楊銳 ，陳丹丹 ，鄧曉翠 ，高林瑞 *，丁章貴 ，3，4*

（1.云南大益微生物技術有限公司，云南昆明 650217； 2.云南省普洱茶發(fā)酵工程研究中心，云南昆明 650217；3.云南大學生命科學學院云南省微生物研究所，云南昆明 650091；4.云南大學西南微生物多樣性教育部重點實驗室，云南昆明 650091）

近幾年高尿酸血癥的發(fā)病率在全世界范圍內(nèi)逐年增加，尤其是在美國和中國，“高尿酸”已逐漸成為繼“三高”后的又一影響機體健康的重要風險因子。 機體內(nèi)尿酸水平長期升高會形成高尿酸血癥，研究顯示約5%~12%的高尿酸血癥會發(fā)展成為痛風， 高尿酸也與許多慢性疾病的發(fā)展密切相關，比如肥胖、高血壓、高脂血癥、糖尿病和心血管疾病等[1]，給人們的身體健康和生活質(zhì)量造成極大損害。

普洱茶是以云南特有的大葉種茶的曬青毛茶為原料，采用特定的加工工藝制成的茶葉，根據(jù)其加工工藝及品質(zhì)特征可分為普洱茶（生茶）和普洱茶（熟茶）兩大類。 研究表明，普洱茶具有降脂、降糖、抗氧化、抗腫瘤、抗菌、消炎、抗病毒、抗動脈粥樣硬化等多種藥理活性[2-4]，普洱茶的保健作用越來越受到人們的關注。 隨著對普洱茶生物活性研究的深入及擴展， 近年來研究發(fā)現(xiàn)普洱茶具有降低尿酸水平的功效， 通過有效抑制尿酸生成的關鍵酶——黃嘌呤氧化酶（XOD）的活性以及抑制腎尿酸鹽重吸收，顯著降低機體的血尿酸水平[5-7]。文章對普洱茶中具有降尿酸作用的化學成分及其作用機制進行概括， 以期為開發(fā)具有降尿酸功效的功能食品提供更多可能與方向。

1 降尿酸作用機制

尿酸是機體內(nèi)嘌呤類物質(zhì)代謝的最終產(chǎn)物，包括機體自身代謝產(chǎn)生的內(nèi)源性尿酸和日常攝入的富含嘌呤類物質(zhì)產(chǎn)生的外源性尿酸， 當受到疾病、藥物、環(huán)境等多種因素影響，機體的嘌呤代謝出現(xiàn)異常時會使體內(nèi)尿酸排泄異常， 導致機體尿酸水平升高[8]。

目前研究中降尿酸功能的發(fā)揮主要通過兩個方面進行： 抑制酶活性減少尿酸的生成和調(diào)節(jié)腎轉運體促進尿酸的排泄， 作用機制參見圖1 和圖2[1]。 機體內(nèi)尿酸的形成與兩種酶相關，即XOD 和腺苷脫氨酶（ADA），其中XOD 可直接催化次黃嘌呤、黃嘌呤逐步氧化形成尿酸，同時也可將食物中富含的蛋白質(zhì)（嘌呤）轉化為嘌呤最終形成尿酸；而ADA 能催化腺苷的轉化生成肌苷，進一步生成次黃嘌呤和黃嘌呤，間接催化了尿酸的形成。機體內(nèi)尿酸的排泄主要在腎臟， 包括血尿酸的分泌和腎尿酸鹽的重吸收兩方面， 依賴于多種轉運蛋白的共同作用完成，如尿酸鹽轉運體1（URAT1）、有機陰離子轉運蛋白4 （OAT4）、 葡萄糖轉運體9（GLUT9）等主要調(diào)節(jié)尿酸的重吸收，而有機陰離子轉運蛋白 1（OAT1）和 3（OAT3）等主要調(diào)節(jié)腎尿酸的排出。

圖1 生物活性成分對黃嘌呤氧化酶（XOD）和腺苷脫氨酶（ADA）的抑制機制[1]Fig.1 Xanthine oxidase （XOD） and adenosine deaminase （ADA） inhibitory mechanisms of bioactive components[1]

圖2 生物活性成分對腎轉運體的作用[1]Fig. 2 Effect of bioactive components on renal transporters[1]

2 普洱茶中降尿酸成分的研究

普洱茶作為云南的特有名茶，富含黃酮類、兒茶素類、酚酸類、黃烷醇聚合物、嘌呤類生物堿、可水解鞣質(zhì)等多種活性成分[9-11]。 目前，關于普洱茶降尿酸作用的研究報道較少， 而普洱茶中所含化學成分復雜多樣， 發(fā)揮其降尿酸作用的主要物質(zhì)成分及物質(zhì)成分間的相互作用（協(xié)同、相加或拮抗等）尚不清楚，相關成分的降尿酸作用機制也沒有系統(tǒng)性的報道。 基于普洱茶中含有的物質(zhì)成分大多在其他植物中存在且有較多降尿酸方面的研究， 文章從具有降尿酸作用的且為普洱茶所含的物質(zhì)成分出發(fā)，對各功效成分（化學結構見圖3）及其作用機制進行梳理和概括，以探究普洱茶中的降尿酸成分及其作用機制，為普洱茶降尿酸作用的研究提供基礎，也可為開發(fā)具有降尿酸功效的功能食品提供更多可能。

圖3 活性成分化學結構Fig.3 The chemical structures of bioactive components

2.1 黃酮及其衍生物類

黃酮類化合物在植物界中的分布非常廣泛，其降尿酸作用方面的研究也較為深入， 包括對XOD 的抑制作用、對尿酸引起的腎臟損傷的保護作用、對尿酸轉運體的作用等[12]。 從普洱茶中分離得到的黃酮類化合物主要有山奈酚、槲皮素、楊梅素、木犀草素及它們的O-糖基化、乙?；吞腔狞S酮衍生物， 體內(nèi)和體外研究表明這些活性成分可引起XOD 結構發(fā)生變化進而有效抑制XOD 的活性，減少尿酸的生成，還可調(diào)節(jié)機體內(nèi)多種相關轉運蛋白（GLUT9、ABCG2、rRST、rOCT1/2 等）的表達促進尿酸排泄。 同時，這些成分具有抗氧化性、 抗炎等作用還能有效改善高尿酸導致的腎功能損傷，更利于機體將多余尿酸排出。

槲皮素是一種植物中廣泛存在的黃酮醇類化合物， 在不同來源的普洱茶中含量差異較大 （0~0.81 mg/g）[13]。 在研究中發(fā)現(xiàn)槲皮素能夠有效抑制XOD 的活性，表現(xiàn)出和陽性藥別嘌醇類似的抑制能力[14]。ZHANG 等[15]研究發(fā)現(xiàn)槲皮素與 XOD 結合后可使其α-螺旋和β-轉角含量增加以及β-折疊和無規(guī)卷曲結構減少， 表明槲皮素可能通過導致XOD 的構象變化而影響其酶催化能力。在動物研究中，槲皮素可顯著降低高尿酸血癥大、小鼠的血清尿酸、血清尿素氮和肌酐水平，這可能與其調(diào)節(jié)腎臟和腸道中的GLUT9 和ABCG2 等轉運蛋白的表達有關[16]，同時又可以發(fā)揮抗氧化作用改善氧化應激和高尿酸血癥造成的小鼠腎損傷保護腎臟[17]。 對于患者來說，槲皮素是一種很好的膳食補充。SHI 等[18]在對健康男性志愿者進行的人體試驗中發(fā)現(xiàn)每日補充500 mg 槲皮素，在不影響空腹血糖、尿液中尿酸排泄及血壓的情況下，使志愿者血漿的尿酸濃度顯著下降26.5 μmol/L，這也表明槲皮素在預防高尿酸血癥方面的潛力。 蘆丁是槲皮素的一個糖苷類衍生物， 在未發(fā)酵普洱茶中含量較高（1.57~10.13 mg/g）[13]，其降尿酸活性弱于槲皮素，可能是其結合糖苷元后空間位阻增大所致[14]。蘆丁和槲皮素一樣， 在降低血尿酸水平的同時具有一定程度的腎臟保護作用， 能有效逆轉與尿酸排泄相關轉運蛋白（rRST、rOAT1、rUAT、rOCT1 和rOCT2）的失調(diào)，調(diào)節(jié)前列腺素 E2（PGE2）和一氧化氮的失衡，改善腎功能紊亂[19]。 CHEN 等[20]在小鼠高尿酸血癥合并腎功能紊亂模型研究中也得出類似結論。

木犀草素（0~0.28 mg/g）和山奈酚（0~0.25 mg/g）也是普洱茶中的天然黃酮類化合物[13]，木犀草素對XOD 的抑制率與別嘌呤醇相近[21]，其抑制機理可能與競爭XOD 上的底物結合活性中心和誘導酶的構象發(fā)生變化有關[22]，而山奈酚對XOD 活性的抑制可能是結合XOD 的活性位點，阻礙底物黃嘌呤的進入[23]。木犀草素還能上調(diào)尿酸分泌蛋白表達促進尿酸排泄， 在急性痛風性關節(jié)炎模型中有一定的抗炎鎮(zhèn)痛效果[24]，同時也可以改善高尿酸血癥引起的腎臟損傷，并且對ALT、AST 等肝損傷指標無明顯影響[25]。山奈酚在減少動物體內(nèi)尿酸水平的同時也表現(xiàn)出對腎功能的保護作用， 包括顯著降低尿素氮和肌酐水平等[26]。黃酮類化合物具有很好的XOD 抑制作用，在對多種常見的黃酮類化合物的研究中發(fā)現(xiàn)木犀草素、槲皮素、芹菜素和山柰酚的XOD 抑制效果最好，對比分析后發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物的結構對XOD 的抑制作用強弱順序為：黃酮＞黃酮醇＞異黃酮＞二氫黃酮＞二氫黃酮醇＞黃酮苷，可見黃酮類化合物的XOD 抑制能力強弱與化合物的極性、氫鍵、取代基等因素有關[24]。

2.2 黃烷-3-醇及其衍生物

普洱茶中的黃烷-3-醇類物質(zhì)主要為兒茶素類（9.83~240.17 mg/g），是茶多酚類（61.98~426.21 mg/g）物質(zhì)中的一種[13]，分為酯型兒茶素如表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）和非酯型兒茶素如表沒食子兒茶素（EGC）兩類。 此外，還有一些兒茶素在微生物轉化作用下形成的8 位取代或8-N-乙基-2-吡咯烷酮取代的物質(zhì)也屬于黃烷-3-醇類化合物，如普洱茶素I~VIII。 茶多酚可劑量依賴性地降低高尿酸血癥小鼠的血尿酸水平， 這與其能顯著降低肝臟XOD 的活性減少尿酸的生成和調(diào)節(jié) URAT1、OAT1 和 OAT3 等尿酸鹽轉運蛋白表達以促進尿酸的排泄有關[27]。陳剛等[28]在茶多酚對氧嗪酸鉀誘導的高尿酸血癥小鼠尿酸產(chǎn)生與排泄的影響及其機制研究中也發(fā)現(xiàn)了茶多酚同樣的作用效果。 EGCG 是兒茶素類化合物活性的主要代表物質(zhì)， 研究顯示EGCG 能顯著抑制血清和肝臟中XOD 的活性，對于尿酸的分泌除提高腎臟組織中OAT1 的表達外還可降低GLUT9 的表達，在體內(nèi)外均有明顯的抗高尿酸血癥作用[29]。

2.3 酚酸類

酚酸是一種非黃酮類酚類化合物， 普洱熟茶中含有大量酚酸類物質(zhì)，如沒食子酸、綠原酸、鞣花酸等， 這些化合物皆能不同程度減少尿酸的生成和促進尿酸的排泄，具有一定的降尿酸功效。沒食子酸是普洱茶中很重要的一種酚酸化合物（1.01~5.61 mg/g）[13]，研究表明其 XOD 抑制作用較弱， 這可能與沒食子酸的親水性較強導致其羥基與XOD 的疏水活性位點相排斥不易結合有關[14]，在低濃度下可以顯著抑制由XOD 催化的超氧陰離子生成[30]，也可通過抑制自由基生成酶XOD 對異丙腎上腺素處理的心肌壞死有改善作用[31]。 咖啡酸是一種天然的酚酸和鄰苯二酚衍生物， 研究中發(fā)現(xiàn)咖啡酸能與XOD 競爭性結合抑制其活性，并可調(diào)節(jié)尿酸轉運體 URAT1、GLUT9、OAT1、UAT和ABCG2 的表達，降低高尿酸血癥大鼠的血清尿酸水平[32]。 而綠原酸是咖啡酸的一種奎基酯，具有較強的親水性和XOD 抑制活性能競爭性抑制XOD 的活性[33]，可作為一種新型 XOD 抑制劑[34]。綠原酸在降低血清尿酸水平同時還可發(fā)揮抗炎作用，表現(xiàn)出良好的抗高尿酸血癥的功效[35]，還能降低血尿素氮、肌酐、AST、ALT 水平，具有一定的肝腎保護作用[36]。 隨著研究的深入，鞣花酸（0.49~2.02 mg/g）[13]在高尿酸血癥的研究中，被發(fā)現(xiàn)是一種有效的XOD 抑制劑和超氧陰離子清除劑，能抑制高尿酸血癥小鼠足組織中NLPR3 通路相關蛋白的表達劑量依賴性地降低尿酸水平， 并發(fā)揮抗炎作用改善其肝臟和腎臟組織病理學[37]，這是天然化合物在降尿酸作用機制研究中的又一進展和突破。

2.4 多酚氧化聚合物

普洱茶作為一種后發(fā)酵茶， 在普洱生茶的存儲和普洱熟茶的發(fā)酵過程中，其內(nèi)含的黃酮類、茶多酚類、 酚酸類成分在微生物和濕熱作用下會發(fā)生極大的變化，經(jīng)過氧化、聚合、降解、甲基化、糖基化等多種化學變化和結構修飾形成普洱茶獨特的物質(zhì)基礎和風味品質(zhì)[38]。 茶葉多酚類物質(zhì)氧化聚合可形成茶紅素、茶黃素、茶褐素，普洱生茶中茶多酚類物質(zhì)含量較高，隨著發(fā)酵過程的進行，普洱茶中的茶多酚含量會明顯降低，而茶黃素、茶紅素、茶褐素、茶多糖等氧化聚合產(chǎn)物含量會顯著升高[39-40]。 因原料、發(fā)酵條件、存儲環(huán)境、存儲年限等因素不同， 普洱熟茶茶葉干重中茶黃素 （0.16%~0.29%）、茶紅素（0%~0.99%）和茶褐素（8.33%~13.65%）的含量不一[41]。 一項綠茶提取物和紅茶提取物的降尿酸作用對比研究顯示， 茶多酚可能是綠茶提取物的降尿酸成分， 而紅茶提取物的降尿酸成分可能為茶多酚與茶黃素。 綠茶提取物和紅茶提取物都有顯著的降尿酸作用， 而紅茶提取物的降尿酸效果更優(yōu)且呈劑量依賴性， 這可能是由其內(nèi)含有效成分不同導致的[42]。 而茶黃素降尿酸作用的研究已被證實[43]，可能與抑制ADA 和XOD的活性和調(diào)節(jié) GLUT9、URAT1、OAT1/2、OCT1/2、ABCG2、OCTN1 等轉運體的基因和蛋白表達有關，并且可能通過減少炎癥細胞和激活Nfr2/HO-1 通路兩方面改善了小鼠的腎損傷。 茶葉中茶多酚物質(zhì)逐步氧化結合蛋白、 多糖等物質(zhì)后又可形成茶褐素， 普洱茶中的茶褐素在降尿酸方面是否具有潛力，值得深入研究。

2.5 其他類物質(zhì)

除上述化合物外， 普洱茶中還含其他多種類型的物質(zhì)，如生物堿、茶多糖、皂苷、萜類等，目前尚無普洱茶中的這些物質(zhì)與降尿酸活性之間關系的研究報道， 而現(xiàn)有關于植物化學成分的降尿酸作用研究或可為普洱茶中這些物質(zhì)成分的降尿酸作用提供例證。 研究報道稱咖啡的攝入能降低尿酸水平，降低患痛風的風險[44]，而咖啡中含有大量的咖啡因。 MEHMOOD 等[45]對天然化合物作為XOD 抑制劑的潛力進行了概括，除黃酮類（包括黃酮類、異黃酮類、黃酮醇類、黃烷酮類、原花青素類和花青素類、兒茶素類）、羥基苯丙烯酸（咖啡酸、綠原酸、鞣花酸）外，皂苷類、萜類、苯乙醇糖甙類化合物、生物堿類化合物都具有抑制XOD 活性的能力。 JIANG 等[1]也對黃酮類、酚酸類、生物堿類、皂苷類、多糖類等六大類活性化合物的降尿酸功能及其藥理作用進行了討論， 并將其作用機制歸納為抑制尿酸的產(chǎn)生、 改善腎臟尿酸的消除和改善腸道尿酸的分泌三類。 然而這些內(nèi)含物質(zhì)成分在普洱茶的降尿酸功效中發(fā)揮著怎樣的作用還需進一步研究。

3 總結與展望

普洱茶具有降糖、降脂等多種重要的生理活性，越來越受到人們的關注，其內(nèi)含成分在降尿酸方面的研究也日益增多。 表1 總結了普洱茶中降尿酸活性成分及作用機制， 普洱茶的降尿酸作用機制可能有以下3 方面：（1）降低XOD 和ADA的活性，使尿酸分泌減少，XOD 和ADA 是尿酸生成的關鍵酶[1]，可直接或間接催化尿酸的形成；（2）調(diào)節(jié)腎臟中與尿酸重吸收和分泌等過程相關轉運體的表達， 如下調(diào)URAT1 和GLUT9 的表達以抑制尿酸鹽的重吸收、上調(diào)有機陰離子轉運體OAT1和OAT3 的表達以促進尿酸的排泄， 從而提高腎臟的尿酸排泄能力起到降尿酸的作用；（3） 激活NLRP3、Nfr2/HO-1 等相關通路， 減少炎癥反應，改善高尿酸導致的腎功能損傷。 除黃酮、兒茶素、酚酸、茶黃素等物質(zhì)外，其余內(nèi)含成分在降尿酸方面的功能性尚不明確，這是今后研究的一個方向。文章對普洱茶中具有降尿酸作用的化學成分及作用機制進行了概括， 以為富集特定成分的普洱茶發(fā)酵工藝研究提供方向， 為普洱茶降尿酸產(chǎn)品的開發(fā)和利用提供理論依據(jù)和方向指導。

表1 普洱茶中的降尿酸活性成分相關研究Table 1 study of uric acid-lowering constituents of Pu-erh tea

續(xù)表