶的不同品种、不同的加工方法以及不同的组分亦导致研究结果出现不一致。由此可见,关于茶尤其是红茶、乌龙茶和普洱茶的有效成分及其抗肥胖的分子机制有待深入探索。

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