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巴马特色饮食模式对D-半乳糖致衰老小鼠运动能力和抗焦虑水平的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-29
核心提示:日常饮食习惯在健康衰老中被认为是最重要的影响因素,对大脑认知功能也有很大的影响。
   日常饮食习惯在健康衰老中被认为是最重要的影响因素,对大脑认知功能也有很大的影响。本团队的前期研究已对巴马长寿地区老人的营养素摄入量和饮食结构进行了调查分析,“世界长寿之乡”巴马长寿人群日常膳食中碳水化合物比例、维生素摄入量偏高,且具有低能量、低脂肪、低蛋白、低胆固醇的特征,有利于人类健康长寿。单一食材不足以评估饮食对健康长寿的影响,组合型食物能够更大限度地发挥膳食抗氧化剂的作用。
 
  目前鲜有饮食模式对衰老小鼠的运动能力和抗焦虑水平影响效果的报道,以及改善衰老动物运动协调能力及抗焦虑能力对饮食模式效果的研究。为此,广西大学轻工与食品工程学院的兰海静和李全阳*以及广西医科大学基础医学院的杨伯宁等人通过总结巴马长寿老人的饮食特点及特色益生菌,构建巴马特色饮食模式,利用动物模型进行验证,进一步从D-半乳糖致衰老小鼠运动能力和抗焦虑方面来探索巴马特色饮食模式对衰老小鼠的抗衰老效果,以期为适合中国普通居民健康长寿新型饮食模式的构建提供理论依据。
 
  巴马特色饮食模式对D-半乳糖致衰老小鼠体质量的影响
 
  本研究持续追踪了整个实验期间小鼠的体质量变化,结果显示,各组小鼠的初始体质量没有明显差异,与年轻对照组相比,衰老模型组小鼠体质量增加缓慢。在第9周,饲喂巴马特色饲料及灌胃益生菌后,各组小鼠体质量在整个饲养过程中没有显着性差异(P>0.05),整体的变化趋势为:在第10周时各组小鼠体质量有下降趋势;在第11周时各小组小鼠体质量开始缓慢增加,直至第16周时达最高点。本研究中巴马特色饮食模式也均未对D-半乳糖致衰老小鼠体质量产生影响,表明巴马特色饮食模式对D-半乳糖致衰老小鼠的生长发育基本没有影响。
 
  巴马特色饮食模式对D-半乳糖致衰老小鼠旷场实验的影响
 
  与年轻对照组相比,衰老模型组小鼠后肢直立数显着减少至(9.40±4.43)次(P<0.05)。模式I、II、III、IV组小鼠的后肢直立数与年轻对照组无显着性差异(P>0.05),表明经D-半乳糖处理的小鼠运动探究能力显着衰退;与衰老模型组比,模式I、II、III、IV组小鼠后肢直立数分别提高至(18.20±7.38)、(21.80±8.95)、(19.70±11.28)、(18.30±8.92)次,表明巴马特色饮食模式能缓解或修复D-半乳糖致衰老因子所造成的小鼠活动能力损伤,提高衰老小鼠的自主活动能力及适应能力,降低其焦虑水平。
 
  与模式I组相比,模式II组小鼠后肢直立数提高幅度最大,提高了19.78%。与年轻对照组相比,衰老模型组小鼠穿越方格数、总运动距离分别下降了14.10%和13.62%(P>0.05)。模式II组较衰老模型组、模式I组小鼠穿越方格数分别增加19.71%、13.89%(P>0.05),总运动距离分别提高16.92%、9.76%(P>0.05)。模式II组小鼠的平均速率大于衰老模型组及模式I组小鼠。表明巴马特色饮食模式II相对于模式I而言对D-半乳糖致衰老小鼠运动探究能力具有更好的改善作用,增加了D-半乳糖致衰老小鼠对新环境的探索动力。
 
  为了更具体地展现小鼠在旷场中的运动情况,采用小鼠累积活动量三维图来表征小鼠在旷场中的运动情况。由图3可知,年轻对照组小鼠在旷场中活动范围广 泛,多趋向于在旷场中心活动。衰老模型组小鼠几乎不到旷场中心活动,活动范围较窄,且多趋向于旷场周 边。模式I组小鼠多于旷场周边运动,其运动量大于衰老 模型组。模式II、III、IV组小鼠活动范围较广,运动量增加,其中模式II、III组小鼠较年轻对照组、衰老模型组和模式I组小鼠表现更佳。
 
  结果显示,与年轻对照组相比没有显着性差异(P>0.05),表明巴马特色饮食模式均能使D-半乳糖致衰老小鼠的运动能力提高至正常水平。与衰老模型组相比,巴马特色饮食模式I、II、III、IV组小鼠的总运动时间分别显着延长了4.96%、5.19%、5.34%和4.71%(P<0.05),表明巴马特色饮食能改善由D-半乳糖所致的运动损伤。
 
  结果显示,年轻对照组小鼠旷场中央区域活动时间为(46.45±14.04)s。与年轻对照组小鼠相比,衰老模型组小鼠旷场中央区域活动时间显着缩短了33.33%(P<0.05);模式I、II、IV组小鼠旷场中央区域活动时间较年轻对照组均无显着性差异(P>0.05),分别为(50.52±14.42)、(53.72±11.05)s及(49.08±8.38)s,表明模式I、II、IV均能对D-半乳糖致衰老小鼠的情绪有调节作用。与衰老模型组相比,模式I、II、III、IV组小鼠中央区域活动时间分别显着延长了63.12%、73.46%、116.60%和58.48%(P<0.05),表明巴马特色饮食模式能降低D-半乳糖致衰老小鼠的焦虑水平,使其对新刺激的敏感性增加。与模式I组相比,模式III组小鼠中央区域活动时间显着延长32.78%,表明巴马特色饮食模式III对D-半乳糖致衰老小鼠焦虑性的抑制效果明显优于模式I。与年轻对照组相比,模式III组小鼠旷场中央区域活动时间显着延长了44.41%(P<0.05),进一步表明巴马特色饮食模式III能逆转D-半乳糖致衰老小鼠的焦虑性,使其情绪更加稳定。
 
  本研究通过注射18 周质量分数10% D-半乳糖使小鼠衰老,巴马特色饮食模式II、III、IV组小鼠的后肢直立数分别提高131.91%(P<0.05)、109.57%(P<0.05)和94.68%(P>0.05),表明巴马特色饮食能明显提高致衰老小鼠的活动能力。模式II使D-半乳糖致衰老小鼠的运动距离增加16.92%(P>0.05),旷场中央区域活动时间显着延长73.46%(P<0.05);模式III使致衰老小鼠中央区域活动时间显着延长116.60%(P<0.05)。本研究中的模式II、III对致衰老小鼠的抗焦虑性、自发探索行为及感觉运动能力的提高效果与相关报道结果相比具有一定的优势。
 
  巴马特色饮食模式对D-半乳糖致衰老小鼠紧绳实验的影响
 
  结果显示,衰老模型组小鼠悬挂时间较年轻对照组缩短24.88%(P>0.05),表明D-半乳糖致衰老小鼠的平衡运动能力减退。模式II、III、IV组小鼠悬挂时间相对于年轻对照组分别延长至(58.90±4.74)、(57.67±6.28)、(57.47±7.78)s(P>0.05),表明巴马特色饮食模式II、III、IV能提高致衰老小鼠的运动协调能力。与衰老模型组相比,巴马特色饮食模式I~IV组小鼠悬挂时间分别延长20.45%(P>0.05)、51.92%(P<0.05)、48.75%(P<0.05)和48.23%(P<0.05)。与模式I组相比,模式II、III、IV组小鼠悬挂时间分别显着延长26.12%、23.49%及23.06%(P<0.05),表明巴马特色饮食能显着改善衰老小鼠肌肉力量、运动协调性和平衡能力,且效果优于益生菌饮食。
 
  结果显示,与年轻对照组相比,衰老模型组小鼠转换分值显着减少43.55%(P<0.05),模式I组小鼠转换分值下降15.43%(P>0.05),而模式II、III、IV组分别提高43.66%(P<0.05)、39.33%(P<0.05)和16.02%(P>0.05),表明巴马特色饮食模式II、III能显着逆转D-半乳糖致衰老小鼠的运动失衡,提高其感觉运动能力,且效果明显优于模式I。与衰老模型组小鼠相比,巴马特色饮食模式I~IV组小鼠转换分值分别显着增加了49.81%、154.47%、146.79%和105.50%(P<0.05)。表明巴马特色饮食模式能显着改善D-半乳糖致衰老小鼠肌肉力量、运动协调性和感觉运动能力,其中模式II、III效果更佳。
 
  本研究中巴马特色饮食模式II组小鼠能将悬挂时间显着延长51.92%(P<0.05),转换分值显着增加154.47%(P<0.05),与相关报道相比具有一定的优势。本研究发现D-半乳糖致衰老小鼠经巴马特色饮食模式干预后,模式II、III、IV组小鼠悬挂时间及转换分值均得到显着延长和提高,此现象在目前饮食模式的相关研究中鲜有报道。
 
  结 论
 
  研究发现,各巴马特色饮食模式均对D-半乳糖致衰老小鼠的体质量变化没有显着影响(P>0.05)。通过旷场实验、紧绳实验来探究巴马特色饮食模式对衰老小鼠模型自发探索行为、神经肌肉协调性、感觉运动能力和抗焦虑水平的影响,发现在旷场实验中巴马饮食模式能提高衰老小鼠的后肢直立数和跨越方格数,增加衰老小鼠的运动距离和平均移动速率,显着延长D-半乳糖致衰老小鼠的总运动时间及在旷场中央区域活动时间(P<0.05),其中模式III组小鼠在旷场中心活动时间较年轻对照组显着延长(P<0.05),表明巴马特色饮食模式III对改善D-半乳糖致衰老小鼠自发运动能力和抗焦虑水平的效果好于模式I、IV。紧绳实验结果表明,巴马特色饮食模式能够显着延长衰老小鼠悬挂时间(P<0.05),显着提高转换分值(P<0.05),巴马特色饮食模式II、III、IV组小鼠悬挂时间均长于年轻对照组(P>0.05),模式II、III组小鼠转换分值较年轻对照组分别显着提高43.66%和39.33%(P<0.05),表明巴马特色饮食对保护衰老小鼠的神经肌肉协调性和感觉运动能力具有良好的效果,这种现象在目前研究中还鲜见报道。综上所述,巴马特色饮食模式能改善D-半乳糖致衰老小鼠的运动能力和抗焦虑水平,且巴马特色饮食模式II、III、IV的效果要优于模式I,尤其是巴马特色饮食模式II、III值得深入探讨,以期能够服务于普通人群。
 
 
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