茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力影響的初步研究

李睿思++楊永建++陳征燕++趙秀麗

摘 要：茶對人體具有降三高、減肥、提神、防老年癡呆癥等功效。然而學校大多數同學在口渴的情況下選擇喝茶葉水人數比例只占12.3%。因此，研究喝茶可能提高記憶能力、飲茶是否對青少年智力發展具有幫助具有意義。本文通過3項實驗，分別分析了不同配比的茶葉浸提液中茶多酚的含量測定，不同加工方式的茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力的影響，不同濃度的茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力的影響，最終喝茶對青少年智力發展具有一定作用的結論。

關鍵詞：茶葉浸提液；小鼠；學習；記憶能力；影響

中圖分類號：R944.26 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160832075

緒論

資料[1-2]表明，長期飲用碳酸飲料容易引起肥胖、糖尿病、骨質疏松等癥。通過調查問卷方式了解到在口渴情況下大多數同學是喝白開水，喝茶葉水（簡稱喝茶）比例只有12.3%。茶，是中華民族的舉國之飲，中國幾千年的飲茶史，足以證明飲茶的重要性。有資料[3]表明，茶葉中有益的成份主要是茶多酚和茶多糖，喝茶對人體有許多益處：如降血糖、降血壓、降血脂，可減肥、提神等，還可以防老年癡呆癥。

老年癡呆癥的癥狀之一是漸進式記憶障礙，而記憶能力是智力的重要組成，對學習能力影響非常大。青少年時期是一個人智力發展的高峰期，在國家提倡大健康的背景下，飲茶能否對青少年智力發展提供有益的幫助，這是值得研究的問題。通過查閱文獻，相關研究資料很少。因此決定建立“茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力影響的初步研究”課題，對該問題進行研究。

1 材料和方法

課題組從2015年9月—2016年2月，利用課余、節假日，進行了以下3項實驗研究，分別是不同配比的茶葉浸提液中茶多酚含量的測定、不同加工方式的茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力的影響、不同濃度的茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力的影響。

1.1 實驗1

不同配比的茶葉浸提液中茶多酚含量的測定

1.1.1 實驗材料

本實驗材料采用按制造工藝分類的茶葉，即紅茶和綠茶，采用市場上常見的品牌和產地茶葉。實驗使用的綠茶為一級的龍井茶，產地是浙江杭州錢塘產區，產品標準號為GB/T18650 ，廠商是杭州憶江南茶業有限公司；紅茶則為一級大紅袍，原料產地為云南臨滄，而產地則是福建漳州，產品標準號為GB/T13738.2，廠商是漳州天福茶業有限公司。另外，本次實驗還用到了購買于上海金穗生物科技有限公司的茶多酚標準品（含量≥98%）、 KMnO4溶液、3moL/L H2SO4溶液、鄰二氮菲亞鐵指示劑（0.025moL/L）等。

1.1.2 實驗樣品配置

茶葉浸提液配比時，統一使用75mL的沸水，通過控制茶葉的重量來提取不同濃度的茶葉浸提取液。具體是分別將0.75g、0.83g、0.94g、1.07g、1.25g、1.50g、1.88克、2.50g、3.75g、7.50g的茶葉放入75mL的沸水中浸泡10min，得到配比為1：100、1：90、1：80、1：70、1：60、1：50、1：40、1：30、1：20、1：10的浸提液。

1.1.3 實驗方法

在本次實驗中主要采用的是高錳酸鉀滴定法[5]，用于測定各樣品中茶多酚的含量。

1.2 實驗2

不同加工方式的茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力的影響

1.2.1 實驗材料

本次實驗使用的動物是ICR雄性小鼠，鼠齡3周（浙江省醫學科學院實驗動物中心購得，許可證號：scxk（浙）2008-0033），飼料是由浙江省實驗動物飼料生產基地、浙江省實驗動物中心共同制造的，執行標準為GB14924-2001。另外，墊料是經121℃、30min高壓蒸汽滅菌木質刨花，浙江省醫學科學院實驗動物中心購得，綠茶和紅茶與實驗一的相同。

1.2.2 實驗分組

實驗分為3組，分別為：對照1組——小鼠11只，飲用水為去氯自來水（存放24h后自來水）；綠茶組——小鼠15只，飲用水為配比1：30的綠茶浸提液；紅茶組——小鼠15只，飲用水為配比1：30的紅茶浸提液。3組小鼠其它生活條件相同。根據文獻[4]和人們的喝茶習慣，本實驗采用配比為1：30的茶葉浸提液。

1.2.3 實驗方法

1.2.3.1 觀察法

觀察法主要指的是在學校實驗室，小鼠自由攝食，飲水，飼養觀察35d，每天觀察小鼠活動情況，記錄小鼠飲水量，攝食量，每周稱量小鼠體重。

1.2.3.2 Morris水迷宮實驗

在飼養35d后，小鼠在水迷宮實驗室適應3d，進行Morris水迷宮實驗。實驗分為“定位航行”和“空間搜索”2部分，定位航行實驗4d，每天記錄小鼠潛伏期；空間搜索實驗1d，記錄小鼠穿越平臺次數和Ⅰ象限的時間，通過這些數據來測試小鼠的學習記憶能力。

1.2.3.3 生化指標檢測

水迷宮實驗結束后，解剖小鼠，提取腦組織，檢測腦組織丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）的活性。主要包括MDA含量測定和SOD活性測定，其中MDA含量測定主要采用的是硫代巴比妥酸（TBA）法[6]，操作步驟按MDA測定試劑盒說明操作，而SOD活性測定則是采用WST-1法[7]，按SOD測試盒說明操作。

1.3 實驗3

不同濃度的茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力的影響

1.3.1 實驗材料

本實驗采用的實驗材料與實驗二的相同

1.3.2 實驗分組為

對照2組——10只，飲用水為去氯自來水（存放24h后自來水）；綠茶組（1：10）——10只，飲用水為配比1：10的綠茶浸提液；綠茶組（1：30）——10只，飲用水為配比1：30的綠茶浸提液；綠茶組（1：100）——10只，飲用水為配比1：100的綠茶浸提液；紅茶組（1：10）——10只，飲用水為配比1：10的紅茶浸提液；紅茶組（1：30）——10只，飲用水為配比1：30的紅茶浸提液；紅茶組（1：100）——10只，飲用水為配比1：100的紅茶浸提液。

7組小鼠其它生活條件相同。且根據實驗一的結果，配比為1：10的茶葉浸提液中茶多酚的含量約為1：30的一倍，而配比為1：100的茶葉浸提液中茶多酚的含量約為1：30的50%，故本實驗采用這3個配比。

1.3.3 實驗方法

進行Morris水迷宮實驗，在學校實驗室飼養56d后，進行水迷宮實驗；進行自主活動實驗，這主要反映小鼠心理緊張程度。水迷宮實驗結束后，進行自主活動實驗，自主活動箱模擬夜晚情景，分別將每只小鼠單獨放入測試箱中，打開風扇、日光燈和攝像機開關。實驗總時間為8min，小鼠熟悉環境3min，測定自主活動5min。儀器自動記錄每只小鼠總活動路程、總活動時間、在測試箱中央區域活動的路程（中央活動路程）、在測試箱中央區域活動和停留總時間（中央活動和停留總時間）、在中央區域活動的時間（中央活動時間）、在4個邊上活動和停留的總時間（邊上活動和停留總時間）、在4個邊上活動的時間（邊上的活動時間）7項數據，再人工記錄小鼠排便粒數；檢測生化指標。自主活動實驗結束后，解剖小鼠，提取腦組織，檢測腦組織乙酰膽堿脂酶（ACh）[8]的活性、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）的活性。

2 研究結果

2.1 不同配比茶葉浸提液中茶多酚的含量

采用高錳酸鉀滴定法測定茶葉浸提液中茶多酚的含量，通過觀察實驗現象可以發現：不論是綠茶還是紅茶，隨著茶葉量的增加，茶葉浸提液中茶多酚的含量增加；2種茶葉相比，綠茶浸提液中茶多酚的含量高于對應配比的紅茶浸提液中茶多酚的含量。

2.2 不同加工方式的茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力的影響

2.2.1 日常記錄情況

要進行攝食量的比較。通過觀察各組小鼠平均每只每天的攝食量可以發現：綠茶組與紅茶組在攝食量上差別不大。與對照1組相比，第1周，綠茶組與紅茶組的攝食量比對照1組稍多，之后幾周均比對照1組稍少；進行飲水量的比較。實驗表明：綠茶組和紅茶組小鼠在飲茶水量上相差不大，且與對照1組的飲水量也相差不大；再比較體重。結果表明：與對照1組相比，前4周，綠茶組和紅茶組小鼠的體重均大于對照1組，第5周趨向相同；進行茶多酚攝入量的比較。根據實驗一結果和小鼠飲茶量、體重，可以發現：綠茶組小鼠的每天每克體重茶多酚攝入量（平均值）比紅茶組多，2者隨著小鼠的體重增加呈減少趨勢，但每天每只小鼠的茶多酚攝入量增加。

2.2.2 水迷宮實驗結果

潛伏期是小鼠從入水到找到水下隱蔽平臺并站立于其上所需時間，它反映小鼠學習和記憶的能力。潛伏期越短，說明小鼠的學習和記憶能力越好。由Morris水迷宮定位航行實驗的潛伏期結果可以發現：綠茶組小鼠與對照1組的潛伏期變化趨勢大致相同，綠茶組小鼠的潛伏期總體上比對照1組短。紅茶組在訓練期間潛伏期一直呈下降趨勢，且在第1天、第2天、第4天的潛伏期均比對照1組少。另外，穿越平臺次數和Ⅰ象限時間（%）反映的是小鼠對原先平臺空間位置記憶的保持能力。穿越平臺次數越多、在Ⅰ象限時間（%）（原先平臺所處的象限）越多，說明小鼠對原先平臺位置記憶能力越好。而且綠茶組小鼠的穿越平臺次數和在Ⅰ象限時間（%）均比對照1組多，紅茶組小鼠停留在Ⅰ象限時間（%）比對照1組多。

2.2.3 生化指標檢測

Morris水迷宮實驗后，提取小鼠腦組織，檢測腦組織丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）的活性，從機理上判定茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力的影響。檢測結果如下表1。

從表1可知，與對照1組相比，綠茶組與紅茶組小鼠的腦內MDA含量較低，p值均<0.01，存在顯著性差異；綠茶組與紅茶組小鼠的腦內SOD活性有所下降，但p值均>0.05，沒有顯著性差異。說明小鼠連續飲用紅茶、綠茶浸提液均會降低腦內MDA含量，可能減少腦內神經元病理損傷、提高學習記憶能力。與綠茶組相比，紅茶組小鼠的腦內MDA含量較低，且p=0.0021<0.01，存在極顯著性差異。SOD活性有所下降，但p值>0.05，沒有顯著性差異。說明紅茶浸提液可能對小鼠效果更好。

2.3 不同濃度的茶葉浸提液對小鼠學習記憶能力的影響

2.3.1 紅、綠茶1：10配比組小鼠生存情況

配比為1：10實驗組：小鼠每天每克體重茶多酚攝入量綠茶組為0.3152mg、紅茶組為0.2087mg， 5d內死亡達70%、50%，結論提示高濃度的茶葉浸提液可能影響小鼠生存。

2.3.2 綠茶其它配比組實驗結果

通過比較綠茶組（1：30）、（1：100）的茶多酚攝入量可以發現：2種不同配比的綠茶組、小鼠每天每克體重茶多酚攝入量（平均值）1：30實驗組比1：100實驗組多，2者隨著小鼠的體重增加呈減少趨勢。但每天每只小鼠的茶多酚攝入量增加。在水迷宮實驗中，將飼喂8周后的小鼠進行Morris水迷宮實驗，測試小鼠的學習記憶能力。

由“綠茶組”Morris水迷宮定位航行實驗的潛伏期結果可以發現到第5天時，綠茶組（1：100）的潛伏期有明顯縮短，但各組小鼠之間沒有顯著性差異；本實驗通過記錄Morris水迷宮空間搜索實驗的穿越平臺次數和Ⅰ象限時間（%）發現：綠茶組（1：100）、（1：30）的穿越平臺的次數與對照2組相比，p值<0.05，存在顯著性差異；綠茶組（1：100）穿越平臺的次數最多，結論提示飲用配比為1：100的綠茶浸提液可能效果更好。另外，通過觀察“綠茶組”自主活動實驗結果可以得出：自主活動實驗的各項指標沒有同一性變化趨勢，且各組之間p值均>0.05，沒有顯著性差異；在進行生化指標檢測時，Ach含量是考察學習記憶能力的重要指標，小鼠腦內Ach含量升高，會增強學習記憶能力。小鼠腦內MDA含量降低、SOD升高，抗氧化作用增強，也可能會增強小鼠學習記憶能力。由“綠茶組”小鼠腦組織生化指標檢測結果如圖2表示。

從表2可以得出：綠茶組（1：100）小鼠腦中的乙酰膽堿脂酶（ACh）的活性最高，與對照2組相比，p值<0.01，存在極顯著差異；綠茶組（1：100）、綠茶組（1：30）小鼠腦中的丙二醛（MDA）的含量較低，與對照2組相比，p值<0.05，存在顯著性差異。

2.3.3 紅茶組

通過觀察紅茶組（1：30）、（1：100）的茶多酚攝入量曲線可以發現2種不同配比的紅茶組、小鼠每天每克體重茶多酚攝入量（平均值）1：30實驗組比1：100實驗組多，2者隨著小鼠的體重增加呈減少趨勢。但每天每只小鼠的茶多酚攝入量增加。在進行水迷宮實驗時，通過觀察“紅茶組”Morris水迷宮定位航行實驗的潛伏期結果表明：第4天，紅茶（1：30）的潛伏期有明顯縮短，有增強小鼠學習記憶能力的趨勢，但各組之間無顯著性差異。此外，通過觀察“紅茶組”Morris水迷宮空間搜索實驗的穿越平臺次數和Ⅰ象限時間（%）的結果可以發現：紅茶組（1：30）的穿越平臺的次數最多，但各組之間相比，p值均>0.05，沒有顯著性差異。在I象限時間（%）中，紅茶組（1：100）最多，與對照2組相比，p值<0.05，存在顯著性差異，所以紅茶組Morris水迷宮實驗綜合結論：紅茶（1：100）、（1：30）配比的浸提液均有可能提高小鼠的學習記憶能力，配比為1：100的紅茶浸提液可能效果更好。另外，本次實驗對“紅茶組”自主活動實驗的結果進行了詳細的分析，通過對比實驗結果發現，自主活動實驗的各項指標對心理緊張程度不一致，且各組小鼠之間p值均>0.05，沒有顯著性差異，說明小鼠連續飲用不同濃度的紅茶浸提液對心理緊張程度沒有相關性。進行“紅茶組”腦的生化指標檢測，結果如表3所示。

從表3可以得出：紅茶組（1：30）小鼠腦中的乙酰膽堿脂酶（ACh）的活性最高，與對照2組相比，p值<0.01，存在極顯著差異；與紅茶組（1：100）相比， p=0.0048<0.01，存在極顯著性差異。結論表明，小鼠飲用配比為1：30的紅茶浸提液更有利提高學習記憶能力。

3 結論

經過3組實驗，可以發現：隨著茶葉量的增加，浸提液中茶多酚的含量會隨之增加，綠茶增加的量會高于紅茶，實驗二說明小鼠連續飲用茶葉浸提液可能有利于身體的發育，提高小鼠的學習記憶能力，綠茶與紅茶沒有明顯差異；實驗三則表明高濃度的紅茶、綠茶浸提液均會影響小鼠生存，濃度為1：100配比的紅茶、1：30配比的綠茶浸提液均有可能提高小鼠的學習記憶能力，但對心理緊張程度無相關性，飲用配比為1：30的紅茶浸提液、配比為1：100的綠茶浸提液可能效果更好。

參考文獻

[1]秦鋒，兒童糖尿病主因為多喝碳酸飲料，都市快報[N].http：//www.sina.com.cn.2004-2-23.

[2]鳴文，常喝碳酸飲料會導致骨質疏松嗎？ [J].中國保健食品，2015（7）.

[3]張勝利，陽桂園.花草茶與傳統茶的茶湯成分研究[J].安徽農業科學，2008（35）：155552-15553.

[4]曹丹.不同時間給予大紅袍水提物對小鼠急性酒精性肝損傷的影響[J].茶葉科學，2013（4）：289-294.

[5]袁勇，張素芳.鄰二氮菲亞鐵指示劑法測定茶葉中茶多酚的含量[J].食品科學，2008（39）：403-405.