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芦笋老茎是芦笋加工过程中的副产物,含有多糖、皂苷、多酚等活性物质,具有开发高附加值食品的价值。前期工作表明芦笋粉能改善睡眠,具有调节大脑功能的潜力。因此,本研究旨在探究芦笋汁(AEAS)对小鼠记忆损伤的改善作用,确定其是否有干预轻度认知障碍(MIC)的潜能,同时,探究其调节肠道菌群的作用。本文首先采用比色法和液相色谱法确定芦笋汁(AEAS)中的营养组分和活性成分的含量。结果表明:AEAS(固形物含量为12.5%)中含有多糖、总皂苷、多酚和氨基酸等多种活性物质。多糖含量最高为50 mg/mL,总皂苷次之,多酚最少。多糖主要由阿拉伯糖、氨基半乳糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和甘露糖构成,摩尔比为0.036:0.14:0.39:1:0.038:0.21。氨基酸中含有大量γ-氨基丁酸(GABA),超过1 mg/m L。将60只ICR小鼠(4周龄)随机分为六组(受试样品以固形物重计):空白对照组(CT)、模型组(SC)、阳性对照组(DON)、低剂量AEAS组(LS,0.2 g/kg体重)、中剂量AEAS组(MS,1 g/kg体重)和高剂量AEAS组(HS,2 g/kg体重)。采用动物监测系统检测小鼠的呼吸交换率、热量和活动量,之后进行小鼠行为学实验探究芦笋汁对小鼠记忆损伤的改善作用。结果表明LS组和MS组能显著提高小鼠夜间的活动量,分别提高90.9%和112.8%。旷场实验显示AEAS没有影响小鼠自主活动以及对小鼠产生焦虑等负面效果。新物体识别实验表明,MS组能显著提高记忆损伤小鼠的辨别指数(P<0.05)。Y-迷宫实验中,MS组的自发交替与模型组(SC)相比差异显著(P<0.05)。水迷宫实验中,随着训练天数增加,MS组能显著降低小鼠的潜伏期(P<0.05),并且在测试期,MS组在目标象限停留时间显著提高(P<0.05)。我们测定了小鼠海马中乙酰胆碱(ACh)的含量和乙酰胆碱酯酶(AChE)活性,脑和血清中的丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和总抗氧化能力(T-AOC)。测定了海马中与记忆相关基因的表达。结果表明:MS组的ACh含量显著提高(P<0.05),并且AEAS能显著抑制AChE的活性(P<0.05)。MS组的脑源性神经营养因子(BDNF)、环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)和神经生长因子(NGF)与SC组相较表达量均有显著的提高(P<0.05)。AEAS能提高脑和血清中的CAT和T-AOC活性(P<0.05)。最后我们探究了芦笋汁对小鼠肠道菌群的影响。结果表明:AEAS能显著提高肠道中Akkermansia菌属、Allobaculum菌属、Lachnoclostridium菌属、Marvinbryantia菌属、Turicibacter菌属和Parabaceteroides菌属的含量,降低Staphylococcus菌属、Lachnospiraceae菌属和Ruminococcaceae菌属的含量。AEAS能抑制结肠内容物中乙酸的含量,显著提高乳酸和丁酸的含量(P<0.05)。LS组能提高派伊尔结内抗炎因子IL-10和IL-22基因的表达(P<0.05)。空肠内各个炎症相关基因无显著变化。相关性分析表明丁酸与Akkermansia菌属、Marvinbryantia菌属成弱正相关,而与ACh成显著正相关(P=0.008,R2=0.6)。香浓指数与AChE成显著负相关(P=0.001,R2=0.728),Staphylococcus菌属与AChE活性成显著正相关(P=0.014,R2=0.567)。Marvinbryantia菌属与AChE活性成显著负相关(P=0.025,R2=0.641),而Parabacteroides菌属、Akkermansia菌属与小鼠在目标象限的时间(水迷宫实验)成正相关(P=0.016,R2=0.497;P=0.05,R2=0.409)。最终研究结果表明:AEAS能改善东茛菪碱致小鼠的记忆损伤,其机制与改变肠道菌群多样性、丁酸产生和调节中枢基因表达有关,因此,AEAS有辅助增强轻度认知障碍前兆人群记忆力的应用价值。