Effect of Green Tea on Glucose Tolerance and Insulin Secretion

Abstract

식후 고혈당의 지속은 제 2형 당뇨병과 비만의 위험인자가 된다. 일반적으로 녹차가 당뇨병과 비만에 효과가 있다고 알려져 있으나, 녹차 추출물 섭취의 이로운 점은 여전히 확인이 필요한 상태이다. 이에 저자는 혈중 녹차의 카테킨이 혈당 농도와 인슐린 분비에 미치는 영향을 알아보았다. 인체에서 녹차 추출물을 섭취한 직후 포도당을 경구 복용하였을 때 혈당농도가 대조군에 비해 감소한 반면, 녹차 추출물을 섭취한지 1시간 후 포도당을 경구 복용하였을 때는 혈당농도와 인슐린 분비가 오히려 증가하였다. 즉, 갈레이트 카테킨(gallated catechins)은 혈중에서는 혈당 농도와 인슐린 분비를 증가시키는 역할을 하였다. 간, 지방, 췌장, 근육 세포주에서 에피갈로카테킨 갈레이트는 세포내로의 포도당 운반을 저해하였다. 갈레이트 카테킨의 함량을 감소시킨 녹차 추출물을 투여하거나 갈레이트 카테킨의 위장관 흡수를 저해하는 폴리에틸렌 글리콜과 녹차 추출물의 혼합물을 투여하였을 때, 혈당농도와 인슐린 분비의 증가가 개선되었다. 이러한 결과는 갈레이트 카테킨이 위장관 내에 있을 때는 혈중으로의 포도당 흡수를 감소시키는 반면에, 갈레이트 카테킨이 혈중에 있을 때는 조직세포 내로의 포도당 이동을 저해하여 혈당 농도를 증가시키고 이차성 고인슐린혈증을 초래할 수 있음을 의미한다. 이상의 결과로 보아 위장관 효과만을 가지는 비흡수성 갈레이트 카테킨의 개발은 제 2형 당뇨와 비만의 예방적 치료에 도움이 될 수 있을 것이다.

Prolonged postprandial hyperglycemia is a detrimental factor for type 2 diabetes and obesity. The benefit of green tea extract (GTE) consumption still requires confirmation. This study was aimed to investigate the effects of circulating green tea catechins on blood glucose and insulin levels. The effects of GTE intake on glucose tolerance were changed depending on the time lag between GTE and glucose administration. While Oral glucose loading right after GTE ingestion in humans led to lower blood glucose levels than in control subjects, Oral glucose loading 1 hr after GTE ingestion in humans led to higher blood glucose and insulin levels than in control subjects. Gallated catechins were required for these effects, although within the intestinal lumen they are known to decrease glucose and cholesterol absorption. Treatment with epigallocatechin-3-gallate hindered 2-deoxyglucose uptake into liver, fat, pancreatic beta cell, and skeletal muscle cell lines. Glucose intolerance was ameliorated by gallated catechin-deficient GTE or GTE mixed with polyethylene glycol, which was used as an inhibitor of intestinal absorption of gallated catechins. These findings may suggest that the gallated catechin when it is in the circulation elevates blood glucose level by blocking normal glucose uptake into the tissues, resulting in secondary hyperinsulinemia, whereas it decreases glucose entry into the circulation when they are inside the intestinal lumen. These findings encourage the development of non-absorbable derivatives of gallated catechins for preventative treatment of type 2 diabetes and obesity, which would specifically induce only the positive luminal effect.