5年生种植人参对小鼠学习记忆的影响

谢湘林，刘蕾，谢宇，方圣博，杜冰，睢大筼，刘宏雁*(.吉林大学药学院药理教研室,长春300;.吉林大学口腔医院修复科,长春300)

研究报告

5年生种植人参对小鼠学习记忆的影响

谢湘林1，刘蕾1，谢宇2，方圣博1，杜冰1，睢大筼1，刘宏雁1*
(1.吉林大学药学院药理教研室,长春130021;2.吉林大学口腔医院修复科,长春130021)

目的观察5年生种植人参原粉、水提物和醇提物长期应用对小鼠学习记忆的影响,为人参的食用提供实验依据.方法正常成年昆明小鼠140只,雌雄各半,体重18～22g,随机分为10组,即:对照组,5年生种植人参原粉小、中、大剂量(0.25、0.5、1.0g生药/kg)组,5年生种植人参水提物小、中、大剂量(0.25、0.5、1.0g生药/kg)组,5年生种植人参醇提物小、中、大剂量(0.25、0.5、1.0g生药/ kg)组,每组14只,连续灌胃给药3个月后进行东莨菪碱致学习记忆获得障碍实验.结果与模型组比较,人参醇提物大剂量小鼠第1天的到达平台潜伏期、游程有缩短的趋势,但无统计学意义,第4天的游程明显缩短(P〈0.05),其他指标无明显变化.人参原粉小、中、大剂量组,人参水提物小、中、大剂量组,人参醇提物小、中剂量组第1天至第5天到达平台的潜伏期、游程、朝向角、游泳速度无明显变化,第6天小鼠在1.5min内穿越平台的次数、穿越有效区的次数、平台停留距离、平台区的逗留时间、有效区停留距离、有效区停留时间、平台停留距离/总路程比、在平台区的逗留时间/总时间、有效区停留距离/总路程、有效区停留时间/总时间均无明显变化.结论长期食用5年生种植人参原粉、水提物及醇提物对小鼠东莨菪碱致学习记忆获得障碍无明显的改善作用.

五年生种植人参;食用;学习记忆;小鼠

人参为珍贵的中药材,其含有皂苷类、糖类、有机酸等多种成分,其中主要有效成分为人参皂苷和人参多糖[1].人参作用广泛,大量的研究结果显示人参对中枢神经系统、循环系统、内分泌等多种系统均有显著的药理作用[2～4].

大量的研究结果显示,人参有效成分及某些单体对学习记忆功能有明显的改善作用[5～7],但人参原粉及粗提物长期应用对学习记忆的影响未见相关报道,本研究预观察长期应用人参原粉、水提物、醇提物对小鼠学习记忆影响,为人参的食用提供实验依据.

1　材料与方法

1.1实验动物昆明小鼠140只,雌雄各半,体重18-22g.由吉林大学动物研究中心提供,批号:SCXK-(吉)2007-2003.动物于专用实验室内分笼饲养,自由摄食和饮水.

1.2实验药品及仪器实验用生晒参(5年生)产于吉林省抚松县.人参原粉系200目的细粉;人参水提物系两次水煎煮提取,过滤,浓缩,烘干得人参干粉末,提取率为40.09%,其中人参总皂苷含量约为0.99%,人参多糖含量为7.54%;人参醇提物系70%乙醇加热回流提取人参粗粉,过滤,浓缩,烘干得人参浸膏,提取率为30.8%,其中人参总皂苷含量约为2.33%,人参多糖含量为0.76%.上述三种实验药品均由长春中医药大学研发中心生物工程实验室提供,批号分别为:20101216、20110407及20110331;氢溴酸东莨菪碱注射液,国药控股沈阳有限公司长春分公司,批号:090801.Morris水迷宫装置为成都泰盟科技有限公司产品,自制跳台装置.

1.3实验方法将140只小鼠随机分为对照组,5年生种植人参原粉小、中、大剂量(0.25、0.5、1.0g生药/kg)组,5年生种植人参水提物小、中、大剂量(0.25、0.5、1.0g生药/kg)组,5年生种植人参醇提物小、中、大剂量(0.25、0.5、1.0g生药/kg)组.各组大鼠每天灌胃给药1次,连续3个月后,进行东莨菪碱致小鼠学习记忆获得障碍实验,实验期间继续给药.

水迷宫实验连续进行6天,前5天,在1、2、3、4象限四个不同的入水点,测定小鼠到达平台潜伏期、游程、朝向角及平均速度,第6天撤掉平台,测定小鼠在1.5min经过平台次数、经过有效区次数、平台停留距离、平台停留时间、有效区停留距离、有效区停留时间、平台停留距离/总路程、平台停留时间/总时间、有效区停留距离/总路程、有效区停留时间/总时间.每天给予东莨菪碱2mg/kg,20分钟后进行水迷宫实验.

2　结果

与模型组比较,人参醇提物大剂量小鼠第1天的到达平台潜伏期、游程有缩短的趋势,但无统计学意义,第4天的游程明显缩短(P<0.05),其他指标无明显变化.与模型组比,人参原粉小、中、大剂量组,人参水提物小、中、大剂量组,人参醇提物小、中第1天至第5天到达平台的潜伏期、游程、朝向角、游泳速度无明显变化,第6天小鼠在2min内穿越平台的次数、穿越有效区的次数、平台停留距离、平台区的逗留时间、有效区停留距离、有效区停留时间、平台停留距离/总路程比、在平台区的逗留时间/总时间、有效区停留距离/总路程、有效区停留时间/总时间均无明显变化,结果见表1～5.

表1　人参对成年小鼠水迷宫潜伏期的影响(s)

表1　人参对成年小鼠水迷宫潜伏期的影响(s)

*与模型组比较P<0.05,**P<0.01

组别例数1第1天第2天第3天第4天第5天对照组1141.97±32.33**14.35±10.64**9.82±4.40**8.72±3.69**8.34±3.35**模型组1193.72±22.2271.49±36.1553.69±34.3066.35±34.0351.74±31.17原粉小8102.58±19.8876.49±14.6961.10±42.3563.73±25.0847.82±23.45原粉中1096.32±27.4274.80±38.7472.53±39.6054.08±35.7536.20±37.50原粉大884.54±32.7248.06±30.5242.70±23.6343.90±27.1535.53±37.64水提物小881.30±26.0855.38±25.6667.84±34.8264.69±33.3150.65±40.04水提物中1085.39±26.0769.82±30.8164.92±36.7356.02±33.2652.61±40.00水提物大1085.83±21.1365.69±36.9261.60±40.4838.58±31.0462.56±39.15醇提物小893.07±25.0497.92±32.1673.52±33.9885.08±37.0565.35±37.42醇提物中1189.79±30.7672.83±31.1774.38±41.3573.32±32.8957.24±45.60醇提物大1074.27±29.7858.96±37.4944.35±32.5747.54±43.2556.30±35.99

表2　人参对成年小鼠水迷宫游程的影响(cm)

表2　人参对成年小鼠水迷宫游程的影响(cm)

*与模型组比较P<0.05,**P<0.01

组别例数第1天第2天第3天第4天第5天对照组11773.33±489.12**288.55±186.65**222.20±49.70**181.41±72.00**180.43±68.43**模型组111801.48±604.48 1366.33±734.34 1046.84±679.00 1344.05±807.24 1042.79±642.90原粉小81808.00±397.91 1543.09±306.41 1218.74±845.95 1326.19±454.90 1032.11±623.32原粉中101637.34±431.531398.70±67.581399.63±697.12 1029.09±615.50697.73±673.23原粉大81479.57±669.56923.71±552.98874.49±450.07859.64±559.61688.32±723.90水提物小81554.86±512.65 1191.17±503.21 1459.60±702.79 1429.82±768.82 1113.02±814.06水提物中101434.27±288.14 1095.38±386.35 1142.64±660.79965.52±593.93942.96±43.56水提物大101548.22±347.82 1279.27±584.12 1183.03±659.86846.03±573.181250.21±684.29醇提物小81495.90±459.61 1562.06±495.89 1350.38±568.56 1531.31±593.45 1213.74±616.34醇提物中111677.89±606.20 1402.02±542.63 1345.87±722.28 1420.73±590.97 1113.96±788.66醇提物大101360.50±6050.201021.48±508.27883.73±527.58701.12±506.45*1079.87±643.01

表3　人参对成年小鼠水迷宫朝向角的影响(°)

表3　人参对成年小鼠水迷宫朝向角的影响(°)

*与模型组比较P<0.05,**P<0.01

组别例数第1天第2天第3天第4天第5天对照组1145.13±22.3953.40±32.6238.54±28.1643.82±24.0140.83±21.24模型组1147.71±19.5042.69±16.5157.00±23.2151.59±21.7155.80±28.14原粉小849.87±33.1447.33±24.0947.58±24.2154.64±20.0337.68±13.01原粉中1044.68±26.6555.05±21.6541.59±17.7149.24±24.5541.70±15.94原粉大850.53±22.4057.09±26.4355.9±917.9759.46±19.8145.60±23.82水提物小841.98±19.7841.29±21.6750.11±17.8748.63±25.6444.52±22.75水提物中1049.51±18.3244.89±24.7843.7±320.5852.89±28.3349.17±28.84水提物大1056.99±14.6243.86±19.6152.22±22.3943.17±23.6155.04±25.87醇提物小861.93±14.5947.42±17.5962.54±22.0349.74±25.8045.52±20.68醇提物中1133.39±17.5153.47±17.0848.46±21.4852.201±9.8538.95±25.26醇提物大1046.71±21.7553.74±29.4149.33±20.9346.41±22.9851.08±25.50

表4　人参对成年小鼠水迷宫平均速度的影响(cm/s)

表4　人参对成年小鼠水迷宫平均速度的影响(cm/s)

*与模型组比较P<0.05,**P<0.01

组别例数第1天第2天第3天第4天第5天对照组1121.0±56.8621.32±6.3326.72±13.4120.72±3.8022.76±7.75模型组1119.6±84.8620.64±4.7121.94±4.1620.98±4.2721.96±5.36原粉小817.67±2.1421.15±3.2320.54±3.1622.50±6.0922.02±2.64原粉中1017.10±1.8018.89±2.6219.73±2.7320.15±4.9222.89±4.90原粉大817.70±3.7618.88±2.1320.45±2.5720.78±2.3922.50±3.98水提物小819.92±3.3122.20±2.5121.55±1.6122.66±2.8722.63±11.75水提物中1017.58±3.4018.45±5.3719.19±4.0318.23±3.8120.46±6.82水提物大1018.97±2.8220.40±2.6619.82±2.6825.85±13.6221.40±3.98醇提物小816.22±2.6217.35±3.6618.84±2.1019.23±3.9920.15±3.42醇提物中1118.24±1.7119.09±3.4318.69±3.2923.35±6.9522.13±4.29醇提物大1018.94±6.4219.54±4.2521.18±3.1718.80±6.4120.84±4.37

表5　人参对成年小鼠第6天水迷宫实验的影响

表5　人参对成年小鼠第6天水迷宫实验的影响

*与模型组比较P<0.05,**P<0.01

组别n经过平台次数经过有效区次数平台停留距离(cm)平台停留时间(s)有效区停留距离(cm)正常对照119.90±3.69*19.90±4.22*88.91±36.804.37±1.87774.5460±205.8002模型组115.45±4.7113.72±6.0554.85±54.102.80±2.99520.9671±384.2406原粉小83.12±3.449.37±6.8831.83±35.861.45±1.68331.1489±263.3315原粉中106.40±4.9716.40±8.3962.34±52.602.69±2.69520.6510±333.0155原粉大83.50±3.4610.12±5.1931.31±28.741.60±1.62326.6338±225.3414水提物小84.00±3.0213.62±8.5334.57±30.771.46±1.44416.0658±278.1003水提物中105.10±4.3312.90±7.7544.32±41.462.17±2.11447.0368±323.1549水提物大105.50±4.4514.70±9.3453.91±46.162.32±1.91495.3344±332.1806醇提物小81.75±2.869.00±6.1817.38±34.211.08±2.30293.7998±244.2904醇提物中115.90±5.4612.81±8.8858.90±57.822.94±2.88457.8216±363.5375醇提物大105.50±3.1015.60±4.5051.01±29.072.15±1.60538.4719±201.3847 Groupn有效区停留时间(s)有效区停留时间/总时间X100%正常对照1140.30±9.664.18±2.06*3.64±1.5536.89±14.54**33.66±12.95**模型组1125.91±22.241.95±2.082.33±2.5018.30±13.4917.37±13.18原粉小814.36±12.281.22±1.351.21±1.3912.75±10.7012.01±10.38原粉中1022.65±16.672.42±2.352.24±2.2320.16±15.0318.89±14.37原粉大817.57±16.851.48±1.581.33±1.3414.86±13.2314.65±14.02水提物小817.38±11.981.26±1.161.22±1.2015.31±10.9214.50±10.51水提物中1021.43±15.501.95±1.781.80±1.7619.27±13.9717.8713.39水提物大1022.03±14.552.06±1.671.93±1.5919.27±13.0718.40±12.76醇提物小814.58±13.780.81±1.570.90±1.9212.64±11.3312.53±11.51醇提物中1121.72±16.222.26±2.452.45±2.3917.57±14.3316.28±13.05醇提物大1024.29±13.402.09±1.671.79±1.3321.56±12.8420.26±12.24平台停留距离/总路程X100%平台停留时间/总时间X100%有效区停留距离/总路程X100%

3　讨论

东莨菪碱为M受体阻断剂,通过与M受体特异性结合,阻断乙酰胆碱作用,破坏了脑内的信息传递通路,使动物发生学习记忆获得障碍.水迷宫实验是考察动物定位航行能力及空间探索能力.

本研究结果显示长期食用人参原粉、水提物及醇提物,对小鼠胆碱系统损伤致获得性记忆障碍(定位航行能力及空间探索能力),无明显的改善.

人参有效成分、某些单体对学习记忆损伤有明显的改善作用[5～7],而本研究结果显示人参原粉、水提物及醇提物长期应用对东莨菪碱致学习记忆损伤无明显的改善作用,其原因是人参各种成分相互作用的结果,给药时间的影响,还是其他机制?人参原粉、水提物及醇提物长期应用对其他原因导致的学习记忆损伤的如何影响?这些都有待于进一步研究.

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The effect of Ginseng-5year on learning and memory in mice

XIE Xiang-lin LIU Lei FANG Sheng-Bo,DU Bing,SUI Da-yun,LIU Hong-Yan*
(Department of Pharmacology,School of Pharmacy,Jilin University,Changchun 130021,China)

Aim To observe the long-term effect of Ginseng-5year raw powder、aqueous extract and ethanol extract on learning and memory in mice to provide experimental basis for edible Ginseng.Methods 140 Kun Ming mice(70 male and 70 female,18-22g)were divide to 10 groups,normal group, Ginseng raw powder little,middle and large dose group(0.25,0.5 and 1.0g crude drug/kg),Ginseng aqueous extract little,middle and large dose group(0.25,0.5 and 1.0g crude drug/kg),Ginseng ethanol extract little,middle and large dose group(0.25,0.5 and 1.0g crude drug/kg),14 mice a group,do the learning and memory abilities experiment of acquisition impairment model mice induced by scopolamine after intragastric administration for 3 months.Result Compared with normal group,incubation period and run-length of Ginseng ethanol extract large dose group had a decreasing trend on the 1st day,but there was no statistical significance,and the run-length shortened on the 4th day(P〈0.05),at the same time other indicators have no obvious change.There was no obvious change in incubation period,run-length,orientation Angle and swimming speed betweenGinseng raw powder little,middle,large dose group,Ginseng aqueous extract little, middle,large dose group,Ginseng ethanol extract little and middle group on the 1st day to 5th day.There was no obvious change in the times of crossing the platform,times of crossing the effective area,distance in the platform,distance in the effective area,standing time in the platform, standing time in the effective area,the ratio of residence time in the platform area/total time,the ratio of residence time in the effective area/total time,the ratio of distance in the effective area/ total distance,the ratio of distance in the platform/total distance in 1.5min on the 6th day. Conclusion 5-year-Ginseng raw powder、aqueous extract and ethanol extract have not obvious effect on learning and memory abilities of acquisition impairment model mice induced by scopolamine for edible Ginseng.

5-year-Ginseng,edible,learning and memory,mice学习与记忆功能为脑的高级功能,是人类最具特色的生理特征之一,有良好的学习记忆功能,人类才能与外界多变的环境相适应,才能参加社会实践活动,才能认识和改造客观世界.

吉林省重大科技攻关项目,项目编号:10ZDGG013.

谢湘林,男,高级实验师,主要从事中枢药理研究.

刘宏雁,女,教授,主要从事中枢药理学研究.E-mail:hongyl@jlu.edu.cn.