Irene Joy I. dela Peña

1 Изследователски институт по неврология Uimyung, Факултет по фармация, Университет Sahmyook, Сеул, Корея.

Eunyoung Hong

2 Център за научноизследователска и развойна дейност в областта на храните, CJ CheilJedang, Сеул, Корея.

Юни Брайън де ла Пеня

1 Изследователски институт по неврология Uimyung, Факултет по фармация, Университет Sahmyook, Сеул, Корея.

Хи Джин Ким

1 Изследователски институт по неврология Uimyung, Факултет по фармация, Университет Sahmyook, Сеул, Корея.

Chrislean Jun Botanas

1 Изследователски институт по неврология Uimyung, Факултет по фармация, Университет Sahmyook, Сеул, Корея.

Ye Seul Hong

1 Изследователски институт по неврология Uimyung, Факултет по фармация, Университет Sahmyook, Сеул, Корея.

Ye Seul Hwang

1 Изследователски институт по неврология Uimyung, Факултет по фармация, Университет Sahmyook, Сеул, Корея.

Byoung Seok Moon

2 Център за научноизследователска и развойна дейност в областта на храните, CJ CheilJedang, Сеул, Корея.

Дже Хун Чонг

1 Изследователски институт по неврология Uimyung, Факултет по фармация, Университет Sahmyook, Сеул, Корея.

Резюме

Въведение

M ilk е известен отдавна и се използва за насърчаване на съня. Ефектът за насърчаване на съня на млякото се дължи на неговите психологически асоциации (т.е. паметта на майка, която дава мляко преди лягане) и богатия му запас от компоненти, стимулиращи съня. Един от тези компоненти е основната аминокиселина триптофан. 1 Триптофанът може да се превърне в серотонин и мелатонин, като по този начин предизвиква релаксация и сънливост. 2 Мелатонинът е естествен хормон, секретиран от епифизната жлеза, който помага за регулиране на цикъла на сън и събуждане (циркаден ритъм). 3,4 Съответно, както при хората, така и при животните, е известно, че мелатонинът е с най-висока концентрация през нощта и по време на сън. 5,6 Въпреки това, нивата на мелатонин намаляват с възрастта, което води до влошаване на качеството на съня и други нарушения на съня. 7–9 Екзогенното приложение на триптофан и мелатонин помага за предизвикване на сънливост и сън и може да подобри нарушенията и нарушенията на съня. 10

Последните проучвания показват, че млякото, събрано през нощта (нощно мляко), може да има уникални предимства пред млякото, събрано през деня (дневно мляко). Установено е, че нощното мляко има изключително богати количества триптофан и мелатонин и че плъховете, на които е дадено нощно мляко, показват повишен циркулиращ мелатонин. 4 Освен това, проучване, проведено при пациенти в напреднала възраст, показва, че нощното мляко подобрява качеството на съня, което води до по-добра активност през деня. 9 С оглед на тези доклади, настоящото проучване оценява психофармакологичните ефекти на нощното мляко, особено неговите вероятни седативни и насърчаващи/подобряващи съня свойства. За сравнение бяха оценени и ефектите от дневното мляко. Освен това се оценяват и ефектите му върху тревожноподобно поведение и електроенцефалографски (ЕЕГ) вълни.

Материали и методи

Животни

Мъжки ICR мишки (за поведенчески тестове [25–30 g]) и плъхове Sprague-Dawley (за ЕЕГ експеримент [250–300 g]) са получени от Hanlim Laboratory Animals Co. (Hwasung, Корея). Те бяха настанени в контролирана температура (22 ° C ± 2 ° C) и контролирана влажност (55% ± 5%) стая за животни на 12 часа светлина/12 часа тъмнина (07: 00–19: 00 часа) светлина) график. Те получиха 7-дневен период на аклиматизация преди началото на какъвто и да е експеримент. Храната (Lab Rodent Chow, 38057; Purina Korea, Inc., Сеул, Корея) и водата бяха свободно достъпни, освен в нощта преди и по време на експериментите. Гризачите бяха разделени на групи (осем групи за поведенчески тест и четири групи за ЕЕГ запис) с по 10-12 животни на група. Всички експерименти бяха проведени между 10:00 и 16:00. Лечението и поддръжката на животните се извършват в съответствие с Принципите на лабораторните грижи за животните (NIH публикация № 85–23, ревизирана от 1985 г.) и Насоките за грижи и употреба на животните от университета Sahmyook, Корея.

Наркотици и материали

Нощно и дневно мляко (хидролизирано обезмаслено мляко на прах), получено от Synlait Milk Ltd. (Rakaia, Нова Зеландия), беше любезно предоставено от CheilJedang Nutraceutical & Functional Foods Center (Сеул, Корея). Накратко, млякото се събира от крави през нощта или през деня и се съхранява в хладилник при 7 ° C. Млякото се пастьоризира при 72 ° С в продължение на 15 секунди и след това се обезмаслява. Лактозата в млякото се хидролизира от лактаза и се изпарява до 50% от общото твърдо вещество. Концентрираният млечен разтвор се филтрира и изсушава чрез пулверизиране, като се получава лесно разтворимо мляко на прах. Анализът на млечните прахове разкрива, че нощното мляко съдържа по-големи количества триптофан и мелатонин (съответно 465,88 mg/100 g и 85,5 pg/g) от дневното мляко (съответно 375,16 mg/100 g и 8,8 pg/g).

Диазепам е закупен от Sigma-Aldrich Co. (Сейнт Луис, Мисури, САЩ) и пентобарбитал натрий е получен от Hanlim Pharm. Co., Ltd. (Сеул, Корея). Дневно и дневно мляко беше прясно приготвено в стерилна дестилирана вода, а диазепам и пентобарбитал във физиологичен разтвор. Нощното мляко се прилага перорално на орем (перорално) на мишки в дози от 100, 200 или 300 mg/kg (група, третирана с нощно мляко), а дневното мляко също се прилага перорално в същите дози (група, лекувана с дневно мляко) . Лечението с мляко не е довело до видими странични ефекти при гризачи. Диазепам се инжектира интраперитонеално (i.p.) при 1 mg/kg (положителна контролна група). Животните от контролната група получиха носителя (дестилирана вода, р.о.).

Психофармакологична оценка

Тест на открито

Общата локомоторна активност е оценена в квадратна плексигласова арена на открито с размери 42 × 42 × 42 cm. Нощно мляко, дневно мляко, диазепам или носител се прилагат на мишки. Един час след приложението, мишките бяха поставени на открито поле. За да се премахне пристрастието към новостта, беше даден 2-минутен период на привикване. След това преместеното разстояние (cm) и продължителността на движение (sec) на всяка мишка се записват в продължение на 10 минути от автоматизирана система (Ethovision, Noldus, Холандия). 11.

Тест на Rotarod

Балансът и координацията на двигателя се оценяват във въртящ се прът (Ugo Basile, Варезе, Италия) при фиксирана скорост от 36 об/мин. Експериментът е съставен от Choi et al., С леки модификации. 12 Ден преди същинските експерименти, мишките бяха привикнали и обучени да тичат на въртящия се прът за 3 минути. В деня на експеримента мишките бяха групирани произволно и им беше дадено нощно мляко, дневно мляко, диазепам или носител. След един час те бяха поставени върху въртящия се прът за 20 минути. Записаните параметри са латентност към първо падане (сек) и честота на падане.

Пентобарбитален тест за сън

Началото на съня и продължителността на съня се измерват след приложението на пентобарбитал натрий (42 mg/kg, i.p.). На мишките е давана единична доза нощно мляко, дневно мляко, диазепам или носител 30 минути преди инжектирането на пентобарбитал. Експериментите са проведени, както е описано по-рано от Ma et al., С леки модификации. 13 Изчезването (настъпването на съня) и повторната поява на рефлекса за изправяне бяха наблюдавани и регистрирани. Интервалът от време между изчезването и повторното появяване на изправящия рефлекс се счита за продължителност на съня.

Повишен тест плюс лабиринт

Повишеният апарат плюс лабиринт (EPM) е направен от пластмаса. Плюс лабиринтът се състоеше от четири ръце; две отворени рамена (30 × 6 см) и две затворени рамена (30 × 6 см), затворени от стени с височина 20 см. Всяко рамо имаше разграничена централна площ от 6 × 6 cm. Целият лабиринт беше издигнат на височина 50 см над пода. Мишките бяха предварително обработени с носител, нощно мляко или диазепам (i.p.) 60 минути преди поставяне върху EPM. За да започнат тестова сесия, мишките бяха поставени в центъра на лабиринта с лице към една от отворените рамена. Влизането в ръка се определя като животното, поставящо и четирите лапи над линията, маркираща тази област. Броят на влизанията и времето, прекарано в отворени ръце, се записват по време на 5-минутен период на изпитване. 14 Системата Ethovision е използвана за наблюдение и запис. Процентът на влизанията с отворена ръка (100 × отворени/общо влизания) и процентът на времето, прекарано в отворения ръкав на лабиринта са изчислени за всяко животно.

Електроенцефалография

Плъховете се упояват с пентобарбитал натрий (50 mg/kg, i.p.) и се фиксират в стереотаксичен апарат (51600 Stoelting Co., Wood Dale, IL, USA). Двуканален цифров предавател (Telemetry Research, Окланд, Нова Зеландия) беше i.p. имплантирани и след това електродите бяха шунтирани към черепа. Електродите бяха разположени в лявата предна и дясна тилна кортикална област и след това бяха фиксирани с винтове и стабилизирани със зъбен цимент. На плъховете е даден 7-дневен постхирургичен период на възстановяване. Плъховете получават превозно средство, нощно мляко или диазепам, един час преди започването на ЕЕГ запис. ЕЕГ вълните се наблюдават, записват и анализират от софтуера LabChart 7.3 (ADInstruments, Колорадо Спрингс, Колорадо, САЩ). Две честотни ленти, делта (0,5–4,0 Hz; бавна вълна) и алфа (8–13 Hz; бърза вълна), бяха количествено определени с помощта на бързото преобразуване на Фурие.

статистически анализи

нощта

Ефекти на нощното мляко върху записването на електроенцефалограма при плъхове. Всяка лента представлява средната стойност ± SEM от общата мощност на делтата (А) или алфа (Б) вълни за 60 минути. * P Фиг. 1), мярка, която обикновено се смята, че отразява намалената възбудимост на централната нервна система и/или седативните ефекти. 15 Това беше подкрепено от констатациите от ротарод теста, при който мишките, даващи нощно мляко, показаха значително намален двигателен баланс и координация (фиг. 2). Ефектите от нощното мляко върху тези тестове са сравними с тези на диазепама, известен седативен агент. Взети заедно, тези резултати предполагат, че нощното мляко има седативен ефект. Предишни проучвания предполагат, че млякото произвежда седативно действие чрез богатия си източник на фармакологично активни компоненти. Например, опиоидните пептиди, освободени от казеина, основният протеинов компонент на кравето мляко, произвеждат успокоителни ефекти по време на храносмилането. 16–18

По същия начин е доказано, че перорално прилаганият триптофан има седативен ефект при здрави индивиди, 19–21, за които се смята, че се медиират чрез несеротонинов механизъм. 22 Мелатонинът, друг хормон, получен от триптофан, многократно е демонстриран да индуцира седативни ефекти 23-25 ​​и по този начин може да медиира индуцираните от триптофан седативни ефекти. Като се има предвид факта, че триптофанът и мелатонинът са богати на нощното мляко, 4–6 е възможно седативният ефект на нощното мляко да се дължи на тези вещества.

Нощното мляко също проявява подобни на анксиолитик ефекти при мишки, както се доказва от значително увеличение на процента на прекарано време и общите влизания в отворените рамена на EPM (фиг. 4). EPM тестът е широко използван и приет инструмент за измерване на поведението, свързано с безпокойството при гризачи; увеличаването на процента на прекарано време и влизания в отворените обятия на ЕРМ показва намаляване на тревожността/анксиолитичните ефекти. 26,27 Анксиолитичният ефект на нощното мляко е сравним с този на диазепам, добре познато анксиолитично лекарство. В подкрепа на това откритие са и други проучвания, които също съобщават за анксиолитичното свойство на млякото и неговите съставки. За отбелязване е публикувано проучване, в което се посочва, че говеждият αS1-казеин триптичен хидролизат, млечен протеин, има анксиолитични ефекти, подобни на диазепама. Съобщава се също, че триптофанът, серотонинът и мелатонинът имат мощни анксиолитични ефекти. 2

Потвърждаването на констатациите, че нощното мляко има седативен и анксиолитичен или релаксиращ ефект, е резултат от предизвикания от пентобарбитал тест за сън, при който приложението на нощното мляко съкращава началото и удължава продължителността на съня (фиг. 3). В действителност се счита, че веществата, които усилват индуцирания от пентобарбитал сън, притежават централно действащ седативен и/или анксиолитичен ефект. 13,29 Този резултат подкрепя изследването на Valtonen et al. съобщава, че нощното мляко е ефективно средство за насърчаване на съня при възрастни хора. 9 Като цяло, резултатите от поведенческите експерименти категорично предполагат, че нощното мляко притежава седативен, анксиолитичен и насърчаващ съня ефект.

В заключение, настоящото проучване демонстрира, че млякото, събрано през нощта (Нощно мляко), е способно да произвежда седативен, анксиолитичен и насърчаващ съня ефект, сравним с тези, произвеждани от бензодиазепина, диазепама. Тези открития предполагат, че нощното мляко може да бъде ефективно естествено средство за сън за управление на нарушения, свързани със съня, и обещаваща алтернатива за лечение на тревожни разстройства.

Признание

Тази работа беше подкрепена от Проект за изследване на биосинергията (2014M3A9C4066465) на Министерството на науката, ИКТ и бъдещото планиране чрез Националната изследователска фондация.