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普洱茶科学的几个新进展
“科学普洱”行动计划实施整整10 年,我们一直致力于用科学事实解释普洱茶的功效,用数据指导人们的饮茶习惯,用现代科学将普洱茶这个老祖宗留下的瑰宝发扬光大.十年的基础研究积累,取得了一系列突破性的研究进展.
大叶种茶基因组解析完成并发表世界三大饮料植物中的咖啡和可可的基因组已经相继被欧美国家完成了测序.云南农业大学盛军教授联合中科院昆明植物所,率先在国际上完成了栽培茶树大叶茶种（Camellia sinensis var. assamica）云抗10 号核基因组的测序和组装,成功破译了茶树基因组并揭示茶叶风味、适制性及茶树全球生态适应的遗传学基础.
该研究获得了栽培茶树大叶茶种（Camellia sinensis var. assamica）云抗10 号约30.2 亿碱基对的高质量基因组参考序列,注释得到36 , 951 个蛋白编码基因.研究表明,茶树基因组中重复序列含量极高,约占整个基因组的80 . 9 %；在过去的5 , 000 万年以来,茶树基因组中长末端重复序列反转录转座子家族经历了多次大量的爆发,加上它们长期而缓慢地扩增但缺少有效的D N A 删除机制,导致茶树基因组变得十分庞大；研究发现最大的长末端重复序列反转录转座子家族约占茶树基因组的36 . 79 %,这是单个长末端重复序列反转录转座子家族在植物基因组里扩张和生存长达5 , 000 万年的首次报道.研究还发现茶树近期曾经发生过一次全基因组重复事件；茶树基因组里与茶叶的香气、风味与品质密切相关的诸如黄酮、萜类等生物合成相关的基因家族显著地扩增；除了参与黄酮和萜类生物合成的基因家族的大量扩增可以促进茶树环境适应性以外,研究发现强烈的自然选择促进了茶树抵抗生物和非生物逆境的抗病基因家族的大量增长,这解释了为什么茶树可以在全球扩散并广泛地种植在亚洲、非洲、欧洲、北美、南美和大洋洲的不同气候条件下的多样化生境中而成为世界性的饮料植物.
普洱茶抗骨质疏松的研究长期以来,社会上有‘ 喝茶导致钙流失’之说.为验证该说法是否可靠,普洱茶学教育部重点实验室研究团队对此进行了系统科学研究,研究结果表明：喝茶不仅不会导致钙流失,更有增强骨密度的作用.
骨质疏松,是以低骨量、骨密度低和骨组织微结构改变为特征的一种全身性骨代谢疾病,伴有骨脆性增加,易发生骨折.说到骨质疏松和骨质密度,我们最先想到的就是钙,多年来补钙的概念已经深入人心,各种补钙的食品和保健品在市场上广受欢迎.事实上,钙只是骨质形成的原材料,在原材料充足的条件下,骨骼的形成、增长和骨质密度受两种关键细胞的直接调控—— 成骨细胞和破骨细胞.形象地说,成骨细胞是工程队,负责构建新骨质；而破骨细胞是拆迁队,负责骨吸收.成骨与破骨的平衡是维持正常骨量的关键.成年以前,成骨细胞占优势,在骨膜上不断构建新的骨质,骨腔内部破骨细胞在吸收破坏已经形成的骨质.在成年以前,成骨细胞处于优势,所以骨骼增长,骨骼内腔也扩大.而中老年之后,破骨细胞处于优势,因此骨质密度会逐渐下降.成骨细胞的活性受雌激素的调节,在女性绝经期以后,雌激素水平急剧下降,成骨细胞活力下降,破骨细胞活性增强,所以这个人群也是骨质疏松的高发人群（男性的成骨细胞也受雌激素调节）.而在科学实验中,一般采用摘除小鼠或大鼠卵巢的方法构建骨质疏松模型.
实验室检验了喝茶对骨密度、骨结构等的影响,用治疗骨质疏松的中药胶囊作为阳性对照.实验1 3 周结束后,对大鼠体重、血液生化指标、相关脏器指数、股骨骨密度、骨生物力学特性以及骨显微结构进行了系统分析.实验结果表明,饮用普洱茶6 周后,普洱茶降低了大鼠去卵巢诱导的体重增加,且普洱茶浓度高时效果更明显；口服普洱茶还提高了大鼠的雌激素水平.口服普洱茶能维持钙、磷的平衡,并对其他血液生化指标也有不同程度的改善作用.口服普洱茶还增加了去卵巢大鼠股骨、子宫以及系数,并改善了股骨骨密度以及骨的生物力学特性；骨显微结构也有所改善.更为重要的是,体外试验结果表明,普洱茶提取物显著抑制了破骨细胞的分化,有利于提高骨密度.分子生物学研究结果证实,普洱茶提取物有效抑制了破骨细胞特异性基因和蛋白的表达.我们用科学数据证实了普洱茶可以有效改善大鼠卵巢切除术诱导的骨质疏松症,并在体外抑制破骨细胞生成,提示普洱茶提取物可以作为一种有效的方式来预防和治疗骨质疏松症.
中国医学科学院的科学家日前在《营养研究》上也发表了茶与骨质疏松关系的研究结果显示,经常喝茶可以明显增加骨密度,经常饮茶的人骨折风险可降低23 %.这两项科研成果,从分子机理研究和临床观察证实了喝普洱茶具有能够缓解和预防骨质疏松的功效,澄清了喝茶易导致钙流失的认识误区.
茶多酚抗炎新靶点的发现茶叶具有多种功效,抗炎症是其中之一.炎症能够诱发导致多种疾病,如肿瘤、糖尿病、老年痴呆等.很多食物多酚与茶多酚功能相似,具有抗氧化、抗炎症调节代谢免疫等功效.植物多酚多存在于籽、叶、根以及皮当中,有苦涩味,易被氧化变色,所以,精细加工的工业化食品中的食物多酚经常被祛除.因此,喝茶成为补充食物多酚的重要途径.
长期以来,茶叶功效研究以日韩学者为主导,日本学者发现的茶多酚EGCG 作用靶点67 LR 被认为是茶叶功效的通常靶点和受体.
在这项研究中,我们对茶叶中主要多酚类化合物E G C G 调节脂多糖诱导的早期炎症进行了深入研究.发现除了日本学者确定的6 7 L R 外,茶多酚E G C G 更早是通过抑制Notch 信号通路来调节脂多糖诱导的早期炎症反应.由于Notch 受体在人体中功能多样,茶叶的Notch 新靶点的确定有助于理解茶叶功能的多样性,并为Notch 受体的研究打开了一扇窗户.该研究是盛军教授研究团队的最新成果,为人们通过科学的饮茶进行炎症相关疾病的防治提供理论依据,进而为人们饮茶和服用富含EGCG 的茶产品提供了科学指导.
Notch 受体是人类和很多高等动物以及低等动物乃至微生物中非常保守的一个古老受体,具有多种功能.茶叶抗炎症Notch 靶点的确定有助于理解茶叶功能的多样性,并为Notch 受体的研究提供了重要科学依据. 此外,该研究结果为人们通过科学饮茶预防和抑制炎症相关疾病也提供了理论依据.
普洱茶缓解2 型糖尿病机制的阐释现代人由于摄入高能量食物多,运动少,能量消耗少,加之生活习惯的改变,各种代谢性、免疫性疾病大量增加.例如,2009 年,中国的糖尿病患者已达9400 万人,目前也已经过亿,糖尿病成为威胁人类健康的一大杀手.糖尿病的发病机理,通俗的说,就是我们每天从食物中摄入的物质,尤其是糖类,不能被机体的细胞吸收进入细胞内的线粒体“ 燃烧”生成能量,而是停留在血液中.这样的结果就是,我们需要摄入更多的能量来维持机体运转.同时,由于糖分停留在血液中,而细胞内糖分浓度低,所以糖尿病患者吃甜食的也更强烈.另一方面,血液中过高的糖浓度会使血液中的细胞有一种脱水的现象,于是糖尿病患者会有口干舌燥的感觉.所以总结起来,糖尿病的典型症状就是“三多一少”（多饮、多食、多尿、体重减少）.
机体最重要的糖代谢调节因子就是我们熟知的胰岛素了.胰岛素促进糖的吸收和利用,所以注射胰岛素是控制血糖最直接有效的手段.但是,胰岛素的作用需要胰岛素受体来传递信号,胰岛素过量会造成胰岛素受体不敏感.这是一个恶性循环：胰岛素刺激——胰岛素受体不敏感——需要更多的胰岛素.就好像水管一样,水中所含的矿物质会逐渐在水管中堆积造成堵塞,为了保证下游用水,就要在源头上加大供水量,但更多的水就会造成更多的矿物质堆积,堵塞的就更加严重了.显然,最好的办法是疏通,也就是增加胰岛素受体的敏感性,而不是一直增加胰岛素用量.事实上,2 型糖尿病患者体内的胰岛素水平并不是比正常人低,相反要高出很多.调节胰岛素敏感性是糖尿病“治本”的方法.
我们都知道,医生给糖尿病患者的建议是“ 管住嘴,迈开腿”.而普洱茶调节机体糖代谢异常的机理恰恰和这个建议吻合：一方面是茶褐素等具有表面活性剂的活性成分与脂肪（尤其是饱和脂肪酸）、胆固醇结合能力强,抑制其吸收,增加排泄,从而抑制人体吸收能量高的食物（管住嘴）.二是普洱茶中的重要成分—— 咖啡因通过促进细胞的线粒体数量和效率,增加糖吸收和利用,改善机体胰岛素敏感性,从而改善糖尿病症状（迈开腿）.
普洱茶中的茶多酚在发酵过程中氧化聚合形成茶色素,包括茶黄素、茶红素和茶褐素.其中茶褐素是一类结构十分复杂的混合物的总称,聚合了茶多酚、多糖、脂类、蛋白质和核酸等大分子和一些小分子,这个庞大的聚合物中,茶多酚和多糖是亲水性的,而脂类和生物碱则是亲脂性的.这样的构成决定了茶褐素具有表面活性剂的功能.表面活性剂最常见的就是我们用的清洁剂了,包括肥皂、洗发水、洗洁精等等.表面活性剂的一般结构都是一端亲水,一端亲脂,可以充当一个桥梁,将不溶于水的油脂类溶于水中,从而达到清洁效果.我们的研究团队发现,普洱茶水溶提取物能够强力结合胆固醇,增加胆固醇在水中的溶解度4 万多倍.我们也做过体验,浓普洱茶汤是可以作为洗洁精用的,可以拿来刷盘子.普洱茶最广为人知的一个功效就是“刮油”,其原理就是这种表面活性剂作用.而在体内,这种作用会减少我们从食物中摄取的能量,而且比起“管住嘴”需要承受的各种心理煎熬,显然边吃饭边喝普洱茶可以既达到“管住嘴”的效果,又可以充分享受口舌之福.
另一方面,普洱茶可以调节机体的胰岛素敏感性,达到“治本”的效果.近年来我们的团队研究发现,普洱茶中的咖啡因是调节胰岛素敏感性的关键成分（是的,同样含有咖啡因的咖啡也有这个作用,只是要喝纯咖啡,尽量不要加奶和糖）.我们研究了咖啡因调节胰岛素敏感性的机理,发现咖啡因可以促进线粒体生成,激活胰岛素信号通路,从而促进细胞对糖的摄取和利用,最终降低血糖浓度.另外,我们团队的最新研究表明咖啡因在体内可以刺激骨骼肌分泌一种细胞因子——白介素- 6,这种细胞因子在骨骼肌中可以直接激活胰岛素信号通路,增强胰岛素敏感性,促进糖的转运和利用.值得一提的是,根据目前的报道,运动和体育锻炼时骨骼肌的伸缩也会诱导肌纤维分泌白介素- 6,而且也会促进肌肉组织中线粒体的生成,从而改善机体的胰岛素敏感性.也就是说,咖啡因的作用和运动调节机体胰岛素敏感性的机理是相似的.所以,在调控糖代谢方面,普洱茶的作用也相当于“ 迈开腿”.区别在于,喝普洱茶不用去流汗锻炼,轻松惬意的一杯茶也能达到同样的效果,普洱茶的作用等同于“迈开腿”.
几乎所有的茶都含有咖啡因,所以各类茶都有降血糖的功效.而普洱茶在调控糖代谢方面,有着“管住嘴”和“迈开腿”的双重作用,这也是普洱茶相对于其他茶类在调控糖代谢、缓解糖尿病方面的优势.
路漫漫其修远兮,科研没有止境,我们对普洱茶的研究也将一直持续下去.未来,预期在普洱茶减肥降脂、缓解痛风、缓解脂肪肝、肿瘤预后康复等多个领域都可能有突破性发现.我们期待着以普洱茶为载体,为人类大健康做出云南特色的贡献.
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