鄒燕,羅圣群,曾婕,余桃婷,袁建輝
(1.井岡山大學(xué),江西 吉安 343009;2.樂平市第四中學(xué),江西 樂平 333300)
細(xì)菌在自然界中無處不在,很多人談菌色變,因?yàn)楹芏嗉膊〉牟≡w是細(xì)菌,但是日常生活中,一個健康成年人體內(nèi)的細(xì)菌總數(shù)可達(dá)百萬億個,在人體腸道中就存在著大量菌群。在這些數(shù)量繁多的細(xì)菌中,有些細(xì)菌對人體有益,如乳酸桿菌、雙歧桿菌、阿克曼氏菌這些益生菌,有些細(xì)菌則不利于健康,如梭狀芽胞桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、鏈球菌和幽門螺旋桿菌等。經(jīng)大量研究證明,茶多酚可以有效調(diào)節(jié)腸道菌群,一方面,茶多酚可以促進(jìn)宿主腸道內(nèi)各種益生菌包括雙歧桿菌和乳酸桿菌的生長,從而增加有益菌群的數(shù)量;另一方面茶多酚可以抑制宿主腸道內(nèi)各種有害的細(xì)菌如梭狀芽胞桿菌和大腸桿菌的數(shù)量,從而減少有害菌群的數(shù)量[3]。如此雙管齊下,茶多酚與消化道菌群相互作用,維持健康穩(wěn)態(tài)的腸道環(huán)境。臨床研究指出,茶多酚對某些胃腸道疾病比如胃炎、胃癌、腸炎包括克羅恩病的治療有所幫助。研究發(fā)現(xiàn),茶多酚對革蘭氏陽性、革蘭氏陰性細(xì)菌均有抑制作用,但是對革蘭氏陽性細(xì)菌的抑菌作用更為明顯。茶多酚可以結(jié)合革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞膜上的肽聚糖,引起細(xì)胞膜的破壞,細(xì)菌膜損傷會導(dǎo)致細(xì)菌無法分泌毒素。而革蘭氏陰性細(xì)菌由于細(xì)胞外膜存在帶負(fù)電荷的脂多糖,無法結(jié)合茶多酚,所以革蘭氏陰性細(xì)菌受此類抑制機(jī)制的影響較小[4]。脂肪酸的合成對維持細(xì)菌細(xì)胞膜內(nèi)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要,有研究發(fā)現(xiàn)茶多酚可以抑制脂肪酸的合成從而抑制細(xì)菌產(chǎn)生有毒代謝產(chǎn)物[4]。由于茶多酚能積極調(diào)節(jié)腸道微生物菌群的種類和數(shù)量,從而改善宿主腸道健康,所以茶多酚在消化道疾病的研究中應(yīng)用廣泛。比如,應(yīng)用含有茶多酚的漱口水對牙周炎患者有積極影響[5]。甚至有研究指出茶多酚可以通過影響腸道菌群與大腦(微生物-腸道-腦軸)之間的雙向通信間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng),從而放大茶多酚的神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)修復(fù)作用[6],所以將來茶多酚可能在神經(jīng)退行性疾病研究中發(fā)揮重要作用。茶多酚的抗菌作用不僅僅體現(xiàn)于此,研究者發(fā)現(xiàn)茶多酚可以和抗生素發(fā)揮協(xié)同作用。
經(jīng)濟(jì)騰飛的21世紀(jì),人們生活條件越來越好,飲食結(jié)構(gòu)、生活習(xí)慣發(fā)生了很大的變化,這也導(dǎo)致了一個很常見的問題——肥胖。肥胖不僅僅是關(guān)乎個人形體美觀,更重要的是過于肥胖(超重)會引起一系列健康問題,比如說高血壓、動脈粥樣硬化、高血脂等疾病都和肥胖相關(guān)。近些年來,茶葉的降血脂和抗肥胖功效逐漸成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。J Huang等人的文章指出綠茶抗肥胖功效可能與下列機(jī)制有關(guān):飲用茶水可以減少食物的攝入、茶葉可以阻礙脂質(zhì)在小腸乳化和吸收、抑制脂質(zhì)生成、增加脂肪氧化和糞便脂質(zhì)排泄??偟膩碚f,茶葉幫助減少攝入脂肪、增加脂肪排出[7]。前文提到茶多酚可以有效調(diào)節(jié)腸道菌群,與消化道菌群相互作用,維持健康穩(wěn)態(tài)的腸道環(huán)境。其中,茶多酚能夠促進(jìn)宿主腸道內(nèi)各種益生菌的生長,包括雙歧桿菌和乳酸桿菌,從而增加有益菌群的數(shù)量。茶多酚對腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響也意味著菌群參與代謝途徑的改變。而這類益生菌能夠產(chǎn)生短鏈脂肪酸如乙酸、丙酸、丁酸等,這有利于增加宿主的三大營養(yǎng)物質(zhì)糖、脂肪、蛋白質(zhì)的能量代謝,減少宿主的脂肪儲存,從而改善宿主的健康狀況[7]。所以,茶多酚增加有益菌群的數(shù)量可以幫助增加脂肪排出和消耗。Zhou等人[8]的實(shí)驗(yàn)或許可以證明這個觀點(diǎn),大鼠的代謝途徑在應(yīng)用綠茶多酚半年后發(fā)生了變化。展開來說,在這個有趣的實(shí)驗(yàn)中,他們觀察到經(jīng)綠茶多酚處理的大鼠腸道內(nèi)碳水化合物能量代謝減少,膽汁酸合成減少,脂肪酸吸收減少,己糖和維生素產(chǎn)量增加。在腸道菌群的三羧酸循環(huán)(TCA)和尿素循環(huán)路徑中這些代謝變化更為明顯。腸道微生物菌群的改變,可能對宿主的健康產(chǎn)生重要的積極影響,所以說,飲用綠茶對健康的益處多多。另外,有研究表明茶多酚則可有效預(yù)防非酒精性脂肪肝,阻礙其向非酒精性脂肪性肝炎方向發(fā)展,其作用機(jī)制主要涉及到茶多酚調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝平衡和抑制脂肪生成等方面[9]。
血糖指的是血液中葡萄糖,空腹血糖濃度正常范圍是:3.92mmol/L~6.16mmol/L。若高于這個數(shù)值,稱為高血糖。糖尿病就是以高血糖為典型癥狀的一種疾病。近年來,糖尿病發(fā)病率在世界范圍內(nèi)都呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢,特別是兒童糖尿病的發(fā)病率也越來越高。國際糖尿病聯(lián)盟(IDF)發(fā)表的最新數(shù)據(jù)指出:截至2022年,全世界的糖尿病患病人數(shù)已突破4.76億,糖尿病已成為影響全球各國的最常見健康問題之一。目前糖尿病的治療主要是藥物治療和飲食控制。改變生活方式、控制飲食對于糖尿病患者來說是需要長居堅(jiān)持且有效而方法,其中一個有效的飲食方法是食用富含多酚的食物,比如茶葉。所以近些年來,茶葉的降血糖功效逐漸成為食品科學(xué)研究的熱點(diǎn)。多酚降血糖的作用可能與下列機(jī)制有關(guān):通過抑制小腸刷狀緣α-淀粉酶和α-葡糖苷酶的活性來抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)[7];刺激胰島素分泌。另外,多酚可能通過調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制肝臟釋放葡萄糖,并增加外周組織攝取葡萄糖的效率[10]。柳俊輝等實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在高血糖小鼠的飲食中添加甜茶多酚,可以降低糖尿病小鼠的空腹血糖水平和糖耐量,同時提高其血清胰島素水平[11]。這與另外一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果有所出入,對22項(xiàng)1584名受試者的隨機(jī)對照試驗(yàn)薈萃分析顯示,茶多酚加或不加咖啡因可降低空腹葡萄糖,而空腹胰島素不受影響[12]。另外有研究將茶多酚和桑葉提取物結(jié)合在一起,得到了正面的結(jié)果,他們證明桑葉提取物、茶多酚及其復(fù)配物可以憑借其抗氧化和降血糖活性抑制糖尿病關(guān)鍵酶的活性,從而起到降血糖的作用[13]。
把一個蘋果切開暴露在空氣當(dāng)中,過一會蘋果切面就會發(fā)黃,這是因?yàn)樘O果接觸空氣當(dāng)中的氧氣發(fā)生了氧化。人類生存離不開氧氣,但是氧氣有時候也會帶來不利的影響。在生物氧化過程中,線粒體上會產(chǎn)生一些代謝廢物,其中對人體危害較大的就是活性氧自由基。自由基指的是生化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的不成對電子的原子或基團(tuán),包括超氧陰離子自由基:O2-·、羥自由基:·OH、羧自由基:RCOO·、脂氧自由基:ROOH·、一氧化氮自由基:NO·、硝基自由基:ONOO-、超氧化氫自由基:HO2。氧自由基占自由基的絕大部分,它可以和人體的DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等生物大分子相互作用,影響這些生物大分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和基因表達(dá),從而產(chǎn)生一系列危害。所以,氧自由基常常和衰老、腫瘤、心血管系統(tǒng)疾病聯(lián)系在一起,是人類健康長壽的殺手。自由基無處不在,為了抵消自由基攻擊人體帶來的負(fù)面影響,人體自有一套保護(hù)機(jī)制。包括清除自由基的內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng),比如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶等,以及非酶促機(jī)制,比如維生素E、維生素C、谷胱甘肽。除此之外,人體會攝入許多外源性抗氧化劑-自由基清除劑,阻斷自由基對人體的入侵。眾所周知,西紅柿、藍(lán)莓、茶葉這些食物水果、蔬菜和飲料中富含抗氧化劑(如多酚類物質(zhì)和類黃酮),是很多抗衰老人士的首選保健產(chǎn)品。茶葉中富含茶多酚,而茶多酚在許多研究中表現(xiàn)出了不錯的抗氧化作用。茶多酚的種類多種多樣,主要有兒茶素、黃酮類、花青素和酚酸等四大類,其中占比最高的為兒茶素,兒茶素主要為表兒茶素(EC)、表沒食子兒茶素(EGC)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)和表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)4種物質(zhì),EGCG約占總兒茶素含量的40%,是綠茶中的主要抗氧化劑[2]。茶多酚抗氧化的作用機(jī)制是比較全面的。一方面,茶多酚特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)使得它可以達(dá)到直接清除自由基的效果;另一方面,茶多酚能夠增強(qiáng)自由基清除劑氧化酶系統(tǒng)中超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶的活性,進(jìn)而間接清除自由基[14]。另外,其他研究指出茶多酚可能通過激活多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來抑制氧自由基對DNA、蛋白質(zhì)和脂類的損傷,并且產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子[15]。但是茶水雖好,也不宜過量飲用。一些實(shí)驗(yàn)研究表明,過量攝入茶提取物會導(dǎo)致肝毒性[15]。所以,茶多酚的攝入劑量必須適度。
茶葉風(fēng)靡世界已經(jīng)有超過兩千年的歷史,隨著時間的變遷,茶葉的藥用價值漸漸走上舞臺,人們普遍認(rèn)可飲茶有利于健康。茶葉分為未發(fā)酵茶(綠茶,白茶),半發(fā)酵茶(烏龍茶)和完全發(fā)酵茶(紅茶和普洱茶)。茶葉的成分因品種、土壤、節(jié)氣、發(fā)酵程度、氣候的變化而變化。在未發(fā)酵的茶中,主要的化學(xué)成分是兒茶素和咖啡因,而在半發(fā)酵和完全發(fā)酵的茶中,主要的化學(xué)成分是茶黃素、茶紅素和咖啡因[16]。在茶葉的眾多化學(xué)成分中,茶多酚是被研究最廣、也是最受認(rèn)可的活性成分,兒茶素是綠茶中主要的多酚類化合物。茶多酚效用廣泛,在抗氧化、降血糖、調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌等方面的實(shí)驗(yàn)研究和臨床研究均有出色表現(xiàn)。細(xì)胞培養(yǎng)、動物實(shí)驗(yàn)以及臨床研究已經(jīng)證明茶葉及其生物活性多酚成分對健康有許多有益的影響,包括預(yù)防許多疾病,如癌癥、糖尿病、關(guān)節(jié)炎、心血管疾?。–VD)和糖尿病等。隨著對人們健康的愈加關(guān)注、營養(yǎng)支持療法的興起,關(guān)于茶多酚的作用機(jī)制還有很多未明之處,越來越多的科學(xué)研究把目光投入到這一領(lǐng)域。