据悉,四川省农业科学院农产品加工所功能食品研究中心主任夏陈副研究员将带领团队亮相第十届四川春季茶博会,推出金花藏茶产品,揭示金花藏茶内含成份,并专题介绍金花藏茶关于降血糖等的功能研究。
四川省农业科学院农产品加工研究所依托2019年四川省科技厅重点研发项目《茶叶精深加工及多元化产品开发技术(关键技术攻关项目)》与雅安市金花藏茶茶业有限公司(原雅安市雅州恒泰茶业有限公司)建立合作关系,合作期间加工所功能食品研究中心团队采用先进分析设备对金花藏茶的功效成分和菌群结构进行了深入解析,还系统研究了金花藏茶的体内外降血糖功效,初步阐明了作用机制。此外,还对金花藏茶的生产工艺进行了改进,并根据研究成果开发了相关产品,项目取得丰硕成果。
金花藏茶菌群分析研究
科研团队对金花藏茶成品的优势菌群实施了研究和阐明。通过富集培养、分离、纯化从金花藏茶中分离得到10株优势菌,采用形态学结合分子生物学手段对所分离微生物代表菌株的进行鉴定。经鉴定金花藏茶中优势菌群主要由冠突曲霉(冠突散囊菌,Aspergillus cristatus)、阿姆斯特丹曲霉(Aspergillus amstelodami)、聚多曲霉(Aspergillus sydowii)、红曲霉(Aspergillus ruber)、谢瓦氏散囊菌(Aspergillus chevalieri)、泡盛曲霉(Aspergillus awamori)等6种菌组成。研究表明,以上菌种均为金花藏茶发酵过程中常见微生物,对藏茶渥堆、发花过程的独有风味、滋味物质及其功能成分的形成起重要作用。尤其冠突散囊菌是藏茶发生金花的典型优势菌。
图1. 高倍显微镜下的冠突散囊菌
二、金花藏茶功能成分及其功效研究
金花藏茶以泡茶或煮茶后茶水供人们饮用。科研团队对金花藏茶水溶物成分及其功能物质做了深入研究,探索其健康功能的物质基础和功效。
采用水提醇沉技术从金花藏茶中提取制备水溶物,并分析鉴定了功能成分。金花藏茶水溶物成分多且复杂,但其中茶褐素含量达50%。茶褐素是金花藏茶的重要活性成分。茶褐素是制备黑茶过程中茶叶的多酚、多糖、氨基酸、蛋白质等物质在湿、热等条件经微生物作用及美拉德等生化反应,通过氧化、聚合以及交叉偶联反应等方式转化而成的复杂的共价键结合的大分子水溶性褐色聚合物,非简单单体物质。
通过细胞实验和动物实验研究了金花藏茶水溶物(高含量茶褐素)改善胰岛素抵抗,降低体内血糖效果,及其抗氧化、保护肝脏及改善肠道菌群的作用。
采用胰岛素诱导HepG2肝细胞模型,通过金花藏茶水溶物干预后,结果显示,金花藏茶水溶物明显增加了正常HepG2细胞和IR-HepG2细胞的葡萄糖摄取和糖原合成,发挥了体外降糖和改善胰岛素抵抗作用。
金花藏茶的水溶物的降血糖等作用进一步做了动物体内试验。采用链脲佐菌素(STZ)诱发糖尿病动物模型的原理,开展了金花藏茶水溶物对糖尿病模型小鼠血糖、抗氧化作用、炎症因子、肝肾组织形态学、胰腺免疫荧光、肠道菌群的影响。研究结果表明金花藏茶水溶物和二甲双胍阳性药物均可显著增加糖尿病小鼠的胰岛素水平,空腹血糖、葡萄糖耐量试验较模型组有显著的下降;金花藏茶水溶物还可以降低小鼠的脏器指数,增强体内抗氧化作用以减少自由基的产生,减弱体内炎症反应,保护肝脏和胰腺以防止病理性变化以及改善胰岛细胞功能。研究结果表明金花藏茶对血糖等具有明显调节作用,而且对肝、肾、胰腺具有保护作用,团队即将进一步开展人体试验研究。
图2. 金花藏茶水溶物对小鼠血糖趋势图
图3. 金花藏茶水溶物对小鼠血清胰岛素含量分析
注:**与正常组比较P<0.01;##与模型组比较P<0.01
图4. 金花藏茶水溶物对小鼠胰腺免疫荧光分析图
注:胰岛素显示为绿色,胰高血糖素显示为红色,细胞核显示为蓝色,胰岛素阳性区域面积占胰岛面积的比例为β细胞面积,胰高血糖素阳性区域占胰岛面积的比例为胰岛α细胞面积,(胰岛面积=胰岛素阳性区域面积+胰高血糖素阳性区域面积),400倍下进行拍照。A-正常组;B-模型组;C-阳性组;D-水溶物低剂量组;E-水溶物中剂量组;F-水溶物高剂量组
图5. 金花藏茶水溶物对小鼠胰腺免疫荧关分析图
注:a-胰岛α细胞面积;b-胰岛β细胞面积
肠道菌群研究结果表明,给予金花藏茶水溶物干预后,与短链脂肪酸相关的菌群发生动态变化,给予茶褐素干预后升高了厚壁菌门与拟杆菌门的比值,升高厚壁菌门和乳酸杆菌属的相对丰度,降低拟杆菌门和变形菌门的相对丰度,肠道菌群结构得到较好的改善,说明金花藏茶水溶物对调节糖尿病小鼠的肠道菌群起到了重要的作用。
为了进一步促进金花藏茶产业的发展,双方还共建了金花藏茶技术研发中心,围绕金花藏茶的活性物质挖掘、功效研究和作用机制、微生物菌群、产品技术研发及其应用开展研发工作,将进一步深化金花藏茶科技合作交流,推进金花藏茶产业提质增效,为促进四川黑茶产业的发展做出贡献。