影响绿茶浸提液与胆酸盐结合的因素研究

刘淑敏，王 娟，黄惠华*

(华南理工大学轻工与食品学院，广东 广州 510641)

影响绿茶浸提液与胆酸盐结合的因素研究

刘淑敏，王 娟，黄惠华*

(华南理工大学轻工与食品学院，广东 广州 510641)

在体外模拟人体消化环境，通过测定在不同pH值、离子强度、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和尿素浓度条件下，绿茶浸提液在体外对牛磺胆酸钠、甘氨胆酸钠、胆酸钠的结合能力，比较这些因素对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响。结果表明，pH值、尿素浓度对绿茶浸提液结合胆酸盐有显著性影响(P≤0.05)，离子强度对绿茶浸提液结合胆酸盐影响不显著(P≥0.05)。

绿茶浸提液；胆酸盐；结合；影响因素

近年来，冠心病、动脉粥样硬化等心血管疾病成为威胁全人类健康的严重疾病之一，而高胆固醇是冠心病的主要诱因，保持胆固醇水平正常对于降低冠心病发生率具有重要意义。胆酸盐是指来自人体和动物胆汁具有甾核结构的一类两性大分子，是人体合成胆固醇的前体物质[1-2]。国内外大量体外实验和流行病学调查显示，茶叶具有降血脂功能[3-7]。关于茶叶降血脂机理，目前尚无明确定论。有学者认为，饮茶后，茶中的功能性成分在肠道内能与胆酸盐结合，影响脂类消化吸收，同时介入肝肠循环，使胆酸盐排出体外，以促使肝脏中胆固醇不断转化为胆酸盐，达到降血脂目的[8-11]。但是由于茶叶是多种物质的复合体，与胆酸盐作用方式多样，对胆酸盐结合能力影响因素较多。本实验通过在体外模拟人体消化环境的实验，研究不同因素对绿茶浸提液与胆酸盐结合能力的影响，旨在探讨影响茶叶与胆酸盐结合的主要相互作用力，从机理方面探讨茶中功能性成分与其结合胆酸盐能力及其降血脂的关系。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

绿茶，产地广西、福建、云南。

牛磺胆酸钠(STC)、甘氨胆酸钠(SGC)、胆酸钠(SC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 日本TCI公司；胰酶(蛋白酶4080U/g、脂肪酶33600U/g、淀粉酶91000U/g) 四川贝奥生物制药有限公司；其他试剂均为国产分析纯。

UV-1800紫外-可见分光光度计 日本岛津公司；恒温振荡培养箱 深圳国华仪器厂；TDL-40B型台式离心机 上海安亭科学仪器厂。

1.2 方法

1.2.1 绿茶浸提液的制备

称取20g绿茶，加入240mL蒸馏水，于80～85℃浸提60min，100目过滤，定容至250mL。

1.2.2 胆酸盐含量的比色测定

分别取样液(或不同浓度的标准溶液)2.5mL于具塞试管中，加入7.5mL 60%的硫酸，于70℃水浴20min，取出冰浴5min，于387nm波长处测定吸光度。由标准曲线求得样液中胆酸盐的浓度[12-13]。

1.2.3 人体胃肠道环境模拟

胃环境模拟：取一定量样品，加入1mL 0.01mol/L的盐酸溶液，在37℃恒温振荡消化1h。

肠环境模拟：以0.1mol/L氢氧化钠溶液调节胃环境模拟后样品液pH值为6.3，随后加入4mL 10mg/mL胰酶，(胰酶以pH6.3的0.1mol/L磷酸缓冲液配制)，在37℃恒温振荡消化1h。

1.2.4 茶多酚含量测定

采用GB/T 8313—2008《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》中方法测定。

1.2.5 影响绿茶浸提液结合胆酸盐的因素研究

1.2.5.1 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响

经预实验优化确定胆酸盐浓度为0.3mmol/L。分别称取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0g PVP，加入24mL绿茶浸提液，37℃恒温振荡30min， 5000r/min离心10min。分别取1mL上清液，经胃肠模拟环境处理后加入4mL 胆酸盐溶液(SC、STC、SGC浓度均为0.3mmol/L，用pH6.3、0.1mol/L磷酸缓冲液配制)，恒温振荡1h，4000r/min离心20min。测定上清液中的胆酸盐含量[14]。

1.2.5.2 pH值对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响

取10mL绿茶浸提液于100mL锥形瓶中，调节pH值为6.24，随后加入40mL 10mg/mL胰酶，恒温振荡消化1h。将上述经胃肠模拟环境处理的绿茶浸提液平均分成5份，分别调节其pH值为4.92、5.29、6.24、7.38、8.04，最后以相应的磷酸缓冲溶液定容。取6mL经调节pH值后的处理液，每个样品中加入4mL胆酸盐溶液(SC、STC、SGC浓度均为0.3mmol/L，分别以pH值为4.92、5.29、6.24、7.38、8.04的0.1mol/L磷酸缓冲液配制)，振荡，离心。测定上清液中的胆酸盐含量。

1.2.5.3 离子强度对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响

取1mL绿茶浸提液，经胃肠模拟环境处理后吸取6mL，每个样品中加入4mL胆酸盐(SC、STC、SGC的浓度设定为0.3、0.6、1mmol/L，分别以pH6.3，浓度为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9mmol/L的不同离子强度的磷酸缓冲液配制)，振荡，离心。测定上清液中的胆酸盐含量。

1.2.5.4 尿素对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响

将经胃肠模拟环境处理的绿茶浸提液平均分成两份，其中一份加入一定量尿素(1.5mmol/L)。取6mL上述试液，每个样品中加入4mL胆酸盐溶液(SC、STC、SGC浓度设定为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9mmol/L，分别以pH6.3的0.1mol/L磷酸缓冲液配制)，恒温振荡，离心。对照为取6mL未加入尿素试液，其余操作相同。测定上清液中的胆酸盐含量。

2 结果与分析

2.1 PVP对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响

PVP可定量吸附茶多酚，其用量越大，茶多酚去除率越大。其吸附机理为：茶多酚分子中的活性氢基团可与PVP形成氢键而导致大分子的形成，由于PVP不溶于水，茶多酚分子就通过氢键不断沉积到PVP上而被除去。用PVP处理绿茶浸提液，可得到不同茶多酚含量的绿茶浸提液。在PVP用量分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0g时，茶多酚含量依次为26.95%、23.46%、16.2%、9.31%、4.75%、4.6%。经不等量PVP处理后的绿茶浸提液结合胆酸盐的能力均存在显著性差异(P≤0.05)，PVP用量为0g时最大，PVP用量为1g时最小；PVP处理后绿茶浸提液中茶多酚含量与其结合胆酸盐的关系见图1。

图1 PVP对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响Fig.1 Effect of PVP on the adsorption of green tea extract to bile salts

如图1所示，绿茶浸提液中所含茶多酚含量与其结合STC、SGC、SC的能力呈显著性正相关，其相关系数分别为0.976、0.984、0.981。表明茶多酚与绿茶浸提液结合胆酸盐能力有关，绿茶浸提液中茶多酚含量越高，其结合胆酸盐的能力越强，茶多酚会影响胆酸盐的体内代谢，从而起到降血脂作用。

2.2 pH值对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响

如图2所示，绿茶浸提液在pH值为7.38、8.04时对胆酸盐的结合能力显著(P≤0.05)强于pH值为4.92时，而pH值为4.92时绿茶浸提液对胆酸盐的结合能力显著强于pH值为6.24时。可能原因是pH值会改变绿茶浸提液中功能性成分的水溶性，影响胆酸盐微团的溶解性和阴离子化程度，从而影响胆酸盐结合部位的暴露。因为STC、SGC、SC的pKa分别为3.33、6.2、4.98[15]，绿茶浸提液的pKa接近6.5，在pH6.24时，3种胆酸盐微团溶解性较强，微团阴离子化程度较高，结合位点较多[16]，但弱酸性的绿茶浸提液在此介质中的阳离子化程度较低，所以绿茶浸提液中功能性成分较难以离子键形式与吸附质发生作用。在pH7.38时，既能保持胆酸盐微团具有较高的阴离子程度，结合位点多，同时又可以使绿茶浸提液中功能性成分水溶性增强，生成较多的阳离子，使绿茶浸提液对胆酸盐表现出最大吸附能力。pH值变化对绿茶浸提液结合胆酸盐能力的影响，说明绿茶浸提液与胆酸盐的结合作用与绿茶浸提液中阳离子与胆酸盐微团阴离子之间的静电离子相互作用有关。

图2 不同pH值对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响Fig.2 Effect of medium pH on the adsorption of green tea extract to bile salts

2.3 离子强度对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响

图3 不同磷酸盐离子强度对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响Fig.3 Effect of ionic strength on the adsorption of green tea extract to bile salts

如图3所示，在不同离子强度的缓冲溶液中绿茶浸提液对3种胆酸盐的结合量不存在显著性差异(P≥0.05)，表明离子强度对绿茶浸提液结合胆酸盐不存在显著性影响，疏水作用对绿茶浸提液结合胆酸盐无显著贡献。

2.4 尿素对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响

图4 尿素对绿茶浸提液结合胆酸盐的影响Fig.4 Effect of urea concentration on the adsorption of green tea extract to bile salts

为了考察氢键作用对吸附过程的影响，在有尿素存在下进行吸附实验。尿素能够形成氢键，并且优先在自身与水之间形成氢键，影响胆酸盐微团的稳定性，促使胆酸盐的活性基团暴露，从而有利于绿茶浸提液中功能性成分与胆酸盐之间形成氢键。尿素存在的情况下绿茶浸提液对3种胆酸盐的结合作用结果如图4所示。在胆酸盐初始浓度较低时，尿素对绿茶浸提液结合胆酸盐不存在显著性影响，而在胆酸盐初始浓度较高(SC浓度高于0.3mmol/L、STC浓度高于0.7mmol/L、SGC浓度高于0.5mmol/L)时，尿素对绿茶浸提液结合胆酸盐存在显著性影响(P≤0.05)。由此可以推断氢键在3种胆酸盐吸附到绿茶浸提液表面的过程中起着一定的作用，可能是由于胆酸盐中的羟基和茶多酚的酚羟基、咖啡碱的氨基形成氢键。

3 结 论

绿茶浸提液结合胆酸盐能力与茶多酚含量呈显著性相关关系，表明绿茶多酚是绿茶浸提液中结合胆酸盐的功能成分，这是绿茶具有降血脂功能的机理之一。绿茶浸提液结合胆酸盐能力与pH值及尿素显著相关，表明静电作用力和氢键作用均是绿茶浸提液结合胆酸盐的主要相互作用力。绿茶浸提液结合胆酸盐能力与离子强度变化差异不显著，表明疏水作用力对绿茶浸提液结合胆酸盐无显著贡献，不是主要作用力。

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Factors Influencing the Binding between Green Tea Extract and Bile Salt

LIU Shu-min，WANG Juan，HUANG Hui-hua*
(College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China)

Through determining the binding capacity of green tea extract to sodium taurocholate, glycocholate and sodium cholate under polyvinylpyrrolidone (PVP), medium pH, ionic strength and ureain vitro, the adsorption behavior of green tea extract to bile salts were compared. The results showed that medium pH and urea concentration had significant effects on binding of green tea extract to bile salts(P≤0.05), but the effect of ionic strength was not obvious(P≥0.05).

green tea extract；bile salts；binding；impact factor

TS201.7

A

1002-6630(2012)05-0029-04

2011-03-02

广东省科技计划项目(2010B020312005)；广州市科技计划项目(2010Z1-E221)

刘淑敏(1987—)，女，硕士研究生，研究方向为农产品加工及贮藏工程。E-mail：liushuminlsm@163.com

*通信作者：黄惠华(1959—)，男，教授，博士，研究方向为食品科学及农产品加工新技术。E-mail：fehuang@scut.edu.cn