徐红艳，包怡红，刘富国，于阳阳

（1.东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨150040；2.延边大学农学院，吉林延吉133000）

东北山核桃仁油增强小鼠学习记忆能力的研究

徐红艳1，2，包怡红1，*，刘富国1，于阳阳1

（1.东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨150040；2.延边大学农学院，吉林延吉133000）

研究东北山核桃仁油（Juglans mandshurica oil，JMO）促进小鼠学习和记忆能力的影响。将雄性健康昆明种小鼠40只，随机分为4组，即对照组（Control）、山核桃仁油低、中、高剂量组（Low、Middle、High）。Low、Middle、High剂量组分别灌胃山核桃仁油5、10、20mL/kg bw·d；对照组灌胃生理盐水，连续灌胃30d。第31d开始，进行跳台实验和水迷宫实验。结果山核桃仁油组小鼠跳台被动回避的潜伏期明显延长，记忆巩固成绩中中剂量组与对照组比较差异显著（P＜0.05）；小鼠到达水迷宫终点的时间和错误次数明显减少，中剂量组与对照组比较差异显著（P＜0.05）。研究表明，东北山核桃仁油能明显提高小鼠跳台被动回避反应能力和水迷宫空间辨别的学习记忆能力，具有明显促进小鼠学习和记忆能力的作用。

东北山核桃仁油，小鼠，学习记忆

山核桃（Juglans mandshurica）又名胡桃楸、核桃楸、小核桃，为胡桃科胡桃属落叶乔木。东北山核桃主要分布于东北的小兴安岭、完达山脉、长白山区及辽宁东部，在大兴安岭林区东南部也有少量分布。东北山核桃仁即为东北核桃楸种子的果仁部分，其营养价值很高，被誉为“世界四大干果之一”，含有较高的蛋白质和油脂，以及多种维生素、氨基酸和钙、铁、磷等多种微量元素，其油脂中的脂肪酸组成，以不饱和脂肪酸为主。《神农本草经》记载，核桃久服可轻身益气，是延年益寿的上品。长期以来，中医早已肯定核桃仁的食疗价值，认为它有多种疗效，而核桃形似人脑，“以形补形”，加上丰富的蛋白质和磷，被称为“补脑”食物。但目前对山核桃仁多集中于营养成分的研究[1-2]，而对其功能作用尤其是对东北山核桃仁生物学功能特性的研究少有报道。本实验以东北山核桃仁为原料，经超临界CO2萃取技术制备山核桃仁油，并对其改善小鼠学习和记忆能力方面进行了研究，旨在为东北山核桃的综合开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

东北山核桃 由黑龙江省牡丹江地区林业局提供，当年采摘的山核桃进行挑选，剔除霉烂、虫蛀等劣质果品，烘干、去壳得山核桃仁，再粉碎、过筛、低温烘干，经超临界CO2萃取脱油2次，制得山核桃仁油，贮存于4℃冰箱待用。设定超临界CO2萃取条件为：分离压力30MPa，分离温度40℃，萃取时间3.5h；实验动物 昆明种小鼠，雄性，体重（25±2）g，由黑龙江省哈尔滨市松北华宏养殖场提供。

LW-O型水迷宫仪，WX-Ⅱ型跳台仪 中国医学科学院药物研究所。

1.2 实验方法

1.2.1 跳台实验 健康的昆明种小鼠40只，适应性喂养一周后，随机分为4组，即：对照组（Control）、山核桃仁油低、中、高剂量组（Low、Middle、High）。低、中、高组分别灌胃山核桃仁油5、10、20mL/kg bw·d；Control组灌胃生理盐水。连续灌胃30d，每7d称体重，按体重调整灌胃量。第31d开始跳台实验，开始时先将小鼠放在反应箱中适应环境3min，然后立即通以36V的交流电，小鼠受到电击后，为逃避其反应是迅速跳上平台，而部分小鼠会再次或多次跳至铜栅上，当受到电击后又迅速跳回平台，如此训练5min，仪器自动记录每只鼠受电击的次数（错误次数），同时记录每只小鼠再次跳下铜栅的潜伏期，以此作为记忆获得的成绩。24h后在底部铜栅通电的情况下，先将小鼠放入反应箱中适应环境120s，然后记录第一次跳下的潜伏期和5min内的错误次数，以此作为记忆巩固的成绩。

1.2.2 水迷宫实验 实验分组及灌胃方法同跳台实验。连续灌胃30d，第31d开始水迷宫游泳训练，训练期间继续每天灌胃给样。水迷宫泳道水深15cm，水温控制在（25±1）℃。实验时，将小鼠放于泳道的起点处，同时开始计时，观察每只小鼠到达终点所需的时间以及出现错误的次数。实验分阶段进行，第一次的游程为水迷宫全程的1/3，以后逐步加长游程至水迷宫全程。第一次训练前将小鼠放在梯子附近，使其自动爬上，反复3次，以后每次训练前将小鼠放在梯子附近，使其自动爬上1次。最后计算各组记忆获得和记忆巩固的成绩。

1.3 数据处理和统计分析

采用SPSS11.50软件进行数据处理，各组之间的比较用单因素方差分析，结果以±s表示。

2 结果与分析

2.1 跳台实验

跳台实验中，各组小鼠被动回避的潜伏期和错误次数结果见表1。

由表1可以看出，记忆获得成绩中，与对照组相比，JMO低、中、高三个剂量组小鼠的错误次数均低于对照组，中、高剂量组的潜伏期延长；记忆巩固成绩中，与对照组相比，JMO中剂量组的潜伏期具有显著性差异（P＜0.05），JMO低、中、高三个剂量组小鼠的错误次数均低于对照组。记忆巩固成绩与记忆获得成绩相比，JMO低、中、高三个剂量组小鼠的错误次数都相应减少，说明JMO具有提高小鼠记忆能力的作用。随着实验的进行，发现高剂量组小鼠摄食量明显低于其他剂量组，主要是由于摄入了过多的油脂所致，从而影响了小鼠摄入营养的平衡，导致机体内脂质代谢异常和某些生理机能下降，这可能是高剂量组小鼠的跳台被动回避反应能力不及中剂量组的主要原因。

表1 山核桃仁油对小鼠跳台被动回避反应能力的影响（±s，n=10）Table 1 Effect of JMO on the capability of passive avoidance response of mice in pumping platform experiment（±s，n=10）

表1 山核桃仁油对小鼠跳台被动回避反应能力的影响（±s，n=10）Table 1 Effect of JMO on the capability of passive avoidance response of mice in pumping platform experiment（±s，n=10）

注：*p＜0.05，与对照组相比差异显著；表2同。

项目 组别 潜伏期（s） 错误次数（5min内）记忆获得对照组 141.20±30.99 1.40±0.40低剂量组 139.80±69.69 1.20±0.45中剂量组 160.40±58.46 0.60±0.24高剂量组 152.00±47.42 1.00±0.37记忆巩固对照组 144.80±49.71 1.20±0.58低剂量组 185.80±58.18 1.00±0.35中剂量组 279.80±23.53* 0.50±0.22高剂量组 217.15±22.27 0.90±0.33

2.2 水迷宫实验

水迷宫实验中，各组小鼠的到达终点时间和错误次数结果见表2。

表2 山核桃仁油对小鼠水迷宫实验学习和记忆成绩的影响（±s，n=10）Table 2 Effect of JMO on the capability of space identification of mice in water maze experiment（±s，n=10）

表2 山核桃仁油对小鼠水迷宫实验学习和记忆成绩的影响（±s，n=10）Table 2 Effect of JMO on the capability of space identification of mice in water maze experiment（±s，n=10）

项目 组别 到达终点时间（s）错误次数（5min内）记忆获得对照组 56.00±11.60 3.00±0.55低剂量组 53.70±15.32 2.60±0.24中剂量组 39.70±7.17 1.60±0.24*高剂量组 43.45±6.00 2.40±0.51记忆巩固对照组 66.92±2.25 2.00±0.32低剂量组 64.02±7.38 1.70±0.37中剂量组 43.30±3.36* 0.90±0.33*高剂量组 53.85±7.16 1.30±0.30

由表2可以看出，记忆获得成绩中，JMO中剂量组的错误次数与对照组相比，有显著性差异（P＜0.05），JMO低、中、高三个剂量组小鼠到达终点时间均低于对照组；记忆巩固成绩中，与对照组相比，JMO中剂量组的到达终点时间和错误次数均具有显著性差异（P＜0.05），JMO低、中、高三个剂量组小鼠到达终点时间和错误次数均低于对照组。同时记忆巩固成绩与记忆获得成绩相比，JMO剂量组小鼠的错误次数都相应减少，说明JMO具有提高小鼠学习和记忆能力的作用。实验中发现，随着实验的进行，高剂量组小鼠摄食量明显低于其他剂量组，分析可能是由于高剂量组小鼠摄入了过多的油脂所致，从而影响了小鼠摄入营养的平衡，导致机体内脂质代谢异常和某些生理机能下降。这可能是高剂量组小鼠的水迷宫空间辨别能力不及中剂量组的主要原因，从而影响了学习记忆效果。

3 讨论与结论

跳台实验和水迷宫实验具有设备简单、容易操作的优点，并且能够较为客观地反映动物的认知水平，其中错误次数和跳台潜伏期、水迷宫到达终点时间等几项指标能比较准确地反映动物的自动回避和空间学习记忆能力，也是目前在改善学习记忆作用中常用的方法[3-4]。

学习和记忆是大脑的重要功能之一，是认知活动的重要方面，其过程较为复杂，而蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素以及微量元素等营养物质与神经递质类物质具有紧密联系。研究表明，亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸以及微量元素、维生素等多成分能够稳定细胞膜功能，改善脑功能，降低血液黏稠度，提高免疫，开发婴儿智力，以及在健脑益智和维持脑的高级功能方面起着重要作用[5-7]。

山核桃仁的营养价值很高，果仁含有蛋白质、多种维生素和钙、铁、磷等多种微量元素。其油脂含量高，并且对人体健康有益的不饱和脂肪酸占有很大的比例，其中油酸和亚油酸的含量可达80%以上[8]。张怡等[9]通过水迷宫实验研究了清梅汁改善小鼠记忆障碍的作用，彭欣莉等[10]通过跳台和避暗实验研究了蚕蛹油对小鼠记忆作用的影响，结果表明，通过摄食营养物质在一定程度上可以改善或增强学习记忆的效果。本研究中小鼠灌胃JMO后，跳台被动回避反应的潜伏期延长，错误次数减少，记忆巩固阶段中剂量组被动回避反应的潜伏期明显延长，与对照组比较差异显著；水迷宫空间辨别能力增强，记忆获得阶段中剂量组错误次数明显少于其他组，记忆巩固阶段中剂量组到达终点所需时间明显缩短，错误次数明显减少，与对照组比较差异显著。本研究结果与上述适当增加健脑益智营养物质的摄入可提高学习记忆效果的研究结果相一致。其中，中剂量组增强小鼠记忆的效果优于高剂量组，分析可能是由于剂量高导致小鼠摄入了过多的油脂，使血液中低密度脂蛋白（LDL）的含量提高，研究表明LDL过高是导致心脑血管疾病的主要原因[11]，从而使机体内脂质代谢异常，某种程度上影响了增强记忆的效果。

本研究表明，JMO可显著提高小鼠跳台被动回避反应能力，并能显著增强小鼠水迷宫空间辨别学习和记忆能力，具有促进小鼠学习和记忆能力的作用，效果明显。但由于记忆过程较为复杂，因此JMO促进学习记忆的作用机制仍需进一步研究。

[1]赵志刚.山核桃仁油中脂肪酸组成的分析及评价[J].安徽农业科学，2009，37（6）：2473-2474，2488.

[2]王丽霞，盛希茜，吴峰华，等.浙江山核桃油脂香气萃取条件优化及组分分析[J].食品与机械，2010，26（1）：38-41，73.

[3]区炳雄.何首乌提取物改善小鼠记忆及对海马c-Jun表达的干预[J].中国临床康复，2006，10（23）：144-145.

[4]昌友权，郑鸿雁，王秀华，等.鱼油制剂改善小鼠记忆作用的研究[J].中国食品学报，2005，5（1）：47-51.

[5]S Y Chung，T Moriyama，E Uezu，et al.Administration of phosphatidylcholine increases brain acetylcholine concentration and improves memory in mice with dementia[J].Journal of Nutrition，1995，125：1484-1489.

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[8]陆浩，杨会芳，毕艳兰，等.山核桃油的理化性质及脂肪酸组成分析[J].中国油脂，2010，35（5）：73-76.

[9]张怡，陈虹，郑宝东.青梅汁改善小鼠记忆障碍的研究[J].营养学报，2007，29（3）：306-307.

[10]彭欣莉，郑鸿雁，昌友权，等.蚕蛹油改善小鼠记忆作用的实验研究[J].食品科学，2005，26（9）：490-492.

[11]孔泽峰.从血脂异常控制现状谈高血脂危害[J].中国医师杂志，2005（增刊）：471-472.

Study on Juglans mandshurica oil to improve learning and memory ability of mice

XU Hong-yan1，2，BAO Yi-hong1，*，LIU Fu-guo1，YU Yang-yang1
（1.Forestry College of Northeast Forestry University，Harbin 150040，China；2.Agricultural College of Yanbian University，Yanji 133000，China）

To investigate the effect of Juglans mandshurica oil（JMO）from northeastern on improving learning and memory in mice.Forty male KM mice were randomly divided into four groups：control group，JMO low dose group，JMO middle dose group and JMO high dose group respectively.Mice in control group were given physiological saline，and mice were given 5mL/（kg bw·d）by gavage in JMO low dose group，mice were given 10mL/（kg bw·d）by gavage in JMO middle dose group，and mice were given 20mL/（kg bw·d）by gavage in JMO high dose group for 30 days.Jumping platform experiment and water maze experiment were started on the thirty-first day.Latent period of mice on passive avoidance response in JMO groups obviously extended，compared with control group，difference of middle dose group was significant（P＜0.05），and arrived time to the end and error numbers obviously decreased，compared with control group，difference of middle dose group was significant（P＜0.05）.Results showed that JMO could increase the capability of learning and memory on passive avoidance response in jumping platform experiment and space identification in water maze experiment，and significantly possess the effect of improving learning and memory in mice.

Juglans mandshurica oil；mice；learning and memory

TS201.4

A

1002-0306（2012）05-0360-03

2011－03－30 *通讯联系人

徐红艳（1975-），女，博士研究生，讲师，主要从事天然产物转化与功能性食品研究。

中央高校专项基金（LD09C14）。