咖啡渣提取物对老年痴呆模型小鼠学习记忆能力的影响

谭银丰 李永辉 张俊清 陈小武 廖小平

(海南医学院 海南省热带药用植物研究开发重点实验室，海南 海口 571199)

在目前形势下，积极的预防老年痴呆症成为对抗该病的重要途径。流行病学和实验研究表明，咖啡具有抗老年痴呆(AD)作用〔1～3〕。咖啡渣是生产咖啡粉过程中咖啡豆经高温高压水提取后剩余的副产品。咖啡作为世界三大饮品之一，生产过程中产生大量咖啡渣，有关咖啡渣的再利用，除了用作肥料与燃料外，也在积极探索从咖啡渣中提取油脂〔4〕、制取D-甘露糖〔5〕、开发抗氧化作用〔6〕等。前期研究表明咖啡渣乙醇提取物中含有三萜类化学成分，并对咖啡渣提取物的急性毒性与抗炎作用进行了初步研究。本文拟分析咖啡渣提取物是否具有与咖啡类似的抗AD作用，为咖啡渣的废物再利用开辟新途径。

1 材料与方法

1.1材料 清洁级18～22 g雌性昆明种小鼠，由长沙市开福区东创实验动物科技服务部提供(动物合格证号：HNACSDC20101587)。丙二醛(MDA)测试盒、超氧化物歧化酶(SOD)测试盒(南京建成生物工程研究所提供)。SMG-2型水迷宫(中国医学科学院药物研究所研制)。咖啡渣由海南力神投资股份有限公司提供。

1.2实验方法 供试样品制备将生产速溶咖啡后剩余的咖啡渣烘干，称取3份，每份800 g，分别加入30%乙醇、60%乙醇、90%乙醇各6 000 ml加热回流提取2 h，过滤，再分别加入4 000 ml原浓度乙醇提取2 h，过滤，合并2次滤液。回收乙醇，提取物浓缩至浓稠状。30%乙醇提取物(30ECT)、60%乙醇提取物(60ECT)、90%乙醇提取物(90ECT)得率分别为：3.20%、68.75%、26.65%。

1.3对三氯化铝、D-半乳糖诱导小鼠痴呆模型影响〔7〕取18～22 g雌性昆明种小鼠120只，每组10只随机分为12组，分别为空白组、模型组、阳性对照药组、30ECT 3个不同剂量组、60ECT 3个不同剂量组、90ECT 3个不同剂量组。实验动物正常饮食饮水，12 h明暗交替饲养适应3 d后，按10 mg·kg-1·d-1灌胃给予蒸馏水配置的1 mg/ml AlCl3，同时腹腔注射生理盐水配置的24 mg/ml D-半乳糖120 mg·kg-1·d-1,空白组灌胃给予相同体积的自来水，腹腔注射相同体积生理盐水，连续7 w。腹腔注射后第25天开始灌胃给予相应剂量受试药物，阳性对照组灌胃给予盐酸多奈哌齐10 mg·kg-1·d-1,持续给药24 d。给药结束后进行方形水迷宫试验，具体方法如下：正式实验前2 d，每天训练各组小鼠3次，训练小鼠从SMG-2型方形水迷宫起点逃避水面游泳达到终点楼梯。方形水迷宫自动记录小鼠进入各盲端的错误次数与到达终点时间(潜伏期)。第3天进行正式实验，每组小鼠测试2次，取平均错误次数和平均潜伏期。完成方形水迷宫实验后的小鼠，经摘眼球取血，4 000 r/min离心10 min，取血清，测小鼠血清中MDA、SOD含量。剥离小鼠大脑，用4%甲醛溶液固定。

表1 咖啡渣对痴呆模型小鼠记忆能力的作用±s,n=10)

2 结 果

与空白组相比，模型组小鼠水迷宫测试的潜伏期和错误次数明显增加，与模型组比较，多奈哌齐、30ECT能同时降低小鼠方形水迷宫实验潜伏期及错误次数，其他咖啡渣醇提物均能减少小鼠水迷宫测试错误次数，说明咖啡渣乙醇提取物具有潜在的抗老年痴呆作用。各供试药组小鼠血清SOD、MDA含量与模型组无显著差异，说明啡渣30EcT、60ECT、90ECT可能不是通过抗氧化作用产生抗老年痴呆作用。见表1，表2。

表2 咖啡渣对痴呆模型小鼠血清MDA含量、SOD活性影响±s,n=10)

3 讨 论

铝是公认导致罹患老年痴呆的重要环境因素之一,Al3+促进脂质过氧化〔8〕，使SOD减少,增强铁催化的活性氧类(ROS)自由基的生成和脂质过氧化过程〔9〕,使神经细胞膜损伤，促使β-淀粉蛋白(Aβ)聚合，抑制蛋白磷酸酯酶活性，促进微管相关蛋白 (Tau)异常磷酸化，继而促进神经元纤维缠结(NFT)的形成〔10〕。腹腔注射D-半乳糖经小鼠代谢后产生O2-和H2O2，引起小鼠氧自由基损伤，导致AD模型形成。

本研究表明，咖啡渣的乙醇提取物具有增强AD小鼠学习记忆能力，其中以30%乙醇提取物效果最好。本研究按文献方法〔11〕测定痴呆模型小鼠血清中SOD、MDA含量，提示老年痴呆模型小鼠血清中MDA含量变化并不敏感，测定脑组织中SOD、MDA含量变化更能反映痴呆小鼠的过氧化产物代谢状况。

4 参考文献

1Arendash GW,Moric T,Cao CH,etal. Caffeine reverses cognitive impairment and decreases brain amyloid-β levels in aged alzheimer disease mice〔J〕.J Alzheimer Dis,2009;17(6):661-80.

2Cao CH,John R,Lin XH,etal.Caffeine suppresses amyloid-β levels in plasma and brain of Alzheimer’s disease transgenic mice〔J〕.J Alzheimer Dis,2009;17(6):681-97.

3Arendash GW,Cao CH.Caffeine and coffee as therapeutics against alzheimer’s disease〔J〕.J Alzheimer Dis,2010;20(增刊suppl):S117-26.

4陈祎平，林昭华，梁振益，等.咖啡渣油脂的提取及其脂肪酸组成研究〔J〕.食品科技，2005；12(12)：84-6.

5黄广明，陈祎平，王 默.咖啡渣制取D-甘露糖工艺中水解条件对糖的收率的影响〔J〕.海南大学学报自然科学版，2002；20(3)：236-9.

6潘文洁，黄晓东，张 玲.咖啡渣提取物抗氧化性及其协同效应的研究〔J〕.食品工业科技，2008；29(11)：130-2.

7Sun ZZ,Chen ZB,Jiang H,etal.Alteration of Aβ metabolism-related molecules in predementia induced by AlCl3 and D-galactose〔J〕.AGE,2009;31(4):277-84.

8Khanna P,Nehru B.Antioxidant enzymatic system in neuronal and glial cells enriched fractions of rat brain after aluminum exposure〔J〕.Cell Mol Neurobiol,2007;27(7): 959-69.

9Takada J,Kaneko N,Yasui H,etal.Memory deficit inmice administered aluminum-malt late complex〔J〕.Biometals,2006;19(1): 83-9.

10Makesbery WR.Aluminum and Alzheimer’s disease〔J〕.Clin Neurosci,1993;1(2):212-8.

11李 菲，郭 蕾，乔之龙.补肾益智汤对老年痴呆模型大鼠治疗作用的实验研究〔J〕.时珍国医国药,2010;21(2)：315-7.