牛奶乳清液對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

劉永峰， 趙曉微， 劉滿順， 李蕊蕊

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院, 陜西 西安 710119)

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牛奶乳清液對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

劉永峰*， 趙曉微， 劉滿順， 李蕊蕊

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院, 陜西 西安 710119)

以昆明小鼠為研究對(duì)象，應(yīng)用小鼠Y型迷宮實(shí)驗(yàn)的方法，以環(huán)磷酸腺苷(cAMP)為陽(yáng)性對(duì)照，以達(dá)標(biāo)所需訓(xùn)練次數(shù)/天數(shù)(TN/TD)、正確反應(yīng)率(CRR)、全天總反應(yīng)時(shí)間(TRT)、主動(dòng)回避率(AAR)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，開(kāi)展不同濃度牛奶乳清液對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力影響的研究。結(jié)果表明:陽(yáng)性對(duì)照較空白對(duì)照組可顯著降低小鼠TN(P<0.05)，灌胃半個(gè)月后可顯著降低小鼠TRT并顯著提高AAR(P<0.05)，并且灌胃一個(gè)月以后對(duì)小鼠CRR有明顯升高作用(P<0.05)；牛奶乳清液較空白對(duì)照組可顯著降低小鼠TN/TD(P<0.05)，灌胃半個(gè)多月后可顯著升高小鼠的CRR和AAR，顯著降低小鼠TRT(P<0.05)；與陽(yáng)性對(duì)照組相比較，牛奶乳清液對(duì)小鼠CRR影響不顯著(P>0.05)，但可顯著降低小鼠TN/TD，顯著升高AAR(P<0.05)，對(duì)于灌胃2個(gè)月小鼠的TRT降低效果更好，而且均以3/4倍稀釋的牛奶乳清液效果最佳。因此，牛奶乳清液具有一定促進(jìn)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的作用。

乳清液； 學(xué)習(xí)記憶能力； 小鼠Y型迷宮；環(huán)磷酸腺苷

學(xué)習(xí)是神經(jīng)系統(tǒng)接受環(huán)境變化而獲得新行為的過(guò)程，記憶是學(xué)習(xí)后經(jīng)驗(yàn)的儲(chǔ)存和保持，學(xué)習(xí)和記憶是腦的重要功能。學(xué)習(xí)記憶的動(dòng)物模型基本包括兩個(gè)：一是防御性回避學(xué)習(xí)，包括梭箱、爬桿、電擊等；二是辨別性學(xué)習(xí)，包括各類迷宮[1]。復(fù)雜迷宮已廣泛應(yīng)用于小鼠學(xué)習(xí)記憶能力測(cè)試以及相應(yīng)藥物的篩選和研究[2-3]。Y型迷宮具有操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用范圍廣、普通實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可減少對(duì)儀器損壞和小鼠注意力干擾[4]。

牛奶中具有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)素，還具有許多天然活性功能成分。牛奶及其乳清液中的這些營(yíng)養(yǎng)功能成分已被應(yīng)用，為牛奶綜合利用提供了新思路[5-6]。其中，環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine-3′,5′-monophosphate，cAMP)為牛奶生物活性物質(zhì)中的重要成分，主要溶在乳清液中[7-8]。研究發(fā)現(xiàn),cAMP作為細(xì)胞信息傳遞與調(diào)控的“第二信使”小分子，是記憶形成過(guò)程所必需的一種關(guān)鍵分子，可通過(guò)促進(jìn)神經(jīng)元的存活、再生，引起突觸可塑性變化[9]。cAMP介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可啟動(dòng)cAMP反應(yīng)單元結(jié)合蛋白的磷酸化并使其活化[10]，從而發(fā)揮其影響學(xué)習(xí)記憶能力等生物學(xué)功能[11]。但是，關(guān)于牛奶乳清液對(duì)動(dòng)物及人類學(xué)習(xí)記憶能力的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。因此，本研究采用小鼠Y型迷宮行為實(shí)驗(yàn)法，以cAMP作為陽(yáng)性對(duì)照，研究牛奶乳清液對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響，以期為開(kāi)發(fā)提高學(xué)習(xí)記憶能力的功能性乳制品提供理論參考。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與材料

1.1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選用健康雄性的普通昆明小鼠20只，體重20～25 g，購(gòu)置于西安交通大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。動(dòng)物飼料為基礎(chǔ)飼料，購(gòu)置于西安交通大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。

1.1.2實(shí)驗(yàn)試劑cAMP標(biāo)準(zhǔn)品，德國(guó)Sigma公司，純度99%以上；鮮牛奶，購(gòu)于陜西省西安市郊農(nóng)戶家中，于4 ℃保存。

1.1.3實(shí)驗(yàn)儀器 高效液相色譜儀，美國(guó)Waters 公司；色譜柱 HC-C18(5 μm，4.6 mm×50 mm)，美國(guó)Agilent 公司；TU-2000 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本日立公司；RE-52AA 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；D5-RZ 型離心機(jī)，湖南湘儀集團(tuán)；Y型迷宮由等長(zhǎng)的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ臂和三者的交界區(qū)組成，箱底鋪設(shè)直徑0.2 cm、長(zhǎng)14 cm、間距1 cm的電柵，臂的內(nèi)壁均貼有可導(dǎo)電的薄層銅片，每臂長(zhǎng)45 cm，頂端各裝一盞15 W的刺激信號(hào)燈。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1奶酪副產(chǎn)物乳清液的獲得根據(jù)實(shí)驗(yàn)室多次摸索獲得的奶酪制備工藝：鮮牛奶→紗布過(guò)濾→殺菌→冷卻(至32 ℃)→添加MA菌種→發(fā)酵40 min→添加凝乳酶、氯化鈣→凝乳(32 ℃，2 h)→凝乳切割→排乳清(40 ℃)→一次壓榨(1 h)→二次壓榨(12 h)→奶酪。收集該工藝中制作奶酪剩余的液體后，通過(guò)75 ℃加熱和5 000 r/min離心10 min去除液體中上浮的乳脂肪和下部沉淀，取中間清液；再通過(guò)逐漸冷卻，4 ℃低溫靜置12 h，結(jié)晶乳糖，取上清液5 000 r/min離心5 min，取上清液，得到處理后的乳清液，備用。

1.2.2實(shí)驗(yàn)小鼠篩選與分組將小鼠放入Y型迷宮箱中進(jìn)行篩選實(shí)驗(yàn)，小鼠適應(yīng)3～5 min后，給予40～60 V脈沖電擊。選擇活躍、對(duì)電擊反應(yīng)敏感、逃避反應(yīng)迅速的小鼠供測(cè)試用，淘汰反應(yīng)過(guò)于遲鈍或特別敏感的小鼠。最終，將篩選出的15只小鼠按隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法隨機(jī)分為5組，每組3只。

1.2.3小鼠分組處理與灌胃、訓(xùn)練方法按照不同處理方式分為空白對(duì)照組、陽(yáng)性對(duì)照組、高濃度乳清液組、中濃度乳清液組、低濃度乳清液組5個(gè)實(shí)驗(yàn)組，每組進(jìn)行cAMP的適應(yīng)性灌胃實(shí)驗(yàn)10 d，分別每天灌胃蒸餾水1 mL、100 μg/mL的cAMP標(biāo)準(zhǔn)品水溶液1 mL、上述乳清液1 mL、稀釋3/4倍的乳清液1 mL、稀釋1倍的乳清液1 mL。所有小鼠每天上午9點(diǎn)左右灌胃相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)液體1 mL，觀察無(wú)異常后進(jìn)行Y型迷宮訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)。各實(shí)驗(yàn)組小鼠飼喂飼料和飲水方法相同，均正常攝食飲水。

預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行4 d的小鼠Y型迷宮訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)。小鼠訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)采用固定次數(shù)隨機(jī)休息法[12]，待所有小鼠訓(xùn)練達(dá)標(biāo)后，統(tǒng)計(jì)各實(shí)驗(yàn)組小鼠達(dá)標(biāo)所需訓(xùn)練次數(shù)。

此后，開(kāi)展小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始記錄小鼠實(shí)驗(yàn)天數(shù)，分別統(tǒng)計(jì)各實(shí)驗(yàn)組小鼠的正確反應(yīng)率、全天總反應(yīng)時(shí)間、主動(dòng)回避率、記憶保持能力等指標(biāo)。開(kāi)展小鼠訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)及學(xué)習(xí)記憶能力實(shí)驗(yàn)期間，所有實(shí)驗(yàn)小鼠的灌胃、攝食、飲水的方法和劑量均與預(yù)實(shí)驗(yàn)方法相同。

1.2.4小鼠Y型迷宮實(shí)驗(yàn)法本研究選擇小鼠Y型迷宮實(shí)驗(yàn)方法[13]。訓(xùn)練時(shí)，進(jìn)行小鼠的被動(dòng)回避反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，即電擊小鼠，逃離起步區(qū)后可能跑向非安全區(qū)，并在電擊作用下最終才跑至安全區(qū)；訓(xùn)練初期，進(jìn)行小鼠主動(dòng)回避反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，即未形成記憶的小鼠會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤反應(yīng)，但多次訓(xùn)練后，安全區(qū)燈亮，電刺激尚未開(kāi)始時(shí)，小鼠立即逃往安全區(qū)。小鼠受電擊后從起步區(qū)直接逃到安全區(qū)判定為“正確反應(yīng)”，若逃到無(wú)燈光的任何另一臂，則判定為“錯(cuò)誤反應(yīng)”；小鼠連續(xù)10次中有9次或以上為“正確反應(yīng)”時(shí)，判定為“學(xué)會(huì)”標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.5小鼠Y型迷宮實(shí)驗(yàn)法的衡量指標(biāo)本研究選擇王躍春等[14]報(bào)道的指標(biāo)，這些指標(biāo)可綜合反映小鼠的記憶力保持能力。具體指標(biāo)如下：

(1)訓(xùn)練次數(shù)/天數(shù)(training numbers/days, TN/TD)：TN是小鼠學(xué)習(xí)達(dá)到“學(xué)會(huì)”標(biāo)準(zhǔn)前所需的測(cè)試次數(shù)，表示其空間分辨反應(yīng)的學(xué)習(xí)記憶成績(jī)。所需次數(shù)越少說(shuō)明學(xué)習(xí)速度越快或?qū)W習(xí)能力越強(qiáng)；所需次數(shù)增多，提示學(xué)習(xí)記憶能力下降。TD是記錄小鼠達(dá)到“學(xué)會(huì)”標(biāo)準(zhǔn)所用的天數(shù)。所需的天數(shù)越多表示達(dá)到“學(xué)會(huì)”標(biāo)準(zhǔn)所需時(shí)間越長(zhǎng)，則學(xué)習(xí)記憶成績(jī)下降。

(2)正確反應(yīng)率(correct response rate, CRR)：CRR反映小鼠反應(yīng)的正確程度。根據(jù)下式，計(jì)算出每個(gè)實(shí)驗(yàn)組小鼠的CRR：

CRR(%)=a/b×100%,

式中：a為小鼠完成所有反應(yīng)中正確反應(yīng)的次數(shù)；b為小鼠在一次實(shí)驗(yàn)中完成的總反應(yīng)次數(shù)。

(3)全天總反應(yīng)時(shí)間(total reaction time, TRT)：TRT指從信號(hào)燈亮開(kāi)始至小鼠第1次逃至安全區(qū)所耗的秒數(shù)，是一個(gè)實(shí)驗(yàn)日完成所有反應(yīng)(包括正確反應(yīng)和錯(cuò)誤反應(yīng))所需時(shí)間。

(4)主動(dòng)回避率 (active avoidance rate, AAR)：根據(jù)下式，計(jì)算出每個(gè)實(shí)驗(yàn)組小鼠的AAR：

AAR(%)=c/d×100%,

式中：c為小鼠在燈亮后但未通電的5 s內(nèi)完成逃避反應(yīng)的次數(shù)；d為小鼠在一次實(shí)驗(yàn)中完成的總反應(yīng)次數(shù)。

1.2.6統(tǒng)計(jì)分析方法所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用DPS軟件分析，結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2　結(jié)果與分析

2.1不同濃度乳清液對(duì)小鼠TN/TD的影響

通過(guò)小鼠Y型迷宮實(shí)驗(yàn)，不同實(shí)驗(yàn)組TN/TD的影響結(jié)果，如表1所示。從表1可知，與空白對(duì)照組相比，陽(yáng)性對(duì)照組小鼠TN顯著減少(P<0.05)，TD無(wú)顯著差異(P>0.05)，說(shuō)明cAMP標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)于減少小鼠訓(xùn)練次數(shù)有明顯作用，可以增強(qiáng)小鼠學(xué)習(xí)能力。3個(gè)濃度乳清液組小鼠TN/TD均較空白對(duì)照組有顯著差異(P<0.05)，且以中、低濃度乳清液組的效果為最好(P<0.05)，說(shuō)明牛奶乳清液，尤其是中、低濃度乳清液可以明顯減少小鼠訓(xùn)練次數(shù)和時(shí)間，加快小鼠學(xué)習(xí)速度，增強(qiáng)小鼠學(xué)習(xí)能力。此外，3個(gè)濃度乳清液組TN/TD值較陽(yáng)性對(duì)照組均顯著降低(P<0.05)，說(shuō)明在Y型迷宮學(xué)習(xí)訓(xùn)練初期，不同濃度的乳清液對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的提高作用優(yōu)于cAMP標(biāo)準(zhǔn)品。

表1　不同濃度乳清對(duì)小鼠TN/TD的影響

注：同一列中不同字母標(biāo)注表示差異顯著(P<0.05)。

2.2不同濃度乳清液對(duì)小鼠CRR的影響

通過(guò)小鼠Y型迷宮實(shí)驗(yàn)，不同實(shí)驗(yàn)組CRR的影響結(jié)果如圖1所示。從圖1可知，隨著時(shí)間的增加，空白對(duì)照組小鼠的CRR呈現(xiàn)先下降后略微上升的趨勢(shì)，各乳清液組小鼠的CRR上下波動(dòng)不大，說(shuō)明隨著時(shí)間的增加小鼠的記憶力開(kāi)始下降，而乳清液對(duì)小鼠的記憶力保持有一定的作用。實(shí)驗(yàn)第1天和第6天各組小鼠的CRR無(wú)顯著差異(P>0.05)，說(shuō)明可能是小鼠接受4 d迷宮訓(xùn)練后開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，有一定的持續(xù)訓(xùn)練記憶能力。第13天，三個(gè)濃度乳清液組小鼠的CRR顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05)，且以中濃度組為最好，陽(yáng)性對(duì)照組和各乳清液組之間差異顯著(P<0.05)；第28天，陽(yáng)性對(duì)照組和各乳清液組小鼠的CRR均較空白對(duì)照組顯著升高(P<0.05)，且陽(yáng)性對(duì)照組和各乳清液組之間差異不顯著(P>0.05)；第58天，陽(yáng)性對(duì)照組和各乳清液組小鼠的CRR顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05)，且陽(yáng)性對(duì)照組和各乳清液組之間差異不顯著(P>0.05)。說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)后期，乳清液對(duì)小鼠的學(xué)習(xí)記憶力有明顯的影響。在第13天的實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)濃度乳清液組小鼠CRR明顯高于陽(yáng)性對(duì)照組，后期基本沒(méi)有差異，說(shuō)明牛奶乳清液對(duì)于小鼠記憶保持力的影響要早于cAMP標(biāo)準(zhǔn)品。

圖1不同濃度乳清液對(duì)小鼠CRR的影響

Fig.1Effects of different concentrations of whey liquid on CRR values of mice

注：不同字母標(biāo)注表示差異顯著(P<0.05)。

2.3不同濃度乳清液對(duì)小鼠TRT的影響

不同實(shí)驗(yàn)組小鼠的TRT影響結(jié)果如圖2所示。從圖2可知，實(shí)驗(yàn)第1天，中、低濃度乳清液組小鼠的TRT與空白對(duì)照組差異顯著(P<0.05)，而陽(yáng)性對(duì)照組和高濃度乳清液組小鼠的TRT與空白對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)；第6天和第13天，陽(yáng)性對(duì)照組以及中、低濃度乳清液組小鼠的TRT與空白對(duì)照組差異顯著(P<0.05)；第28天，陽(yáng)性對(duì)照組和三種濃度乳清液組小鼠的TRT均較空白對(duì)照組顯著降低(P<0.05)，且以中濃度乳清液組為最好；第58天，陽(yáng)性對(duì)照組和三種濃度乳清液組小鼠的TRT均較空白對(duì)照組顯著降低(P<0.05)，且以中濃度乳清液組為最好。說(shuō)明cAMP標(biāo)準(zhǔn)品和乳清液都可以對(duì)小鼠的學(xué)習(xí)記憶力產(chǎn)生一定影響，尤其是中濃度乳清液的效果最好。此外，不同濃度乳清液組與陽(yáng)性對(duì)照組比較，中濃度乳清液組的小鼠TRT顯著低于陽(yáng)性對(duì)照組(P<0.05)，說(shuō)明適量的乳清液對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的提高作用優(yōu)于cAMP標(biāo)準(zhǔn)品。

圖2不同濃度乳清液對(duì)小鼠TRT的影響

Fig.2Effects of different concentrations of whey liquid on TRT values of mice

注：不同字母標(biāo)注表示差異顯著(P<0.05)。

2.4不同濃度乳清液對(duì)小鼠AAR的影響

不同實(shí)驗(yàn)組小鼠AAR的結(jié)果如圖3所示。從圖3可知，實(shí)驗(yàn)第1天，與空白對(duì)照組相比，僅有中、高濃度乳清液組的小鼠有顯著的主動(dòng)規(guī)避行為(P<0.05)；但第6天的陽(yáng)性對(duì)照組及各濃度乳清液組小鼠AAR均較空白對(duì)照組有顯著差異(P<0.05)，且以中濃度乳清液組為最好；第13天，陽(yáng)性對(duì)照組及各濃度乳清液組的AAR均較空白對(duì)照組有顯著差異(P<0.05)，且以中、低濃度乳清液組的小鼠為最好；第28天，陽(yáng)性對(duì)照組及各濃度乳清液組小鼠AAR均較空白對(duì)照組有顯著差異(P<0.05)，且以中濃度乳清液組為最好；第58天，陽(yáng)性對(duì)照組及各濃度乳清液組小鼠AAR顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05)，且以中濃度乳清液組為最好。說(shuō)明小鼠學(xué)習(xí)訓(xùn)練1～6 d后，cAMP標(biāo)準(zhǔn)品及牛奶乳清液對(duì)小鼠的學(xué)習(xí)記憶力有明顯的影響；且適量濃度乳清液對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶力的提高作用優(yōu)于cAMP標(biāo)準(zhǔn)品。

圖3不同濃度乳清對(duì)小鼠AAR的影響

Fig.3Effects of different concentrations of whey liquid on AAR values of mice

注：不同字母標(biāo)注表示差異顯著(P<0.05)。

3　討論

Y型迷宮是20世紀(jì)60年代開(kāi)始使用的一種研究嚙齒類動(dòng)物的常見(jiàn)行為學(xué)手段[15-16]。它是根據(jù)嚙齒類動(dòng)物喜陰暗的天性，給以電刺激迫使其逃離陰暗區(qū)、趨向光亮區(qū)，從而建立與其本能相反的一種行為方式，可用于測(cè)試動(dòng)物的工作記憶，研究大腦的記憶功能[17]。因此，本研究采用Y型迷宮測(cè)定小鼠學(xué)習(xí)記憶能力具有重要的指導(dǎo)意義。

cAMP在學(xué)習(xí)和記憶過(guò)程中發(fā)揮著十分重要的作用，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。江剛等[18]研究發(fā)現(xiàn)，大鼠進(jìn)行Y型迷宮厭暗學(xué)習(xí)時(shí)，腦紋狀體邊緣區(qū)內(nèi)的cAMP形成結(jié)合蛋白參與學(xué)習(xí)記憶的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。謝敏等[19]研究表明，長(zhǎng)期的游泳訓(xùn)練對(duì)大鼠腦內(nèi)cAMP含量具有明顯影響，特別是運(yùn)動(dòng)大鼠海馬區(qū)cAMP含量較未運(yùn)動(dòng)大鼠存在極顯著差異；揭示了在大鼠運(yùn)動(dòng)鍛煉中，cAMP對(duì)于提高其學(xué)習(xí)記憶能力有重要作用，運(yùn)動(dòng)鍛煉可能通過(guò)cAMP的作用鞏固了小鼠記憶后期的學(xué)習(xí)記憶能力。本研究結(jié)果表明，cAMP標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)于小鼠的TN有顯著降低作用，對(duì)小鼠的TRT也有明顯降低作用，對(duì)小鼠AAR有明顯升高作用，對(duì)小鼠的CRR在灌胃一個(gè)月以后有明顯升高作用?？傮w來(lái)說(shuō)，cAMP對(duì)提高小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力有一定的作用，與上述研究結(jié)果一致。此外，研究報(bào)道cAMP依賴蛋白激酶A(PKA)對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間突觸可塑性和長(zhǎng)時(shí)記憶具有重要作用，其活性受到cAMP的調(diào)控[20]；Nazi等[21]研究表明，細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度的適當(dāng)增加可激活PKA，而cAMP的過(guò)量和減少都會(huì)造成學(xué)習(xí)記憶能力下降。然而本研究結(jié)果也有同樣的發(fā)現(xiàn)，只有適量cAMP(中濃度乳清液)最有利于提高小鼠學(xué)習(xí)記憶能力。

奶酪副產(chǎn)物乳清液中的cAMP是天然型cAMP，具有cAMP的活性作用。本研究發(fā)現(xiàn)灌胃牛奶乳清液的小鼠在Y型迷宮測(cè)試中TN/TD明顯降低，小鼠CRR在半個(gè)多月灌胃后明顯升高，TRT明顯降低，ARR明顯提高。因此，牛奶乳清液和cAMP標(biāo)準(zhǔn)品一樣，對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶力也具有一定的提高作用。然而，牛奶乳清液與100 μg/mL的cAMP標(biāo)準(zhǔn)品相比較，牛奶乳清液對(duì)于小鼠的TN/TD降低作用更明顯，對(duì)小鼠ARR升高作用也更明顯，對(duì)于灌胃2個(gè)月小鼠的TRT降低效果更好；而且這些效果均以稀釋至3/4倍乳清液的效果最佳。因此，適宜濃度的牛奶乳清液比cAMP標(biāo)準(zhǔn)品溶液更能促進(jìn)小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。形成這一結(jié)果的原因可能是因?yàn)槿榍逡褐谐衏AMP外，還含有微量的環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷(cyclic guanosine 3′, 5′-monophosphate, cGMP)等成分[8]。乳清液中還含有?；撬?、鋅等的功能成分對(duì)改善小鼠學(xué)習(xí)記憶能力也起到一定作用。Idrissi[22]研究表明?；撬峥纱龠M(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及細(xì)胞的增殖分化。郭燕[23]研究發(fā)現(xiàn)?；撬崮芨纳瓢柎暮Ｄ∧Ｐ痛笫蟮膶W(xué)習(xí)記憶能力，并推測(cè)可能與?；撬岣纳颇憠A能系統(tǒng)功能及對(duì)受損海馬組織的修復(fù)有關(guān)。鋅離子對(duì)學(xué)習(xí)記憶功能、神經(jīng)的形成具有積極作用[24]，膳食鋅攝入不足對(duì)海馬區(qū)產(chǎn)生影響，可能引發(fā)一系列學(xué)習(xí)記憶相關(guān)功能的缺失[25]。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠學(xué)習(xí)記憶能力實(shí)驗(yàn)前期，灌胃牛奶乳清液的小鼠較灌胃cAMP標(biāo)準(zhǔn)品溶液小鼠形成了更好的學(xué)習(xí)記憶能力。據(jù)報(bào)道，cGMP與cAMP分別參與了記憶的早期形成以及記憶的后期鞏固過(guò)程[26]；cGMP 在長(zhǎng)時(shí)記憶早期的形成階段其作用更明顯，在目標(biāo)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練后即刻注射cGMP溴化物能提高大鼠的實(shí)驗(yàn)成績(jī)[27]；大鼠被動(dòng)回避實(shí)驗(yàn)中，其海馬區(qū)cGMP 水平在訓(xùn)練后即刻達(dá)峰值，相反cAMP 水平在3 h后才達(dá)到峰值[28]?？梢?jiàn)，牛奶乳清液中cGMP可與cAMP起協(xié)同作用，共同促進(jìn)小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，其作用效果比單純運(yùn)用較高濃度的cAMP標(biāo)準(zhǔn)品溶液更好，具體原因有待深入研究。

4　結(jié)論

本研究利用小鼠Y型迷宮實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)小鼠灌胃蒸餾水、cAMP標(biāo)準(zhǔn)品溶液及不同濃度牛奶乳清液，測(cè)定TN/TD、TRT、AAR、CRR等學(xué)習(xí)記憶能力指標(biāo)，研究發(fā)現(xiàn)cAMP在一定程度上可以提高小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，牛奶乳清液也具有促進(jìn)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的作用，且適宜濃度的乳清液改善小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的效果優(yōu)于cAMP標(biāo)準(zhǔn)品溶液。cAMP作為一種功能物質(zhì)在改善和提高記憶力方面有著巨大的應(yīng)用前景，尤其是含有cAMP的牛奶乳清液有改善小鼠學(xué)習(xí)記憶能力新型作用的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于牛奶的綜合開(kāi)發(fā)利用提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

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〔責(zé)任編輯宋軼文〕

Effect of whey liquid from milk on learning and memory ability of mice

LIU Yongfeng*, ZHAO Xiaowei, LIU Manshun, LI Ruirui

(School of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University,Xi′an 710119, Shaanxi, China)

Kunming mice was used as the object to carry out the mice Y-maze experiments. The cyclic adenosine monophosphate(cAMP) was regarded as positive control, the training numbers/days (TN/TD), correct response rate (CRR), total reaction time(TRT) and active avoidance rate (AAR) was studied to evaluate the influence of different concentrations of whey liquid on learning and memory ability of mice. Compared the positive control with the blank one, the TN was significantly reduced (P<0.05) by the positive treatment. Besides, the mice were feed with cAMP after a half month (P<0.05), the TRT was notably dropped while the AAR was significantly improved; the CCR was markedly elevated(P<0.05)after a month treated. Furthermore, compared whey liquid treatment group with the blank control, TN/TD was significantly decreased in mice treated by whey liquid of milk , a observably improvement was found in CCR and AAR but the TRT was obviously decreased by the liquid after a half month(P<0.05). Whey liquid of milk have no effect on CCR(P>0.05)but have a significantly influence on the TN/TD reduction and AAR improvement(P<0.05)after 2 months treatment, and mice TRT reducing is better than other times. Whey liquid, particularly the liquid was 0.75 times diluted, have an significant effect on learning and memory ability of mice. Thus, whey liquid of milk has the effect on promoting learning and memory ability of mice.

whey liquid; learning and memory ability; mouse Y-maze; cAMP

1672-4291(2016)04-0108-06

10.15983/j.cnki.jsnu.2016.03.146

2016-01-04

陜西省青年科技新星項(xiàng)目(2014KJXX-51); 中國(guó)博士后科學(xué)基金(2015M570811); 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(GK201502008)

劉永峰,男,副教授,博士。E-mail:yongfeng200@126.com

TS252.1

A