孕期前及产后阶段,早期摄入能量饮料对怀孕大鼠的社会互动、运动活动和学习能力的影响

《Physiology & Behavior》:THE EFFECTS OF EARLY LIFE ENERGY DRINK CONSUMPTION ON SOCIAL INTERACTION, LOCOMOTOR ACTIVITY, AND LEARNING IN PREGNANT RATS DURING THE PREPREGNANCY AND POSTPARTUM PERIODS

【字体: 时间:2026年03月07日 来源:Physiology & Behavior 2.5

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  本研究探讨早期生活能量饮料摄入对雌性大鼠妊娠前及产后社交行为、运动活性和学习能力的影响。实验显示,高剂量能量饮料组体重增长显著,并导致焦虑样行为及学习记忆能力下降。

作者:Demirel ERGüN, Halime AYDEM?R, Fatma ERGüN, Tolga TUN?EL
土耳其克尔谢希尔市克尔谢希尔阿希埃夫兰大学医学院实验动物单元

摘要

本研究旨在探讨生命早期摄入能量饮料对怀孕前期和产后雌性大鼠的社会互动、运动活动及学习能力的影响。27只21天大的Wistar白化大鼠被分为三组(每组9只):对照组(CG,饮用自来水)、EG1组(摄入10%能量饮料)和EG2组(摄入20%能量饮料)。实验持续63天,分为两个阶段。数据通过单因素方差分析(ONE-WAY ANOVA)和Tukey事后检验进行分析。各组之间的饲料消耗量无显著差异,但能量饮料组的饮水量较高。EG2组的体重增加最多。怀孕前的运动活动比产后更活跃。在社会行为测试中,EG1组和EG2组更偏好熟悉的个体,而对照组则偏好不熟悉的个体。产后,所有组都表现出对不熟悉个体的偏好增加。在Barnes迷宫实验中,对照组最快到达目标洞穴且错误最少;EG2组的表现最差(p < 0.05)。这些结果表明,长期大量摄入能量饮料会增加饮水量和体重,导致类似压力的行为,并对学习和记忆产生负面影响。此外,这些发现有助于制定预防性公共卫生措施,从而帮助预防与过量摄入能量饮料相关的肥胖、糖尿病和心理健康问题。将研究结果告知制造商和消费者,可支持基于证据的监管措施,特别是针对青少年和育龄妇女。

引言

饮食习惯是维持生命的基本行为。这些习惯受遗传、人口统计、社会经济和文化因素的影响。农业革命增加了肉类和高脂肪乳制品的消费,而工业革命则增加了精制谷物、糖和植物油的产量和消费[1,2]。此外,近年来西方社会的生活方式变化导致了西方式饮食的流行。这种饮食缺乏纤维、维生素和矿物质,包含加工食品、快餐、方便食品和含糖碳酸饮料[3]。
这种新的饮食方式导致肥胖、代谢综合征、脂肪肝疾病、发育迟缓、不孕症及多种慢性疾病的发病率显著上升[4]。这种变化不仅影响了固体食物的消费模式,也改变了日常饮食中液体的种类和数量。
近年来,含有咖啡因和其他活性物质的能量饮料种类和可获得性显著增加。儿童和青少年中普遍存在这类饮料的消费现象。然而,从幼年时期开始过量长期摄入这些饮料会带来严重的健康风险[5]。其潜在的社会问题在于它们对神经系统和心血管系统的不良影响,以及可能导致成瘾的风险。
能量饮料含有高量的咖啡因和其他添加剂。过量摄入这些物质会过度刺激肾上腺素系统,导致中枢神经系统症状,如癫痫发作、脑血管病变和躁狂性精神病[6]。此外,高咖啡因摄入还可能引起烦躁、焦虑、失眠和震颤等症状[7]。Richards和Smith(2016年)的研究表明,长期摄入能量饮料与焦虑、压力和抑郁有关[8]。类似地,动物实验也显示,长期摄入能量饮料会导致运动活动减少、类似焦虑的行为增加以及体重变化[9,10]。
个体对能量饮料的反应因发育阶段而异。儿童期、青春期和孕期是特别关键的时期。这两个阶段伴随着身体、心理和社会的成熟,认知发展和学习活动最为活跃。孕期是女性生命中独特的生理和情感过程。此期间的情绪体验深刻而独特,但也伴随着特定的挑战和风险。孕期中的正面和负面经历都可能直接影响母亲和胎儿。文献中经常报道,孕期出现的心理健康问题是最常见的不良影响之一,这些问题可能导致胎儿发育迟缓和社交能力受损[11]。
孕期心理健康问题的根本原因不仅在于身体的生理变化和激素波动,还与个体孕前的心理状态有关[12]。多项研究表明,已有心理健康问题(如抑郁症或焦虑症)的女性在孕期症状可能会加重,同时患新心理健康问题的风险也会增加[13,14]。
此外,一些研究表明,孕前的不良习惯(如饮酒、吸烟或使用兴奋剂)会增加抑郁和焦虑的风险,并可能与孕期出现的心理和生理并发症有关[15]。其中,酒精和烟草的影响最为显著。近年来,能量饮料的消费也日益普遍,尤其是在儿童期、青春期和孕期等关键发育阶段。我们的文献综述发现,关于能量饮料影响的研究主要集中在代谢结果上;而针对孕期前后女性学习能力、记忆能力及行为特征的研究则非常有限。为填补这一空白,本研究采用了能够有效转化到人类生理和行为结果的动物模型。
本研究使用最近断奶的雌性大鼠作为实验动物模型,探讨了生命早期摄入能量饮料对怀孕前期和产后大鼠的社会互动、运动活动及学习能力的影响。

实验程序与动物

实验在克尔谢希尔阿希埃夫兰大学医学院的动物实验单元进行。实验所用大鼠由该校医学院的动物实验单元繁殖,来自同一年龄段的未选择性繁殖后代。所有大鼠在标准条件下共同饲养,其中约60%被纳入实验组。实验组包括27只21天大的大鼠

结果

在整个实验期间,没有任何大鼠出现死亡或其他病理问题,因此没有大鼠被从实验中移除。在第12天、第24天和第35天,分别计算了各组的饲料消耗量、饮水量和体重增加率。结果显示,各组在第12天(F(2,6) = 1.44, p = 0.308)、第24天(F(2,6) = 2.88, p = 0.133)和第35天(F(2,6) = 1.16, p = 0.370)的饲料消耗量无显著差异(图3A)。饮水量存在差异

讨论

本研究旨在探讨生命早期摄入能量饮料对怀孕前期和产后雌性大鼠的社会互动、运动活动及学习能力的影响。目前,能量饮料是全球消费量仅次于瓶装水的饮料[33]。尤其在儿童和青少年中,能量饮料的使用非常普遍;有研究显示,全球超过一半的儿童经常饮用这类饮料[34]。这种消费趋势的上升

伦理批准与参与同意

实验开始前,实验方案已获得阿希埃夫兰大学动物实验伦理委员会的批准(批准编号:15-02;日期:2025年7月23日)。所有涉及活体的实验程序均符合ARRIVE指南(动物研究:体内实验报告规范)。此外,所有实验程序均遵守了《实验及其他科学研究用动物福利保护条例》

知情同意

由于本研究不涉及人类受试者,因此未获得知情同意。

出版同意

不适用。

资金来源

本研究由克尔谢希尔阿希埃夫兰大学的科学研究项目资助。项目编号:SYO.A3.25.002,批准日期为2025年4月30日。

数据共享

作者将在合理请求下提供本研究的数据和分析结果,用于学术和科学评审目的。数据共享将遵循相关法律要求和保护个人数据的伦理原则。

作者贡献声明

Demirel Ergün:撰写初稿、研究设计、方法论制定、概念构建、数据分析、监督、软件使用、审稿与编辑、资源整理、验证。 Halime Aydemir:撰写初稿、软件使用、审稿与编辑、资源整理。 Fatma Ergün:撰写初稿、软件使用、审稿与编辑。 Tolga Tun?el:数据分析、资源提供。

作者贡献声明

Demirel ERGüN:审稿与编辑、撰写初稿、验证、监督、软件使用、资源提供、方法论制定、研究设计、数据分析、概念构建。 Halime AYDEM?R:审稿与编辑、撰写初稿、软件使用、资源整理。 Fatma ERGüN:审稿与编辑、撰写初稿、软件使用。 Tolga TUN?EL:资源提供、数据分析。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本研究结果的财务利益或个人关系。

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