茶多酚藥理研究中模糊數學方法的應用

劉麗娜，閆 超

（河北工業職業技術學院，河北石家莊 050091）

茶多酚藥理研究中模糊數學方法的應用

劉麗娜，閆 超

（河北工業職業技術學院，河北石家莊 050091）

茶葉最主要的組成成分是茶多酚，茶多酚具備抗腫瘤、抗動脈粥樣硬化等藥理作用。為了能夠更好地了解茶多酚的藥理作用，本文利用模糊數學方法對其效果予以準確的闡述。首先探討茶多酚的構成及藥理作用，然后概述了模糊數學方法的基本概念，最后從膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇以及三油甘脂等三個評價指標出發，結合模糊數學方法對茶多酚藥理進行研究，研究結果顯示，茶多酚能夠顯著性提升機體的免疫能力。

模糊數學；茶多酚；藥理；研究；應用

茶多酚是由天然植物茶葉經由分離提純的方式而產生出來的一種多酚類復合型化合物，其在茶葉干重中占比為25%左右，其中包含了黃酮、黃酮醇類、茶素、縮酚酸等重要物質。近年來，有大量學者通過研究發現，茶多酚具備動脈粥樣硬化治療以及高血脂癥預防等重要作用。正因為茶多酚能夠從多個方面對機體的免疫功能指標產生影響，同時機體免疫功能指標從實際情況來講具備模糊性，因此在研究茶多酚對人體免疫系統的藥理作用時，需要針對性使用模糊數學這一研究方式對其實施綜合評判。下面筆者將詳細闡述具體的研究內容和過程。

1 茶多酚的構成成分及藥理作用

茶葉作為一種具有千年歷史文化的物質，目前在全世界范圍內都有種植地，也是目前僅次于水的重要飲品材料。眾所周知，茶葉具備抗氧化、抗腫瘤等多種作用，這一作用主要來源于茶葉中蘊含的茶多酚。而茶多酚作為一種涵蓋多種成分的混合物質，其中包含了兒茶素、兒茶素類物質等多種物質。正因為其自身組成的多樣性，促使其具備了多種多樣的藥理作用。筆者以抗腫瘤與抗動脈粥樣硬化這兩個作用為主，對茶多酚具備的藥理作用進行深入分析。

1.1 抗腫瘤作用

通過流行病學調查結果顯示，茶葉所具備的抗腫瘤作用主要來源于茶多酚。當茶多酚處于人體外時會具備一定的抗誘變活性，能夠有效地抑制嚙齒類動物中存在的致癌劑對人體皮膚、胃、肺、十二指腸等部位的誘導作用。雖然茶多酚蘊含的多種成分都具備抗腫瘤作用，不過通過相關研究結果顯示，其中有效性最強的是表沒食子兒茶素沒食子酸酯，簡稱EGCG，是綠茶的主要組成部分。

研究人員Katiyar通過實驗證明，茶多酚能夠有效地抑制12-氧-四葵酰佛波-13-乙酸（簡稱TPA）對人體皮膚腫瘤的誘導作用。實驗表明，在使用這一物質之前適量使用茶多酚可以在依賴的基礎上抑制腫瘤的發展，對動物腫瘤負擔加以控制。在傳統醫學意義上而言，TPA這一物質能夠促使皮膚環加氧酶發生誘導作用，出現水腫、增生等不良現象，而這一現象是非常典型的促瘤標志。另外通過相關研究發現，在機體接觸TPA之前，給予茶多酚以外用，能夠有效地控制促瘤標志的發展。這主要因為茶多酚具備非常顯著脂加氧酶及環加氧酶活性的抑制作用，能夠有效地控制人體的皮膚增生及水腫癥狀，有效率達到30%-46%。因此有理由認為茶多酚的抗皮膚腫瘤作用的運作機理就是通過抑制促瘤物質的活性，實現腫瘤預防。

1.2 抗動脈粥樣硬化

就動脈粥樣硬化這一疾病的發生機理而言，其與血漿脂質存在密切的關聯性。通過分析這一疾病的發生機理可以明確，低密度脂蛋白對其有一定的促進作用，高密度脂蛋白則擁有拮抗作用。血脂在代謝及運輸的過程中，由于載脂蛋白發生一定的變化或缺失產生重要影響，致使血管內皮因為低密度脂蛋白的氧化修飾作用會產生一定的損傷，大量膽固醇聚集于血管壁就會直接導致動脈粥樣硬化的發生。此外，通過流行病學調查結果顯示，人食用的物質中蘊含天然多酚含量的多少直接與冠心病的發病幾率存在重要關聯。由于茶葉中擁有非常豐富的多酚類物質，可以從多個方面起到抗動脈粥樣硬化的作用，其中包含了血小板聚集、血脂代謝的抑制作用等血液流變學機理。由于茶多酚能夠有效控制甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇及膽固醇，使其含量始終處于一個正常范圍之內，同時能夠有效提升高密度脂蛋白膽固醇的含量，實現低密度脂蛋白氧化修飾行為的抑制作用。研究人員Xie通過對烏龍茶、紅茶以及綠茶中茶多酚抗氧化特征進行研究，在研究過程中，首先進行茶葉的水提取，并將獲取到的水提取物在乙酸乙酯、氯仿以及丁醇等溶劑的基礎上再次提取，從而得到八組實驗結果。結果表明，乙酸乙酯中抗氧化物質能夠充滿活性，結合紫外分光光度計與HPLC分析行為，發現其中蘊含茶多酚內的多種成分物質，但缺少兒沒食子酸茶黃素等重要成分。此外學者Shiraki研究發現茶黃素在人體外時，能夠有效控制微粒體系統及紅細胞膜血影細胞的脂質過氧化作用，避免出現過度化，并對自由基進行清除，進而實現抗誘變及氧化。

2 模糊數學的相關概念

上世紀六十年代，第一次出現了模糊數學這一概念，其構建與發展的過程中，并不是為了削弱或是去除數學的嚴謹性與精準性，而是為了將一些客觀存在但是具備一定模糊性的物質或現象經由數學的方式實施處理的研究。而其中的“模糊”二字其實是指客觀事物自身蘊含的不確定與不分明性，出現這一特性的原因就在于客觀事物差異間具備的一個過渡性。在進行模糊數學學習與使用之前，需要對集合論進行學習，不過需要注意的是，模糊集合與傳統集合存在本質區別。模糊集合的子集是不存在界限且具備模糊性的。例如在評判“個子高”集合的過程中，由于缺乏精確的標準，因此其可以歸屬在“個子高”子集中，也可不歸屬其中。因此“個子高”這一子集在“身高”這一集合中就是一個模糊子集。目前對于這一模糊子集的表達方式，主要包含兩種，就是向量表示法以及Zadeh表示法。此外由于模糊集合自身缺乏精確范圍，所以需要盡可能將模糊合集轉化為普通合集，從而將集合中的內容轉化為正常數字進行統計、處理或運算。在其轉化過程中，存在一個具備橋梁連接作用的內容就是水平截集。

3 基于模糊數學方式的茶多酚藥理研究

基于上述理論分析，下面以實驗的方式探討茶多酚對高血脂癥的作用，同時運用模糊數學的方式對實驗結果進行處理、統計與分析，進而得到多種因素評判集。此外所應用的模糊數學方式的步驟包括以下內容：第一步，針對某一評價系統提出一個針對性的評價及指標集合，分別用V和U表示；第二步基于兩個集合構建對應的模糊評價矩R（矩陣內容見下圖1），其中代表基于第i個指標實施評價對象的第j種評價可能性；第三步構建相應的指標權數分配A；第四步，在模糊矩陣乘法的基礎上，將R和A合成，隨后在Zadeh算子的基礎上實現合成結果B的綜合評價,其中；第五步是對B實施歸一化處理；最后一步基于隸屬函數實施其程度判斷。

圖1 U、V的模糊評價矩

3.1 評價集合與指標集合的建立

本次實驗以實驗性高脂血癥模型老鼠為實驗對象，并在六周時間內用茶多酚進行飼養。因此需要針對這一實驗構建對應的集合。

評價集合：V={無變化，略微提升，提升，顯著性提升}

指標集合：U={甘油三酯，膽固醇，高密度脂蛋白膽固醇}

3.2 U、V基礎下的模糊評價矩陣構建

服用茶多酚藥物小組的膽固醇實驗統計結果見表1。

表1 服用茶多酚藥物小組老鼠膽固醇統計結果

基于表中數據，可以得出老鼠血清膽固醇單因素評判結果為：R1={0.05，0.2，0.45，0.3}。

服用茶多酚藥物小組老鼠高密度脂蛋白膽固醇實驗統計結果見下表2。

表2 服用茶多酚藥物小組老鼠高密度脂蛋白膽固醇統計結果

基于表中數據，可以得出老鼠高密度脂蛋白膽固醇單因素評判結果為：R1={0.05，0.1，0.6，0.25}。

服用茶多酚藥物小組老鼠甘油三酯實驗統計結果見下表3。

表3 服用茶多酚藥物小組老鼠膽固醇統計結果

基于表中數據，可以得出老鼠甘油三酯單因素評判結果為：R1={0.1，0.15，0.35，0.4}。

結合上述三個單因素評判結果，可以得出單因素評判集合：

就實驗結果顯示，經由血清中膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇及甘油三酯三個指標含量中可以了解到機體免疫機能，在茶多酚的藥理作用下所產生的影響度存在差異性，基于專家意見，獲取評判因素下的權重集合：A={0.30,0.40,0.30}

基于Zadeh算子，對其實施綜合評判，最終得到

基于此可以得出其歸一化處理結果為：B=（0.09,0.19,0.33,0.38）

最后基于最大隸屬原則，可以得出的結論為：茶多酚總提取物質在強化機體免疫能力方面非常優質，級別處于顯著性提升。

4 結語

茶葉作為當前中國悠久歷史的物質文化之一，其具備的抗氧化、抗腫瘤作用對人體產生很多有益作用。而茶多酚作為其中非常重要的組成部分，其所具備的藥理作用極為重要。目前雖然有很多有關茶多酚成分對疾病預防的機理研究，但很多問題仍然還無法解釋清楚，而通過模糊數學方法對其研究，能夠更加全面地了解其藥理作用強度。望今后有學者對其進行更加深入的研究。

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劉麗娜（1978-），女，河北保定人，講師，碩士，研究方向：數學及應用數學。

閆 超（1987-），女，河北昌黎人，講師，本科，研究方向：數學與應用數學。