茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力影响的初步研究

李睿思++杨永建++陈征燕++赵秀丽

摘 要：茶对人体具有降三高、减肥、提神、防老年痴呆症等功效。然而学校大多数同学在口渴的情况下选择喝茶叶水人数比例只占12.3%。因此，研究喝茶可能提高记忆能力、饮茶是否对青少年智力发展具有帮助具有意义。本文通过3项实验，分别分析了不同配比的茶叶浸提液中茶多酚的含量测定，不同加工方式的茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力的影响，不同浓度的茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力的影响，最终喝茶对青少年智力发展具有一定作用的结论。

关键词：茶叶浸提液；小鼠；学习；记忆能力；影响

中图分类号：R944.26 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160832075

绪论

资料[1-2]表明，长期饮用碳酸饮料容易引起肥胖、糖尿病、骨质疏松等症。通过调查问卷方式了解到在口渴情况下大多数同学是喝白开水，喝茶叶水（简称喝茶）比例只有12.3%。茶，是中华民族的举国之饮，中国几千年的饮茶史，足以证明饮茶的重要性。有资料[3]表明，茶叶中有益的成份主要是茶多酚和茶多糖，喝茶对人体有许多益处：如降血糖、降血压、降血脂，可减肥、提神等，还可以防老年痴呆症。

老年痴呆症的症状之一是渐进式记忆障碍，而记忆能力是智力的重要组成，对学习能力影响非常大。青少年时期是一个人智力发展的高峰期，在国家提倡大健康的背景下，饮茶能否对青少年智力发展提供有益的帮助，这是值得研究的问题。通过查阅文献，相关研究资料很少。因此决定建立“茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力影响的初步研究”课题，对该问题进行研究。

1 材料和方法

课题组从2015年9月—2016年2月，利用课余、节假日，进行了以下3项实验研究，分别是不同配比的茶叶浸提液中茶多酚含量的测定、不同加工方式的茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力的影响、不同浓度的茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力的影响。

1.1 实验1

不同配比的茶叶浸提液中茶多酚含量的测定

1.1.1 实验材料

本实验材料采用按制造工艺分类的茶叶，即红茶和绿茶，采用市场上常见的品牌和产地茶叶。实验使用的绿茶为一级的龙井茶，产地是浙江杭州钱塘产区，产品标准号为GB/T18650 ，厂商是杭州忆江南茶业有限公司；红茶则为一级大红袍，原料产地为云南临沧，而产地则是福建漳州，产品标准号为GB/T13738.2，厂商是漳州天福茶业有限公司。另外，本次实验还用到了购买于上海金穗生物科技有限公司的茶多酚标准品（含量≥98%）、 KMnO4溶液、3moL/L H2SO4溶液、邻二氮菲亚铁指示剂（0.025moL/L）等。

1.1.2 实验样品配置

茶叶浸提液配比时，统一使用75mL的沸水，通过控制茶叶的重量来提取不同浓度的茶叶浸提取液。具体是分别将0.75g、0.83g、0.94g、1.07g、1.25g、1.50g、1.88克、2.50g、3.75g、7.50g的茶叶放入75mL的沸水中浸泡10min，得到配比为1：100、1：90、1：80、1：70、1：60、1：50、1：40、1：30、1：20、1：10的浸提液。

1.1.3 实验方法

在本次实验中主要采用的是高锰酸钾滴定法[5]，用于测定各样品中茶多酚的含量。

1.2 实验2

不同加工方式的茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力的影响

1.2.1 实验材料

本次实验使用的动物是ICR雄性小鼠，鼠龄3周（浙江省医学科学院实验动物中心购得，许可证号：scxk（浙）2008-0033），饲料是由浙江省实验动物饲料生产基地、浙江省实验动物中心共同制造的，执行标准为GB14924-2001。另外，垫料是经121℃、30min高压蒸汽灭菌木质刨花，浙江省医学科学院实验动物中心购得，绿茶和红茶与实验一的相同。

1.2.2 实验分组

实验分为3组，分别为：对照1组——小鼠11只，饮用水为去氯自来水（存放24h后自来水）；绿茶组——小鼠15只，饮用水为配比1：30的绿茶浸提液；红茶组——小鼠15只，饮用水为配比1：30的红茶浸提液。3组小鼠其它生活条件相同。根据文献[4]和人们的喝茶习惯，本实验采用配比为1：30的茶叶浸提液。

1.2.3 实验方法

1.2.3.1 观察法

观察法主要指的是在学校实验室，小鼠自由摄食，饮水，饲养观察35d，每天观察小鼠活动情况，记录小鼠饮水量，摄食量，每周称量小鼠体重。

1.2.3.2 Morris水迷宫实验

在饲养35d后，小鼠在水迷宫实验室适应3d，进行Morris水迷宫实验。实验分为“定位航行”和“空间搜索”2部分，定位航行实验4d，每天记录小鼠潜伏期；空间搜索实验1d，记录小鼠穿越平台次数和Ⅰ象限的时间，通过这些数据来测试小鼠的学习记忆能力。

1.2.3.3 生化指标检测

水迷宫实验结束后，解剖小鼠，提取脑组织，检测脑组织丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）的活性。主要包括MDA含量测定和SOD活性测定，其中MDA含量测定主要采用的是硫代巴比妥酸（TBA）法[6]，操作步骤按MDA测定试剂盒说明操作，而SOD活性测定则是采用WST-1法[7]，按SOD测试盒说明操作。

1.3 实验3

不同浓度的茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力的影响

1.3.1 实验材料

本实验采用的实验材料与实验二的相同

1.3.2 实验分组为

对照2组——10只，饮用水为去氯自来水（存放24h后自来水）；绿茶组（1：10）——10只，饮用水为配比1：10的绿茶浸提液；绿茶组（1：30）——10只，饮用水为配比1：30的绿茶浸提液；绿茶组（1：100）——10只，饮用水为配比1：100的绿茶浸提液；红茶组（1：10）——10只，饮用水为配比1：10的红茶浸提液；红茶组（1：30）——10只，饮用水为配比1：30的红茶浸提液；红茶组（1：100）——10只，饮用水为配比1：100的红茶浸提液。

7组小鼠其它生活条件相同。且根据实验一的结果，配比为1：10的茶叶浸提液中茶多酚的含量约为1：30的一倍，而配比为1：100的茶叶浸提液中茶多酚的含量约为1：30的50%，故本实验采用这3个配比。

1.3.3 实验方法

进行Morris水迷宫实验，在学校实验室饲养56d后，进行水迷宫实验；进行自主活动实验，这主要反映小鼠心理紧张程度。水迷宫实验结束后，进行自主活动实验，自主活动箱模拟夜晚情景，分别将每只小鼠单独放入测试箱中，打开风扇、日光灯和摄像机开关。实验总时间为8min，小鼠熟悉环境3min，测定自主活动5min。仪器自动记录每只小鼠总活动路程、总活动时间、在测试箱中央区域活动的路程（中央活动路程）、在测试箱中央区域活动和停留总时间（中央活动和停留总时间）、在中央区域活动的时间（中央活动时间）、在4个边上活动和停留的总时间（边上活动和停留总时间）、在4个边上活动的时间（边上的活动时间）7项数据，再人工记录小鼠排便粒数；检测生化指标。自主活动实验结束后，解剖小鼠，提取脑组织，检测脑组织乙酰胆碱脂酶（ACh）[8]的活性、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）的活性。

2 研究结果

2.1 不同配比茶叶浸提液中茶多酚的含量

采用高锰酸钾滴定法测定茶叶浸提液中茶多酚的含量，通过观察实验现象可以发现：不论是绿茶还是红茶，随着茶叶量的增加，茶叶浸提液中茶多酚的含量增加；2种茶叶相比，绿茶浸提液中茶多酚的含量高于对应配比的红茶浸提液中茶多酚的含量。

2.2 不同加工方式的茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力的影响

2.2.1 日常记录情况

要进行摄食量的比较。通过观察各组小鼠平均每只每天的摄食量可以发现：绿茶组与红茶组在摄食量上差别不大。与对照1组相比，第1周，绿茶组与红茶组的摄食量比对照1组稍多，之后几周均比对照1组稍少；进行饮水量的比较。实验表明：绿茶组和红茶组小鼠在饮茶水量上相差不大，且与对照1组的饮水量也相差不大；再比较体重。结果表明：与对照1组相比，前4周，绿茶组和红茶组小鼠的体重均大于对照1组，第5周趋向相同；进行茶多酚摄入量的比较。根据实验一结果和小鼠饮茶量、体重，可以发现：绿茶组小鼠的每天每克体重茶多酚摄入量（平均值）比红茶组多，2者随着小鼠的体重增加呈减少趋势，但每天每只小鼠的茶多酚摄入量增加。

2.2.2 水迷宫实验结果

潜伏期是小鼠从入水到找到水下隐蔽平台并站立于其上所需时间，它反映小鼠学习和记忆的能力。潜伏期越短，说明小鼠的学习和记忆能力越好。由Morris水迷宫定位航行实验的潜伏期结果可以发现：绿茶组小鼠与对照1组的潜伏期变化趋势大致相同，绿茶组小鼠的潜伏期总体上比对照1组短。红茶组在训练期间潜伏期一直呈下降趋势，且在第1天、第2天、第4天的潜伏期均比对照1组少。另外，穿越平台次数和Ⅰ象限时间（%）反映的是小鼠对原先平台空间位置记忆的保持能力。穿越平台次数越多、在Ⅰ象限时间（%）（原先平台所处的象限）越多，说明小鼠对原先平台位置记忆能力越好。而且绿茶组小鼠的穿越平台次数和在Ⅰ象限时间（%）均比对照1组多，红茶组小鼠停留在Ⅰ象限时间（%）比对照1组多。

2.2.3 生化指标检测

Morris水迷宫实验后，提取小鼠脑组织，检测脑组织丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）的活性，从机理上判定茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力的影响。检测结果如下表1。

从表1可知，与对照1组相比，绿茶组与红茶组小鼠的脑内MDA含量较低，p值均<0.01，存在显著性差异；绿茶组与红茶组小鼠的脑内SOD活性有所下降，但p值均>0.05，没有显著性差异。说明小鼠连续饮用红茶、绿茶浸提液均会降低脑内MDA含量，可能减少脑内神经元病理损伤、提高学习记忆能力。与绿茶组相比，红茶组小鼠的脑内MDA含量较低，且p=0.0021<0.01，存在极显著性差异。SOD活性有所下降，但p值>0.05，没有显著性差异。说明红茶浸提液可能对小鼠效果更好。

2.3 不同浓度的茶叶浸提液对小鼠学习记忆能力的影响

2.3.1 红、绿茶1：10配比组小鼠生存情况

配比为1：10实验组：小鼠每天每克体重茶多酚摄入量绿茶组为0.3152mg、红茶组为0.2087mg， 5d内死亡达70%、50%，结论提示高浓度的茶叶浸提液可能影响小鼠生存。

2.3.2 绿茶其它配比组实验结果

通过比较绿茶组（1：30）、（1：100）的茶多酚摄入量可以发现：2种不同配比的绿茶组、小鼠每天每克体重茶多酚摄入量（平均值）1：30实验组比1：100实验组多，2者随着小鼠的体重增加呈减少趋势。但每天每只小鼠的茶多酚摄入量增加。在水迷宫实验中，将饲喂8周后的小鼠进行Morris水迷宫实验，测试小鼠的学习记忆能力。

由“绿茶组”Morris水迷宫定位航行实验的潜伏期结果可以发现到第5天时，绿茶组（1：100）的潜伏期有明显缩短，但各组小鼠之间没有显著性差异；本实验通过记录Morris水迷宫空间搜索实验的穿越平台次数和Ⅰ象限时间（%）发现：绿茶组（1：100）、（1：30）的穿越平台的次数与对照2组相比，p值<0.05，存在显著性差异；绿茶组（1：100）穿越平台的次数最多，结论提示饮用配比为1：100的绿茶浸提液可能效果更好。另外，通过观察“绿茶组”自主活动实验结果可以得出：自主活动实验的各项指标没有同一性变化趋势，且各组之间p值均>0.05，没有显著性差异；在进行生化指标检测时，Ach含量是考察学习记忆能力的重要指标，小鼠脑内Ach含量升高，会增强学习记忆能力。小鼠脑内MDA含量降低、SOD升高，抗氧化作用增强，也可能会增强小鼠学习记忆能力。由“绿茶组”小鼠脑组织生化指标检测结果如图2表示。

从表2可以得出：绿茶组（1：100）小鼠脑中的乙酰胆碱脂酶（ACh）的活性最高，与对照2组相比，p值<0.01，存在极显著差异；绿茶组（1：100）、绿茶组（1：30）小鼠脑中的丙二醛（MDA）的含量较低，与对照2组相比，p值<0.05，存在显著性差异。

2.3.3 红茶组

通过观察红茶组（1：30）、（1：100）的茶多酚摄入量曲线可以发现2种不同配比的红茶组、小鼠每天每克体重茶多酚摄入量（平均值）1：30实验组比1：100实验组多，2者随着小鼠的体重增加呈减少趋势。但每天每只小鼠的茶多酚摄入量增加。在进行水迷宫实验时，通过观察“红茶组”Morris水迷宫定位航行实验的潜伏期结果表明：第4天，红茶（1：30）的潜伏期有明显缩短，有增强小鼠学习记忆能力的趋势，但各组之间无显著性差异。此外，通过观察“红茶组”Morris水迷宫空间搜索实验的穿越平台次数和Ⅰ象限时间（%）的结果可以发现：红茶组（1：30）的穿越平台的次数最多，但各组之间相比，p值均>0.05，没有显著性差异。在I象限时间（%）中，红茶组（1：100）最多，与对照2组相比，p值<0.05，存在显著性差异，所以红茶组Morris水迷宫实验综合结论：红茶（1：100）、（1：30）配比的浸提液均有可能提高小鼠的学习记忆能力，配比为1：100的红茶浸提液可能效果更好。另外，本次实验对“红茶组”自主活动实验的结果进行了详细的分析，通过对比实验结果发现，自主活动实验的各项指标对心理紧张程度不一致，且各组小鼠之间p值均>0.05，没有显著性差异，说明小鼠连续饮用不同浓度的红茶浸提液对心理紧张程度没有相关性。进行“红茶组”脑的生化指标检测，结果如表3所示。

从表3可以得出：红茶组（1：30）小鼠脑中的乙酰胆碱脂酶（ACh）的活性最高，与对照2组相比，p值<0.01，存在极显著差异；与红茶组（1：100）相比， p=0.0048<0.01，存在极显著性差异。结论表明，小鼠饮用配比为1：30的红茶浸提液更有利提高学习记忆能力。

3 结论

经过3组实验，可以发现：随着茶叶量的增加，浸提液中茶多酚的含量会随之增加，绿茶增加的量会高于红茶，实验二说明小鼠连续饮用茶叶浸提液可能有利于身体的发育，提高小鼠的学习记忆能力，绿茶与红茶没有明显差异；实验三则表明高浓度的红茶、绿茶浸提液均会影响小鼠生存，浓度为1：100配比的红茶、1：30配比的绿茶浸提液均有可能提高小鼠的学习记忆能力，但对心理紧张程度无相关性，饮用配比为1：30的红茶浸提液、配比为1：100的绿茶浸提液可能效果更好。

参考文献

[1]秦锋，儿童糖尿病主因为多喝碳酸饮料，都市快报[N].http：//www.sina.com.cn.2004-2-23.

[2]鸣文，常喝碳酸饮料会导致骨质疏松吗？ [J].中国保健食品，2015（7）.

[3]张胜利，阳桂园.花草茶与传统茶的茶汤成分研究[J].安徽农业科学，2008（35）：155552-15553.

[4]曹丹.不同时间给予大红袍水提物对小鼠急性酒精性肝损伤的影响[J].茶叶科学，2013（4）：289-294.

[5]袁勇，张素芳.邻二氮菲亚铁指示剂法测定茶叶中茶多酚的含量[J].食品科学，2008（39）：403-405.