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茶叶减肥作用及其机理研究进展

02.16.2017

肥胖症是由遗传因素与环境因素共同作用所引起的营养代谢障碍性疾病,它是机体的能量摄入、能量消耗和能量贮存共同作用的结果,临床表现为脂肪细胞的肥大和增生。肥胖不但本身是一种疾病,更重要的是它与Ⅱ型糖尿病、高血压、冠心病、某些癌症等的形成有关。随着人们物质生活水平不断提高,肥胖的发病率以惊人的速度增长 已成为耗费巨大社会成本的世界性健康难题。因此, 在不限制饮食的基础上,开发高效、 安全的减肥产品已成为当前的研究热点。

茶是世界上最广泛消费的饮料之一,仅次于水。茶叶来源于山茶科植物, 主要分为绿茶、红茶、乌龙茶、黄茶、白茶和紧压茶。大量研究表明, 茶叶提取物及其主要活性成分茶多酚、 咖啡因具有一定的减肥作用, 本文就国内外近十年来对茶叶减肥作用及其机理进行的研究作一综述。

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茶叶的药理作用一直备受国内外研究者的关注。 近年来, 越来越多的体外实验、 动物体内实验及临床实验研究表明, 茶叶及其提取物具有良好的减肥作用。

1.1 体外实验

目前对茶叶的减肥作用体外研究,一般以经过纯化的酶或细胞系为受试对象,研究茶叶提取物及其成分对与脂类代谢相关的酶活力的作用或对细胞系的增殖、分化等方面的影响。

1.1.1 对胰脂肪酶活性的抑制作用

胰脂肪酶是食物源甘油三酯吸收、 水解甘油三酯单酰甘油和脂肪酸的关键酶[3] 大量体外研究表明茶叶提取物能够有效抑制胰脂肪酶活性。 白茶和绿茶对胰脂肪酶活性的半抑制质量浓度分别为 22μg/mL 35μg/mL;红茶提取物的半抑制质量浓度为 36.4μ g/mL 乌龙茶和EGCG的半抑制质量浓度分别为0.97μg/mL0.16μg/mL

1.1.2 对脂肪细胞的作用

肥胖的特征是脂肪细胞数量的增加和脂肪细胞体积的增大。 脂肪细胞数量主要由前脂肪细胞增殖和分化、前脂肪细胞和脂肪细胞的凋亡决定, 脂肪细胞的体积主要取决于产脂和脂解的平衡。大量研究表明,茶叶提取物能够抑制脂肪细胞的增殖、分化,减少细胞内甘油三酯积累。 Sohle等的研究表明白茶提取物水溶液能以剂量依赖的方式显著减少前脂肪细胞在脂质生成过程中甘油三酯的合成,而不影响细胞活力;白茶提取物溶液也能刺激脂肪细胞分解脂肪的活力。陈粉粉等的研究表明表没食子儿茶素没食子酸酯 (epigallocatechingallate EGCG) 能显著抑制猪前体脂肪细胞的增殖, 并存在剂量依赖性; 200μ mol/L EGCG 能显著抑制猪前体脂肪细胞分化。 Furuyashiki [13]的研究表明茶叶儿茶素能抑制 3T3-L1 前脂肪细胞分化。 Moon 等的研究表明在 3T3-L1 脂肪细胞脂肪生成早期(7d) EGCG 能充分抑制其脂肪积累。 EGCG 浓度高于 10μ mol/L 时能降低 3T3-L1 脂肪细胞活力, 减少细胞内脂质积累。 Lee [16]的研究表明 10μ mol/L EGCG 处理 24h 后的脂肪细胞内脂质积累明显减少, 而细胞活力不受影响。 Sakurai [的研究表明 50μ mol/L EGCG 能够降低 3T3-L1 脂肪细胞活力,减少早期(0 8d)甘油三酯的积累。 Kim 等用不同的茶叶儿茶素处理前脂肪细胞, 结果显示儿茶素, 特别是EGCG 能够显著减少细胞内脂肪积累。

1.2 动物模型实验

当前国内外对茶叶的减肥作用动物体内研究很多,一般通过以下两种方法进行相关研究: 一是使用高脂营养饲料饲喂正常受试动物, 建立起营养性肥胖模型动物后, 按一定剂量的提取物溶液喂饲肥胖模型动物, 与对照组进行肥胖相关指标的比较; 另一种方法是将茶叶提取物以一定比例加入到高脂营养饲料中, 用于喂饲正常受试动物或遗传性瘦素缺乏的 ob /o b 肥胖动物数周后, 与对照组进行肥胖相关指标的比较。

Ramadan 等用红茶和绿茶提取物分别以两种不同剂量(50 100mg/kg)连续 28d 喂食 Wistar 雄性大鼠, 结果两种茶叶提取物均能显著抑制大鼠体质量的增加。Uchiyama 等的研究表明红茶提取物能够抑制体质量、子宫旁脂肪组织质量和肝脏脂质含量的增加。 Sogawa等的研究表明日本阿波(德岛)乳酸发酵茶和绿茶提取物能够减轻体质量、 脂肪组织质量, 并能降低血液瘦素水平。 脱咖啡因绿茶在供试 1 周后, 能显著降低遗传性瘦素缺乏的雄性 ob/ob 肥胖小鼠的体质量获得速度。Park 等以 ob/ob 小鼠为模型, 1% 的绿茶提取物喂饲 ob/ob 小鼠 6 周, 结果表明绿茶处理组小鼠的体质量获得速度显著减慢, 脂肪组织质量和肝脏脂质含量低于对照组。 陈玉琼等的研究结果表明当年青砖茶和 10 年青砖茶都能显著降低肥胖大鼠体质量、 Lee s 指数和脂肪系数, 且大鼠脂肪细胞中脂滴含量明显减少, 脂肪细胞直径明显变小。 Bose 等按 3.2g/kg 体质量的剂量EGCG 喂饲小鼠 16 周, 结果显示 EGCG 能减少体质量获得、 体脂百分比和内脏脂肪质量。

1.3 临床研究

在过去 10 年里, 国内外研究者就茶叶提取物的减肥作用进行了一些临床实验。 近期有对 11 个以绿茶提取物进行临床实验的荟萃分析报道表明, 经过约 12 周的干预实验, 绿茶提取物受试对象体质量平均降低 1.31kgNagao 等对363名内脏脂肪型肥胖的受试对象进行了为期 12 周的双盲实验, 结果显示儿茶素干预明显地减少了其体质量、 身体质量指数、 腰围、 臀围。 H su 等研究绿茶提取物对肥胖女性的作用, 结果表明绿茶提取物组 Auvichayapat 等以 BMI 25kg/m2 60 名肥胖受试对象进行随机、 对照实验, 绿茶干预组在研究进行的第 4周、 8 周和第 12 周的体质量分别减轻了 2.70 5.10kg 3.3kg 另有研究中的 102 位饮食型肥胖或体质量超重的受试对象, 每天按 8g/d 的剂量服用乌龙茶 6 周, 其体质量减轻量均大于 1kg 12% 的受试对象皮下脂肪组织含量有降低。

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茶叶的主要成分包括: 茶多酚(儿茶素和黄酮醇)、生物碱( 咖啡因、 可可碱、 茶碱等) 挥发油、 多糖、氨基酸、 脂质、 维生素( VC ) 无机元素(如铝、 氟、锰)等。 当前研究报道的茶叶中起减肥作用的成分主要为茶多酚中的 EGCG 和咖啡因。

2.1 茶多酚

茶多酚是茶叶中多酚类物质及其衍生物的总称, 主要由儿茶素、 黄酮类、 花青素、 花白素和酚酸等物质组成。 其中儿茶素是茶多酚中主要的多酚类化合物, 约占茶叶干质量的 20% 30% 主要种类有表儿茶素(EC)、没食子儿茶素( E G C ) 表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和表儿茶素没食子酸酯(ECG)4 种儿茶素, 其中含量最高的是 EGCG 绿茶的多酚含量可高达干质量的30% 40% 茶多酚中的 EGCG 是最有效的、 研究最广泛的成分, 近年来纯化的 EGCG 单体成为茶叶成分研究的焦点。 大量研究以儿茶素或 EGCG 单体为材料, 以脂肪细胞或肥胖动物模型为受试对象, 表明儿茶素特别是 EGCG 能显著抑制脂肪细胞的增殖、 分化, 抑制细胞内的脂质积累。儿茶素对肥胖受试对象机体的脂类代谢过程具有调节作用, 它通过刺激机体热生成、 降低机体对食物营养成分的吸收等作用而减少机体的能量摄入和存储。 由此, 可以推测茶叶儿茶素具有减肥

2.2 咖啡因

咖啡因是甲基黄嘌呤类物质, 研究报道表明它具有刺激中枢神经系统、 促进新陈代谢、 促进血液循环等作用。茶叶刺激机体热生成而产生的减肥作用不能完全归功于咖啡因含量, 含咖啡因和儿茶素类多酚的茶叶提取物的热生成作用大于等量咖啡因的作用。 0.025%0.05% 0.1% 的咖啡因摄入能够减轻高脂饮食喂饲的SD大鼠体脂质量, 且剂量为 5mg/kg 的咖啡因能增加血液儿茶酚胺和游离脂肪酸的浓度。 Unno 等用 0.3% 绿茶儿茶素和0.05%咖啡因处理肥胖SAMP10小鼠12个月,结果喂饲绿茶儿茶素和咖啡因的小鼠的肥胖得到抑制,而单独使用儿茶素的肥胖小鼠体质量和脂肪组织质量与对照组没有显著性差异。 近期有对 15 个随机对照临床实验的进行的荟萃分析表明, 绿茶提取物儿茶素 + 咖啡因比单独的咖啡因具有更加显著的减轻体质量( 1.38kg)和腰围( 1.93cm)的作用。 由此推测, 咖啡因可能通过与儿茶素具有协同作用, 促进机体热生成, 而具有减肥

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目前大量研究表明, 茶叶主要通过其主要活性成分(如儿茶素、 咖啡因等)影响交感神经系统活性、 增加机体能量耗散而起减肥作用。 另外, 也有部分研究推测,茶叶能通过改变机体脂类代谢、 抑制食欲、 减少机体对食物营养成分吸收, 而间接产生减肥作用。

3.1 促进能量消耗, 减少能量摄入

交感神经系统是一个复杂的调节系统, 其活性主要影响机体能量代谢和脂类分解。 交感神经活性可以通过血液儿茶酚胺水平和儿茶酚胺流通量等指标进行评估。去甲肾上腺素是交感神经系统的主要调节物, 它能通过离子泵和底物循环增加三磷酸腺苷(ATP)的利用率, 或者增加与 ATP 合成弱偶联的线粒体的氧化速率, 而导致机体热生成的增加[37] 研究表明茶叶提取物能抑制儿茶酚胺氧位甲基转移酶(catechol O-methyltransferaseCOMT) COMT 与去甲肾上腺素的降解有关。 绿茶提取物能通过 EGCG 有效刺激热生成, 而放大和延长热生成的交感神经刺激, 推测儿茶素类的多酚物质可能能够抑制 COMT Yun [3]的研究表明 EGCG 能够通过抑制与去肾上腺素降解相关的 C O M T 刺激热生成。Reinbach 等用绿茶对 27 名受试对象随机进行 3 周的负向和正向能量平衡研究, 结果表明绿茶能够减少正向能量平衡中机体的能量摄入。

环腺苷酸(cyclic amino phosphate cAMP)是由去甲肾上腺素释放的信号物质, 磷酸二酯酶能够快速降解细胞内的环腺苷酸, 将其水解成 AMP 另外也有报道表明, 甲基黄嘌呤类物质咖啡因能抑制磷酸二酯酶诱导的 cAMP 的降解, 增加去甲肾上腺素含量或使其维持在一定水平上, 而刺激机体热生成。

3.2 改变脂类代谢

茶叶提取物的减肥作用可能与其有效抑制脂肪形成、 刺激脂肪细胞分解脂肪的活力相关。 茶叶提取物能够增强或抑制与脂类代谢过程密切相关的酶活性,如胰脂肪酶、 脂肪酸合成酶、 甘油 -3- 磷酸脱氢酶、激素敏感性脂肪酶等, 从而改变机体的脂类代谢。另外, 茶叶提取物还能上调某些与肝脏β - 氧化相关的基因, 包括乙酰辅酶 A 氧化酶和中链乙酰辅酶 A 脱氢酶; 同时还能减少肝脏脂肪酸合成酶的表达, 增加β氧化。 Chen 等的研究表明绿茶和红茶均能增加肥胖大鼠肝脏中脂肪的氧化。 另有报道表明, EGCG 能够减弱小鼠脂肪形成作用, 增强脂质氧化作用, 而减少能量存储。

3.3 抑制食欲, 减少对营养成分的吸收

茶叶提取物能够增强受试对象的饱腹感而抑制机体食欲。 7 6 名体质量超重或中等肥胖的受试对象(B M I(27.5 ± 2.7)kg/m2) 在食用绿茶 - 咖啡因混合物((270mgEGCG+150mg 咖啡因)/d)初期饱腹感增加[45] 绿茶在负向能量平衡中的抑制饥饿感和增强饱腹感的作用强于正向能量平衡。 另外, 茶叶提取物能够抑制胃肠道消化酶活性, 而减少对食物营养成分的吸收。 研究表明, 茶叶提取物能影响机体对食物中脂肪的消化和吸收,减少机体对葡萄糖、 淀粉和蛋白质的吸收。 体内实验表明茶叶能降低机体吸收甘油三酯的速率, 延缓或减少小肠吸收食物中的胆固醇和甘油三酯, 增加排泄物中的脂质的分泌。

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近年来的研究表明, 茶叶在减肥方面表现出一定的效果, 其中促进机体热生成的成分, 如儿茶素、 咖啡因被视为具有减肥作用的功效成分。 由于茶叶的减肥作用可能为多种有效成分共同作用的结果, 故推测其可能通过同时影响机体多个靶标, 而整合成细胞水平的信号, 对机体的能量代谢、 脂类代谢、 食物营养吸收等方面产生作用, 使得茶叶成为一种具有减肥作用的多功能的天然植物功能物质。然而, 即使是天然成分, 也很难避免其对机体产生一些不够理想的刺激或抑制作用。 茶叶提取物中起减肥作用的主要成分为茶多酚和咖啡因。 当前动物模型实验所使用的茶叶提取物剂量, 一般为成人每日推荐摄入量的数倍, 虽然从药理方面是安全的, 但越来越多的研究表明, 高剂量的茶多酚或咖啡因可能对人体产生不良副作用。 因此, 阐明茶多酚或咖啡因对人体减肥作用的有效剂量及其可能产生的副作用, 探明这些成分在其有效剂量下对人体相关组织器官和细胞可能的有害作用, 将对茶叶减肥产品的开发具有重要指导作用。

茶叶可能逐渐成为高效、 安全的具有减肥作用的天然植物治疗剂。 虽然国内外已对茶叶减肥功效进行了大量的研究, 但主要集中在茶叶粗提物以及茶多酚的减肥效果上, 对茶叶减肥机理研究尚比较薄弱。 就茶类而言, 主要集中在绿茶和红茶, 对其他茶类的减肥作用研究尚不多; 就茶叶成分而言, 主要集中在多酚类物质, 特别是 EG C G 对其他成分的减肥作用研究尚不多。 另外, 由于各大茶类的加工工艺不同, 导致不同茶类的成分迥异, 也可能导致各大茶类在减肥效果和机理方面存在差异。 因此, 为获得关于茶叶提取物减肥作用更一致的结论, 有必要进行关于生物利用率和生物活性等方面的多学科研究, 阐明茶叶用于减肥的人体推荐剂量、 摄入方法、 摄入持续时间、 与性别差异的关系、 与体育锻炼的协同作用, 探明茶叶提取物中具有减肥作用的各成分之间减肥作用的可能的协同作用等,将更有利于其在减肥领域的开发和应用。

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