大豆對預防老年癡呆的研究進展

方芳，王鳳忠

中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193

大豆對預防老年癡呆的研究進展

方芳，王鳳忠

中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193

王鳳忠，博士，研究員，碩士生導師，現(xiàn)任中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所副所長，兼任農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工質(zhì)量安全風險評估實驗室（北京）副主任。多年從事微生物、農(nóng)產(chǎn)品加工、營養(yǎng)健康與功能食品研究。在農(nóng)產(chǎn)品加工理論與技術(shù)研究方面，從“十五”到“十二五”先后主持及參與科學技術(shù)部基礎(chǔ)型專項、農(nóng)業(yè)部財政專項、“863”子課題、科技支撐項目、“948”重大專項、“948”項目及多項科企對接項目等10余項。完成色素、“三劑”等在農(nóng)產(chǎn)品加工過程中的應用標準制定和風險評估相關(guān)研究。在營養(yǎng)健康與功能食品開發(fā)、活性因子功能驗證及風險評估等領(lǐng)域具有突出貢獻。發(fā)表研究論文20余篇，授權(quán)專利12項。E-mail：wangfengzhong@sina.com

隨著人口老齡化問題的加劇，老年癡呆的發(fā)病比例逐年上升，并已成為困擾全人類的重大疾病問題。在缺乏明確治療手段的情況下通過飲食結(jié)構(gòu)調(diào)整進行提早預防對于改善現(xiàn)狀具有重要意義。大豆是人類飲食中重要的組成部分，因其富含大豆異黃酮、大豆磷脂、γ-氨基丁酸（GABA）等多種對老年癡呆具有改善作用的生物活性物質(zhì)而備受關(guān)注。綜述了大豆磷脂、大豆異黃酮及GABA對預防老年癡呆的研究進展，并概述了萌芽在改善大豆營養(yǎng)組分方面的應用，以期為老年癡呆的防治及拓寬大豆在老年癡呆防治上的應用提供理論依據(jù)。

大豆；老年癡呆；預防

老年癡呆，又名阿爾茨海默癥，是最為常見的一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，機體功能退化、認知障礙、人格和行為的逐漸喪失是其表現(xiàn)的主要病癥[1]，病癥隨病患所處發(fā)病階段不同具有不同表現(xiàn)（表1）。流行病學調(diào)查結(jié)果顯示，2005年全球老年癡呆患者的人數(shù)為2400萬，預計每20年人數(shù)會增長一倍，到2020年，全球老年癡呆患者人數(shù)將達4200萬，而到2040年將達8100萬[3-4]。國際老年癡呆癥協(xié)會也預計，到2050年全球平均每33秒便會出現(xiàn)一個新增病例[5]。研究顯示老年癡呆通常在發(fā)展中國家高發(fā)，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前發(fā)展中國家老年癡呆患者的人數(shù)占全球老年癡呆患者人數(shù)的60%，預計到2040年這一比例將上升至71%[3]。我國年齡在65歲以上人群中老年癡呆發(fā)病率為7.5%，已成為繼心腦血管疾病等慢性病后的第四大殺手[6]。可以說，隨著全球人口老齡化問題的日益嚴峻，老年癡呆已成為困擾人類健康的又一主要病因。近年來，雖然老年癡呆研究在科學界得到廣泛關(guān)注，但其主要誘因及發(fā)病機制尚不明晰[4]，在缺乏明確治療手段的情況下通過改變飲食結(jié)構(gòu)或行為模式進行提早預防便顯得尤為重要。

大豆是世界上最重要的豆科植物之一[7]，因其富含多種營養(yǎng)成分（蛋白質(zhì)40%、脂肪20%、碳水化合物25%）和生物活性物質(zhì)［大豆異黃酮、γ-氨基丁酸（GABA）、大豆皂苷等］，對血壓、血脂具有重要調(diào)節(jié)功能，同時具有抗氧化、抗癌、提高免疫力等多種生理功能而成為人類飲食的重要組成部分[7-11]。檀香山-亞洲老齡化研究結(jié)果表明，多吃豆腐等富含大豆異黃酮的大豆全蛋白食品，可有效緩解老年人的大腦萎縮，預防老年癡呆[12]。

表1 老年癡呆各階段病癥表現(xiàn)[2]

萌芽是生物體從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)向活躍狀態(tài)的重要生理過程。種子在萌芽過程中會發(fā)生復雜的生理生化變化，其呼吸作用迅速增強，物質(zhì)代謝活動愈加旺盛，不僅種子的外觀形態(tài)會發(fā)生相應變化，其內(nèi)部營養(yǎng)物質(zhì)及生物活性物質(zhì)的積累也會發(fā)生重要變化[13]。我國食用萌芽大豆具有悠久歷史，有關(guān)萌芽大豆的營養(yǎng)特性和生理功能研究也得到科學界的廣泛關(guān)注。目前萌芽處理已成為改善大豆營養(yǎng)品質(zhì)的重要手段。

1 大豆對老年癡呆的預防作用

1.1 大豆磷脂與預防老年癡呆

大豆磷脂是從大豆中獲得的一種混合磷脂[14]，是細胞膜的重要組分，參與多種與機體正常運行密切相關(guān)的行為，如細胞膜蛋白、受體、酶及離子通道行為。大腦是生物體中脂肪含量最高的組織器官之一，因此大腦中磷脂含量的變化是多種疾病的重要誘因[4]。研究發(fā)現(xiàn)，大腦磷脂水平降低或大腦磷脂代謝活動發(fā)生改變均與老年癡呆的發(fā)生密切相關(guān)[15-16]。Gong等[17]在研究大豆磷脂對實驗鼠學習和記憶能力的影響時發(fā)現(xiàn)，連續(xù)30d每日攝入5.0g/kg或10.0g/kg大豆磷脂可有效改善實驗鼠的學習和記憶能力，即便大豆磷脂的每日攝入量為2.5g/kg的實驗鼠，其記憶能力也明顯高于對照組。Yang等[18]在對比研究不同大豆發(fā)酵制品對實驗鼠認知功能和血糖異常的改善作用時發(fā)現(xiàn)，由Bacillus Lichenifomis菌株制得的發(fā)酵大豆可有效防止老年癡呆模型鼠的病癥惡化，推斷大豆磷脂或大豆異黃酮可能在預防老年癡呆中發(fā)揮重要作用。Suzuki等[19]在研究大豆磷脂酰絲氨酸對老年鼠記憶損傷的影響時發(fā)現(xiàn)，給老年雄鼠持續(xù)口服60mg/kg大豆磷脂酰絲氨酸可有效改善實驗鼠的水迷宮逃脫表現(xiàn)，說明大豆磷脂酰絲氨酸對老年鼠的記憶損傷具有修復作用。Kato-Kataoka等[20]在研究大豆磷脂酰絲氨酸對日本老年人記憶功能改善的影響時也發(fā)現(xiàn)，受試對象在連續(xù)6個月每日服用300mg大豆磷脂酰絲氨酸后，其記憶功能得到明顯改善。由此可見，大豆磷脂對改善動物的學習和記憶能力、修復記憶損傷等方面具有重要作用，且這種作用呈現(xiàn)明顯的攝入劑量依賴性。

1.2 大豆異黃酮與預防老年癡呆

大豆異黃酮是廣泛存在于大豆及大豆制品中的一類具有類17-β-雌二醇結(jié)構(gòu)的多酚類化合物，因其具有雌激素樣活性，而被稱為植物雌激素[21]。大豆異黃酮因其對心腦血管疾病、癌癥、骨質(zhì)疏松等多種疾病具有重要的預防和治療作用而被認為是大豆中最重要的生物活性物質(zhì)之一[22-23]。近年來，隨著科學界對激素與防治老年癡呆關(guān)系的日益關(guān)注，大豆異黃酮在防治老年癡呆方面的應用逐漸成為研究熱點。畢建忠等[24]以大鼠為對象，在研究大豆異黃酮對老年癡呆模型鼠的認知功能及海馬組織N-甲基-D-天（門）冬氨酸2B（NR2B）受體表達的影響時發(fā)現(xiàn)，大豆異黃酮處理組的大鼠學習和記憶能力較模型組顯著提升，且高劑量組的改善作用更加明顯，與雌激素處理組的結(jié)果無顯著差異。說明大豆異黃酮具有類雌激素作用，可通過調(diào)控NR2B表達實現(xiàn)對大鼠學習和記憶功能的改善，且改善作用具有攝入劑量依賴性。孫晶等[25]在研究大豆異黃酮對老年癡呆模型大鼠認知功能及腦內(nèi)膽堿能系統(tǒng)的影響時發(fā)現(xiàn)，大豆異黃酮可以顯著提高海馬區(qū)膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（ChAT）活性，有效改善模型鼠的認知能力，推測通過調(diào)節(jié)ChAT活性可為臨床治療老年癡呆提供新的途徑和選擇。Xi等[26]以Aβ1-42（β淀粉樣肽1-42）構(gòu)建大鼠認知和記憶損傷模型，在給模型鼠連續(xù)14d灌胃大豆異黃酮后發(fā)現(xiàn)，大豆異黃酮對其記憶和認知損傷具有明顯修復作用，可維持腦Aβ平衡，同時可有效抑制血管炎癥細胞因子的活性，推測，大豆異黃酮對老年癡呆的防治機制可能與其對Aβ運輸和血管炎癥反應具有調(diào)節(jié)作用有關(guān)。由此可見，大豆異黃酮及其活性組分可通過多種方式對老年癡呆的發(fā)生進行干預和防治，對預防老年癡呆的發(fā)生發(fā)揮至關(guān)重要的作用，但目前其主要作用機制尚未探明，在今后的研究中有待進一步加強。

1.3 GABA與預防老年癡呆

GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的神經(jīng)遞質(zhì)，也是哺乳動物大腦中最重要的抑制性遞質(zhì)之一，在調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)疾病中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[27-28]。鄒美芬等[27]在對比老年癡呆患者和正常人血漿中氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)含量變化時發(fā)現(xiàn)，老年癡呆患者血漿中多種氨基酸濃度較正常對照組均有增加，其中GABA含量與對照組的差異存在高度統(tǒng)計學意義。Samakashvili等[29]在采用手性膠束電動色譜結(jié)合激光誘導熒光檢測法研究老年癡呆患者不同發(fā)病階段腦脊髓液中氨基酸含量變化時發(fā)現(xiàn)，4個不同階段患者腦脊髓中GABA含量均明顯高于對照組，且被確診為老年癡呆病患的第4期患者的GABA含量最高。孫正海等[30]在采用腦電超慢漲落圖技術(shù)研究老年癡呆患者腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的變化情況時發(fā)現(xiàn)，病患組腦內(nèi)的GABA含量較對照組顯著降低（p<0.05）。Jo等[31]研究發(fā)現(xiàn)，源于反應性星形膠質(zhì)細胞的GABA會造成老年癡呆模型鼠的記憶損傷，從而推測對星形膠質(zhì)細胞GABA的合成和釋放的選擇性抑制可以作為治療老年癡呆患者記憶損傷的有效策略。由此可見，GABA含量變化可能與老年癡呆的發(fā)生密切相關(guān)，但目前有關(guān)GABA含量變化與老年癡呆的關(guān)系及其作用機制的研究結(jié)論尚不統(tǒng)一[31]，分析其原因，可能與受試對象、檢測手段、樣品來源不同等多種因素有關(guān)，有待加強和開展更為深入的研究。

2 萌芽在改善大豆營養(yǎng)品質(zhì)方面的應用

萌芽是大豆從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)向活躍狀態(tài)的重要生理過程，在此過程中，大豆種子中發(fā)生復雜的生理生化變化，酚類、氨基酸類、蛋白質(zhì)及維生素等多種營養(yǎng)及生物活性物質(zhì)均會發(fā)生相應變化[32]。Wang等[33]分別以3個大豆品種（ZH13、ZH30、ZH42）為對象，在研究大豆萌芽過程中GABA、大豆異黃酮及抗氧化活性變化時發(fā)現(xiàn)，ZH42、ZH13和ZH30 3個大豆品種經(jīng)發(fā)芽后其大豆異黃酮含量均較對照組明顯升高，升高比例分別為86.3%、81.0%和42.3%，其中ZH13的GABA含量在發(fā)芽5d時顯著升高，其含量較對照組增加36.7倍，從而推測ZH13可作為開發(fā)營養(yǎng)及功能食品的潛在原料。都啟晶等[34]在研究發(fā)芽對大豆主要生物活性物質(zhì)及抗氧化性影響時也發(fā)現(xiàn)，發(fā)芽期間大豆異黃酮含量在芽長為3cm時達到最高，較之未發(fā)芽前增加17.28%，維生素C含量隨著芽長的增長而逐漸增加。Huang等[35]在研究萌芽處理對大豆營養(yǎng)成分的影響時也發(fā)現(xiàn)，發(fā)芽3d的大豆中，GABA含量為未發(fā)芽大豆的10倍，異黃酮糖苷配基含量為未發(fā)芽大豆的7倍，皂苷含量為未發(fā)芽大豆的2倍。由此可見，萌芽可作為改善大豆營養(yǎng)品質(zhì)的重要手段之一[35]，而萌芽大豆可作為多種營養(yǎng)組分及生物活性物質(zhì)的重要來源，經(jīng)萌芽處理后，大豆中與老年癡呆防治密切相關(guān)的大豆異黃酮、GABA等多種生物活性物質(zhì)含量均會相應增加，對于開發(fā)預防老年癡呆相關(guān)的營養(yǎng)及功能食品具有重要意義。

3 展 望

隨著全球老齡化時代的來臨，老年癡呆患者數(shù)量逐年增加，相關(guān)醫(yī)療成本逐年上升，給社會帶來沉重醫(yī)療負擔。但有關(guān)老年癡呆的發(fā)病機理尚不明確，有效治療手段極度匱乏，因此如何通過飲食調(diào)節(jié)對老年癡呆進行及早預防成為未來預防罹患老年癡呆的主要手段。目前，國內(nèi)外在老年癡呆的發(fā)病機理及有關(guān)大豆磷脂、大豆異黃酮、GABA在預防老年癡呆的作用方面已經(jīng)開展了一些研究工作，但僅處于起步階段，缺乏系統(tǒng)性和全局性研究構(gòu)架。后續(xù)研究中，如何將基因組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學等多組學手段有效融合，對老年癡呆的發(fā)病機理進行系統(tǒng)梳理及探索，對大豆中主要營養(yǎng)物質(zhì)及生物活性物質(zhì)與老年癡呆預防的關(guān)系及其作用機理進行精準定位，并對大豆中更多潛在的抗老年癡呆功能因子進行挖掘，將成為本領(lǐng)域的主要研究方向和重點。

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Research progress on prevention of Alzheimer’s disease by soybean

FANG Fang，WANG Fengzhong

Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China

With the increase of aging population, the cases of Alzheimer’s disease（AD）increased year by year, which has become a major issue perplexing the entire world. Since no effective treatment is available for AD till now, the adjustment of diet structure is of great importance to the early prevention of AD. Soybean is one of the most important components of human diet. It has aroused great attention because it’s rich of bioactive substances that’s helpful to the early prevention of AD, such as soybean phospholipid, soybean isof avone, GABA, etc. In this paper, the research progress of preventive effects of major bioactive substances in soybean（soybean phospholipid, soybean isof avone and GABA）on AD and the effects of germination on improving soybean nutrition value was reviewed, in order to provide a theoretical basis for the prevention of AD and the application of soybean products in the AD prevention f eld.

soybean; Alzheimer’s disease; prevention

10.3969/j.issn.1674-0319.2017.04.007

方芳，副研究員，碩士生導師。研究方向：植物源食品功能活性物質(zhì)挖掘與代謝調(diào)控研究。E-mail：fangfang9992@126.com