普洱茶(Pu-erh Tea)原产于云南西双版纳、普洱一带(图1),是以云南特有的大叶种晒青毛茶为原料,采用特殊的工艺制成的发酵茶,在民间已有1800多年的使用历史。近年来,随着人们生活水平的不断提高,高脂血症、肥胖等代谢性疾病日益增多,具有减肥降脂功效的普洱茶在世界范围内倍受青睐。有关普洱茶的减肥降脂作用早在1985年就由日本学者Mistsuaki Sano在大鼠实验研究中报道[2],但其作用机制一直以来都没有明确。贾伟教授领导的研究团队在10年前开始了对普洱茶的研究,谢国祥、赵爱华博士先后对普洱茶的化学成分、储存不同年份后化学成分的变化[3],饮用普洱茶后其化学成分在人体中的吸收、分布、转化的动态变化过程,以及对人体代谢网络的影响进行了系统的研究[4-5],发现普洱茶进入人体后一些特征性的代谢变化,其中最为突出的是能引起一系列与肠道菌代谢相关的代谢物的变化,提示饮用普洱茶很可能改变和调整了肠道细菌的结构。
在以上研究基础上,通过给正常和高脂饮食小鼠饮用普洱茶26周,发现饮用普洱茶后小鼠在饮食量不改变甚至增加的情况下,体重分别明显低于没有饮茶的对照组,同时血清和肝脏的总甘油三酯和总胆固醇水平明显降低。志愿者饮用普洱茶4周后亦显示明显的降低血清甘油三酯和总胆固醇水平的效果(图2)。
我们对饮茶的小鼠肠道内容物、粪便和志愿者粪便进行肠道细菌的测序分析,发现肠道和粪便中含胆盐水解酶(BSH)的细菌丰度显著降低,进一步结合元基因组学研究显示BSH活性功能亦明显下降。通过肠道内容物、粪便的体外培养实验证实BSH功能活性在饮茶后呈现显著下降(图3)。而肠道细菌BSH主要功能是降解结合型胆汁酸,其活性的减弱使得从胆囊流入小肠的结合型胆汁酸水平明显升高,尤其是牛磺鹅去氧胆酸(TCDCA)和牛磺熊去氧胆酸(TUDCA)的升高。为了寻找导致细菌BSH功能下降的普洱茶有效成分,我们采用了生物信息学相关分析技术研究了茶中化学成分与肠道细菌的相关性,发现普洱茶中含量较高的多酚类聚合物—茶褐素与BSH菌有高度的相关性。为了验证这一结果,我们进一步给小鼠饮用茶褐素,发现8周后就显示出与普洱茶相当或更明显的(降低胆固醇和甘油三酯)表型效果,证明了茶褐素是普洱茶中减肥降脂的有效化学成分。
[1] Huang F, Zheng X, Ma X, Jiang R, Zhou W, Zhou S,Zhang Y, Lei S, Wang S, Kuang J, Han X, Wei M, You Y, Li M, Li Y, Liang D, LiuJ, Chen T, Yan C, Wei R, Rajani C, Shen C, Xie G, Bian Z, Li H*, Zhao A*, Jia W*. Theabrownin from Pu-erh tea attenuates hypercholesterolemia viamodulation of gut microbiota and bile acid metabolism. Nature communications. Online published. 2019, 10:4971, https://doi.org/ 10.1038/s41467-019-12896-x.
[2] Sano, M., Takenaka, Y., Kojima, R., Saito, S.,Tomita, I., Katou, M., and Shibuya, S. Effects of pu-erh tea on lipidmetabolism in rats. Chemical &pharmaceutical bulletin. 1986, 34, 221-228.
[4] Xie G, Zhao A, Zhao L, Chen T, Chen H, Qi X, Zheng X, Ni Y, Cheng Y, Lan K, Yao C, Qiu M, Jia W*. Metabolic Fate of TeaPolyphenols in Humans. Journal of Proteome Research. 2012, 11(6), 3449-3454.
[5] Jia W*, Fan T, Wang X, Xie G. The polypharmacokinetics of herbal medicines.Science, Special issue: The Artand Science of Traditional Medicine. 2015,S76-79, Oct.
[6] Li F, Jiang C, Krausz KW, Li Y, Albert I, Hao H, Fabre KM, Mitchell JB, Patterson AD, Gonzalez FJ. Microbiome remodeling leads toinhibition of intestinal farnesoid X receptor signaling and decreased obesity. Nature Communications. 2013, 4:3384.
[7] Jia W*, Li H, Zhao L, Nicholson J. Gutmicrobiota: a potential new territory for drug targeting. Nature Reviews Drug Discovery. 2008, 7(2):123-9.