姜黄素与糖/蛋白平衡对果蝇的协同抗衰老作用研究

摘要

人口老龄化是全球面临的共同问题，未富先老的困境将严重制约我国的可持续性发展。营养调节是延缓衰老的重要方法之一，传统膳食干预延缓衰老的途径有二个:一是限制宏量营养素摄入量，二是补充必需营养素以外的成分，如具有抗氧化作用的植物化学物质。但最新研究发现，限食途径存在一定局限性。
　　本研究以果蝇模型，进行了9种不同比例蔗糖(Sugar，S)、蛋白(Protein，P)食物:(S2％/P2％、S2％/P4％、S2％/P8％、S2％/P16％、S4％/P2％、S4％/P4％、S8％/P2％、S8％/P8％、S16％/P2％)对果蝇寿命的影响观察，以及9种食物中添加姜黄素的干预效果分析，同时观察了糖/蛋白比例和姜黄素干预对果蝇摄食量和生殖力的影响。
　　1、膳食中糖/蛋白(S/P)比例对果蝇寿命的影响
　　不同S/P比例膳食喂养果蝇结果显示，改变S/P比例会显著影响果蝇寿命，S/P=4％/2％时(C5)寿命最长(30.12 d)、S/P=2％/2％(C1)、2％/4％(C2)时寿命也较长，而S/P=2％/16％时寿命最短(17.39 d)。同时蛋白与糖的作用存在很大差别，在同样含糖2％的饲料中，添加2％-4％的蛋白可延长寿命，但过度添加蛋白导致寿命缩短，如S/P=2％/16％时比最佳组(S/P=4％/2％)果蝇寿命缩短42.46％。但相反，虽然过度添加糖(S/P=16％/2％)也导致寿命缩短，如比最佳组（S/P=4％/2％）果蝇寿命缩短8.79％，但其降低幅度比过度添加蛋白(S/P=2％/16％)组少33.47％。以上说明，合理的糖和蛋白比例有助于健康长寿，比例失衡会导致短寿;蛋白过量比糖过量更容易导致衰老。
　　2、姜黄素对膳食糖/蛋白失衡所致果蝇衰老的干预效果
　　以9组不同S/P比例的食物为对照，作添加姜黄素的干预效果观察。结果表明，姜黄素与宏量营养素间存在明显的互作关系，终生（羽化到死亡）补充姜黄素可使S/P比例失衡导致的寿命缩短得到不同程度的改善。相对于对照组，添加姜黄素分别使S/P=4％/4％、8％/2％、8％/8％、16％/2％组合的果蝇延长寿命19.16％、30.58％、12.42％和15.53％，其中以S/P=8％/2％组(T7)增幅最大，果蝇平均寿命由23.15 d增加到30.17d，增加7.02 d;同时，对糖过量的改善作用高于蛋白过量，如添加姜黄素后，相对于S/P=2％/16％组（延寿4.29％），S/P=8％/8％(12.42％)和16％/2％(延寿15.43％)，延寿效果分别要高8.13％和11.14％。不同发育阶段的干预效果比较显示，在早期（羽化起20 d）补充姜黄素与终生补充姜黄素的干预效果类似。相对于对照组，添加姜黄素分别使S/P=4％/4％、8％/2％、8％/8％、16％/2％组合的果蝇延寿19.73％、34.90％、20.60％、16.37％，其中以S/P=8％/2％时效果最佳。但对于糖/蛋白比例比较均衡的果蝇(S/P=4％/2％)，补充姜黄素的干预作用则不明显。
　　在后期（羽化20 d后）补充姜黄素干预对糖和蛋白摄入量较低果蝇的寿命的延长作用较好。相对于对照组，添加姜黄素分别使S/P=2％/2％、2％/4％、4％/4％组合的果蝇延长寿命27.79％、21.01％、19.86％，其中以S/P=2％/2％组(A1)的寿命增幅最大，果蝇平均寿命由28.54 d增加到36.19 d，增加7.65 d。
　　3、糖/蛋白比例和姜黄素干预对果蝇摄食量和生殖力的影响
　　通过培养基中添加0.5％亮蓝的方法，测定果蝇的摄食量结果显示，膳食中S/P比例和补充姜黄素均影响果蝇摄食量。与对照组相比，添加姜黄素导致果蝇摄食量普遍减少，其中S/P=2％/2％、2％/8％、4％/2％、8％/2％、8％/8％组合的食物摄入量分别降低77.75％、22.18％、36.69％、43.94％、39.90％。
　　提高蛋白含量有助于增加产卵量，补充姜黄素会导致产卵量降低，与对照组相比，添加姜黄素使S/P=2％/2％、2％/16％、4％/2％、8％/2％组产卵量分别降低38.18％、13.59％、41.42％和55.28％。由此推断，姜黄素的抗衰老干预作用与其对产生的减少能量摄入和产卵量的作用有关。
　　以上结果反映，合理的S/P比例有助于增加果蝇寿命，补充姜黄素有助于不合理S/P比例导致的果蝇早衰得到改善，且不同年龄段的干预效果与S/P比例有关。姜黄素的抗衰老干预作用与其对产生的减少能量摄入和产卵量的作用有关。该结果为通过膳食平衡调控和补充姜黄素途径抗衰老提供了科学依据。

目录

声明

论文说明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 限制宏量膳食营养素摄入量与抗衰老

1．1．1 宏量营养素间的相互关系

1．1．2 限制热量摄入延缓衰老学说的局限性

1．1．3 对(CR)学说的最新挑战-营养素平衡决定衰老

1．2 宏量营养素与植物化学物质的协同抗衰老作用

1．2．1 新的抗衰老途径

1．2．2 研究姜黄素与宏量营养素的协同抗衰老作用初露端倪

1．3 课题研究意义及目的

1．4 课题研究内容

1．4．1 糖／蛋白膳食比例对果蝇寿命的影响

1．4．2 姜黄素对糖／蛋白比例失衡所致果蝇早衰的干预作用

1．4．3 糖／蛋白比例和姜黄素干预对果蝇摄食量和生殖力的影响

第二章 糖／蛋白比例膳食对果蝇寿命的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 材料

2．1．2 设备

2．1．3 扩种培养基的配制方法

2．1．4 培养基的配制方法

2．1．5 果蝇培养方法

2．1．6 数据分析

2．2 结果与分析

2．3 本章小结

第三章 姜黄素对糖／蛋白比例失衡所致果蝇早衰的干预作用

3．1 材料与方法

3．1．1 试剂

3．1．2 设备

3．1．3 干预培养基配制方法

3．1．4 数据处理

3．2 结果与分析

3．2．1 终生(羽化到死亡)补充姜黄素对糖／蛋白比例失衡所致果蝇早衰的干预作用

3．2．2 早期(羽化起20d内)补充姜黄素对糖／蛋白比例失衡所致果蝇早衰的干预作用

3．2．3 后期(羽化20d后)补充姜黄素对糖／蛋白果蝇失衡所致果蝇早衰的干预作用

3．3 本章小结

第四章 糖／蛋白比例和姜黄素干预对果蝇摄食量和生殖力的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 试剂

4．1．2 实验设备

4．1．3 摄食量试验(Bross et al．，2005)

4．1．4 生殖量(产卵量)试验(Lee KP et al．，2008)

4．1．5 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．1 姜黄素与糖／蛋白比例对果蝇摄食的影响

4．2．2 姜黄素干预和糖／蛋白比例对雌性果蝇生殖力的影响

4．3 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 本研究主要研究成果

5．1．1 糖／蛋白比例膳食对果蝇寿命的影响

5．1．2 姜黄素对糖／蛋白膳食失衡所致果蝇衰老干预效果

5．1．3 糖／蛋白比例和姜黄素干预对雌性果蝇摄食量和生殖力的影响

5．2 总结

5．3 前景展望

参考文献

作者简介及科研成果