FSHW | 胆固醇影响茯砖茶的脂质调控作用

2023-12-08作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-

Introduction

在当今社会,以天然食物为主的传统饮食模式逐渐被以高脂高糖高碳水为主的外卖预制品饮食模式取代。饮食结构不仅与多种慢性疾病和公共健康密切相关,还与茶叶成分的代谢关系密切。饮食可以通过影响肠道菌群多样性及与茶叶成分之间的互作来改变茶叶活性成分的吸收利用。

茯砖茶是以黑毛茶为原料,通过渥堆发花等工艺制成的一种后发酵茶,具有改善代谢综合症、延缓衰老、预防慢性代谢疾病等保健功效。长期饮用茯砖茶有助于调节血糖、血脂水平,改善新陈代谢,调控体重、体型,增强体质和延缓衰老。

胆固醇是一些生物活性分子(类固醇激素、胆汁酸、氧甾醇和维生素D)的重要前体物质,但过量游离胆固醇积累会对新陈代谢和健康有不利影响。高胆固醇饮食会增加实验动物(兔子和大鼠等)的体重和体内甘油三酯水平,但高胆固醇饮食对茯砖茶调控脂质代谢的影响还没有研究。

模式生物秀丽隐杆线虫具有与人类相似的脂肪代谢途径,且不会从头合成甾醇,其生长需要依赖于外源性甾醇。湖南农业大学园艺学院潘联云等利用秀丽线虫饲喂茯砖茶水提物,通过油红O和尼罗红等染色来研究脂肪的储存和代谢,发现茯砖茶水提物对脂质的调控作用受饮食中胆固醇水平的影响。

Results and discussion

胆固醇能够影响茯砖茶水提物调节秀丽线虫的脂质积

在正常饮食条件下,茯砖茶水提物能降低线虫体内脂肪的积累,而在高胆固醇饮食条件下,茯砖茶水提物能进一步提高线虫体内脂肪的含量。在胆固醇缺乏的饮食条件下,茯砖茶水提物虽然降低了脂质储存,但对脂质合成相关基因仅有微弱的调控。

茯砖茶水提物增加高胆固醇饮食条件下线虫的脂质含量,这与维持线虫正常的生理活动有关。虽然很多研究表明,高脂肪和肥胖对长寿的影响是有害的。但许多长寿型线虫突变体,如daf-2rsks-1glp-1,脂质积累显著增加。glp-1突变体的脂质组分还发生了一些变化,如ω-3脂肪酸和α-亚麻酸的产量增加。因此,该研究认为在高胆固醇饮食中,茯砖茶可能通过促进胆固醇的转化脂肪酸来维持秀丽线虫正常生理活动,从而保持健康的生理状态。

图一 胆固醇影响茯砖茶水提物调节线虫脂肪积累

不同胆固醇饮食下茯砖茶对秀丽线虫脂质的调节作用不同

大多数研究表明,茶可以通过调控SREBP及其下游基因(scd-1fat-2fat-5fat-6fat-7)抑制脂肪酸合成,减少脂肪酸不饱和,从而减少脂肪的储存。NHR-80/HNF4是核激素受体,是Δ9去饱和酶(fat-7)正常表达所必需的。

在正常饮食条件下,茯砖茶水提物通过下调秀丽线虫sbp-1mdt-15nhr-80 mRNA水平,抑制脂肪酸去饱和基因(fat-2fat-5fat-6fat-7scd-1)的表达,从而减少线虫脂质合成和脂肪储存。在高胆固醇饮食条件下,茯砖茶水提物通过上调SREBP/MDT-15信号通路增加fat-2的表达,从而促进线虫脂质积累。在胆固醇缺乏的饮食条件下,大部分参与脂质合成的基因(sbp-1mdt-15scd-1和FAT家族基因)被下调,茯砖茶水提物对这些基因的调控也受到抑制。但由于FAT-2(Δ12去饱和酶)未在人类或小鼠中发现,关于fat-2sbp-1之间的关系需要进一步的研究。

图二 不同胆固醇饮食下茯砖茶对秀丽线虫脂质的调节作用


Conclusion

茯砖茶水提物对秀丽隐杆线虫脂质的调控作用受饮食中胆固醇水平的影响。在正常饮食或胆固醇缺乏的饮食条件下,茯砖茶水提物能够显著减少秀丽线虫脂肪储存,而在高胆固醇饮食条件下,茯砖茶水提物能够促进秀丽线虫脂质积累。茯砖茶水提物通过SREBP/MDT-15信号通路和核激素受体NHR-80两条途径调控线虫脂质含量。由于秀丽线虫和哺乳动物之间具有保守脂肪代谢机制,关于茯砖茶在线虫中的有益作用的研究可能为茯砖茶在哺乳动物中的潜在作用提供重要的见解。


第一作者简介

潘联云,女,茶学硕士,现为云南省农业科学院茶叶研究所助理研究员,主要研究方向为茶叶功能成分与保健功效研究;目前参与国家自然科学基金1项、云南省重大科技专项计划3项。在国内外期刊公开发表学术论文5篇,其中SCI收录3篇,第一作者或通讯作者论文4篇,获得授权专利1项,软件著作权1件。

通信作者简介

刘仲华,男,博士,中国工程院院士。现任湖南农业大学教授、博士生导师、国家植物功能成分利用工程技术研究中心主任、国家茶叶产业技术体系加工研究室主任等职。主要从事茶叶加工理论与技术、茶叶深加工与资源利用研究。以第一完成人国家科技进步二等奖2项,何梁何利基金科学与技术进步奖,全国创新争先奖,湖南省自然科学一等奖1项,湖南省科技进步一等奖3项及湖南省十大创新奖。获发明专利授权50多件,制订国家标准5项;发表中文学术论文260多篇,SCI论文80多篇。

龚雨顺,博士,湖南农业大学园艺学院茶学系教授,博士研究生导师,美国内布拉斯加林肯大学(University of Nebraska-Lincoln)访问学者。主要从事茶叶功能成分化学与生物氧化还原研究。获得国家获国家科技进步二等奖1项(8)、湖南省自然科学奖一等奖1项(3);主持国家自然科学基金面上项目2项;近年来以第一申请人获得授权发明专利2项;以第一作者或通信作者在“REDOX BIOLOGY”等期刊发表学术论文30篇,其中SCI论文10余篇。

熊立瑰,副教授,硕士生导师。主要从事茶叶资源的发掘与利用方向研究。获湖南省自然科学一等奖1项(2020),先后主持或参与多项国家自然科学基金、国家科技支撑计划重点项目及湖南省自然科学基金研究。近五年以第一作者或通信作者发表SCI论文10余篇,获得授权发明专利1项。

The role of cholesterol in modifying the lipid-lowering effects of Fuzhuan brick-tea in Caenorhabditis elegans via SBP-1/SREBP

Lianyun Pana,b, Yan Lua, Shen Daia, Xiangyue Tanga, Ligui Xionga,*, Zhonghua Liua,c,*, Yushun Gonga,c,*
a National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
b Yunnan Key Laboratory of Tea Science, Tea Research Institute of Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Menghai 666200, China
c Key Laboratory of Tea Science of Ministry of Education, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
*Corresponding authors.
Abstract
Fuzhuan brick-tea (FZT) has long been consumed for its supposed weight loss and lipid-lowering benefits. In this study, we show that the regulation of fat storage in Caenorhabditis elegans from a water extract of FZT was affected by cholesterol levels. We found that FZT significantly decreased fat storage under normal cholesterol levels or in a cholesterol-free diet, while lipid accumulation was increased for a high cholesterol diet. Moreover, this mechanism may involve the conserved sterol regulatory element-binding protein (SREBP)/mediator-15 (MDT-15) signaling pathway and the nuclear hormone receptor NHR-80. In addition, lipid synthesis-related genes inhibited by FZT were partially affected by a cholesterol-free diet. Thus, our findings suggested that the potential lipid-lowering effects of FZT may depend on the cholesterol level, which may help to improve the consumption of FZT.


Reference:
PAN L Y, LU Y, DAI S, et al. The role of cholesterol in modifying the lipid-lowering effects of Fuzhuan brick-tea in Caenorhabditis elegans via SBP-1/SREBP[J]. Food Science and Human Wellness, 2023, 12(6): 2297-2305. DOI:10.1016/j.fshw.2023.03.033.