大豆磷脂對D-半乳糖致衰大鼠學(xué)習(xí)記憶及抗氧化能力的影響

畢潔瓊 邵鄰相 徐玲玲 鞏菊芳 張均平 呂學(xué)維 麻艷芳

(浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,金華 321004)

大豆磷脂對D-半乳糖致衰大鼠學(xué)習(xí)記憶及抗氧化能力的影響

畢潔瓊 邵鄰相 徐玲玲 鞏菊芳 張均平 呂學(xué)維 麻艷芳

(浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,金華 321004)

為探討大豆磷脂對D-半乳糖致衰大鼠學(xué)習(xí)記憶及抗氧化能力的影響,將 50只 SD雄性大鼠按體重隨機(jī)分為正常對照組、模型對照組、大豆磷脂低劑量組、大豆磷脂中劑量組及大豆磷脂高劑量組,每組 10只。每天定時灌胃大豆磷脂或等量蒸餾水 1次,模型對照組、大豆磷脂組皮下注射D-半乳糖 50 mg/(kg·d),正常對照組注射等量生理鹽水。第 30天測學(xué)習(xí)記憶,第 45天處死大鼠,取組織測定抗氧化生理指標(biāo)。致衰大鼠學(xué)習(xí)記憶能力顯著下降 (P<0.05),各組織中丙二醛 (MDA)含量顯著增加,超氧化物歧化酶 (SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性明顯減弱 (P<0.05);大豆磷脂組的大鼠學(xué)習(xí)記憶能力明顯提高 (P<0.05),各組織中MDA含量顯著減少,SOD、CAT活性顯著增強(qiáng)(P<0.05)。大豆磷脂具有增強(qiáng)記憶的功能,在延緩細(xì)胞衰老方面有積極影響,可以緩解或部分緩解由 D-半乳糖對大鼠的致衰作用。

大豆磷脂 D-半乳糖 學(xué)習(xí)記憶 抗氧化

大豆磷脂是從大豆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[1]。大豆磷脂能增加小鼠腦中蛋白質(zhì)、必需脂肪酸的含量和提高了小鼠腦組織中 5-羥色胺和多巴胺等神經(jīng)遞質(zhì)的含量[2-3];增加小鼠皮膚中膠原蛋白的含量;提高紅細(xì)胞中 SOD的活力[4];降低脂質(zhì)過氧化物的含量[1]。關(guān)于大豆磷脂對小鼠學(xué)習(xí)記憶以及心、肝、脾、腦等組織生理生化的影響的研究有很多[5]。但有關(guān)大豆磷脂對D-半乳糖致衰大鼠抗氧化能力的影響研究較少,本試驗以探索大豆磷脂在其抗氧化方面的作用,為進(jìn)一步開發(fā)大豆磷脂作為營養(yǎng)保健品提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試品

大豆磷脂:北京華清美恒天然產(chǎn)物技術(shù)開發(fā)有限公司;D-半乳糖:國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗動物及處理

健康雄性 SD大鼠 50只,鼠齡 24個月,體重(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(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng) 3 d后,按照體重隨機(jī)分為 5組,每組 10只,為正常對照組、模型對照組、大豆磷脂低劑量組[0.5 g/(kg·d)]、大豆磷脂中劑量組 [1.0 g/(kg·d)]及大豆磷脂高劑量組[1.5 g/(kg·d)]。每天定時灌胃大豆磷脂或等量蒸餾水 1次,同時模型對照組、大豆磷脂低劑量組、大豆磷脂中劑量組及大豆磷脂高劑量組皮下注射 D-半乳糖 50 mg/(kg·d),正常對照組則注射等量生理鹽水,連續(xù) 45 d。第 30天進(jìn)行空間辨別能力和學(xué)習(xí)記憶的測定。第 45天將大鼠頸椎脫臼處死,取所用組織,-70℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 試劑與儀器

硫代巴比妥酸:德國 Merck公司;鄰苯三酚:上海青析化工科技有限公司;三羥甲基氨基甲烷:Gen2 view分裝;三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉:國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;其他均為國產(chǎn)分析純。

“Y”型電迷宮:張家港醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備廠;Ultro2 spec 4000紫外 -可見光分光光度計:瑞典 Phar macia Biotech公司;Sigma 3K18通用臺式冷凍離心機(jī):美國Sigma公司;pH211臺式酸度離子計:意大利 HANNA公司;XW-80A旋渦混合器:上海精科實業(yè)有限公司;DK-8D電熱恒溫水浴槽:上海一恒科技有限公司;細(xì)胞組織高速勻漿器:中國中日合資上海中立電動工具有限公司。

1.4 開場行為及學(xué)習(xí)記憶的測定

灌胃第 30天,參考文獻(xiàn) [6]方法測定開場行為。用“Y”型電迷宮法[7]測大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力,以連續(xù) 10次訓(xùn)練中有 9次正確反應(yīng)作為達(dá)標(biāo),記錄達(dá)標(biāo)次數(shù),作為學(xué)習(xí)能力。訓(xùn)練達(dá)標(biāo) 24 h后檢測記憶力,記錄 15次電擊中正確反應(yīng)次數(shù),作為記憶能力。

1.5 抗氧化能力相關(guān)生化指標(biāo)的測定

MDA-TBA比色法[8]測定 MDA含量。連苯三酚自氧化法[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。

1.6 統(tǒng)計方法

運(yùn)用 SPSS 13.0統(tǒng)計軟件分析,所有結(jié)果均以-x ±s表示。以 P<0.05為統(tǒng)計學(xué)顯著性差異,P<0.01為統(tǒng)計學(xué)極顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆磷脂對 D-半乳糖致衰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。與正常對照組相比較 (表 1),模型對照組 1 min跑動格數(shù)、3 min跑動格數(shù)和 3 min理毛次數(shù)明顯減少 (P<0.05),3 min站立次數(shù)極明顯減少(P<0.01)。與模型對照組相比,大豆磷脂各組 1 min跑動格數(shù)均有增加趨勢,但差異性不顯著(P>0.05);大豆磷脂低劑量組 3 min跑動格數(shù)和 3 min站立次數(shù)明顯增多 (P<0.05);大豆磷脂中劑量組3 min跑動格數(shù)明顯增多 (P<0.05),3 min站立次數(shù)極明顯增多 (P<0.01);大豆磷脂高劑量組 3 min跑動格數(shù)和 3 min站立次數(shù)極明顯增多 (P<0.01);大豆磷脂各組 3 min理毛次數(shù)有增多趨勢,其中大豆磷脂中劑量組顯著增多 (P<0.05)。小便次數(shù)、大便粒數(shù)各組均無明顯差異 (P>0.05)。

2.2 大豆磷脂對 D-半乳糖致衰大鼠MDA含量的影響

與正常對照組相比 (表 2),模型對照組各組織中的MDA含量顯著增加 (P<0.05)。與模型對照組比較,大豆磷脂組的各組織的MDA含量均有減少的趨勢。大豆磷脂低劑量組中,除脾組織外,各組織的MDA含量顯著減少 (P<0.05);大豆磷脂中劑量組中,除脾和肌組織外,各組織的MDA含量顯著減少(P<0.05);大豆磷脂高劑量組中,腎、海馬、肌和睪丸組織的 MDA含量顯著減少 (P<0.05),心、肝、脾組織的MDA含量極顯著減少 (P<0.01)。

2.3 大豆磷脂對 D-半乳糖致衰大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響

與正常對照組比較 (表 3),模型對照組達(dá)標(biāo)所需次數(shù)顯著增加 (P<0.05),24 h后測的 15次電擊中的正確次數(shù)極顯著減少 (P<0.01)。與模型對照組比較,灌胃大豆磷脂的各組達(dá)標(biāo)所需次數(shù)顯著減少(P<0.05),24 h后測的 15次電擊中的正確次數(shù)亦顯著增多 (P<0.05),其中大豆磷脂中劑量組極顯著增多(P<0.01)。同時大豆磷脂高劑量組與大豆磷脂中劑量組相比,15次電擊中的正確次數(shù)有減少的趨勢,說明并不是灌胃大豆磷脂越多越好,而應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。

表 1 大豆磷脂對D-半乳糖致衰大鼠開場行為的影響 (-x±s,n=10)

表 2 大豆磷脂對D-半乳糖致衰大鼠MDA含量的影響 (-x±s,n=10)

表 3 大豆磷脂對D-半乳糖致衰大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響 (-x±s,n=10)

2.4 大豆磷脂對 D-半乳糖致衰大鼠 SOD活性的影響

與正常對照組相比 (表 4),模型對照組中各組織的活性顯著降低 (P<0.05),其中心、海馬和肌組織的 SOD活性極顯著降低 (P<0.01)。與模型對照組比較,大豆磷脂組的各組織的 SOD活性均有增強(qiáng)的趨勢。大豆磷脂低劑量組中,肝、脾、海馬、睪丸的SOD活性顯著增強(qiáng) (P<0.05),心、肌的 SOD活性極SOD顯著增強(qiáng) (P<0.01);大豆磷脂中劑量組,肝、脾、腎、海馬、睪丸的 SOD活性顯著增強(qiáng) (P<0.05),心、肌的 SOD活性極顯著增強(qiáng) (P<0.01);大豆磷脂高劑量組中,肝、脾、腎、肌、睪丸的 SOD活性顯著增強(qiáng) (P<0.05),心、海馬的 SOD活性極顯著增強(qiáng) (P<0.01)。

2.5 大豆磷脂對 D-半乳糖致衰大鼠 CAT活性的影響

與正常對照組相比 (表 5),模型對照組中除肌組織外,各組織的CAT活性顯著降低 (P<0.05)。與模型對照組比較,大豆磷脂組的各組織的 CAT活性均有增強(qiáng)的趨勢。大豆磷脂低劑量組中,脾、腎、睪丸的 CAT活性明顯增強(qiáng) (P<0.05),肝的 CAT活性極明顯增強(qiáng) (P<0.01);大豆磷脂中劑量組中,脾、腎、海馬、睪丸的 CAT活性明顯增強(qiáng) (P<0.05),心、肝的 CAT活性極明顯增強(qiáng) (P<0.01);大豆磷脂高劑量組中,脾的 CAT活性明顯增強(qiáng) (P<0.05),心、海馬的 CAT活性極明顯增強(qiáng) (P<0.01)。

3 討論與結(jié)論

學(xué)習(xí)和記憶屬于腦的高級功能,是動物改變自身行為或產(chǎn)生新行為以便適應(yīng)生活環(huán)境的必要過程,學(xué)習(xí)和記憶二者之間相互聯(lián)系,又受到諸多因素的影響。行為檢測結(jié)果表明:D-半乳糖能明顯抑制大鼠在新異環(huán)境中的自發(fā)活動和探究能力,使大鼠記憶能力明顯減退,這些均與以往的報道一致[11]。大豆磷脂則能部分抵消D-半乳糖的這種致衰作用,明顯增強(qiáng)致衰大鼠在新異環(huán)境中的自發(fā)活動能力和探究能力,并且能顯著改善其學(xué)習(xí)記憶能力 (P<0.05),使之恢復(fù)到正常水平,說明大豆磷脂能提高致衰大鼠的智力,具有益智作用。人體大腦中磷脂類物質(zhì)所占比重高達(dá) 40%左右,它們在人類智力活動中承擔(dān)著信息傳遞的重要功能。磷脂又是人體所需膽堿主要來源[12]。卵磷脂 (磷脂酰膽堿)是大豆磷脂的主要成分,含有神經(jīng)傳遞物質(zhì)“乙酰膽堿”的前體物“膽堿”,“膽堿”在體內(nèi)生物酶的作用下與乙酰輔酶A反應(yīng)生成乙酰膽堿,乙酰膽堿是眾所周知的與學(xué)習(xí)記憶密切相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)[13],大腦內(nèi)乙酰膽堿含量增加能使大腦神經(jīng)突觸迅速發(fā)達(dá),加快大腦神經(jīng)細(xì)胞信息傳遞速度,有助于提高大腦細(xì)胞活性,提高記憶力。另外,腦磷脂在腦神經(jīng)組織中的含量也較高,可以促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的活化,增強(qiáng)大腦機(jī)能。在人體生命化學(xué)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,能量的轉(zhuǎn)化,信息的轉(zhuǎn)化,都不能沒有磷脂的參與。所以,磷脂又被人們稱為是啟動生命信息的“開關(guān)”。人體進(jìn)入老年狀態(tài)以后,血液中膽堿含量會明顯降低,所以補(bǔ)充足量的卵磷脂食品對神經(jīng)衰弱、用腦疲勞、記憶力下降和老年性癡呆等癥狀的防治有著明顯的輔助療效作用[12]。

表 4 大豆磷脂對D-半乳糖致衰大鼠 SOD活性的影響 (x-±s,n=10)

表 5 大豆磷脂對D-半乳糖致衰大鼠 CAT活性的影響 (-x±s,n=10)

細(xì)胞氧化代謝產(chǎn)生的超氧陰離子自由基是一類高度活性的物質(zhì),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(jié)構(gòu)和功能。正常機(jī)體抗氧化系統(tǒng)的抗氧化酶類有SOD、CAT等。SOD能通過歧化反應(yīng)清除生物細(xì)胞中的超氧自由基,生成 H2O2和 O2。H2O2由 CAT催化生成 H2O和 O2,從而降低自由基蓄積導(dǎo)致的細(xì)胞毒性作用,減少對有機(jī)體的毒害,延緩機(jī)體衰老過程[14]。MDA作為脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的產(chǎn)物,能間接反映體內(nèi)自由基的損傷情況,在衰老人群大腦中檢測到其濃度明顯增高,說明氧化應(yīng)激與衰老具有相關(guān)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(guān)[15]。

試驗結(jié)果表明,大豆磷脂能有效提高致衰大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力,并明顯降低致衰大鼠組織內(nèi)MDA含量,提高其組織中 SOD和 CAT酶活性,說明大豆磷脂能促進(jìn)機(jī)體內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)的產(chǎn)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(jī)體的衰老,為其作為延年益壽的保健品和食品添加劑提供了理論依據(jù)。

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Effects of Soybean Phospholipids on Learning,Memory and Antioxidation Abilities ofD-Galactose Induced Senile Rats

Bi Jieqiong Shao Linxiang Xu Lingling Gong Jufang Zhang Junping Lv Xuewei Ma Yanfang
(College of Chemistry and Life Sciences ZhejiangNo rmalUniversity,Jinhua Zhejiang 321004)

To study the effects of soybean phospholipids on the learning,memory and antioxidation abilities of D-galactose induced senile rats,fifty SD male ratswere randomly divided into five groups,ten rats each,namely nor2 mal control group,model control group,low dose phospholipids group,middle dose phospholipids group and high dose phospholipids group.The ratswere fed with soybean phospholipids or distilled water(0.01 mL/g·d)once a day.The model control group,low dose group,middle dose group and high dose group were injected with D-galactose(50 mg/kg·d),while normal control group with physiologic saline.The ratswere detected for learning and memory abili2 ties on 30th day,and were killed on 45th day.The content ofmalondialdehyde(MDA),the abilities of superoxide dis2 mutase(SOD)and catalase(CAT)in aging rats were determined.Results:Compared with normal control group,the learning and memory abilities ofmodel control group greatly decline(P<0.05),MDA content increases markedly,SOD and CAT abilities decline(P<0.05)in several tissues.The learning and memory abilities of soybean phospho2 lipids groups are greatly improved(P<0.05),MDA content decreases,and SOD and CAT abilities are also greatly improved(P<0.05).Soybean phospholipids can strengthen memory ability,induce positive effect on delaying cell decrepitude,and relax the consenescence caused byD-gallstone.

soybean phospholipids,D-galactose,learning and memory,antioxidation ability

R338;Q545

A

1003-0174(2011)02-0009-05

浙江省自然科學(xué)基金(Y204097)

2010-03-23

畢潔瓊,女,1985年出生,碩士,細(xì)胞生物學(xué)、營養(yǎng)學(xué)

邵鄰相,男,1962年出生,教授,碩士生導(dǎo)師,細(xì)胞生物學(xué)、營養(yǎng)學(xué)