咖啡碱和儿茶素组合对小鼠脂肪代谢的影响论文.pdf

摘要 摘要 目的 研究表明绿茶具有许多生理生化功效 如抗氧化 抗癌 抗糖尿病等 绿 茶及其单 成分咖啡碱或儿茶素有预防肥胖作用 然而在咖啡碱与儿茶素组合预防肥 胖方面的研究较少 特别是减肥作用机理目前尚不十分清楚 因此 本试验采用不同 浓度咖啡碱与儿茶素组合粉末饲料投喂小鼠 分析减肥的作用机理 并从中筛选出预 防肥胖的最佳组合 方法 5 0 只昆明小鼠随机分成5 组 分别为对照组 0 0 3 咖啡碱 o 3 儿茶素 0 0 3 咖啡碱 o 6 儿茶素 0 0 6 咖啡碱 o 3 儿茶素 0 0 6 咖啡碱 o 6 儿茶素 喂养期间 每周测定一次体重 1 2 周后解剖小鼠 摘取各器官及腹腔脂肪 i n 盯 并 称重 从心脏采血 离心分离得到血清并分析血清中总胆固醇 t c 甘油三酯 t g 游离脂肪酸 n e f a 胰岛素与瘦素等生化指标 测定肝脏脂类含量 脂肪酸代谢酶 肉毒碱脂酰转移酶 脂肪酸合成酶及酰基辅酶a 氧化酶 的活性及其m r n a 和蛋 白的表达量 结果 1 咖啡碱与儿茶素投喂的小鼠体重增加与对照组相比均有下降趋势 特别是 0 0 6 咖啡碱 0 6 儿茶素组从第4 周开始小鼠体重增加显著减少 咖啡碱与儿茶素 组合的小鼠i p a t 重量与对照组相比均明显减少 0 0 3 咖啡碱 0 3 儿茶素 o 0 3 咖啡碱 0 6 儿茶素可显著降低小鼠血清中n e f a 的浓度 0 0 6 咖啡碱 0 3 儿茶素 0 0 6 咖啡碱 0 6 儿茶素组与对照组相比血清中t c t o 与瘦素浓度明显降低 咖啡 碱与儿茶素组合降低肝脏中t c 和t g 含量 2 咖啡碱与儿茶素组合小鼠肝脏肉毒碱脂酰转移酶 c a t 活性与对照组相比 均显著提高 0 0 6 咖啡碱 0 6 儿茶素显著提高酰基辅酶a 氧化酶 a c o 活性 0 0 3 咖啡碱 0 6 儿茶素及0 0 6 咖啡碱 o 6 儿茶素组的脂肪酸合成酶 e a s 活 性显著降低 3 与对照组相比 0 0 3 咖啡碱 0 3 儿茶素 0 0 6 咖啡碱 0 3 儿茶素 o 0 6 咖啡碱 o 6 儿茶素组c a tm r n a 表达量显著升高 a c om r n a 表达量在0 0 6 咖 啡碱 0 3 儿茶素 0 0 6 咖啡碱 0 6 儿茶素组中显著提高 而0 0 3 咖啡碱 o 3 儿茶素 0 0 6 咖啡碱 0 6 儿茶素组f a sm r n a 表达量显著降低 4 咖啡碱与儿茶素组f a s 蛋白表达量与对照组相比均有减少趋势 其中0 0 6 咖啡碱 o 3 儿茶素 0 0 6 咖啡碱 o 6 儿茶素组f a s 蛋白表达量与对照组相比显著 摘要 减少 结论 本研究表明咖啡碱与儿茶素组合通过调控小鼠肝脏内脂肪酸代谢酶m r n a 及蛋白表达量影响代谢酶的活性 提高脂肪酸氧化 抑制脂肪酸合成 降低血液与肝 脏中的脂类含量 引起体内脂肪沉积减少 达到减肥效果 关键词 咖啡碱 儿茶素 脂肪沉积 脂肪酸代谢酶活性 m r n a 表达 蛋白表达 i i a b s t m c t a b s t r a c t o b j e c t r e s e a r c h e ss h o w e dt h a tg r e e nt e ah a sm a n yb i o l o g i c a la n db i o c h e m i c a l e f f e c t ss u c h勰a n t i o x i d a n t a n t i c a n c e ra n da n t i d i a b e t e sa c t i o n g r e e nt e aa n di t s c o m p o n e n t sh a v ea n t i o b e s i t ye f f e c t h o w e v e r b e c a u s eo fc o m p l i c a t e dc o n s t i t u e n t s c o n t a i n e di ng r e e nt e a t h em o l e c u l a rm e c h n i s mo fi t sa n t i o b e s i t ye f f e c ti ss t i l lu n c l e a r t h u s i np r e s e n te x p e r i m e n t m i c ew e r ef e d 丽md i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o np r o p o r t i o no fc a f f e i n e a n dc a t e c h i n sc o m b i n a t i o n 1 1 1 em o l e c u l a rm e c h n i s mo fa n t i o b e s i t ye f f e c t sw a s i n v e s t i g a t e d m e t h o d s f i f t ym i c ew e r er a n d o m l ya s s i g n e dt o5g r o u p sa n df e do nc o m m e r c i a l p o w d e rd i e t sc o n t a i n i n g0 0 3 c a f f e i n e 0 3 c a t e c h i n s 0 0 3 c a f f e i n e 0 6 c a t e c h i n s 0 0 6 c a f f e i n e 0 3 c a t e c h i n sa n d0 0 6 c a f f e i n e 0 6 c a t e c h i n sf o r12w e e k s 硼1 e m i c ew e r ew e i g h t e de a c hw e e k o r g a n sa n di n t r a p e r i t i o n e a la d i p o s et i s s u e s i p a t w e r e h a r v e s t e da n dw e i g h e da tt h ee n do ff e e d i n gp e r i o d b l o o dw a sd r a w nf r o mh e a r ta n d c e n t r i f u g a t e dt oi s o l a t et h es e r u m t o t a lc h o l e s t e r o l s t c t r i g l y c e r i d e t g n o n e s t e r i f i e d f a t t ya c i d s n e f a i n s u l i na n dl e p t i nc o n c e n t r a t i o n si nt h es e r u mw e r ea n a l y z e d l i p i d s l e v e l s f a tm e t a b o l i s mr e l a t e de n z 蛐e s c a m i t i n ea c y l t r a n s f e r a s e a e y l c o ao x i d a s e f a t t y a c i ds y n t h a s e a c t i v i t i e s a n dm r n a p r o t e i ne x p r e s s i o nl e v e l si nt h el i v e rw e r em e a s u r e d r e s u l t s 1 t h eb o d yw e i g h ti n c r e a s es h o w e dat e n d e n c yt od e c r e a s ei na l lc a f f e i n ea n d c a t e c h i n sd i e t s f e dm i c e a n ds i g n i f i c a n t l ys u p p r e s s e db yt h ed i e tc o n t a i n i n go 0 6 c a f f e i n e 0 6 c a t e c h i n s w e i g h to fi p a tw a sr e m a r k a b l yd e c r e a s e di na l le x p e r i m e n tg r o u p s c o m p a r et oc o n t r 0 1 s e r u mn e f ac o n c e n t r a t i o nw a ss i g n i f i c a n t l yr e d u c e di n o 0 3 c a f f e i n e 0 3 c a t e c h i n sa n d0 0 3 c a f f e i n e o 6 c a t e c h i n sg r o u p s 0 0 6 c a f f e i n e o 3 c a t e c h i n sa n d0 0 6 c a f f e i n e o 6 c a t e c h i n sd i e t sm a r k e d l yr e d u c e dt c t ga n d l e p t i nc o n c e n t r a t i o n si nt h es e r u r n l i v e rt ca n dt gl e v e l sw e r ed e c r e a s e db yc a f f e i n ea n d c a t e c h i n sc o m b i n a t i o n 2 c a m i t i n ea c y l t r a n s f e r a s e c a t a c t i v i t yw a ss i g n i f i c a n t l ye n h a n c e di n a l l e x p e r i m e n tg r o u p sc o m p a r e dt oc o n t r 0 1 0 0 6 c a f f e i n e 0 6 c a t e c h i n ss i g n i f i c a n t l y i n c r e a s et h ea c y l c o ao x i d a s e a c o a c t i v i t y n 忙f a t t ya c i ds y n t h a s e f a s a c t i v i t yw a s s i g n i f i c a n t l yr e d u c e di no 0 3 c a f f e i n e 0 6 c a t e c h i n sa n do 0 6 c a f f e i n e 0 6 c a t e c h i n sg r o u p s 3 0 0 3 c a f f e i n e 0 3 c a t e c h i n s 0 0 6 c a f f e i n e 0 3 c a t e c h i n sa n d0 0 6 c a f f e i n e 0 6 c a t e c h i n ss i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e dc a tm r n al e v e l a c om r n al e v e lw a s s i g n i f i c a n t l ye n h a n c e di n0 0 6 c a f f e i n e 0 3 c a t e c h i n sa n d0 0 6 c a f f e i n e 0 6 c a t e c h i n sg r o u p s f a sm r n al e v e lw a s s i g n i f i c a n t l yd e c r e a s e db y0 0 3 c a f f e i n e 0 3 c a t e c h i n sa n d0 0 6 c a f f e i n e 0 6 c a t e c h i i l s i i i a b s t r a c t 4 c o m p a r et oc o n t r o l t h el e v e lo ff a sp r o t e i nw a sl o w e r e di na l le x p e r i m e n t g r o u p s a n ds i g n i f i c a n td e c r e a s ew e r ef o u n di no 0 6 c a f f e i n e o 3 c a t e c h i n sa n d0 0 6 c a f f e i n e o 6 c a t e c h i n s c o n c l u s i o n 1 1 l e r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ec a f f e i n ea n dc a t e c h i n sc o m b i n a t i o nm i g h t a f f e c tt h ea c t i v i t i e so ft h ef a tm e t a b o l i s mr e l a t e de n z y m e st h r o u g hr e g u l a t e dt h em r n a a n d p r o t e i ne x p r e s s i o nl e v e l s t h ei m p r o v e m e n to ff a to x i d a t i o n s u p p r e s s i o no ff a t t ys y n t h a s e i nv i v od e c r e a s e dt h el i p i d sl e v e l si n t h es c r a ma n dt h el i v e r a n dt h e nc a u s e dt h e s u p p r e s s i v ee f f e c t so n f a ta c c u m u l a t i o na n db o d yw e i g h t k e y w o r d s c a f f e i n e c a t e c h i n s f a ta c c u m u l a t i o n a c t i v i t y m r n ae x p r e s s i o n p r o t e i ne x p r e s s i o n i v 缩略词 英文缩写 i p a t t c t g g l u n e f a p l a p o b v l d l l d l l d l c h d l c e g c g h s l c a t a c o f a s a c p c m e d t a a l l n a e b s f l e u p e p t i n d t n b i u p c r d e p c e b p m s f b s a p b s l p l p p a r a g t l 缩略词 英文全名 i n t r a p e f i t i o n e a la d i p o s et i s s u e s t o t a lc h o l e s t e r o l s t r i g l y c e r i d e g l u c o s e n o n e s t e r i f i e df a t t ya c i d s p h o s p h o l i p i d s a p o l i p o p r o t e i nb v e r yl o wd e n s i t yl i p o p r o t e i n l o wd e n s i t yl i p o p r o t e i n l o wd e n s i t yl i p o p r o t e i n c h o l e s t e r o l h i g hd e n s i t yl i p o p r o t e i n c h o l e s t e r o l e p i g a l l o c a t e c h i ng a l l a t e h o r m o n es e n s i t i v el i p a s e c a m i t i n ea c y l t r a n s f e r a s e a c y l c o ao x i d a s e f a t t ya c i ds y n t h a s e a c y lc a r d e rp r o t e i n c h y l o m i c r o n s e t h y l e n e d i a m i n et e t r a a c e t i ca c i d n a c e t y l l e u c y l l e u c y l n o d l e u c i n a l 4 一 2 a m i n o e t h y l b e z e n e s u l f o n y l f l u o r i d e a c e t y l l e u c y l l e u c y l a r g i n a l 5 5 d i t h i o b i s 2 n i t r o b e n z o i ca c i d r e v e r s e t r a n s c r i p t i o np o l y m e r a s e c h a i n r e a c t i o n d i e t h y p y r o c a r b o n a t e e t h i d i u mb r o m i d e p h e n y l m e t h a n e s u l f o n y lf l u o r i d e b o v i n es e r u ma l b u m i n p h o s p h a t eb u f f e r e ds a l i n e l i p o r t e i nl i p a s e p e r o x i s o m ep r o l i f e r a t o ra c t i v a t e dr e c e p t o r a d i p o s et r i g l y c e r i d el i p a s e v 中文全名 腹腔脂肪组织 总胆固醇 甘油三酯 葡萄糖 游离脂肪酸 磷脂 载脂蛋白b 极低密度脂蛋白 低密度脂蛋白 低密度脂蛋白 胆固醇 高密度脂蛋白 胆固醇 表没食子儿茶素没食子酸酯 激素敏感脂肪酶 肉毒碱脂酰转移酶 酰基辅酶a 氧化酶 脂肪酸合成酶 酰基载体蛋白 乳糜微粒 乙二胺四乙酸 n 乙酰 l 亮氨 酸l 亮氨酸 l 正 亮氨酸 4 2 氨乙基 苯磺酰氟盐酸盐 亮抑酶肽 5 5 二硫代双 2 硝基苯甲酸 逆转录聚合酶链式反应 焦碳酸二乙酯 溴化乙锭 苯甲基磺酰氟 牛血清白蛋白 磷酸盐缓冲液 脂蛋白脂酶 过氧化物酶体增殖物激活受体 脂肪甘油三酯水解酶 第一章文献综述 1 肥胖 第一章文献综述 肥胖 o b e s i t y 是指体内脂肪堆积过多或者分布异常而造成体重异常增加 当体 重超过标准体重的2 0 即可称为肥胖 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高 对高脂肪食物的摄入随之增多 许多人处于能量摄入大于能量消耗的状态 加之高节 奏 快速率的现代生活使人们无法有多余时间用于运动减肥 肥胖人群以令人担忧的 速度增加 已成为现代医学最重要问题之一 l 在欧美国家中 肥胖患病率占总人口 的2 0 左右 近年在我国 随着国民饮食习惯的欧美化及儿童对肯德基 麦当劳等 洋快餐店里的油炸类食品的偏爱 我国的肥胖人口 特别是儿童肥胖也呈迅速增长 趋势 2 0 1 1 年4 月6 日 2 0 1 l 国际健康生活方式博览会 在京举行 新闻发布会上 中华预防医学会副会长蔡继明列举了一系列的数字 目前我国成年人口超重率为 2 2 8 约有2 亿人 肥胖率为7 1 约有6 0 0 0 万人 且有不断增加趋势 2 j 肥胖不 仅影响体形 更重要的是它与高血脂 糖尿病 高血压 冠心病等疾病的发病有关 死亡率也随着肥胖程度的加重而提耐引 超重 肥胖是一种慢性代谢性疾病 它是由于过多摄入高脂膳食或能量 运动 不足以及遗传等原因造成脂肪细胞增大或脂肪前细胞转化成脂肪细胞引起脂肪细胞 增多 内脏型脂肪重量的增加造成血液中脂肪源性炎症因子浓度发生变化 如白细 胞介素6 i l 6 肿瘤坏死因子a t n f q 血浆纤溶酶原激活物抑制剂 i p a i 1 瘦素 1 e p t i n 脂联素 a d i p o n e c t i n 等 从而引起胰岛素抵抗 脂肪代谢紊乱 糖代 谢异常 4 叫 减少体脂肪率 能有效地降低血压和血脂 改善体内糖代谢 减少脑血 管疾病与冠心病的发生率 从而降低死亡率 7 岿j 当前 肥胖的治疗主要通过化学合成药物治疗 长期服用这类药物不但治疗效果 不理想 而且还会对人体健康造成伤害 由于对减肥药品的副作用认识 人们开始在 机体代谢方面寻找对人体健康没有影响的减肥方法 希望通过机体自身调控体重变 化 机体对体重的调节存在一条反馈的回路 主要由几个环节组成 包括脂肪储存量 的传入信号 中枢调控机制 进食和吸收的调节 能量代谢的调节等 9 j 因此 通过 机体自身调控预防肥胖症必需通过抑制能量的摄取 如抑制进食 抑制脂肪吸收等 或者促进体内能量的消耗 如提高脂肪氧化分解 两方面进行 改善膳食结构是减少 能量摄取 提高能量代谢 预防肥胖症的主要方法之一 随着对功能性食品功效研究 的不断深入 发现许多药食两用植物中含有降血脂 促进脂肪代谢等功效的天然成分 人们设想能否通过摄入这些食品达到既可减少能量摄入又能促进能量消耗预防肥胖 的目的 预防肥胖的功能性食品开发常用的方法是采用动物实验 通过饲喂相应的功能性 食品给实验动物 测定与肥胖有关的生理生化指标 以此评价功能性食品的减肥功效 咖啡碱和儿茶素组合对小鼠脂肪代谢的影响 然后研究功能性食品中具体哪些成分具有这些效果 分析其作用机理 减肥机制的研 究可以通过遗传因素 肥胖基因表达等 方面研究 也可以通过脂肪代谢酶的活性 基因及蛋白质表达水平的变化 在分子水平上研究功能性食品成分调节机体能量代谢 是目前对预防肥胖的机理性研究热点之一 2 肥胖与各项生理指标 机体对能量代谢调节是一个精密且复杂的系统工程 如果打破其中任何一个环节 的平衡 皆有可能破坏机体的自身能量稳定 引起体内的代谢紊乱 影响血脂水平及 胰岛素 脂联素等激素的分泌 从而导致肥胖 研究表明体脂肪重量与血脂水平 体 内糖代谢有关 减少体脂肪可以有效地降低患高血压 高血脂及糖尿病等疾病的风险 7 8 1 o 2 1 肥胖与血脂 血脂是血清中脂类的统称 其主要成分为总胆固醇 t c 甘油三酯 t g 磷 脂 p l 游离脂肪酸 n e f a 等 高脂血症是指体内血清中脂质浓度超出正常范 围 包括血清中t c t g 浓度升高 目前已有研究表明高血脂与肥胖者体重呈正相关 关系 1 0 1 1 肥胖病人体内胰岛素水平升高并存在明显的胰岛素抵抗 1 2 1 胰岛素抵抗和 血脂水平之间存在相关性 1 3 1 这是由于体内胰岛素能促进肝脏合成载脂蛋白b a p o b a p o b 主要参与肝脏中极低密度脂蛋白 v l d l 的合成 装配和分泌 而 v l d l 负责运输肝脏中合成的内源性t c t g 等脂类到肝外组织去贮存或利用 在肝 细胞内 t g 与a p o b t c 等结合 形成v l d l 并进入血液 进入血液后v l d l 中的 部分t g 被肝外组织脂肪分解酶分解成甘油和n e f a 后 转变成低密度脂蛋白 l d l 导致血液中低密度脂蛋白胆固醇 l d l c 浓度升高 另一方面 肥胖病人胆固醇合 成增加 引起肝脏内胆固醇含量增加 因而抑制肝脏l d l 受体的合成 引起血液中 胆固醇进入肝脏受阻 造成血液中t c 含量升高 而导致高脂血症 肥胖病人体内胰 岛素抵抗及高胰岛素水平与高脂血症间存在一定的相关性 2 2 肥胖与胰岛素 胰岛素的主要作用是刺激血液中的葡萄糖形成糖原或转化为t g 贮存在肌肉和脂 肪组织中 肥胖病人体内脂肪堆积过多引起脂肪分解代谢加强 导致血液中n e f a 浓 度升高 在机体内 n e f a 氧化的增加 抑制葡萄糖的氧化及肌糖原的合成 减少细 胞对外周组织对葡萄糖的利用 引起血糖浓度增加 血糖浓度的增加刺激了胰岛素分 泌的增加 机体长期处于这种状态下 体内胰岛素受体的敏感性降低 从而产生胰岛 素抵抗 脂联素 a d i p o n e c t i n 是由脂肪细胞所分泌的 具有促进细胞内脂肪酸的氧化 葡萄糖利用 降低细胞内胰岛素抵抗等功效 对治疗糖尿病具有一定的疗效1 1 4 b j 肥 胖病人体内的脂肪增加 脂联素的分泌也相应增加 然而 研究表明进食高脂膳食引 2 第一章文献综述 起血糖浓度的升高及脂联素浓度减少 1 6 因此 当肥胖病人摄入高脂膳食易引发胰岛 素抵抗 导致糖尿病 2 3 肥胖与瘦素 1 9 9 4 年z h a n ge t 口 成功克隆了小鼠肥胖基因 o b 并发现了其表达产物瘦素 1 e p t i n 瘦素是摄食调控网络中的上游因子 具有降低食欲 提高能量消耗的功能 1 9 9 6 年 c o n s i d i n ee ta 1 8 j 测定正常体重组和肥胖组的血清瘦素浓度 发现血清瘦素 浓与机体脂肪含量呈明显的正相关关系 表明瘦素主要是由白色脂肪组织合成 c a m p f i e l d e t a 芦l g j 发现直接向小鼠下丘脑注人瘦素 可抑制食欲 降低体重等作用 说 明瘦素具有减肥功效 且其主要作用部位可能位于下丘脑 以上研究表明瘦素是由肥 胖基因所编码 脂肪组织分泌的蛋白质类激素 瘦素与下丘脑瘦素受体结合后 通过 下丘脑来调节食欲和能量消耗而控制体重 这些发现让人们对应用瘦素治疗肥胖的前 景充满乐观 然而 在最近的一些研究发现 肥胖病人体内瘦素浓度本身比正常人高 而机体对瘦素的敏感性降低 使瘦素达不到预期的减肥效果 这使得人们重新认识肥 胖与瘦素之间的关系 3 脂肪代谢相关酶 动物体内的脂肪酸代谢主要是在肝脏和脂肪组织中进行的 脂肪酸代谢是在一系 列代谢酶的催化下进行的 脂肪酸的代谢强弱与脂肪酸代谢酶活性有关 脂肪酸在动 物体内主要以三酰甘油形式贮存在脂肪组织中 当机体需要大量能量供应时 贮存在 脂肪组织中的三酰甘油在激素敏感脂肪酶 h s l 的调节下 被水解为游离脂肪酸和 甘油进入血液被其他组织利用 脂肪酸主要通过p 氧化途径氧化分解产能 其主要过程如下 脂肪酸活化 脂 肪酸在脂酰辅酶a 合成酶 a c y l c o as y n t h a s e 的催化下在胞液中活化成脂酰 c o a 脂酰 c o a 在肉毒碱脂酰转移酶i c a r n i t i n ea c y l t r a n s f e r a s ei c a ti 的作用下被 转化成脂酰肉毒碱进入线粒体 在线粒体中被肉毒碱脂酰转移酶i i c a m i t i n e a c y l t r a n s f e r a s ei i c a ti i 作用下重新转化为脂酰 c o a 脂酰 c o a 在线粒体内的酰 基辅酶a 氧化酶 a c y l c o ao x i d a s e 催化下 经d 氧化途径生成乙酰c o a 生成的 乙酰c o a 最后进入三羧酸循环分解释放能量 或生成酮体被组织利用 脂肪酸的合成在细胞质中进行 在乙酰一c o a 羧化酶作用下 乙酰 c o a 转化成丙 二酸单酰 c o a 在脂肪酸合成酶 f a t t ya c i ds y n t h a s e f a s 的催化下经过缩合 还原 脱水 再还原的连续反应 每次增加二个碳原子 合成长链脂肪酸 对脂肪酸分解与 合成过程中相关酶的活性及基因表达的调控可能对机体能量代谢产生影响 下面主要 介绍脂肪酸分解及合成代谢过程中几个关键酶 3 咖啡碱和儿茶素组合对小鼠脂肪代谢的影响 3 1 肉毒碱脂酰转移酶 3 1 1 肉毒碱脂酰转移酶的生物功能 动物体内脂肪酸的分解代谢主要在线粒体内进行 而长链的脂酰 c o a 不能直接 进入线粒体内膜 需在肉毒碱脂酰转移酶 c a m i t i n ea c y l t r a n s f e r a s e c a t 的作用下 才可进入线粒体 c a t 活性与脂肪酸氧化成正相关 血液中高浓度脂肪酸有利于细胞 对脂肪酸的利用 在细胞内需对进入分解代谢的脂肪酸的量进行调控 使脂肪酸氧化 分解产生的能量得到充分利用 线粒体膜上c a t 是控制脂肪酸进入线粒体内氧化分 解过程中的限速步骤 因此c a t 是调控脂肪酸分解代谢中的关键酶 c a t 是所催化的特异底物为c l o c l s t z c a t 包括两个酶c a ti 和c a ti i c a ti 位于线粒体外膜 催化长链脂酰 c o a 与极性肉碱分子结合 生成脂酰肉碱 通过脂 酰肉碱载体转运到线粒体内 进入线粒体基质后 脂酰肉碱在c a ti i 作用下 释放出 肉碱 又重新生成脂酰 c o a 完成脂酰 c o a 穿过线粒体内膜进入线粒体基质内的转 运 3 1 2 肉毒碱脂酰转移酶与脂肪酸代谢 当线粒体膜上c a t 活性增加 可促进脂酰 c o a 进入线粒体内进行氧化分解产能 减少体内脂肪合成 c h a n e t 口产l j 发现苦瓜可通过提高大鼠肝脏及肌肉组织中c a ti 活 性 促进脂肪氧化减少 抑制体重增加 乙莫克舍 c a ti 抑制剂 可抑制c a ti 活 性 从而减少脂肪酸的氧化分解r e 高蛋白饲料喂养猪时 高蛋白饲料促进c a ti 酶活性 m r n a 及蛋白的表达量 减少体内脂肪沉积因j h ue t 口p j 研究指出海参皂 甙通过提高c a ti 酶活性及m r n a 表达量 促进脂肪酸d 氧化 达到降脂的功效 3 2 酰基辅酶a 氧化酶 3 2 1 酰基辅酶a 氧化酶的生物功能 酰基辅酶a 氧化酶 a c y l c o ao x i d a s e a c o 是一个多酶复合体 主要包括脂酰 c o a 脱氢酶 a c y l c o ad e h y d r o g e n a s e 稀酰 c o a 水合酶 e n o y lc o ah y d r a t a s e l 3 羟脂酰 c o a 脱氢酶 l 3 h y d r o x y a e y lc o ad e h y d r o g e n a s e 和p 一酮硫解酶 1 3 一k e t o t h i o l a s e 进入线粒体的脂酰c o a 在a c o 催化下 脂酰基的p 碳原子发生氧化 经 脱氢 水合 再脱氢 硫解4 步连续反应 每一轮生成1 分子乙酰c o a 和1 分子比 原来少2 个碳原子的脂酰c o a a c o 是脂肪酸d 氧化途径中的关键酶 与脂肪酸在 体内分解代谢密切相关 3 2 2 酰基辅酶a 氧化酶与脂肪酸代谢 m o r i y a m ae t 口一2 5 研究表明大豆蛋白可预防高血脂 其作用与大豆蛋白显著提高 小鼠肝脏中a c o 酶活性及m r n a 表达量 促进脂肪酸的氧化分解有关 w o l f r a me t a p 6 1 研究指出表没食子儿茶素没食子酸酯 e g c g 儿茶素中最主要的一种 可促进 d b d b 小鼠体内脂肪酸氧化分解 减少体内脂肪沉积 这主要是由于e g c g 显著提高 小鼠肝脏及脂肪组织中c a ti 和a c om r n a 表达量所引起的 在高脂饲料喂养的大 鼠肾皮质中a c om r n a 的表达水平升高1 27 表明高脂饲料可调节线粒体及过氧化物 4 第一章文献综述 酶体中p 氧化酶的基因表达水平 f u k u c h ie t 扩8 1 研究发现在高脂饲料中添加o 5 柠 檬多酚喂养的小鼠体重增加和脂肪沉积均显著减少 这与柠檬多酚促进肝脏及脂肪组 织中a c om r n a 表达水平升高 提高脂肪酸p 氧化有关 这些研究表明日粮中的营 养素能通过提高a c o 活性或基因表达量促进脂肪酸的氧化分解 减少脂肪在体内沉 积 3 3 脂肪酸合成酶 3 3 1 脂肪酸合成酶的生物功能 哺乳动物体内的脂肪酸合成酶 f a t t ya c i ds y n t h a s e f a s 是一个多功能酶 包含 7 种酶和一个酰基载体蛋白 a c p f a s 为头尾相对排列的多肽链三聚体 每条多肽 链含有七个功能域 b 酮脂酰聚合域 丙二酸单酰转移域 水合域 烯酰还原域 d 酮还原域 脂酰还原域 脂酰基载体蛋白 硫酯化域 以外 还含有一个4 磷酸泛酰 氨基乙硫醇的辅基 2 卅 f a s 在动物的脂肪代谢过程中起着重要的调节作用 是体内脂肪合成的关键酶 f a s 可以催化丙二酸单酰c o a 和脂酰c o a 在机体内合成脂肪酸 脂肪酸进一步形成 甘油三酯后进入脂肪组织 囤积在体内 乙酰c o a 是体内许多营养物质和能量代谢 途径的交汇点 它随着碳水化合物 脂肪和部分氨基酸等能源物质增加而增加 当动 物体处于活动旺盛情况下 机体对能量需求增加 乙酰c o a 进入三羧酸循环彻底氧 化产生a t p 供机体运动所需 细胞内乙酰c o a 浓度也就随之降低 当动物体处于安 静情况下 进入三羧酸循环乙酰c o a 减少 造成细胞内乙酰c o a 浓度升高 在f a s 催化下合成脂肪酸的量也随之增加 另外f a s 可以通过调节细胞中c a ti 活性 抑 制细胞中合成的脂肪酸进入线粒体中氧化 从而促进脂肪在体内的沉积 3 0 3 l j 3 3 2 脂肪酸合成酶与脂肪酸代谢 在脂肪酸合成过程中 f a s 活性增强 则细胞内脂肪酸的合成量增加 并促进脂 肪酸转变为三酰甘油在机体内大量的沉积 反之 f a s 活性降低 丙二酸单酰c o a 不能被催化合成脂肪酸 当细胞内丙二酸单酰c o a 浓度升高时 细胞可反馈调节作 用于下丘脑采食中枢 控制并降低食欲 因此 f a s 活性及基因表达的变化影响着体 内脂肪酸代谢的强弱 研究发现肥胖动物脂肪组织中f a s 基因表达增加 3 2 1 而f a sm r n a 表达水平提 高显著增加t g 在动物体内的沉积 导致肥胖 3 3 l c l a r k ee t a l 3 4 研究也发现高蛋白日 粮降低脂肪组织f a sm r n a 表达水平 有利于减少脂肪在体内沉积 m e r s m a n te t 3 5 j 发现在成年猪日粮中添加外源脂肪酸可降低f a s 活性 进而减少脂肪酸的合成 蓝干 球 3 6 j 研究日粮中营养素对f a s 基因表达调控中指出 高碳水化合物日粮促进了f a s 基因转录 提高体内脂肪合成 而高脂肪日粮则减少f a s 基因转录 降低体内脂肪酸 合成 咖啡碱和儿茶素组合对小鼠脂肪代谢的影响 4 茶叶的起源 功效及分类 茶叶在中国最早是作为药用 神农本草 中有 神农尝百草 日遇七十二毒 得荼而解之 的记载 其中的荼就是现在所指的茶叶 唐代陆羽所著的 茶经 是世 界上最早关于茶叶的专著 其记载有 茶者 南方之嘉木也 一尺二尺 乃至数十尺 其巴山 峡川有两人和抱者 伐而掇之 最早发现的大茶树主要在巴山 峡川一带 表明茶叶最早起源于我国西南地区 当时茶树的种植面积并不大 茶叶仅限供给宫廷 内院及寺庙等地方 后来由于茶树的种植面积扩大 茶叶也渐渐从宫廷内院传入民间 茶叶的主要功效也以药用为主转为饮用 到了唐朝 饮茶之风盛行 上至天子下至普 通百姓 几乎都有不同程度的饮茶习惯 对于茶叶的生理功效人们也有了更多的认识 唐朝陈藏器的 本草拾遗 中提到 茗茶苦寒 久食令人瘦 去人脂 清朝汪昂的 本草备要 有茶叶 多饮消脂 最能去油 的记载 说明当时人们对茶叶有减肥功 效有了初步认识 近年来有不少的研究表明 茶叶不仅具有降血脂 减肥的作用 还 具有抗癌 抗糖尿病等多种保健功效p h u j 茶叶种类繁多 根据不同的标准有不同的分类方法 而主要是按茶叶发酵程度不 同 可分为不发酵 半发酵 全发酵和后发酵茶等 绿茶属不发酵茶 茶叶鲜叶经过 杀青 破坏多酚氧化酶的活性 最大程度保存了鲜茶叶中的各种活性物质 后经揉捻 干燥成品 茶叶汤色青绿 乌龙茶属半发酵茶 鲜叶经菱凋 做青 炒青 揉捻 干 燥后而成 乌龙茶外形色泽青褐 汤色黄红 是介于绿茶和红茶之间的一类茶叶 红 茶属于全发酵茶 其品质特点是 红汤红叶 红茶的制作工艺为鲜叶经过菱凋 揉 捻 发酵及干燥 其中发酵是关键过程 普洱茶是后发酵茶 茶叶鲜叶经杀青 揉捻 渥堆 干燥后即为普洱茶 渥堆是普洱茶制作的关键步骤 也是后发酵的过程 普洱 茶叶外形色泽油黑或暗褐 茶汤褐黄或褐红 由于茶叶发酵程度不同 茶叶的成分也 有很大变化特别是茶叶多酚类化合物 在发酵过程中聚合而成二聚体 三聚体等物质 也可分解成小分子物质 呈现不同风味 5 茶叶成分与降脂减肥 5 1 茶叶主要成分及降脂减肥功效 茶叶中含有5 0 0 多种化合物 其中 最重要的是茶多酚 生物碱 茶色素 芳香 物质 氨基酸和维生素 4 1 1 研究表明 茶叶中的主要成分茶多酚 咖啡碱 茶氨酸均 有降脂减肥功效 5 1 1 茶多酚 茶多酚又称茶鞣或茶单宁 是茶叶中多酚类物质的总称 约有3 0 多种化合物 主要由儿茶素 类黄酮 花青素和酚酸等四类物质组成 4 l l 其中 儿茶素占绿茶多酚 总量的7 0 是形成茶叶色香味的主要成份 也是茶叶中具有保健功能的主要成份之 6 第一章文献综述 z h e n ge t 4 2 研究发现2 绿茶粉 0 3 儿茶素 0 0 3 茶氨酸均有显著抑制 小鼠体重的增加 减少血清中t g 和n e f a 浓度的作用 宁鸿珍等 j 分别用0 5 9 k g 和1 0 9 k g 剂量的茶多酚给小鼠灌胃 结果显示 随茶多酚剂量的增加 大鼠体重及 l e e s 指数 脂肪重量均呈降低趋势 宋小鸽等 对高脂血大鼠投喂茶多酚 结果发 现茶多酚可降低血清t c t g l d l c 水平 升高高密度脂蛋白胆固醇 h d l c 水 平 朱达泉等1 4 5 j 采用随机 对照 双盲方法研究了茶叶提取物 主要成分是茶多酚 对高血脂症人群血清脂质水平的影响 发现茶叶提取物能降低血清t c t g a p o b 及血浆纤维蛋白原水平 分别较服用前下降8 5 2 6 8 1 4 9 和1 5 5 但与对照 组相比均无显著性差异 刘波静 4 6 1 通过试验发现2 0 0 m g k g d 茶多酚具有明显降低高 血脂症小鼠血清t c t g l d l c 水平 升高h d l c 水平的效果 y a n ge ta l 47 研究 表明绿茶可显著降低高胆固醇血症大鼠的血清和肝脏t c 水平 i k e d a i 4 8 等发现给大鼠 喂饲l 的儿茶素仅2 3 d 内脏中的脂肪以及肝脏中t g 含量显著降低 赵献云等 4 9 l 用绿茶的5 0 乙醇提取物喂养大鼠1 0 周后 大鼠血清t c t g 浓度明显减少 上述 国内外研究证明茶多酚具有降低血清中t c t g 浓度 抑制体重增加的作用 证实了 茶多酚具有降脂 减肥功效 5 1 2 咖啡碱 咖啡碱易溶于热水 1 0 0 以上高温易升华挥发 咖啡碱对茶叶品质影响较大 是茶叶的重要滋味物质 尤其是绿茶中的苦味与咖啡碱含量有关 4 l l 咖啡碱能通过提 高血液中儿茶酚胺的浓度促进机体代谢 并通过抑制c a m p 分解酶的活性 提高细胞 内c a m p 浓度 激活脂肪分解酶活性 促进脂肪分解 使血清中n e f a 较正常水平升 高5 0 1 0 0 5 咖啡碱还具有强心 利尿 解毒 助消化等生理作用 但是过量摄 入会造成人体钙流失及导致中枢神经系统过度兴奋等副作用 y o s h i o k ae t j 研究发现给小鼠注射6 0 m g k g 咖啡碱会促进棕色脂肪组织产热 提高小鼠氧气消耗量及静息代谢率 d u l l o oe t 口一5 2 调查了正常与肥胖人群发现 日常 摄入1 0 0 m g 咖啡碱会同时增加正常与肥胖人群静息代谢率 说明适量的咖啡碱可通 过提高能量代谢及促进产热减少体重 a c h e s o ne ta 5 3 l 用8 m g k g 咖啡碱与0 5 9 葡萄 糖作为安慰剂比较正常人群体内静息代谢速率的变化 在咖啡碱摄入3 h 后静息代谢 速率显著性提高 血糖 胰岛素浓度没有显著性变化 但血清中n e f a 浓度显著性提 高 给肥胖人群服用含4 m g k g 咖啡碱的咖啡 其静息代谢速率显著提高 说明咖啡 与咖啡碱可以刺激正常与肥胖人群体内静息代谢速率 w e s t e r t e r p p l a n t e n g ae ta s 4 在 研究绿茶咖啡碱混合物对摄入咖啡碱减肥后的几组人群中体重维持的情况 发现长期 低咖啡碱摄入的研究对象在摄入绿茶萃取物后 体内脂肪与体重不断减少 而其他几 组研究对象却出现了体重上升的现象 由此可见 对与咖啡碱摄入水平通常较低的研 究对象来说 绿茶与咖啡碱混合物能帮助他们保持体重 研究还认为 在低咖啡碱摄 入的人群中 绿茶能协同促进咖啡碱部分通过刺激脂肪组织产热和脂肪氧化维持体 重 5 1 3 茶氨酸 茶氨酸 n 乙基y l 谷氨酰胺 是茶树体内的一种特殊氨基酸 占茶叶内游离氨 7 咖啡碱和几茶素组合对小鼠脂肪代谢的影响 基酸总量的4 0 茶叶干物质重量的l 2 t 茶叶中的氨基酸易溶于水 茶汤的 香味 鲜味主要与茶氨酸有关 4 l 茶氨酸具有多种生理生化功效 如镇静 增加脑内 多巴胺释放量 提高学习能力和记忆力 降血压等t 5 6 s s 茶山和敏等 5 9 l 用混有0 0 2 8 茶氨酸饲料喂养小鼠1 6 周 其体重与对照组相比 明显减少 腹腔脂肪重量仅为对照组的5 8 血液中胆固醇浓度