元寶楓油對(duì)衰老果蠅生理指標(biāo)及腸道菌群的影響

李秀娟，魏晶晶，柴學(xué)軍，劉亞飛，黃俊朗，劉 偉，陳樹林，朱曉巖，趙善廷,*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，陜西 楊凌 712100；2.西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所，陜西 西安 710021；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

元寶楓是一種集觀賞、生態(tài)、木材、食用和藥用等多種價(jià)值于一體的多功能樹種，作為我國(guó)特有樹種，適應(yīng)性強(qiáng)，耐寒耐旱耐貧瘠，廣泛分布于甘肅、河北、內(nèi)蒙、東北等地[1]。從元寶楓果實(shí)中提煉出來(lái)的元寶楓籽油品質(zhì)優(yōu)良，油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸占總量的90%以上[2-3]。元寶楓籽油中含功能性脂肪酸——神經(jīng)酸，因首先在動(dòng)物大腦中發(fā)現(xiàn)而得名，是一種二十四碳原子單不飽和脂肪酸，神經(jīng)酸在大腦中含量豐富，是神經(jīng)元的重要組成成分，在大腦發(fā)育中具有重要作用，并可促進(jìn)神經(jīng)損傷的修復(fù)、改善神經(jīng)退行性疾病癥狀[4-5]。元寶楓油中神經(jīng)酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)5%，這使得元寶楓成為了提取神經(jīng)酸的主要木本植物，促進(jìn)了元寶楓的開(kāi)發(fā)和利用[6]。研究表明，元寶楓籽油可調(diào)節(jié)腸道菌群[7]，增強(qiáng)小鼠機(jī)體免疫力[8]，改善因高脂膳食引起的小鼠脂質(zhì)代謝紊亂[9]，改善脂多糖誘導(dǎo)的小鼠腸道炎癥[10]；提高大鼠的運(yùn)動(dòng)耐受、抗疲勞、抗氧化損傷能力[11]；同時(shí)具有抗菌[12]及抗腫瘤作用[13]。2011年，經(jīng)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)批準(zhǔn)，元寶楓籽油成為新資源食品，這標(biāo)志著元寶楓籽油的研究與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)入了新的階段，為開(kāi)發(fā)以元寶楓油為原料的功能性食品提供了政策保障。

果蠅（Drosophila melanogaster）生命周期短、繁殖能力強(qiáng)[14]、飼養(yǎng)方便、遺傳背景清晰、與人類有70%的同源基因[15]，在抗衰老研究中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)驗(yàn)以果蠅為模式生物，篩選元寶楓油最適添加劑量，進(jìn)行壽命觀測(cè)及爬行、嗅覺(jué)記憶和熱刺激等行為學(xué)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定其抗氧化能力和對(duì)腸道菌群的影響，評(píng)價(jià)元寶楓籽油的抗衰老和抗氧化作用，以期為元寶楓油后續(xù)的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

野生型黑腹果蠅W1118，由西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物生殖調(diào)控與繁殖障礙性疾病防控研究團(tuán)隊(duì)提供。

超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）試劑盒（批號(hào)20200623）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）試劑盒（批號(hào)20200623）南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

恒溫生化培養(yǎng)箱 寧波東南儀有限公司；高溫滅菌鍋 上海三申醫(yī)療器械有限公司；超凈工作臺(tái) 北京亞太克隆公司；高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Eppendorf公司；QIAamp DNA Stool Mini Kit 德國(guó)QIAGEN公司；FC型酶標(biāo)儀 美國(guó)賽默飛儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 培養(yǎng)基制作

元寶楓油（山東楓之神生物科技有限公司劉愷然先生惠贈(zèng)）主要成分根據(jù)實(shí)驗(yàn)室前期研究確定[16]。基礎(chǔ)培養(yǎng)基的制備：玉米粉10 g、蔗糖8 g、酵母粉1.5 g、瓊脂1 g，以上材料混勻后倒入120 mL蒸餾水，加熱并不斷攪拌直至沸騰，煮沸后靜置4 min，加入0.4 mL丙酸，繼續(xù)攪拌，直至冷卻。將培養(yǎng)基倒入高12 cm、直徑3 cm經(jīng)高溫滅菌的玻璃試管中，培養(yǎng)基厚度約3 cm。培養(yǎng)基需倒置于干燥實(shí)驗(yàn)室內(nèi)24 h以上。元寶楓油培養(yǎng)基的制備：在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入不同劑量元寶楓油，制成含10、20、40 g/kg元寶楓油的藥培養(yǎng)基。

1.3.2 壽命實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)方法參考相關(guān)文獻(xiàn)[17]。收集8 h內(nèi)羽化的果蠅，每組各200 只，雌雄各半，隨機(jī)分為對(duì)照組和給藥組，給藥組使用給藥培養(yǎng)基飼養(yǎng)，對(duì)照組使用基礎(chǔ)培養(yǎng)基飼養(yǎng)，置于溫度（25±5）℃、相對(duì)濕度（50±5）%、光照周期12 h的智能培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每天觀察計(jì)數(shù)死亡的果蠅數(shù)量，每3 d更換一次培養(yǎng)基，直至果蠅全部死亡。計(jì)算果蠅平均壽命。

1.3.3 生長(zhǎng)發(fā)育實(shí)驗(yàn)

收集對(duì)照和給藥組30 d的果蠅，每組10 只，稱取果蠅的質(zhì)量，每組重復(fù)10 次。

1.3.4 攀爬實(shí)驗(yàn)

收集對(duì)照組和給藥組10、20 d和30 d的果蠅，每組20 只，雌雄各半，裝入試管后計(jì)數(shù)15 s內(nèi)從試管底部爬過(guò)8 cm標(biāo)線的果蠅只數(shù)，每組重復(fù)10 次。

1.3.5 嗅覺(jué)記憶實(shí)驗(yàn)

收集對(duì)照組和給藥組30 d的果蠅，每組20 只，雌雄各半，將待測(cè)果蠅放入空管內(nèi)饑餓處理2 h，放入1000 mL的燒杯中。燒杯中提前放置2 個(gè)50 mL帶孔且裝有香蕉的離心管，其中一個(gè)離心管為無(wú)障礙離心管，果蠅可聞到氣味，也可通過(guò)孔洞進(jìn)入采食；另一個(gè)為有障礙離心管，果蠅可聞到氣味，無(wú)法進(jìn)入采食。每隔1 h記錄進(jìn)入無(wú)障礙離心管的果蠅數(shù)量，連續(xù)記錄8 h，每組重復(fù)5 次。

1.3.6 熱刺激實(shí)驗(yàn)

收集對(duì)照組和給藥組30 d的果蠅，每組100 只，雌雄各半，將待測(cè)果蠅裝入空管中，放入37 ℃培養(yǎng)箱中高溫處理30 min，移出后正常培養(yǎng)24 h，記錄果蠅的死亡數(shù)量，每組重復(fù)3 次。

1.3.7 抗氧化能力測(cè)定

收集對(duì)照組和給藥組30 d的果蠅，每組100 只，雌雄各半，稱取果蠅質(zhì)量，加入預(yù)冷的生理鹽水研磨，收集組織勻漿后使用SOD試劑盒和GSH-Px試劑盒測(cè)定SOD、GSH-Px活力，使用過(guò)程中嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。

1.3.8 果蠅腸道菌群樣本采集

收集10 d和30 d的果蠅，CO2麻醉后用體積分?jǐn)?shù)75%的酒精沖洗，解剖前用4 ℃、1×磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS）清洗3 次。在體視鏡下解剖分離收集果蠅中腸。用于菌群分析的每個(gè)樣品至少包含30 個(gè)果蠅的中腸（雌雄各半），每組重復(fù)10 次。

1.3.9 DNA提取、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增、測(cè)序

樣品保存于-80 ℃，使用QIAamp DNA Stool Mini Kit 提取腸道DNA。使用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA 質(zhì)量和濃度，使用引物515 F（5’-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3’）和806A（5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’）擴(kuò)增16S rRNA的V4區(qū)域。測(cè)序步驟由Magi基因技術(shù)公司進(jìn)行。

1.3.10 16S rRNA測(cè)序與分析

細(xì)菌16S rRNA基因的原始序列數(shù)據(jù)由Illumina MiSeq PE250生成，使用Quantitative Insights Into Microbial Ecology2（QIIIME2，version 2019.10）對(duì)序列進(jìn)行進(jìn)一步分析。通過(guò)DADA2進(jìn)行降噪，獲得擴(kuò)增子序列變異（amplicon sequence variants，ASVs）。采用RDP Bayes-Classifier對(duì)每個(gè)具有代表性的16S細(xì)菌基因序列進(jìn)行分類分析，置信閾值為80%。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

使用OASIS 2軟件對(duì)Kaplan-Meier生存曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其他統(tǒng)計(jì)分析使用GraphPad Prism 9X軟件進(jìn)行。雙尾學(xué)生t檢驗(yàn)用于兩個(gè)樣本之間的其他比較，Tukey檢驗(yàn)進(jìn)行單因素方差分析用于多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 元寶楓油對(duì)果蠅壽命的影響

如圖1所示，與對(duì)照組相比，不同劑量的元寶楓籽油干預(yù)均能顯著延長(zhǎng)果蠅的平均壽命（P＜0.0001）。對(duì)照組果蠅的平均壽命為30.41 d，而添加10、20、40 g/kg元寶楓油組果蠅平均壽命分別為37.49、39.85、37.23 d，說(shuō)明20 g/kg元寶楓油添加對(duì)延長(zhǎng)壽命效果最佳，平均延長(zhǎng)壽命31%，因此，后續(xù)實(shí)驗(yàn)均采用20 g/kg劑量添加元寶楓油。

圖1 元寶楓油對(duì)果蠅壽命的影響Fig.1 Effect of A.truncatum seed oil on lifespan of D.melanogaster

2.2 元寶楓油對(duì)果蠅生長(zhǎng)發(fā)育的影響

為了研究元寶楓油對(duì)果蠅生長(zhǎng)發(fā)育的影響，稱量了成年果蠅的體質(zhì)量。在雌性果蠅中，與對(duì)照組相比，10、20、40 g/kg的元寶楓油干預(yù)對(duì)果蠅體質(zhì)量無(wú)顯著影響（P＞0.05）（圖2A）。在雄性果蠅中，元寶楓油對(duì)體質(zhì)量也無(wú)顯著影響（P＞0.05）（圖2B）。

2.3 元寶楓油對(duì)果蠅運(yùn)動(dòng)能力的影響

果蠅具有反趨地性行為，據(jù)此特點(diǎn)設(shè)計(jì)的爬行實(shí)驗(yàn)可以反映其運(yùn)動(dòng)能力。隨著日齡的增加，果蠅的攀爬能力降低，表明其運(yùn)動(dòng)性能的降低。如圖3所示，10 d時(shí)，對(duì)照組與元寶楓油組果蠅攀爬能力無(wú)顯著差異（P＞0.05）；20 d時(shí)，元寶楓油組攀爬能力顯著高于同期對(duì)照組（P＜0.001）；30 d時(shí)，元寶楓油組攀爬能力也顯著高于同期對(duì)照組（P＜0.001），表明元寶楓油明顯改善了衰老果蠅的運(yùn)動(dòng)能力。

圖3 元寶楓籽油對(duì)果蠅爬行能力的影響Fig.3 Effects of A.truncatum seed oil on crawling ability of D.melanogaster

2.4 元寶楓油對(duì)果蠅嗅覺(jué)學(xué)習(xí)記憶能力的影響

學(xué)習(xí)記憶作為機(jī)體的高級(jí)功能，一直是神經(jīng)系統(tǒng)抗衰老研究的重點(diǎn)。在該實(shí)驗(yàn)中，果蠅能將獎(jiǎng)賞性的香蕉獎(jiǎng)勵(lì)和香蕉氣味偶聯(lián)，形成學(xué)習(xí)記憶。如圖4所示，與對(duì)照組10 日齡年輕果蠅相比，30 日齡衰老果蠅進(jìn)入無(wú)障礙離心管果蠅數(shù)量明顯減少（P＜0.05），說(shuō)明衰老會(huì)引起嗅覺(jué)記憶能力受損。與正常30 日齡衰老果蠅相比，元寶楓油飼喂能顯著增加30 日齡果蠅進(jìn)入無(wú)障礙離心管的果蠅數(shù)量（P＜0.05），其進(jìn)入無(wú)障礙離心管的果蠅數(shù)量與正常對(duì)照組10 日齡年輕果蠅相似，說(shuō)明元寶楓油能明顯改善老年果蠅的嗅覺(jué)學(xué)習(xí)記憶能力。

圖4 元寶楓籽油對(duì)果蠅嗅覺(jué)記憶能力的影響Fig.4 Effect of A.truncatum seed oil on olfactory memory capacity of D.melanogaster

2.5 元寶楓油對(duì)果蠅熱耐受能力的影響

熱應(yīng)激實(shí)驗(yàn)檢測(cè)果蠅在熱刺激下的存活率，可以反映其對(duì)高溫的耐受能力和環(huán)境適應(yīng)能力。如圖5所示，與對(duì)照組10 日齡年輕果蠅相比，30 日齡衰老果蠅的存活率顯著降低（P＜0.0001），表明老年果蠅的熱耐受能力明顯降低；與正常30 日齡衰老果蠅相比，元寶楓油組30 日齡果蠅的存活率顯著提高（P＜0.001），說(shuō)明元寶楓油能提高果蠅的熱耐受能力。

圖5 元寶楓籽油對(duì)果蠅熱耐受能力的影響Fig.5 Effect of A.truncatum seed oil on heat tolerance capacity of D.melanogaster

2.6 元寶楓油對(duì)果蠅抗氧化能力的影響

SOD和GSH-Px作為機(jī)體內(nèi)重要的抗氧化酶，其活性可以體現(xiàn)機(jī)體抗氧化能力。如圖6所示，與對(duì)照組10 日齡年輕果蠅相比，30 日齡衰老果蠅的SOD和GSH-Px活力顯著降低（P＜0.001），表明老年果蠅體內(nèi)抗氧化能力明顯降低；與30 日齡老年果蠅相比，元寶楓油組果蠅體內(nèi)SOD和GSH-Px活力均顯著提高（P＜0.001），幾乎和10 日齡年輕果蠅相同，表明元寶楓油飼喂能提高衰老果蠅體內(nèi)的抗氧化能力。

圖6 元寶楓籽油對(duì)果蠅抗氧化能力的影響Fig.6 Effect of A.truncatum seed oil on antioxidant capacity of D.melanogaster

2.7 元寶楓油對(duì)果蠅腸道菌群的影響

2.7.1α多樣性分析

α多樣性分析可以反映微生物群落的豐度和多樣性。采用3 種方法比較10 日齡年輕果蠅、30 日齡老年果蠅和元寶楓油飼喂的30 日齡老年果蠅的腸道菌群α多樣性，Chao1指數(shù)主要顯示腸道菌群種類的多少，Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)兩者算法不同，但都是綜合腸道菌群中細(xì)菌物種多寡和豐度均勻性的指標(biāo)，物種越多、均勻度越一致，則Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)越高。如圖7所示，與10 日齡的年輕果蠅相比，30 日齡老年果蠅的腸道菌群Chao1指數(shù)顯著降低（P＜0.05），表明隨著機(jī)體衰老腸道菌群種類顯著降低。而與30 日齡老年果蠅相比，元寶楓油飼喂后30 日齡老年果蠅的Chao1指數(shù)顯著升高（P＜0.05），這表明元寶楓油飼喂改善了衰老引起的腸道菌群種類下降。Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)的分析結(jié)果顯示，與10 日齡的年輕果蠅相比，30 日齡衰老果蠅的腸道菌群Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)均顯著升高（P＜0.001），元寶楓油干預(yù)無(wú)顯著變化，這表明衰老雖然降低了果蠅腸道微生物的物種豐富度（Chao1指數(shù)顯著降低），但使腸道微生物均勻度趨于一致。元寶楓油干預(yù)使衰老果蠅的腸道微生物豐富度和均勻度趨于年輕果蠅。

圖7 果蠅腸道菌群α多樣性分析和比較Fig.7 α-Diversity analysis and comparison of gut microbiota in D.melanogaster

2.7.2β多樣性分析

β多樣性是對(duì)不同樣品/不同組間樣品的微生物群落構(gòu)成進(jìn)行比較分析。為了定量比較不同年齡及元寶楓油干預(yù)之后果蠅腸道菌群的變化，采用主坐標(biāo)分析（principal co-ordinates analysis，PCoA）法評(píng)估了不同組中果蠅腸道微生物的β多樣性。首先計(jì)算不同樣品之間的Bray-Curtis距離，基于距離的特征值和特征向量排序，從多維數(shù)據(jù)中提取出最主要的元素和結(jié)構(gòu)。為了更直觀比較不同組間的菌群結(jié)構(gòu)組成差異，選取貢獻(xiàn)率最大的PCo1和PCo2進(jìn)行展示（圖8）。同組中重復(fù)樣本間距離近，腸道微生物組成均明顯聚類，其中PCo1和PCo2分別占方差的59%和19%，30 日齡衰老果蠅組與10 日齡年輕果蠅組樣本之間距離遠(yuǎn)，而元寶楓油干預(yù)組的30 日衰老果蠅組與對(duì)照組的10 日年輕果蠅組距離較近，表明衰老果蠅腸道微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大改變，元寶楓油具有調(diào)節(jié)衰老果蠅腸道微生物群落結(jié)構(gòu)向年輕組過(guò)渡的作用。

圖8 果蠅腸道的β多樣性分析和比較Fig.8 β-Diversity analysis and comparison of gut microbiota in D.melanogaster

2.7.3 線性判別（linear discriminant analysis effect size，LEfSe）分析

LEfSe分析可以展示不同組別腸道菌群變化，發(fā)現(xiàn)組間差異物種。如圖9所示，30 日齡衰老組中，差異菌種有3 種，分別是Enterobacteriaceae、Gluconobacter、Morganella morganii，表明它們可能是衰老的關(guān)鍵靶菌。

圖9 果蠅腸道菌群LEfSe分析Fig.9 LEfSe analysis of gut microbiota in D.melanogaster

2.7.4 Enterobacteriaceae、Gluconobacter和M.morganii的相對(duì)豐度分析

對(duì)以上發(fā)現(xiàn)的3 種衰老相關(guān)差異菌種進(jìn)行了相對(duì)豐度檢測(cè)，結(jié)果如圖10所示，與正常衰老組相比，元寶楓油干預(yù)降低了Enterobacteriaceae、Gluconobacter和M.morganii的相對(duì)豐度，表明元寶楓油改善了衰老引起的果蠅腸道菌群結(jié)構(gòu)失衡，因此，元寶楓油的抗衰老作用可能與腸道菌群重塑有關(guān)。

圖10 Enterobacteriaceae（A）、Gluconobacter（B）和M.morganii（C）的相對(duì)豐度分析Fig.10 Analysis of relative abundance of Enterobacteriaceae (A),Gluconobacter (B) and M.morganii (C)

3 討論

衰老是一種機(jī)體結(jié)構(gòu)和功能逐漸下降的過(guò)程，并且是心血管疾病、糖尿病、癌癥和神經(jīng)退行性疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素[18]。老齡人口劇增已經(jīng)成為全球性挑戰(zhàn)。因此，探索衰老的機(jī)制和研發(fā)抗衰老的醫(yī)藥保健食品已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和巨大的社會(huì)需求。地中海飲食被認(rèn)為是一種健康的飲食模式，這種飲食的特點(diǎn)是食用豐富的植物性食物和橄欖油作為脂肪的主要來(lái)源，脂肪被認(rèn)為具有潛在抗氧化、抗炎和抗癌作用[19]。地中海飲食可以改變老年人的腸道微生物組，減少虛弱癥狀，改善健康狀況[20]。前期研究表明，元寶楓油的主要成分是長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸和甘油酯[16]。本研究選取品質(zhì)優(yōu)良的元寶楓油，探討其對(duì)衰老果蠅生理指標(biāo)和腸道菌群的影響。壽命是衰老研究中最直觀的指標(biāo)。壽命實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明元寶楓籽油干預(yù)能顯著延長(zhǎng)果蠅的壽命。隨著年齡的增加，機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力會(huì)逐漸減弱，運(yùn)動(dòng)能力的強(qiáng)弱可以反映衰老的程度[21]。爬行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，衰老果蠅的運(yùn)動(dòng)能力明顯下降，而元寶楓籽油飼喂能顯著改善衰老引起的運(yùn)動(dòng)能力下降。認(rèn)知能力下降是衰老的重要標(biāo)志。認(rèn)知衰退可以表現(xiàn)為某些大腦功能的缺陷，包括情景記憶（或陳述性記憶）、空間學(xué)習(xí)、工作記憶和注意力等[22]。認(rèn)知能力下降會(huì)嚴(yán)重?fù)p害老年人的生活質(zhì)量，增加社會(huì)的經(jīng)濟(jì)和公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)[23]。本研究結(jié)果表明元寶楓籽油飲食添加顯著提高了老年果蠅的嗅覺(jué)記憶能力，改善了年齡相關(guān)的認(rèn)知衰退，這可能與其含有的神經(jīng)酸有關(guān)[5]。同時(shí)，元寶楓油中含有α-亞麻酸，研究表明，α-亞麻酸可抑制Tau蛋白聚集并調(diào)節(jié)Tau構(gòu)象，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[24]。衰老機(jī)體機(jī)能的下降也包括體溫調(diào)節(jié)能力的下降，老年人，特別是65 歲以上的老年人，是環(huán)境熱暴露期間最脆弱的人群之一，老年人在熱暴露期間體溫調(diào)節(jié)和心血管反應(yīng)受損，這些變化導(dǎo)致老年人在極端熱暴露期間的發(fā)病率和死亡率顯著增加[25-26]。α-亞麻酸膳食攝入降低了心血管疾病的死亡風(fēng)險(xiǎn)[27]。在進(jìn)行的熱刺激實(shí)驗(yàn)中，元寶楓籽油干預(yù)組的存活率較對(duì)照組顯著增加，表明元寶楓籽油提高了老年果蠅的熱耐受能力。

目前有關(guān)衰老機(jī)制的假說(shuō)有許多，其中廣為大家接受是自由基理論，后來(lái)被稱為衰老的氧化應(yīng)激理論，該理論基于結(jié)構(gòu)損傷的假設(shè)，即與年齡相關(guān)的功能損失是由于機(jī)體新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的活性氧對(duì)重要的生物大分子（脂質(zhì)、DNA和蛋白質(zhì)）氧化損傷的積累[28]。現(xiàn)在該學(xué)說(shuō)已經(jīng)成為最有說(shuō)服力的衰老學(xué)說(shuō)之一。抗氧化酶可及時(shí)清除多余的活性氧代謝物，其中機(jī)體內(nèi)最主要的抗氧化酶是SOD、過(guò)氧化氫酶（catalase，CAT）和GSH-Px。研究表明，長(zhǎng)壽的果蠅體內(nèi)SOD和谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶的活性較高[29]，RNA干擾介導(dǎo)的SOD2沉默縮短了果蠅的平均壽命[30]，過(guò)表達(dá)MnSOD則可以延長(zhǎng)果蠅壽命[31]，RNA干擾介導(dǎo)的SOD1和CAT抑制會(huì)導(dǎo)致果蠅壽命急劇縮短[32]。膳食攝入α-亞麻酸后機(jī)體可以將其轉(zhuǎn)化為二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）和二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA），DHA、EPA可作為Nrf2誘導(dǎo)劑調(diào)節(jié)機(jī)體氧化還原穩(wěn)態(tài)[33]。研究結(jié)果表明，與10 日齡年輕果蠅相比，30 日齡老年果蠅體內(nèi)SOD和GSHPx活力顯著下降，與其他學(xué)者的研究結(jié)果相似[34]。與食用普通培養(yǎng)基的老年果蠅相比，飲食中添加元寶楓油后30 日齡老年果蠅體內(nèi)SOD和GSH-Px的活性明顯升高，這可能是元寶楓油干預(yù)組果蠅壽命明顯延長(zhǎng)的原因之一。

腸道微生物群是一個(gè)非常復(fù)雜的生物生態(tài)系統(tǒng)。大量的研究表明，衰老與腸道菌群組成的變化、炎癥和腸道通透性增加有關(guān)[35-36]。最近的研究表明，油脂可以調(diào)節(jié)宿主的免疫反應(yīng)和腸道微生物群，發(fā)揮抗炎作用，有利于宿主健康[37-39]。本實(shí)驗(yàn)室最近的研究表明，元寶楓油飲食添加可以降低小鼠體內(nèi)與免疫密切有關(guān)的Th17或Th1淋巴細(xì)胞分化，降低促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，調(diào)節(jié)腸道菌群，促進(jìn)髓鞘再生[16]。Enterobacteriaceae、Gluconobacter和M.morganii是存在于果蠅腸道中的革蘭氏陰性條件致病菌[40-42]。腸道中有些細(xì)菌會(huì)產(chǎn)生代謝毒物，破壞宿主DNA，影響宿主健康，比如M.morganii[43]。在本研究中，衰老果蠅腸道內(nèi)Enterobacteriaceae、Gluconobacter和M.morganii的相對(duì)豐度增加，而元寶楓油干預(yù)后明顯抑制了以上3 類細(xì)菌在老年果蠅腸道內(nèi)相對(duì)豐度的增加。因此，認(rèn)為元寶楓油的抗衰老作用可能與調(diào)節(jié)腸道菌群有關(guān)，但具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明元寶楓籽油能延長(zhǎng)果蠅壽命，提高果蠅的抗氧化能力、爬行能力、抗熱應(yīng)激能力和嗅覺(jué)記憶能力，降低Enterobacteriaceae、Gluconobacter和M.morganii的相對(duì)豐度。總之，元寶楓油可改善衰老相關(guān)表型，而腸道菌群可能在其中發(fā)揮重要作用。本研究為將元寶楓油開(kāi)發(fā)成抗衰老的保健食品和功能性食品提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。