大豆磷脂對老齡大鼠學習記憶及抗氧化能力的影響*

徐玲玲， 張均平， 邵鄰相， 張耀斌， 畢潔瓊， 鞏菊芳

(1.浙江師范大學 化學與生命科學學院,浙江 金華 321004;2.浙江師范大學 行知學院，浙江 金華 321004)

大豆磷脂是從大豆(Glycinemax)中提取的一種多功能天然保健品，含有豐富的磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇和磷脂酰絲氨酸等成分，其脂肪酸組成中不飽和脂肪酸占60%，是一種理想的多功能天然原料[1].有關大豆磷脂對小鼠具有改善學習記憶能力、提高清除自由基能力和增強細胞膜流動性的研究報道較多[2-6],但有關大豆磷脂對老齡大鼠學習記憶能力及抗氧化作用影響的報道尚少見.筆者采用老齡大鼠，研究了大豆磷脂對老齡大鼠學習記憶能力及抗氧化作用的影響，為進一步開發(fā)利用大豆磷脂作為營養(yǎng)保健品提供科學依據.

1 材料與方法

1.1 試劑

取一定量的大豆磷脂(購于北京華清美恒天然產物技術開發(fā)有限公司)，加少量蒸餾水稀釋配制成乳濁液.

1.2 實驗動物及實驗模型

健康雄性SD大白鼠30只，鼠齡24個月，體質量(754±24) g，清潔級，購于浙江省金華市實驗動物飼養(yǎng)中心(SCXK(浙)2003-0008).用標準飼料喂養(yǎng)5 d后，按體質量隨機分成3組，每組10只.對照組大鼠按5 mL/kg蒸餾水灌胃；低劑量組大鼠按0.5 g/kg大豆磷脂灌胃；高劑量組大鼠按1.0 g/kg大豆磷脂灌胃.每天定時灌胃1次，連續(xù)灌胃45 d.灌胃第30天進行開場行為和學習記憶能力的測試，第45天將大鼠脫頸處死，取所用組織，-70 ℃保存?zhèn)溆?

1.3 開場行為及學習記憶能力的測定

參照文獻[7]的方法測定開場行為.在安靜、干擾小的夜環(huán)境下，將老齡大鼠放入矩形開場環(huán)境中，矩形底面劃分12格，記錄老齡大鼠在3 min內由中央格開始跑動(ambulation)穿越的格數(shù)、后腿站立(rearing)次數(shù)(包括扶壁直立次數(shù))、理毛(grooming)次數(shù),以及糞便粒數(shù)(defecation)、小便次數(shù).比較不同處理的老齡大鼠在新異環(huán)境中的自發(fā)活動、恐懼緊張度,以及在新異環(huán)境中的安逸程度.第30天用“Y”型電迷宮法[7]測大鼠的學習記憶能力.固定訓練50次，記錄正確反應次數(shù)，作為學習能力.訓練達標24和48 h后進行記憶測試,記錄20次電擊中的正確反應次數(shù)，作為記憶能力.

1.4 抗氧化能力相關生化指標的測定

老齡大鼠灌胃大豆磷脂45 d后，頸椎脫臼處死，迅速取出心、肝、脾、腎、海馬、骨骼肌、睪丸等，生理鹽水洗凈后取部分稱重，各取1 g組織加入5 mL蒸餾水，在冰浴環(huán)境下用勻漿器研磨至勻漿.一部分勻漿液供丙二醛(MDA)含量測定;另一部分勻漿液10 000 r/mim離心10 min，上清液用于超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性的測定.MDA-TBA比色法[8]測定MDA含量；鄰苯三酚自氧化法[9]測定SOD活性；過氧化氫酶活性的比色測定法[10]測定CAT活性.

1.5 統(tǒng)計方法

運用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行t檢驗分析,以P<0.05為統(tǒng)計學顯著性差異，P<0.01為統(tǒng)計學極顯著性差異.

2 結 果

2.1 大豆磷脂對老齡大鼠開場行為的影響

開場行為中動物爬格子數(shù)反映其興奮性，理毛次數(shù)反映其對新環(huán)境的滿意程度，站立次數(shù)、大小便次數(shù)反映其緊張程度.表1顯示:大豆磷脂組老齡大鼠與對照組相比，自由跑動格數(shù)、理毛次數(shù)和大小便次數(shù)均無明顯差異(P>0.05)，而站立次數(shù)明顯地減少(P<0.05)，表明大豆磷脂與老齡大鼠在新環(huán)境中的興奮性及對新異環(huán)境的滿意度沒有必然的聯(lián)系，但能緩解老齡大鼠在新環(huán)境中的緊張性，增加老齡大鼠在新異環(huán)境中的安逸程度.表1數(shù)據還表明:高劑量組老齡大鼠3 min站立次數(shù)比低劑量組老齡大鼠有明顯的增加(P<0.05),說明高劑量的大豆磷脂會增加老齡大鼠在新異環(huán)境中的緊張度.

表1 大豆磷脂對老齡大鼠開場行為的影響

2.2 大豆磷脂對老齡大鼠學習記憶能力的影響

表2顯示:經Y-迷宮分辨學習和記憶保持力檢測，大豆磷脂組老齡大鼠達到學習標準所需訓練的次數(shù)與對照組比較均有顯著性差異(P<0.05);且24 h和48 h記憶保持率均明顯高于對照組(P<0.05).說明大豆磷脂能顯著提高老齡大鼠的學習能力和記憶能力.而低劑量組與高劑量組之間各項指標比較無顯著性差異(P>0.05).

表2 大豆磷脂對老齡大鼠學習記憶能力的影響

2.3 大豆磷脂對老齡大鼠各器官中MDA含量的影響

表3顯示:與對照組相比，大豆磷脂組老齡大鼠肝、脾、腎、海馬組織中的MDA含量顯著降低(P<0.05)，心、骨骼肌和睪丸組織中的MDA含量極顯著降低(P<0.01)；高劑量組老齡大鼠肝、脾、腎、海馬、骨骼肌以及睪丸組織中的MDA含量比低劑量組有減少的趨勢.

表3 大豆磷脂對老齡大鼠各器官中MDA含量的影響

2.4 大豆磷脂對老齡大鼠各器官中SOD活性的影響

表4顯示:與對照組相比，大豆磷脂組老齡大鼠肝、脾、腎、海馬及骨骼肌組織中的SOD活性顯著提高(P<0.05)，并以睪丸組織最為明顯(P<0.01)；與低劑量組相比，高劑量組老齡大鼠肝、腎、骨骼肌及睪丸組織中的SOD活性也顯著升高(P<0.05)，且以心臟組織最為明顯(P<0.01).

2.5 大豆磷脂對老齡大鼠各器官中CAT活性的影響

表5顯示:與對照組比較，大豆磷脂組老齡大鼠心、脾、腎、海馬、骨骼肌及睪丸組織中的CAT活性顯著提高(P<0.05)；與低劑量組相比，高劑量組老齡大鼠脾、海馬組織中的CAT活性顯著性提高(P<0.05)，心、肝及睪丸組織中的CAT活性也有升高趨勢.

表4 大豆磷脂對老齡大鼠各器官中SOD活性的影響

表5 大豆磷脂對老齡大鼠各器官中CAT活性的影響

3 討 論

學習和記憶屬于腦的高級功能，是動物改變自身行為或產生新行為以便適應生活環(huán)境的必要過程.學習和記憶兩者之間既相互聯(lián)系，又受到諸多因素的影響.開場行為觀察結果(見表1)表明大豆磷脂使老齡大鼠的站立次數(shù)明顯減少，說明大豆磷脂對在新環(huán)境中的老齡大鼠具有鎮(zhèn)靜作用.與對照相比，大豆磷脂還能明顯地提高老齡大鼠的學習和記憶能力，說明大豆磷脂具有益智作用.卵磷脂(磷脂酰膽堿)是大豆磷脂的主要成分，含有神經傳遞物質乙酰膽堿的前體物膽堿，膽堿在體內生物酶的作用下與乙酰輔酶A反應生成乙酰膽堿，乙酰膽堿是眾所周知的與學習記憶密切相關的神經遞質[11-12]，這可能是大豆磷脂提高老齡大鼠學習記憶水平的原因之一.

記憶力下降及抗氧化能力下降與大腦的衰老有密切的聯(lián)系，而機體內氧自由基是衰老和疾病發(fā)生的關鍵物質[13].細胞氧化代謝產生的超氧陰離子自由基是一類高度活性的物質，可直接或間接發(fā)揮氧化劑的作用，損傷生物膜成分或生物大分子，從而影響膜的結構和功能.正常機體抗氧化系統(tǒng)的抗氧化酶類有SOD和CAT等.SOD能通過歧化反應清除生物細胞中的超氧自由基，生成H2O2和O2;H2O2由CAT催化生成H2O和O2，從而減少自由基蓄積導致的細胞毒性反應，減少對機體的毒害，延緩機體衰老過程[14].機體老化的另一重要標志是細胞膜老化.體內大量的活性氧自由基若不能及時清除，還可促發(fā)脂質過氧化反應，使細胞膜上的不飽和脂肪酸形成過氧化脂質，過氧化脂質經過氧化分解生成MDA，MDA與蛋白質、肽類或脂類聚合、交聯(lián)形成脂褐素堆積在溶酶體中，引起細胞衰老和死亡.MDA作為脂質過氧化反應的產物，能間接反映體內自由基的損害情況，在衰老人群大腦中檢測到其濃度明顯增高，說明氧化應激與衰老具有相關性.現(xiàn)已明確許多疾病或癥狀，如腫瘤、炎癥、心腦缺血、動脈粥樣硬化等，都與自由基有關[15].

本研究小組前期的研究發(fā)現(xiàn)，大豆磷脂可以顯著增強小鼠的學習能力，顯著提高小鼠腦中SOD活性，極顯著降低小鼠腦內MDA的含量[16].本實驗結果表明大豆磷脂同樣能明顯降低老齡大鼠組織內MDA含量，提高老齡大鼠組織中SOD和CAT活性，并有效提高老齡大鼠的學習記憶能力.說明大豆磷脂能促進機體內源性抗氧化物質的產生，提高抗氧化酶活性，抑制MDA生成，具有明顯的抗氧化作用.提示大豆磷脂可以有效延緩機體的衰老.

[1]邵鄰相，何新霞，徐根娣，等．復合磷脂對延長壽命和改善免疫功能作用的研究[J]．營養(yǎng)學報，1996，18(4)：471-473．

[2]Hiratsuka S，Koizumi K，Ooba T，et al．Effects of dietary docosahexaenoic acid connecting phospholipids on the learning ability and fatty acid composition of the brain[J]．J Nutr Sci Vitaminol，2009，55(4)：374-380．

[3]鞏菊芳，吳小華，邵鄰相，等．大豆磷脂對小鼠學習記憶及海馬脂肪酸含量的影響[J]．營養(yǎng)學報，2007，29(6)：540-543．

[4]邵鄰相．大豆磷脂對小鼠血液成分的影響[J]．營養(yǎng)學報,2003，25(4):389-391.

[5]鞏菊芳，邵鄰相，鄭孝華，等．大豆磷脂對紅細胞膜脂類成分的影響[J]．營養(yǎng)學報，2004，27(1):72-75．

[6]Zhang Nanyan，Kitagawa K，Hattori N，et al．Soybean-derived phosphatidylinositol inhibits in vivo low concentrations of amyloid beta protein-induced degeneration of hippocampal neurons in V337M human tau-expressing mice[J]．Life Sci,2007，80(21)：1971-1976．

[7]徐曉虹，趙鐵橋．葛根素D-半乳糖誘導的小鼠記憶障礙的影響[J]．中國藥理學報，2002，23(7)：587-590．

[8]李儀奎．中藥藥理實驗方法[M]．上海:上海科學技術出版社，1991:175-176．

[9]李永利，張焱．鄰苯三酚自氧化法測定SOD活性[J]．中國衛(wèi)生檢驗雜志,2000，10(6)：673．

[10]雷柏平，周伯通，蔡宏偉，等．過氧化氫酶活性的比色測定法[J]．臨床檢驗雜志，1993，11(2)：73-74．

[11]Lim S Y，Suzuki H．Effect of dietary docosahexaenoic acid and phosphatidylcholine on maze behavior and fatty acid composition of plasma and brain lipids in mice[J]．Int J Vitam Nutr Res，2000，70(5)：251-259．

[12]St John P A.Cellular trafficking of nicotinic acetylcholine receptors[J]．Acta Pharmacol Sin，2009，30(6)：656-662．

[13]姜招峰，周翔，楊翰儀．海馬及皮層的氧自由基損傷與大鼠學習能力和記憶能力的關系[J]．中國行為醫(yī)學科學，2001，10(6)：286-288．

[14]Slemmer J E，Shacka J J，Sweeney M I，et al．Antioxidants and free radical scavengers for the treatment of stroke,traumatic brain injury and aging[J]．Curr Med Chem，2008，15(4)：404-414．

[15]Gawel S，Wardas M，Niedworok E，et al．Malondialdehyde (MDA) as a lipid peroxidation marker[J]．Wiad Lek，2004，57(9/10)：453-455．

[16]邵鄰相.大豆磷脂對小鼠學習記憶及腦內SOD和脂褐素含量的影響[J].浙江師范大學學報:自然科學版,2003,26(3):275-277;288.