普洱茶中预防和改善肥胖作用微生物代谢产物的快速发现及其作用机制研究

Looking for active compounds with effects of prevention and improvement of obesity from tea is one of the ways to effectively develop new weight reducing drugs. Pu-erh tea, a famous and special post-fermentation tea, promised the more significant health benefit of anti-obesity than other tea types. Microorganisms play an important role in the production of pu-erh tea. Previous research has shown that microbial metabolites may be the potential anti-obesity active components in pu-erh tea. Regrettably, previous phytochemical investigations on compounds with weight reducing effect in pu-erh tea were weak, the researches into the mechanism of anti-obesity still remain to be carried out further, and the occasionality of conventional chemical separation existed in the phytochemical investigations. Therefore, the goal of this program is to track and afford the desired microbial metabolites from pu-erh tea, coupled with the integrated with human flora-associated mice mode based activity-guided and LC-DAD-ESI-MSn-guided separation method and efficient separation strategies. Meanwhile, to clarify the effect and mechanism of microbial metabolites in pu-erh tea on the prevention and improvement of obesity，the effect of regulating gut dysbiosis and inflammatory signaling pathway will be investigated. The study will not only provide new lead compounds for the discovery of weight reducing drugs, but also definitely provide scientific basis for elucidating the mechanism of post-fermentation and facilitating further development and application of pu-erh tea, and will have important academic value and application prospect.

从茶叶中寻找具有预防和改善肥胖作用的活性分子是发现新的减肥药物的有效途径之一。普洱茶具有超越其他茶类的显著减肥活性。作为典型的后发酵茶，微生物在普洱茶生产中发挥重要作用，由此产生的微生物代谢产物可能是其潜在减肥活性成分，项目前期亦有此发现。本课题针对当前普洱茶减肥活性物质不明、机理研究不足、常规化学分离具有偶然性等现状，拟采用基于肥胖菌群人源化小鼠模型的活性定向研究结合LC-DAD-ESI-MSn导向技术的快速发现方法，联合基于色谱行为的组合柱色谱除杂策略，定向、高效分离普洱茶中预防和改善肥胖的微生物代谢产物；并从调节肠道菌群失调和炎症信号通路探讨其作用机理，阐明普洱茶微生物代谢产物预防和改善肥胖的效应物质及作用机制，发现1-2个改善肥胖的活性先导分子。研究结果不仅为防治肥胖药物的发现提供新的先导分子，而且为普洱茶后发酵机制的阐释和深层次开发利用提供科学依据，具有重要学术价值和应用前景。

当下，随着社会的发展、生活方式和饮食习惯的改变，肥胖已经成为影响人类健康水平和生活质量的一大因素。当前市场上的减肥药物具有各种各样的副作用，因此从天然产物中寻找安全有效副作用少的减肥药物成为当前的研究热点。从茶叶中寻找具有预防和改善肥胖作用的活性分子是发现新的减肥药物的有效途径之一。普洱茶具有超越其他茶类的显著减肥活性。作为典型的后发酵茶，微生物在普洱茶生产中发挥重要作用，由此产生的微生物代谢产物可能是其潜在减肥活性成分，项目前期亦有此发现。因此本课题建立活性定向研究结合LC-DAD-ESI-MSn导向技术的快速发现方法，联合基于色谱行为的组合柱色谱除杂策略，定向、高效地从普洱茶中分离出具有预防和改善肥胖的微生物代谢产物共14个，其中新化合物8个；进一步采用化学合成的方法合成了普洱茶素1-4，并从调节肠道菌群失调探讨其作用机理，结果表明普洱茶素1-4均能不同程度改善高脂饮食条件下小鼠肠道菌群的多样性和丰度，降低厚壁菌门（Firmicutes）细菌的相对丰度，增加拟杆菌门（Bacteroidetes）细菌的相对丰度。进一步发现多种肠道微生物如疣微菌属（Akkermansia）、疣微菌门（Verrucomicrobia）、丹毒丝菌科（Erysipelotrichaceae）、Lachnosipraceae bacterium细菌及Lactobacillus reuteri细菌等多种细菌与宿主肥胖相关参数及普洱茶的化学成分具有强烈的相关性。本研究结果不仅为防治肥胖药物的发现提供新的先导分子，而且为从调节肠道菌群失调角度探讨普洱茶降脂减肥作用机制的探索提供科学依据，具有重要学术价值和应用前景。