（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所，湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心果茶分中心，湖北省茶葉工程技術(shù)研究中心，湖北武漢430064）

糖尿病（diabetes mellitus，DM）是以高血糖為特征的代謝紊亂疾病，其常伴有腎功能衰竭、冠狀動(dòng)脈心臟疾病、失明、缺血性腦病等并發(fā)癥，是嚴(yán)重危害人類健康的疾病之一[1]。隨著人口老齡化趨勢(shì)的加劇，DM發(fā)病呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，截至2015年末，全球DM患者超3.5億，我國(guó)確診的DM患者超1億人，該病已經(jīng)成為了我國(guó)主要的公共健康問題之一[2]。糖尿病在臨床上主要通過口服降血糖類藥物和注射胰島素治療，但上述藥物多為化學(xué)合成，存在較嚴(yán)重的毒副作用，且難以有效的預(yù)防并發(fā)癥[3]。因此，尋找一類天然、副作用小的輔助降糖物質(zhì)，是未來DM防治趨勢(shì)。

茶葉作為一種健康飲品，含有多種天然活性成分，近年來，其降血糖功效得到廣泛關(guān)注，研究表明，茶葉中茶多糖[4-7]、茶多酚[8-9]對(duì)DM老鼠有顯著的降血糖效果，對(duì)DM小鼠灌喂黃大茶[10]、茯磚茶[11]湯，亦能有效降低其血糖含量。紅（米）磚茶[12]，由軋制紅碎片末茶、切碎紅毛茶、紅片茶等加工而成，中國(guó)特有，湖北特產(chǎn)，在產(chǎn)區(qū)，人們有飲用紅磚茶防治DM的傳統(tǒng)，但缺乏實(shí)驗(yàn)支撐。本研究參照《輔助降血糖功能評(píng)價(jià)方法》中動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)紅磚茶水提物輔助降血糖功效進(jìn)行系統(tǒng)分析，以期了解紅磚茶對(duì)DM動(dòng)物輔助降血糖功效，為后續(xù)紅磚茶在預(yù)防和防治DM中的應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

旋轉(zhuǎn)濃縮儀：上海亞榮生化儀器廠；冷凍干燥機(jī)：江蘇新申寶科技有限公司；SpectraMax M2全能酶聯(lián)儀：美國(guó)MolecularDevices/MD公司；Eppendorf5804R離心機(jī)：德國(guó)Eppendorf公司；血糖儀及試紙：艾康生物技術(shù)杭州有限公司；鏈脲佐菌素：美國(guó)Sigma公司；胰島素：上海拜沃生物科技有限公司；甘油三酯、總膽固醇測(cè)定試劑盒：北京中生生物工程高技術(shù)公司提供。

1.2 供試樣品及前處理

1.2.1 樣品

紅磚茶（2007年生產(chǎn)）：湖北趙李橋茶廠有限公司。

1.2.2 前處理

將紅磚茶粉碎后，準(zhǔn)確稱取2 kg粉碎樣，按1∶8茶水比（g∶mL）加入沸水（100℃），保溫浸提 30 min，每隔10分鐘攪拌一次，紗布粗濾，得濾液與濾渣，濾渣繼續(xù)加入沸水[按茶水比 1∶7（g/mL）]，保溫浸提 20 min，中間攪拌一次，紗布粗濾，合并濾液，濾紙精濾，減壓濃縮至原體積的20%，于-20℃預(yù)凍后，冷凍干燥36 h，得茶粉410 g，得率為20.5%，密封包裝，-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

健康成年雄性SD大鼠，體重為130 g～150 g，上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供（批準(zhǔn)證號(hào)：SCXK<滬>2013-0016）。于華中科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心飼養(yǎng)（實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施許可證號(hào)：SYXK（鄂）2010-0057）。環(huán)境溫度20℃～26℃，相對(duì)濕度40%～70%。鼠維持飼料購(gòu)自湖北天海飼料有限公司。高熱能飼料組成為：豬油10%、蔗糖15%、蛋黃粉15%、酪蛋白5%、膽固醇1.2%、膽酸鈉0.2%、磷酸氫鈣0.6%、石粉0.4%、鼠維持飼料52.6%。

1.4 劑量選擇與受試物給予方式

紅磚茶人體推薦量，成人60 kg每日飲用10 g干茶，即166.7 mg/（kg·d）。換算成凍干茶粉劑量=166.7×20.5%（得率）=34.2 mg/（kg·d）。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)低、中、高劑量組分別按人體推薦量的2.5倍、5倍（大鼠與人的等效劑量）、10倍。

各劑量組受試物均當(dāng)天新鮮配制，方式如下：1）10倍劑量組：稱取3 420 mg茶粉加蒸餾水定容至100 mL；2）5倍劑量組：取50 mL上述10倍劑量組受試物加蒸餾水定容至100 mL；3）2.5倍劑量組：取50mL上述5倍劑量組受試物加蒸餾水定容至100 mL。

大鼠灌胃量1.0 mL/100 g·bw，樣品空白對(duì)照組和模型對(duì)照組同時(shí)給予同體積的純水。

1.5 實(shí)驗(yàn)方法

1.5.1 正常動(dòng)物降糖實(shí)驗(yàn)

健康成年大鼠20只，按禁食3 h的血糖水平隨機(jī)分為對(duì)照組和劑量組。對(duì)照組給予溶劑，劑量組給予10倍劑量受試樣品，連續(xù)30 d，測(cè)空腹血糖值（禁食同實(shí)驗(yàn)前），比較兩組動(dòng)物血糖值。

1.5.2 高血糖模型降糖實(shí)驗(yàn)

鏈脲佐菌素誘導(dǎo)胰島素抵抗糖/脂代謝紊亂模型法。健康成年大鼠75只，以初始血糖水平隨機(jī)分5個(gè)組，即空白對(duì)照組、模型對(duì)照組和3個(gè)劑量組，維持飼料飼養(yǎng)1周后，模型對(duì)照組和3個(gè)劑量組更換高熱能飼料，喂飼3周后，模型對(duì)照組和3個(gè)劑量組禁食24 h（不禁水），給予鏈脲佐菌素25 mg/kg·bw腹腔注射，注射量1 mL/100 g體重。注射后繼續(xù)給予高熱能飼料喂飼5 d。

1.6 有關(guān)指標(biāo)測(cè)定及計(jì)算

實(shí)驗(yàn)期間大鼠每周稱體重1次；實(shí)驗(yàn)結(jié)束，各組動(dòng)物禁食3 h，檢測(cè)空腹血糖、糖耐量、血清胰島素及膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三脂（triglyceride，TG）水平。并計(jì)算血糖曲線下面積、胰島素抵抗指數(shù)。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用（SAS9.3軟件包）進(jìn)行T檢驗(yàn)、方差分析SNK檢驗(yàn)（方差齊時(shí)）及Dunnett T3檢驗(yàn)（方差不齊時(shí)）分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅磚茶水提物對(duì)正常大鼠空腹血糖、體重的影響

紅磚茶水提物對(duì)正常大鼠空腹血糖影響如表1所示。

實(shí)驗(yàn)前后對(duì)照組與高劑量組空腹血糖水平均無顯著性差異，表明受試物對(duì)正常大鼠的空腹血糖水平無明顯影響。

紅磚茶水提物對(duì)正常大鼠體重影響如表2所示。

表1 紅磚茶水提物對(duì)正常大鼠空腹血糖水平的影響（X±SD）Table 1 Effects of Hongzhuan tea extracts on FBG of normal rats（X±SD）

表2 紅磚茶水提物對(duì)正常大鼠體重的影響（X±SD）Table 2 Effects of Hongzhuan tea extracts on body weight of normal rats（X±SD）

實(shí)驗(yàn)開始時(shí)對(duì)照組與高劑量組體重?zé)o顯著性差異，自第一周末，高劑量組的體重顯著低于同期對(duì)照組體重，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)高劑量組增重顯著低于對(duì)照組，表明受試物對(duì)正常大鼠的體重有顯著控制作用。

2.2 紅磚茶水提物對(duì)高血糖大鼠血糖、體重的影響

2.2.1 高血糖大鼠模型判定

健康成年大鼠75只，以0、0.5 h血糖水平分5個(gè)組，即1個(gè)空白對(duì)照組、1個(gè)模型對(duì)照組和3個(gè)劑量組，每組15只，如圖1所示，實(shí)驗(yàn)前正常對(duì)照組和模型對(duì)照組各組間大鼠血糖指標(biāo)均無顯著差異。

圖1 正常組和模型組大鼠實(shí)驗(yàn)前后血糖及血糖曲線下面積Fig.1 The FBG and areas under the glucose curve of normal and molel rats before and after the experiment

采用鏈脲佐菌素（streptozocin，STZ）誘導(dǎo)胰島素抵抗糖脂代謝紊亂模型法，給模型對(duì)照組和低、中、高3個(gè)劑量組大鼠注射STZ，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，如圖1所示，空腹血糖、經(jīng)口給予2.5g/kg·bw葡萄糖后，0.5 h、2 h血糖值及血糖曲線下面積模型對(duì)照組均顯著高于正常對(duì)照組，由此判定糖尿病動(dòng)物模型成立。

2.2.2 紅磚茶水提物對(duì)高血糖大鼠糖耐性影響

紅磚茶水提物對(duì)高血糖大鼠糖耐性的影響如表3所示。在糖代謝紊亂模型成立的前提下，灌喂紅磚茶水提物的低、中、高3個(gè)劑量組與模型對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)空腹血糖值分別下降了30.9%、38.7%、40.6%，0.5 h血糖值分別下降了22.6%、27.2%、38.5%，2 h血糖值分別下降了27.6%、23.5%、38.5%，血糖曲線下面積分別下降了25.4%、26.8%、38.7%，各血糖指標(biāo)均呈顯著性降低（p<0.05）。表明紅磚茶水提物能有效降低DM大鼠空腹血糖和改善糖耐性。

紅磚茶水提物對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠血胰島素濃度和胰島素抵抗指數(shù)影響見表4。模型對(duì)照組的胰島素濃度和胰島素抵抗指數(shù)顯著高于正常對(duì)照組，說明本研究中所采用糖代謝絮亂模型在導(dǎo)致大鼠血糖指標(biāo)升高的同時(shí)，還刺激機(jī)體內(nèi)胰島素分泌，使得體內(nèi)胰島素水平顯著升高，進(jìn)而導(dǎo)致胰島素抵抗指數(shù)也顯著升高。

紅磚茶水提物低、中、高劑量組與模型對(duì)照組相比，胰島素濃度和胰島素抵抗指數(shù)均顯著降低，其中胰島素濃度分別降低了26.3%、24.5%、40.4%，胰島素抵抗指數(shù)則分別降低了48.7%、52.2%、68.1%，說明紅磚茶水提物能夠有效降低DM大鼠的胰島素濃度和胰島素抵抗指數(shù)，其中高劑量組處理的胰島素抵抗指數(shù)降至與正常對(duì)照組相當(dāng)水平。

表3 大鼠實(shí)驗(yàn)前后空腹血糖及血糖曲線下面積（X±SD）Table 3 The FBG and areas under the glucose curve of rats before and after the experiment（X±SD）

表4 紅磚茶水提物對(duì)糖尿病大鼠胰島素及胰島素抵抗指數(shù)的影響Table 4 Effects of Hongzhuan tea extracts on insulin concentration and insulin resistance index of DM rats

2.2.3 紅磚茶水提物對(duì)高血糖大鼠體重的影響

各組大鼠初始體重均一，基礎(chǔ)飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后，除正常對(duì)照組外其余4組均采用高熱能飼料喂養(yǎng)，結(jié)果如表5所示。

模型對(duì)照組各期大鼠體重與正常對(duì)照組無顯著性差異，說明本試驗(yàn)采用糖代謝紊亂模型方法對(duì)大鼠體重?zé)o顯著影響；劑量組大鼠體重與正常對(duì)照組和模型對(duì)照組比較，低、中劑量組各期無顯著差異，而高劑量組大鼠體重在第一周末即顯著低于同期模型組和對(duì)照組體重，表明在正常飼料喂養(yǎng)的情況下，高劑量組紅磚茶水提物可顯著降低正常大鼠體重，這與2.1結(jié)果一致；在采用高熱能飼料喂養(yǎng)和鏈脲佐菌素誘導(dǎo)胰島素抵抗糖代謝紊亂情況下，第二、三、四周末及實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，高劑量組大鼠體重均顯著低于同期模型對(duì)照組，表明高劑量紅磚茶水提物可顯著降低DM大鼠體重。

表5 紅磚茶水提物對(duì)糖尿病大鼠體重的影響（X±SD）Table 5 Effects of Hongzhuan tea extracts on body weight of DM rats（X±SD）

表6 紅磚茶水提物對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠中膽固醇和甘油三酯的影響Table 3 Effects of Hongzhuan tea extracts on TC and TG of experimental rats

2.2.4 紅磚茶水提物對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠血脂指標(biāo)影響

不同組別大鼠血清膽固醇和甘油三酯水平如表6所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，模型對(duì)照組與正常對(duì)照組相比較，膽固醇、甘油三酯指標(biāo)均顯著升高（p<0.05），表明本實(shí)驗(yàn)中所采用建模方法，在導(dǎo)致大鼠糖代謝紊亂的同時(shí)，亦會(huì)導(dǎo)致大鼠脂代謝紊亂；紅磚茶水提物3個(gè)劑量組與模型對(duì)照組相比，膽固醇、甘油三酯指標(biāo)均無顯著差異，說明針對(duì)DM大鼠，灌喂紅磚茶水提物不會(huì)導(dǎo)致其血脂指標(biāo)上升。

3 結(jié)論與討論

研究表明，灌胃紅磚茶水提物對(duì)于正常大鼠空腹血糖值無影響。采用鏈脲佐菌素誘導(dǎo)建立DM大鼠模型，在模型成立的前提下，3個(gè)紅磚茶水提物劑量組與模型對(duì)照組相比，空腹血糖、0.5、2 h血糖和血糖曲線下面積均顯著降低，提示該3組受試樣品空腹血糖、糖耐量指標(biāo)結(jié)果陽性；血清膽固醇、甘油三酯水平，無顯著性差異。根據(jù)《輔助降血糖功能評(píng)價(jià)方法》（國(guó)食藥監(jiān)?；痆2012]107號(hào)）規(guī)則“空腹血糖和糖耐量二項(xiàng)指標(biāo)中一項(xiàng)指標(biāo)陽性，且血脂（總膽固醇、甘油三酯）無明顯升高，對(duì)正常動(dòng)物空腹血糖無影響，即可判定該受試樣品輔助降血糖功能動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果陽性”?？膳卸t磚茶水提物輔助降血糖功能動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果陽性。

與模型對(duì)照組相比，紅磚茶水提物還能顯著降低DM大鼠的胰島素濃度和改善胰島素抵抗（IR），其中高劑量組胰島素抵抗降至正常對(duì)照組水平。胰島素抵抗是指機(jī)體胰島素介導(dǎo)的葡萄糖攝取和代謝能力減低，包括胰島素的敏感性和反應(yīng)性下降，機(jī)體代償性的分泌過多的胰島素，表現(xiàn)為高血糖、高胰島素血癥，是糖尿病的重要發(fā)病基礎(chǔ)和顯著特征[13]，并與高血壓、高血脂、肥胖等心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，被稱為上述疾病的“共同土壤”[14]，因此，如何控制和改善機(jī)體的胰島素抵抗，對(duì)預(yù)防糖尿病，乃至整個(gè)心血管疾病具有重要意義。目前臨床上用于改善胰島素抵抗的藥物，因存在引發(fā)心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)而受到安全性關(guān)注[15]，而本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示紅磚茶在改善胰島素抵抗方面具有一定的潛力。

在實(shí)驗(yàn)大鼠成長(zhǎng)過程中，與正常對(duì)照和模型對(duì)照相比，高劑量組紅磚茶水提物能顯著降低各期大鼠體重，而中、低劑量組則無差異，說明高劑量組紅磚茶水提物對(duì)正常大鼠和高血糖大鼠的體重增長(zhǎng)有抑制作用，其原因是否僅與劑量相關(guān)，需要進(jìn)一步研究分析。

糖尿病常會(huì)引起機(jī)體的脂質(zhì)代謝異常[16]。本實(shí)驗(yàn)中，模型對(duì)照組大鼠血清中總膽固醇及甘油三脂含量顯著升高，說明機(jī)體的脂質(zhì)代謝處于紊亂狀態(tài)。而與模型對(duì)照組相比，3個(gè)劑量組大鼠的血脂指標(biāo)變化均不顯著，表明針對(duì)本次實(shí)驗(yàn)中高血糖模型所引發(fā)的脂質(zhì)代謝絮亂，紅磚茶水提物改善效果有限。