李 迅,陳 濤
(1.華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬武漢中心醫(yī)院 檢驗科,武漢430014; 2.中國科學院 武漢病毒研究所,武漢 430071)
我國擁有豐富的油料資源,利用特種油料生產(chǎn)的功能性食用油含有豐富的不飽和脂肪酸和多種生理活性物質(zhì),具有很高的營養(yǎng)價值。依靠特種油料開發(fā)的食用油品種繁多,但對于某些特定的營養(yǎng)成分,尤其是ω-3系的二十二碳六烯酸(DHA)多不飽和脂肪酸,含量很少[1]。DHA是大腦皮層的主要脂肪酸,占人體大腦皮層的20%,是大腦皮層中不可缺少的基本組成物質(zhì)。DHA對人體健康有著特殊的功能,被譽為“腦黃金”。一般魚油中DHA的含量很少,而深海魚油中所含的DHA是魚長期食用含有DHA的藻類在脂肪中積累的[2]。應用生物工程技術可以通過海洋微藻合成DHA,現(xiàn)已從培養(yǎng)的微藻中生產(chǎn)出DHA藻油[3]。
阿爾茨海默病是一種漸進性神經(jīng)退化失調(diào)癥,阿爾茨海默病患者的病理改變?yōu)樯窠?jīng)元缺失、神經(jīng)纖維纏結(jié)(NFTs)和老年斑(SP)的出現(xiàn)。阿爾茨海默病的發(fā)病機制復雜,目前較能被接受的病理為膽堿能缺失學說,該學說認為阿爾茨海默病患者大腦內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)——乙酰膽堿(ACh)的缺失是致病的關鍵原因[4]。乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì),能特異性作用于各類膽堿受體。乙酰膽堿對記憶力十分重要,如果大腦缺乏這種物質(zhì),大腦就無法儲存新信息(記憶),無法正常運轉(zhuǎn)。研究表明,乙酰膽堿在大腦皮層內(nèi)含量增加與阿爾茨海默病癥狀改善明顯相關[5]。
DHA藻油對阿爾茨海默病有較好的預防作用[6]。DHA藻油不僅為人體提供營養(yǎng)元素,還可延緩阿爾茨海默病和防治心腦血管疾病[7]。本文以花生營養(yǎng)調(diào)和油、DHA藻油及微生物ARA油調(diào)配,飼喂SD大鼠,檢測其腦組織的乙酰膽堿水平,研究DHA藻油對SD大鼠大腦皮層的影響,以期為DHA藻油的開發(fā)利用提供參考。
SD大鼠,來源于湖北省實驗動物研究中心,采用18個月中老年SD大鼠(相當于人類年齡60歲左右)。
花生營養(yǎng)調(diào)和油來源于油谷生物科技(南京)有限公司,由花生油、核桃油、亞麻籽油、橄欖油等植物油組成?;ㄉ鸂I養(yǎng)調(diào)和油脂肪酸組成為棕櫚酸10.5%、硬脂酸3.30%、油酸40.9%、亞油酸29.9%、α-亞麻酸6.52%、ARA 0.89%、DHA 1.07%,其ω6/ω3約為4∶1,符合《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入值》中建議的推薦值。
DHA藻油(DHA含量40%)、微生物ARA油(ARA含量40%),由嘉必優(yōu)生物技術(武漢)股份有限公司提供。
科研用大鼠乙酰膽堿檢測試劑盒(南京金益柏),UV-2550 型分光光度計(日本島津),MK3酶標儀(Thermo),MK2洗板機(Thermo),BY-LR320型低速離心機(白洋),旋渦VORTEX 2混勻器(IKA),移液器(Thermo),37℃恒溫水浴箱等。
1.2.1 動物試驗
將SD大鼠在室內(nèi)分籠飼養(yǎng),觀察其正常,進行試驗。將SD大鼠分為5組,每組7只,將花生營養(yǎng)調(diào)和油、DHA藻油、微生物ARA油按表1調(diào)配,灌胃大鼠,每只灌胃劑量3 mL/d,連續(xù)8周,每周5 d(周六、周日除外),每天按養(yǎng)鼠標準提供普通飼料。
表1 SD大鼠的分組
1.2.2 乙酰膽堿水平的測定
采用水合氯醛對大鼠實施麻醉后處死斷頭,迅速開顱取出腦組織并稱重,在冰浴條件下用勻漿器勻漿,用0.9%生理鹽水稀釋配成10%的勻液,放入離心機于3 500 r/min離心10 min,取上清液,4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
根據(jù)酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)原理按照乙酰膽堿檢測試劑盒測定乙酰膽堿水平。以乙酰膽堿標準品550 nm處的OD值(x)為橫坐標,乙酰膽堿標準品的質(zhì)量濃度(y)為縱坐標,繪制標準曲線,并得到回歸方程為y=1 158.9x-122.53(R2=0.997 6)。
乙酰膽堿水平=乙酰膽堿的質(zhì)量濃度/蛋白定量
1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計
從表2可以看出,陰性對照組與治療低、中、高劑量組和陽性對照組的乙酰膽堿水平有極顯著差異,而陽性對照組與治療低、中、高劑量組之間也存在極顯著差異。陰性對照組乙酰膽堿水平最低,為29.47 μg/mg,陽性對照組最高,為159.05 μg/mg,治療組乙酰膽堿水平從低到高依次為治療低劑量組、治療中劑量組、治療高劑量組,與DHA藻油添加量呈正相關。
表2 SD大鼠腦組織乙酰膽堿水平的比較 μg/mg
阿爾茨海默病誘發(fā)病因多樣,已形成膽堿能假說[8]、淀粉樣蛋白假說[9]等多類學說。阿爾茨海默病患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)膽堿神經(jīng)功能明顯下降,并且其臨床癥狀的嚴重程度和膽堿能系統(tǒng)的活性密切相關,這是膽堿能假說的核心[10]。乙酰膽堿是人類記憶的痕跡,膽堿能系統(tǒng)受損,則全面影響人類的學習和記憶等功能[11]。而阿爾茨海默病患者膽堿能缺陷,膽堿能神經(jīng)元丟失,膽堿能相關合成酶活性降低,乙酰膽堿的合成、存儲以及釋放減少,且乙酰膽堿受體數(shù)目減少,這些都使其產(chǎn)生學習、記憶、認知方面的多種障礙[12-14]。
本文通過以上試驗結(jié)果可以得出,添加DHA藻油的花生營養(yǎng)油調(diào)和可以提高中老年SD大鼠腦組織中的乙酰膽堿水平,而且隨著DHA藻油的添加量增加,乙酰膽堿水平升高,這在一定程度上能夠提高中老年SD大鼠的記憶能力,延緩智力下降,說明DHA可以延緩大腦細胞的凋亡,對預防阿爾茨海默病有著重要的作用。
通過檢測SD大鼠腦組織乙酰膽堿水平,研究DHA藻油與阿爾茨海默病的相關性。結(jié)果表明,灌胃含有DHA藻油的花生營養(yǎng)調(diào)和油可使中老年SD大鼠腦組織中乙酰膽堿水平上升,且DHA藻油添加量與乙酰膽堿水平呈正相關,各治療組與陰、陽性對照組比較差異極顯著(P<0.01),從而推測DHA藻油對阿爾茨海默病患者的癥狀有一定改善作用。