徐彤 蔣與剛 王鋒

摘?要：研究表明，堅(jiān)果中含有的營養(yǎng)素和其他生物活性物質(zhì)在經(jīng)過協(xié)同和交互作用后，可以對大腦和認(rèn)知產(chǎn)生有益作用，常吃適量的堅(jiān)果可能具有預(yù)防腦功能退化的功效，日常進(jìn)食堅(jiān)果可以作為某些神經(jīng)退行性疾病和年齡相關(guān)腦損傷的輔助治療策略。

關(guān)鍵詞：堅(jiān)果;認(rèn)知;神經(jīng)退行性疾病

堅(jiān)果富含脂肪，且主要為單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。堅(jiān)果還含有大量植物蛋白、維生素、礦物質(zhì)、微量元素、可溶性纖維以及其他具有潛在神經(jīng)保護(hù)作用的化合物[1]。

1?堅(jiān)果與認(rèn)知關(guān)系的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

2009年Willis[2]報(bào)道了核桃對老年大鼠認(rèn)知行為的潛在有益作用，這是顯示攝入堅(jiān)果可以改善認(rèn)知能力的第一篇具有里程碑意義的研究。在該研究中，19月齡Fischer（F344）大鼠的飼料中分別添加0%、2%、6%和9%的核桃粉，喂養(yǎng)8w。使用5種年齡敏感型實(shí)驗(yàn)（棒上行走實(shí)驗(yàn)、懸掛實(shí)驗(yàn)、平板行走實(shí)驗(yàn)、斜板實(shí)驗(yàn)和轉(zhuǎn)棒加速實(shí)驗(yàn)）對大鼠進(jìn)行行為測試，通過水迷宮實(shí)驗(yàn)（MWM）檢測大鼠的空間記憶與學(xué)習(xí)記憶能力。結(jié)果顯示，與對照組比較，飼料中添加了2%、6%核桃粉的大鼠，在依賴平衡性、協(xié)調(diào)性和力量的行為測試中獲得了更高的分?jǐn)?shù)，但是添加9%核桃粉的大鼠卻出現(xiàn)了行為損傷。盡管9%核桃組出現(xiàn)了參考記憶的損傷，但是所有的實(shí)驗(yàn)組大鼠在水迷宮實(shí)驗(yàn)中都展現(xiàn)出更好的工作記憶能力。這說明進(jìn)食過量的核桃是不利的，6%的核桃是最適宜的進(jìn)食量，這與美國食品和藥品監(jiān)督管理局推薦的人類堅(jiān)果食用量[3]是一致的，差不多相當(dāng)于一個(gè)成年人1d食用28g核桃。膳食補(bǔ)充6%核桃的劑量是基于攝入核桃出現(xiàn)降低低密度脂蛋白膽固醇的人群研究[2]結(jié)果提出的。

為了闡明堅(jiān)果改善大鼠認(rèn)知能力的機(jī)制，Poulose等[4]在老齡大鼠（19月齡）的飼料中分別添加了6%、9%的核桃，飼養(yǎng)一段時(shí)間后，對實(shí)驗(yàn)大鼠腦組織進(jìn)行了多泛素化蛋白檢測，錯(cuò)誤折疊/損傷的多泛素化蛋白多聚體的增加是許多與年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病的標(biāo)志。隨著年齡的增加，這些潛在毒性蛋白質(zhì)不斷聚集，氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)是其部分原因。研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加6%和9%核桃的實(shí)驗(yàn)組大鼠腦組織中，多泛素化蛋白的聚集與自噬活性顯著降低，自噬是紋狀體和海馬內(nèi)神經(jīng)元的一種自我保護(hù)功能。通過抑制雷帕霉素（mTOR）的磷酸化，逆轉(zhuǎn)錄調(diào)控ATG7和Beclin 1基因以及微管結(jié)合蛋白1輕鏈3（MAP1B-LC3）蛋白的周轉(zhuǎn)，飼料中補(bǔ)充核桃的動(dòng)物對自噬作用進(jìn)行了負(fù)調(diào)控。在海馬中，像sequestosome（p62/SQSTM1）這樣的多泛素化蛋白聚集體的清除十分明顯，海馬是大腦中一個(gè)重要區(qū)域，與記憶和認(rèn)知表現(xiàn)密切相關(guān)[5]。

在另一項(xiàng)近期的研究中，虞立霞等[6]將60只初斷乳昆明小鼠隨機(jī)分為對照組（喂食常規(guī)飼料）、3%核桃組和6%核桃組（核桃在常規(guī)飼料里的配比分別為3%、6%），每組20 只，干預(yù)6w。結(jié)果顯示，核桃飲食補(bǔ)充不僅能夠增強(qiáng)生長發(fā)育期小鼠的自發(fā)活動(dòng)能力、探索主動(dòng)性，而且提高了小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力，證實(shí)了核桃的健腦益智功效。核桃可能通過影響遞質(zhì)性氨基酸的含量，進(jìn)而影響腦的正常發(fā)育與功能發(fā)揮。

為了研究核桃內(nèi)種皮多酚提取物對D-半乳糖致衰小鼠腦組織氧化損傷程度的調(diào)節(jié)作用。張譯生等[7]選取ICR 雄性小鼠60只，隨機(jī)分為5組，每組12只，對模型對照組和劑量組小鼠采取頸部皮下注射D-半乳糖[120 mg/（kg·bw·d）]制造衰老模型，低、中、高劑量組分別灌胃200、400、800 mg/（kg·bw·d）的核桃內(nèi)種皮多酚提取物，模型對照組灌胃等量的雙蒸水。給藥7w。結(jié)果表明，與模型對照組相比，核桃內(nèi)種皮多酚提取物可顯著提高小鼠的運(yùn)動(dòng)和探索能力，增強(qiáng)小鼠的興奮性和對環(huán)境的適應(yīng)性。同時(shí)，腦組織中SOD、GSH-Px活力和T-AOC含量較模型組有顯著升高。這表明核桃內(nèi)種皮多酚提取物可減輕D-半乳糖導(dǎo)致的行為遲鈍，并能減輕小鼠腦部的氧化損傷。

人們對杏仁進(jìn)行了長期的研究，驗(yàn)證其作為補(bǔ)充治療方法，以改善由阿爾茨海默病引發(fā)的認(rèn)知障礙，比如癡呆[8]的可能性。Kulkarni等[8]在雄性大鼠的飼料中添加150、300、600mg/kg的杏仁糊，喂養(yǎng)7～14d。經(jīng)過高架十字迷宮和被動(dòng)驚嚇回避測試后發(fā)現(xiàn)，大鼠補(bǔ)充杏仁可明顯改善東莨菪堿誘發(fā)的認(rèn)知損傷。杏仁對于記憶力的改善功效可能歸因于它含有的類膽堿蛋白以及其抑制膽堿酯酶活性和降脂特性。

2?堅(jiān)果與認(rèn)知關(guān)系的體外實(shí)驗(yàn)

有3項(xiàng)與阿爾茨海默病有關(guān)的體外研究發(fā)現(xiàn)，杏仁可能與氧化應(yīng)激損傷和細(xì)胞凋亡的減輕有關(guān)。纖維狀的淀粉樣β蛋白（Aβ）是阿爾茨海默病患者大腦內(nèi)淀粉樣蛋白斑的主要成分。Chauhan等[9]使用5mL杏仁甲醇提取物干預(yù)2～3d之后，發(fā)現(xiàn)Aβ的形成得到了抑制，之前形成的Aβ發(fā)生了去纖維化。其抑制機(jī)制是源于杏仁所含的類黃酮物質(zhì)和鞣花酸的抗氧化功效，還是通過直接與Aβ反應(yīng)，尚不明確。另一項(xiàng)研究中，Muthaiyah等[10]將杏仁凍干粉溶解于pH 7.4的Tris-HCL緩沖溶液中，發(fā)現(xiàn)降低了由Aβ引發(fā)的細(xì)胞凋亡、DNA損傷以及活性氧的濃度。這些作用可能歸因于杏仁提取物里的活性物質(zhì)，這些物質(zhì)增強(qiáng)了內(nèi)源性抗氧化防御系統(tǒng)的活性，并調(diào)整了細(xì)胞氧化還原狀態(tài)。近期的一項(xiàng)研究[11]評估了用杏仁提取物及多不飽和脂肪酸對原代海馬神經(jīng)元細(xì)胞進(jìn)行預(yù)處理后，是否可以抑制由多巴胺、LPS誘發(fā)的細(xì)胞凋亡和鈣調(diào)節(jié)異常。結(jié)果顯示，杏仁提取物、亞麻酸、DHA為防止細(xì)胞凋亡和鈣調(diào)節(jié)異常提供了實(shí)質(zhì)性的保護(hù)作用。綜上，杏仁提取物可能預(yù)防年齡相關(guān)的細(xì)胞功能障礙。這些體外實(shí)驗(yàn)的適用性可能有限，但這些結(jié)果確實(shí)表明膳食中添加杏仁，可能降低Aβ引起的毒性與細(xì)胞凋亡，減少斑塊的形成以及防止年齡相關(guān)的認(rèn)知功能障礙。

3?堅(jiān)果與認(rèn)知關(guān)系的人群研究

堅(jiān)果是地中海式飲食的傳統(tǒng)組成部分。兩個(gè)來自地中海飲食預(yù)防醫(yī)學(xué)研究（PREDIMED）的實(shí)驗(yàn)[12-13]發(fā)現(xiàn)，食用堅(jiān)果對抑郁癥患者有一定幫助，能延緩年齡相關(guān)的認(rèn)知衰退。PREDIMED是一個(gè)大型多中心隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)，旨在確定地中海飲食對心血管疾病的初級預(yù)防作用。受試者被隨機(jī)分為3個(gè)干預(yù)組：補(bǔ)充原生橄欖油（1L/w）的地中海飲食組，每天補(bǔ)充30g混合堅(jiān)果（15g核桃、7.5g杏仁、7.5g榛子）的地中海飲食組以及低脂控制組。該研究[14]開始于2003年，于2011年完成，并進(jìn)行了平均5年的后續(xù)研究。

經(jīng)過3年的臨床試驗(yàn)，研究者們發(fā)現(xiàn)，添加堅(jiān)果的地中海飲食可能與一種腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）濃度的提高有關(guān)，抑郁癥患者尤其如此[12]。BDNF與突觸可塑性、神經(jīng)元的存活與分化、軸突的伸長以及神經(jīng)遞質(zhì)[15]的釋放有關(guān)。BDNF濃度過低可能與癲癇、阿爾茨海默病、亨廷頓病、自閉癥、精神分裂癥與抑郁癥等神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。高濃度BDNF則可以防止健忘癥和認(rèn)知障礙[16-17]。來自巴塞羅那樣本[13]的PREDIMED的受試者，經(jīng)過神經(jīng)心理學(xué)測試來評估他們的認(rèn)知能力。研究者發(fā)現(xiàn)，日常飲食中經(jīng)常食用加工和原生橄欖油、咖啡、核桃和白酒的受試者表現(xiàn)出更好的記憶力和總體認(rèn)知能力。特別是單獨(dú)補(bǔ)充核桃與更高的工作記憶分?jǐn)?shù)相關(guān)。這些與認(rèn)知能力提高有關(guān)的食物均富含多酚類物質(zhì)。

最近的一項(xiàng)研究以年輕人為受試者，探究在飲食中補(bǔ)充核桃對其認(rèn)知能力的影響[18]。在這項(xiàng)雙盲隨機(jī)交叉實(shí)驗(yàn)中，受試者被分為兩組，一組食用加入核桃的60g香蕉面包;另一組則不加入核桃，干預(yù)8w，中間有6w的平衡期。通過非語言及語言邏輯推理、記憶和情緒測試來收集數(shù)據(jù)。這個(gè)短期的堅(jiān)果補(bǔ)充研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充核桃對受試者記憶力、情緒及非語言推理能力沒有影響，但他們的語言邏輯推理能力顯著提高，補(bǔ)充核桃也能輕微改善這些認(rèn)知功能正常的年輕人的健康狀況。近期Doetinchem隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)[19]，經(jīng)常食用堅(jiān)果可以在一定程度上提高認(rèn)知功能，包括記憶力、反應(yīng)速度、認(rèn)知活性和整體認(rèn)知能力。

上述所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果都為一個(gè)假說提供了實(shí)質(zhì)性證據(jù)，這個(gè)假說認(rèn)為堅(jiān)果內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)和其他生物活性成分互相協(xié)同或直接作用，對大腦和認(rèn)知有益處。規(guī)律性食用堅(jiān)果可能成為防治神經(jīng)退行性疾病或與年齡相關(guān)的輕微腦功能異常的一種輔助療法。

4?結(jié)論

動(dòng)物研究表明，短期或長期的補(bǔ)充堅(jiān)果對認(rèn)知功能有益。有限的人體干預(yù)試驗(yàn)結(jié)果也提示，堅(jiān)果對老年患者在記憶功能、整體認(rèn)知與抑郁等方面均具有潛在保護(hù)作用。未來研究的重點(diǎn)是堅(jiān)果攝入量與認(rèn)知的流行病學(xué)研究以及短、長期堅(jiān)果干預(yù)的臨床試驗(yàn)。短期臨床研究可以側(cè)重于抑郁癥、季節(jié)性功能紊亂和注意力缺陷、多動(dòng)癥等認(rèn)知障礙性疾病，而長期實(shí)驗(yàn)應(yīng)該更關(guān)注于神經(jīng)退行性疾病和老年腦功能障礙的防治?？傊絹碓蕉嗟淖C據(jù)表明，日常食用堅(jiān)果有益于維持大腦和認(rèn)知功能，其機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究加以闡明?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]USDA.Nutrient database.Available from：http：//ndb.nal.?usda.gov/ndb（cited 22 April 2013）.

[2]Willis L M，Shukitt-Hale B，Cheng V，et al.Dose-dependent effects of walnuts on motor and cognitive function in aged rats[J].Br J Nutr，2009，101（8）：1140-1144.

[3]USDA.US Department of health and human services，dietary guidelines for Americans，2010[J].Adv Nutr，2011，2（3）：293-294.

[4]Poulose S M，Bielinski D F，Shukitt-Hale B.Walnut diet reduces accumulation of polyubiquitinated proteins and inflammation in the brain of aged rats[J].Journal of Nutritional Biochemistry，2013，24（5）：912.

[5]Carey A N，Poulose S M，Shukitt-Hale B.The beneficial effects of tree nuts on the aging brain[J].Nutrition & Aging，2012（1）：55-67.

[6]虞立霞，姚奎章，夏君霞，等.核桃對發(fā)育期小鼠認(rèn)知功能的改善作用[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2015，37（2）：185-188.

[7]張澤生，王霄然，王田心，等.核桃內(nèi)種皮提取物對小鼠腦損傷的改善作用[J].食品研究與開發(fā)，2017，38（11）：190-194.

[8]Kulkarni K S，et al.Efficacy study of Prunus amygdalus（almond）nuts in scopolamine-induced amnesia in rats[J].Indian J Pharmacol，2010，42（3）：168-173.

[9]Chauhan N，Wang K C，Wegiel J，et al.Walnut extract inhibits the fibrillization of amyloid beta-protein，and also defibrillizes its preformed fibrils[J].Current Alzheimer Research，2004，1（3）：183-188.

[10]Muthaiyah B，Essa M M，Chauhan V，et al.Protective effects of walnut extract against amyloid beta peptide-induced cell death and oxidative stress in PC12 cells[J].Neurochemical Research，2011，36（11）：2096-2103.

[11]Carey A N，et al.The ability of walnut extract and fatty acids to protect against the deleterious effects of oxidative stress and inflammation in hippocampal cells[J].Nutritional Neuroscience，2013，16（1）：13-20.

[12]S n A，et al.The effect of the Mediterranean diet on plasma brain-derived neurotrophic factor（BDNF）levels：the Predimed-navarra randomized trial[J].Nutritional Neuroscience，2011，14（5）：195-201.

[13]Vallspedret C，et al.Polyphenol-rich foods in the Mediterranean diet are associated with better cognitive function in elderly subjects at high cardiovascular risk[J].Journal of Alzheimers Disease，2012，29（4）：773-782.

[14]Estruch R，et al.Effects of a Mediterranean style diet on cardiovascular risk factors[J].Annals of Internal Medicine，2007，146（1）：73.

[15]Karege F，et al.Postnatal developmental profile of brain-derived neurotrophic factor in rat brain and platelets[J].Neuroscience Letters，2002，328（3）：261-264.

[16]Hashimoto K，Iwata Y，Nakamura K，et al.Reduced serum levels of brain-derived neurotrophic factor in adult male patients with autism[J].Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry，2006，30（8）：1529.

[17]Huang T L.Effects of antipsychotics on the BDNF in schizophrenia[J].Current Medicinal Chemistry，2013，20（3）：345-350.

[18]Pribis P，Bailey R N，Russell A A，et al.Effects of walnut consumption on cognitive performance in young adults[J].Br J Nutr，2012，107（9）：1393-1401.

[19]Nooyens A C，et al.Fruit and vegetable intake and cognitive decline in middle-aged men and women：the Doetinchem Cohort Study[J].Br J Nutr，2011，106（5）：752-761.

Research Progress on The Relationship Between Nuts and Cognition

XU Tong，JIANG Yu-gang?*，WANG Feng?*

（Institute of Environment and Operational Medicine，Academy of Military Medical Sciences，Academy of Military Sciences，Tianjin 300050，China）

Abstract：Results showed that the synergy and interaction of all of the nutrients and other bioactive components in nuts had beneficial effect on the brain and cognition，moderate-duration dietary supplementation with nuts was possibly capable of preventing the degeneration of brain function，and regular nuts consumption could possibly be used as an adjunctive therapeutic strategy in the treatment and prevention of several neurodegenerative diseases and age-related brain dysfunction.

Keywords：nut;cognition;neurodegenerative disease

（責(zé)任編輯?李婷婷）