探究茶叶(Camellia sinensis)与特定草本植物之间的协同抗氧化作用及代谢酶抑制效应:基于超高效液相色谱-质谱联用(UHPLC/MS-MS)和分子对接研究的发现

《Food Bioscience》:Exploring synergistic antioxidant and metabolic enzyme inhibitory effects of Camellia sinensis with select herbs: Insights from UHPLC/MS-MS and molecular docking studies

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:Food Bioscience 5.9

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  代谢紊乱功能性茶饮的协同效应研究:评估绿茶与三种草药的二元组合在抗氧化和酶抑制活性中的差异及其作用机制。

  近年来,随着人们健康意识的提高,饮食干预在预防和治疗慢性疾病方面的作用越来越受到重视。功能性食品因其潜在的健康益处而成为现代营养学研究的重要方向。在这一背景下,植物性成分因其丰富的生物活性物质而被广泛研究,特别是其在抗氧化、抗炎和调节代谢方面的潜力。研究者们开始探索如何将多种具有特定健康效益的植物材料组合在一起,以开发出更有效的功能性饮品。本文研究了由绿茶(*Camellia sinensis*)与其他几种功能性植物——莫里歌树(*Moringa oleifera*)、肉桂(*Cinnamomum zeylanicum*)和姜(*Zingiber officinale*)组合而成的饮品,旨在评估其在改善代谢性疾病的潜力。

绿茶作为全球广泛饮用的饮品,长期以来被认为具有多种健康益处。它含有丰富的儿茶素类物质,如表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),这些成分在调节血糖、降低血脂以及对抗氧化应激方面显示出良好的效果。然而,尽管绿茶在实验室研究和动物实验中表现出了显著的健康促进作用,其在临床试验中的效果却常常较为有限,甚至存在不一致的结果。因此,研究者们开始考虑通过与其他具有类似或互补作用的植物成分进行配伍,以增强绿茶的生物活性,从而更有效地应对代谢性疾病。

莫里歌树作为一种营养丰富的植物,其叶片中含有大量的黄酮类化合物和酚酸,如槲皮素和山柰酚。这些成分不仅具有强大的抗氧化能力,还被发现能够调节与代谢相关的酶活性,从而有助于控制血糖和血脂水平。莫里歌树的加入,被认为能够提升绿茶的抗氧化能力,并通过协同作用增强其对代谢性疾病的干预效果。与此同时,肉桂的提取物含有丰富的肉桂醛和原花青素,这些物质能够改善胰岛素敏感性,并抑制消化酶的活性,从而减少脂肪的吸收。姜中的姜烯酚和姜黄素等成分则被研究发现具有抗炎和降低血脂的特性,能够通过多种机制对代谢性疾病产生积极影响。

在本研究中,研究人员首先对绿茶、莫里歌树、肉桂和姜的单一配方进行了分析,并将它们的组合配方进行比较。绿茶与莫里歌树的组合(GT+MO)在总酚类物质和黄酮类物质的含量上表现最佳,这表明两者之间的协同作用可能显著增强了饮品的整体生物活性。而在抗氧化能力方面,绿茶与肉桂的组合(GT+CZ)则表现出最强的清除自由基能力,其在DPPH和ABTS两种抗氧化测试中的EC50值最低,说明该组合在抵抗氧化损伤方面具有更高的效率。此外,GT+CZ的还原能力也优于维生素C,这可能与其富含的多种酚酸有关。

为了进一步探讨这些组合对代谢相关酶的抑制效果,研究人员进行了体外酶抑制实验。结果表明,GT+MO在抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶方面表现最为突出,分别达到了77.86%和67.86%的抑制率。这些酶在碳水化合物的消化和吸收过程中起着关键作用,它们的抑制可能有助于减缓糖分的吸收,从而对糖尿病等代谢性疾病产生积极影响。相比之下,GT+CZ在抑制胰脂酶方面表现最佳,达到了87.68%的抑制率,这表明该组合可能在调节脂肪代谢方面具有更强的潜力。此外,GT+ZO的组合也显示出一定的酶抑制能力,尽管其效果不如GT+MO和GT+CZ。

通过超高效液相色谱-质谱联用技术(UHPLC-MS/MS)分析,研究人员确定了绿茶与肉桂组合中富含多种酚酸,这可能是其表现出强大抗氧化能力的原因之一。同时,分子对接技术的应用揭示了其中一些关键化合物,如 rutin,与特定代谢相关酶的结合能力。这些结果不仅说明了绿茶与其他植物成分组合后可能产生的协同效应,也为进一步研究这些组合在人体内的代谢途径和作用机制提供了理论依据。

值得注意的是,尽管本研究主要关注体外实验的结果,但这些发现为开发功能性饮品提供了重要的科学支持。研究表明,通过合理的植物成分配伍,可以显著提高饮品的生物活性,使其在改善代谢健康方面更具潜力。然而,这些初步的实验结果仍需要通过更深入的体内研究加以验证,以评估其在实际应用中的安全性和有效性。

在实际应用中,功能性饮品的开发不仅需要关注其成分的科学配伍,还应考虑消费者的接受度和产品的可推广性。因此,除了科学验证外,还需要对这些饮品的口感、香气、色泽以及稳定性进行优化。此外,由于植物成分的提取和配伍过程可能会影响其生物活性,因此需要在生产过程中严格控制质量,以确保最终产品的功效。

本研究的成果表明,通过将绿茶与其他功能性植物成分进行组合,可以开发出具有更广泛健康益处的饮品。这些饮品不仅可能在改善代谢性疾病方面发挥作用,还可能为其他慢性疾病的预防和治疗提供新的思路。随着人们对健康生活方式的追求,这类天然、安全且有效的功能性饮品有望在未来的健康产品市场中占据重要地位。

此外,本研究还强调了传统医学和现代科学结合的重要性。许多功能性植物成分在传统医学中已有悠久的应用历史,而现代科学则通过先进的分析技术对其生物活性进行了深入研究。这种跨学科的合作不仅有助于挖掘传统植物的潜在价值,也为开发新型健康产品提供了坚实的基础。

最后,研究团队对这一研究的贡献进行了明确的分工。Saikrupa Adarthaiya负责研究的原始撰写、软件使用、方法设计、数据处理和概念提出,Vishnu Kirthi Arivarasan提供了写作的审查和指导,Karthikeyan Prakasham负责实验验证和资源协调,而Amit Sehgal则在研究概念的形成方面发挥了重要作用。研究团队对Spinco Tech Private Limited的技术支持表示感谢,同时也对 Lovely Professional University 的相关部门提供了支持。这些合作和资源的整合为本研究的顺利进行提供了保障,也为未来类似研究奠定了基础。
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