茶多酚调节肠道菌群及抗肥胖作用研究进展_张志勇.pdf

第 14 卷 第 2 期 食 品 安 全 质 量 检 测 学 报 Vol.14 No.2 2023 年 1 月 Journal of Food Safety and Quality Jan.,2023 *通信作者:李婷,高级讲师,主要研究方向为内科教学和临床。E-mail:*Corresponding author:LI Ting,Senior Lecturer,Langfang Health Vocational College,Langfang 065001,China.E-mail: 茶多酚调节肠道菌群及抗肥胖作用研究进展 张志勇,李 婷*,朱慧芳,谢朝霞,王春艳(廊坊卫生职业学院,廊坊 065001)摘摘 要要:茶是世界上最受欢迎的饮料之一,其含有丰富的茶多酚,近来,茶多酚对肠道菌群的调节作用引起了学术界的关注。肥胖可以导致心血管疾病、糖尿病、癌症等慢性疾病,因此抗肥胖物质的研究与开发也是当下的研究热点之一,茶多酚的抗肥胖作用也是其中的重要领域。本综述总结了茶多酚、肠道菌群以及肥胖三者的作用关系,并对近 5 年相关的非临床以及临床研究进行了总结分析。总结发现茶多酚可以调节肠道菌群组成,而肠道菌群也可以影响茶多酚的吸收与代谢。茶多酚可以通过增加益生菌的丰度以及调节能量消耗、营养物质消化吸收、脂质分解代谢和抑制脂肪细胞合成等方式发挥抗肥胖作用。目前对于茶多酚调节肠道菌群和抗肥胖作用的研究以动物模型为主,且大多实验结果证实了茶多酚的肠道菌群调节作用及抗肥胖作用,但是作用剂量尚不明确,且茶多酚剂量毒性研究不足。另外该领域临床研究不足,需要在未来进行更大样本量和更长时间的研究,以实现茶渣等副产物的高价值利用并减少肥胖相关疾病。关键词关键词:茶多酚;肠道菌群;抗肥胖 Research progress on the regulation of gut microbiota and anti-obesity effect of tea polyphenols ZHANG Zhi-Yong,LI Ting*,ZHU Hui-Fang,XIE Chao-Xia,WANG Chun-Yan(Langfang Health Vocational College,Langfang 065001,China)ABSTRACT:Tea is one of the most popular beverages in the world.It is rich in tea polyphenols.Recently,the regulation effect of tea polyphenols on gut microbiota has attracted academic attention.Obesity can cause chronic diseases such as cardiovascular disease,diabetes,and cancer.Therefore,the research and development of anti-obesity substances is also one of the current research hotspots,and the anti-obesity effect of tea polyphenols is also an important field.This review summarized the relationship between tea polyphenols,gut microbiota and obesity,and analyzed related non-clinical and clinical studies in the past 5 years.It was found that tea polyphenols can regulate the composition of gut microbiota,and gut microbiota can also affect the absorption and metabolism of tea polyphenols.Tea polyphenols can play an anti-obesity role by increasing the abundance of probiotics and regulating energy consumption,nutrient digestion and absorption,lipid catabolism and inhibition of adipocyte synthesis.Moreover,current research on the role of tea polyphenols in regulating gut microbiota and anti-obesity is mainly based on animal models,and most of the experimental results had confirmed the intestinal gut microbiota and anti-obesity effect of tea polyphenols,but the dose is not clear,and the research on the dose toxicity of tea polyphenols is insufficient.In addition,clinical research in this field is insufficient,and research with larger sample size and longer time is required in the future.In order to achieve high-value utilization of by-products such as tea residue and reduce obesity-related diseases.DOI:10.19812/ki.jfsq11-5956/ts.2023.02.016162 食 品 安 全 质 量 检 测 学 报 第 14 卷 KEY WORDS:tea polyphenols;gut microbiota;anti-obesity 0 引 言 茶是世界上消费量最大的非酒精饮料之一,根据不同的发酵工艺,茶被分为不同的种类,如绿茶(非发酵)、乌龙茶(半发酵)、红茶(全发酵)、普洱茶(微生物发酵)和黑茶(后发酵茶)1。茶中含有丰富的茶多酚,由于发酵过程中茶多酚物质发生了一系列的氧化、聚合、降解反应,不同的茶叶中茶多酚的种类不同2。在红茶中,主要的活性多酚包括茶黄素和茶红素,绿茶中的主要茶多酚包括表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)、表儿茶素-3-没食子酸酯、表没食子儿茶素,表儿茶素和没食子儿茶素1。肥胖是全球性的健康挑战之一,影响超过 6.5 亿成年人,体重增加是心血管疾病、2 型糖尿病和几种癌症等非传染性疾病的主要风险因素3。多年来,茶多酚的抗氧化活性和抗炎特性在治疗肥胖、糖尿病等疾病方面的作用被广泛研究,茶多酚与肠道菌群之间的相互作用是其中的重要研究领域之一4。肠道菌群的定义是存在于人体肠道内的微生物生态系统或群落,其主要由细菌、原生动物、真核生物(如真菌)组成,多样化的微生物群是身体健康的重要指标5。茶多酚的生物利用度较低,大量茶多酚无法通过小肠被吸收,达到结肠后受到肠道菌群的酶促作用被加速代谢,同时也影响肠道菌群的组成6。明确茶多酚,肠道菌群以及抗肥胖三者的相互作用及其机制对于茶叶的高价值利用与肥胖的治疗具有重要的意义。虽然目前有很多学者对茶多酚对肠道菌群影响以及抗肥胖作用做出了研究,但是不同的茶叶类型和研究方法可能得到不同的结果,且未见将三者互相作用关系整合分析的研究成果。因此,本文对茶多酚对肠道菌群及抗肥胖作用的研究进行了综述分析,以期为该领域未来的研究提供理论基础。1 茶多酚-肠道菌群-肥胖三者间的相互作用机制 1.1 茶多酚与肠道菌群的相互作用 茶多酚可以促进潜在有益细菌的生长,同时也可以阻碍一些潜在微生物的生长4。首先,茶多酚可以通过影响微生物代谢调节肠道菌群组成。茶多酚与肠道菌群有双向调节作用。一方面,茶多酚影响微生物群的组成,另一方面肠道菌群可以促进茶多酚代谢并产生其他生物活性物质7。ZHOU等6对绝经妇女进行了长达12个月的研究,结果证实了这一理论。受试者的肠道菌群代谢促进绿茶多酚代谢形成苯基-戊内酯和苯戊酸,而这些代谢产物会抑制微生物代谢形成芳香族氨基酸代谢物,包括硫酸吲哚酚、苯乙酰谷氨酰胺和马尿酸。硫酸吲哚酚和其他色氨酸代谢物可能通过激活芳烃受体介导从而造成心脏毒性,从而导致慢性肾脏疾病(chronic kidney disease,CKD)相关心血管并发症中的促氧化、促炎症、促凝血和促凋亡作用,因此茶多酚可以通过调节肠道菌群发挥抗氧化及抗炎症作用。另外,和其他酚类化合物一样,茶多酚是植物次生代谢物,其主要功能是保护植物免受细菌、昆虫等的某些侵害或感染,因此茶多酚可以通过破坏细菌细胞膜对蜡样芽孢杆菌、空肠弯曲杆菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌、幽门螺杆菌、嗜肺军团菌、分枝杆菌等细菌产生抑制作用8。1.2 茶多酚通过调节肠道菌群发挥抗肥胖作用 茶多酚可以通过调节肠道菌群发挥抗肥胖的作用。LIAO 等9研究证实绿茶可以增加小鼠肠道菌群中的双歧杆菌。双歧杆菌具有产生短链脂肪酸的功能9-10,短链脂肪酸可以为人类提供 80200 kcal/d 的能量,而且短链脂肪酸也是短链脂肪酸 G 蛋白偶联受体 Gpr41 和 Gpr 的信号分子11,可以通过调节食欲,抑制脂肪生成,诱导白色脂肪组织褐变达到抗肥胖的作用12。因此,双歧杆菌可以通过产生短链脂肪酸协助机体抗肥胖。另外,HUSSAIN 等13研究发现与无菌小鼠相比,摄入儿茶素后,常规小鼠的厚壁菌门与拟杆菌门比例显著降低,附睾脂肪、肝脏重量、葡萄糖水平、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇水平显著降低,该研究可以证实茶多酚可以通过调节肠道菌群抑制肥胖。厚壁菌和拟杆菌是成人肠道中的两种主要的有益细菌7。拟杆菌是革兰氏阴性菌,可以分解代谢多种聚糖,而厚壁菌是革兰氏阳性菌,在肠道内主要分解代谢膳食纤维14。LEY 等15于 2005 年首次提出厚壁菌与拟杆菌的比例对肥胖动物的影响,他们发现与瘦小鼠相比,遗传性肥胖 ob/ob 小鼠的厚壁菌丰度更高,而拟杆菌丰度比瘦小鼠低 50%,此研究同时证明增加厚壁菌与拟杆菌的比值可以明显促进小鼠的肥胖。LEY 等16在人体临床实验中也得到了类似的结论,肥胖受试者的肠道菌群中厚壁菌门比例较高,而接受了减肥治疗后,拟杆菌的相对比例增高。很多研究都证实厚壁菌与拟杆菌比例较低可以在一定程度上治疗肥胖1718。然而,有些人体实验不仅不能证实低比例的厚壁菌和拟杆菌可以治疗肥胖,而且还报告了相反的情况。VRIEZE 等19发现肥胖者肠道中的拟杆菌的相对丰度比瘦体受试者少,且超重受试者的肠道拟杆菌属的比例更高。因此,目前的很多动物模型证实茶多酚可以降低肠道中厚壁菌与拟杆菌比值,但是其比值与抗肥胖作用的关系仍存在争议,需要继续研究。1.3 茶多酚抗肥胖的其他途径 茶多酚主要通过调节能量消耗、营养物质消化吸收、第 2 期 张志勇,等:茶多酚调节肠道菌群及抗肥胖作用研究进展 163 脂质分解代谢、脂质合成对体重产生影响20。首先,茶多酚可以增加能量消耗以消散过多的储存能量。人体有两种类型的脂肪组织,白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)21。WAT 可以储存能量保存甘油三酯并释放与新陈代谢、炎症和胰岛素抵抗有关的激素和细胞因子