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        蠶豆微核技術(shù)研究洋蔥的抗突變作用

        2013-09-05 14:21:50秦永燕王旭東劉瑞祥姚沁濤
        食品研究與開(kāi)發(fā) 2013年1期
        關(guān)鍵詞:核率微核類(lèi)黃酮

        秦永燕,王旭東,劉瑞祥,姚沁濤

        (1.長(zhǎng)治學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系,山西長(zhǎng)治 046011;2.長(zhǎng)治一中生物組,山西長(zhǎng)治 046011)

        洋蔥(Allium cepaL.),又名玉蔥、圓蔥、蔥頭等,屬百合科蔥蒜屬,為2年生草本植物。洋蔥營(yíng)養(yǎng)豐富,主要包括黃酮類(lèi)物質(zhì)、揮發(fā)油、硫化物和前列腺素等化學(xué)成分,被譽(yù)為“蔬菜皇后”。傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,洋蔥性溫味辛辣,具有溫肺化痰、消食、寬中理氣、解毒殺蟲(chóng)、療瘡消腫、降血壓、降血脂作用,還對(duì)糖尿病、冠心病、腦血栓、萎縮性胃炎、動(dòng)脈粥樣硬化等病癥有一定的輔助治療作用。這些生理功能的體現(xiàn)主要是由于洋蔥中含有黃酮類(lèi)物質(zhì)?,F(xiàn)代科學(xué)研究表明,黃酮類(lèi)物質(zhì)除具有抗動(dòng)脈硬化,降低膽固醇等多種生理活性外,還是一類(lèi)性能優(yōu)良的天然抗氧化劑。

        目前,對(duì)洋蔥的研究主要是對(duì)其化學(xué)成分的提取方法優(yōu)化及成分分析[1-7],以及黃酮類(lèi)化合物的藥理研究[5,8-9],對(duì)其水提液遺傳毒性的研究甚少。因此本文通過(guò)蠶豆次生根根尖細(xì)胞微核方法來(lái)探討洋蔥提取液對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)蠶豆根尖微核率的影響,揭示其抗突變作用,從而為洋蔥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的深層次開(kāi)發(fā)利用提供相應(yīng)的科學(xué)參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        蠶豆(Vicia faba):來(lái)自山西省大同市;洋蔥(Allium cepaL.):購(gòu)自長(zhǎng)治市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。無(wú)水乙醇,甲醛,丙酸,堿性品紅,環(huán)磷酰胺,偏重亞硫酸鈉等試劑均為分析純。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1 洋蔥提取液的制備

        稱(chēng)取新鮮洋蔥100 g并將其切成細(xì)絲放入組織搗碎勻漿機(jī)中,加入約200 mL蒸餾水制作成勻漿,100℃煮沸提取1 h,雙層紗布過(guò)濾;重復(fù)提取3次,合并濾液,濃縮定容至100 mL,并將該提取母液放于4℃的冰箱保存?zhèn)溆?。該提取液相?dāng)于每毫升提取液中含有1 g新鮮洋蔥。

        1.2.2 蠶豆根尖細(xì)胞微核率的測(cè)定

        選擇飽滿(mǎn)、大小均勻的蠶豆種子置于蒸餾水25℃恒溫下中浸泡48 h,每12 h換水1次。待主根長(zhǎng)至2 cm~3cm時(shí),剪去其主根根尖生長(zhǎng)點(diǎn)和頂芽,以促使側(cè)根生長(zhǎng),7 d(包括浸種時(shí)間在內(nèi))左右可以長(zhǎng)出1~2 cm側(cè)根,一般每個(gè)主根上可生側(cè)根6~10個(gè)不等。待側(cè)根長(zhǎng)至2 cm左右時(shí),將其放入青霉素小瓶中。實(shí)驗(yàn)組1分別加入 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/mL 6 種濃度的洋蔥提取液;實(shí)驗(yàn)組2在實(shí)驗(yàn)組1的基礎(chǔ)上分別加入等體積的10 mg/mL環(huán)磷酰胺;陰性對(duì)照組為蒸餾水,陽(yáng)性對(duì)照組為5 mg/mL環(huán)磷酰胺,待測(cè)液能浸沒(méi)側(cè)根即可。25℃恒溫下處理6 h左右。染毒后,用蒸餾水洗滌3次,經(jīng)回復(fù)培養(yǎng)、固定、染色、制片、鏡檢,統(tǒng)計(jì)細(xì)胞微核數(shù)目(micronucleus,MCN)。微核識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)參考李亞軒[10]等。用Microsoft Excel 2003工作表對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,按下面的公式計(jì)算其微核千分率(MCN‰)、微核指數(shù)以及抑制率,并進(jìn)行t檢驗(yàn)。

        結(jié)果判定:測(cè)試樣本所致的微核率與陰性對(duì)照比較,如果有顯著差異且微核指數(shù)≥1.5判定樣本具有致突變性[11]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 洋蔥提取液對(duì)蠶豆次生根根尖微核率的影響

        在試驗(yàn)中,分別使用濃度為 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/mL的洋蔥提取液處理蠶豆次生根,同時(shí)設(shè)陰性對(duì)照(蒸餾水)和陽(yáng)性對(duì)照(5 mg/mL的環(huán)磷酰胺),觀(guān)察統(tǒng)計(jì)微核數(shù)目。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

        從表1可以看出,當(dāng)洋蔥提取液的濃度為0.1g/mL~1.0g/mL時(shí),蠶豆次生根的微核率基本維持在4‰左右,變異系數(shù)均小于0.1,說(shuō)明該組實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性較好;微核指數(shù)均低于1.5(陽(yáng)性對(duì)照組的微核指數(shù)為3.79),方差分析(t檢驗(yàn))顯示各試驗(yàn)與陰性對(duì)照組的微核率均存在顯著性差異。結(jié)果表明洋蔥提取液中不含或含有很少能夠引起微核率增大的成分,即不具有致突性。

        表1 洋蔥提取液對(duì)蠶豆根尖微核率的影響Table 1 Effect of MCN‰of Vicia faba root cells dealed with the water abstracted of Allium cepa L.

        2.2 洋蔥提取液對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的蠶豆次生根根尖微核率的影響

        分別用濃度為 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/mL 的洋蔥提取液與5 mg/mL環(huán)磷酰胺等體積混合處理蠶豆次生根,觀(guān)察其微核率的變化,結(jié)果見(jiàn)表2。

        表2 洋蔥提取液對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的蠶豆根尖微核率的影響Table 2 Effect of MCN‰of Vicia faba root cells by cyclophoshomide and the water abstracted of Allium cepa L.

        從表2可以看出,當(dāng)環(huán)磷酰胺濃度為5 mg/mL時(shí),洋蔥提取液濃度由0.1 g/mL增大至1.0 g/mL,環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的蠶豆根尖微核率由9.32‰降低至3.86‰;微核指數(shù)由3.05降至1.26,其微核抑制率由19.59%增至66.70%;變異系數(shù)均小于0.10,同時(shí)對(duì)該組數(shù)據(jù)與陽(yáng)性對(duì)照組進(jìn)行t檢驗(yàn),均存在顯著性差異。結(jié)果表明洋蔥提取液中含有抑制環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)蠶豆根尖微核率增加的成分。洋蔥提取液對(duì)環(huán)磷酰胺誘蠶豆次生根根尖微核率的抑制作用與其提取液濃度之間存在計(jì)量—反應(yīng)關(guān)系,其相關(guān)方程式為y=8.795 7 x+15.577,式中:x代表洋蔥提取液的濃度,(g/mL);y代表微核抑制率;相關(guān)系數(shù)r=0.974 5。表明洋蔥提取液對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的蠶豆根尖微核率有顯著的抑制作用。

        3 結(jié)論與討論

        研究結(jié)果表明,在本實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)洋蔥提取液具有一定的抗突變作用,其提取液對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的蠶豆根尖微核率有明顯的抑制作用,且抑制作用與提取液濃度之間存在一定的相關(guān)性,r=0.974 5。洋蔥和大蒜屬于同科同屬植物,二者具有相似的功能和作用。徐振平[12]等利用蠶豆根尖微核技術(shù),對(duì)不同濃度NAT誘發(fā)蠶豆根尖微核進(jìn)行試驗(yàn)研究大蒜的抗突變作用,結(jié)果表明大劑量NAT具有致突變作用,大蒜蒜汁具有良好的抗NAT誘變能力,這與本文的研究結(jié)果基本一致,洋蔥提取液對(duì)微核的形成具有抑制作用,即提取液具有抗突變功效。因此,洋蔥可作為抗突變的保健食品進(jìn)行深度的研發(fā)利用。

        洋蔥是世界各國(guó)人民喜愛(ài)的食物,其化學(xué)成分較為復(fù)雜,主要含硫化物、類(lèi)黃酮、苯丙素酚類(lèi)化合物、含氮化合物和前列腺素等。近年來(lái)隨著對(duì)洋蔥中黃酮類(lèi)、揮發(fā)油、硫化物、甾體皂苷類(lèi)等多種保健成分的深入研究,其所具有的抑菌、降血糖,降血脂、降血壓、抗氧化、抗腫瘤等多種生理功效已受到國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注[13]。研究發(fā)現(xiàn),洋蔥所含黃酮類(lèi)化合物能抑制超氧陰離子的產(chǎn)生,特別是洋蔥槲皮素中的2,3位雙鍵和4位羰基以及3,5位羥基對(duì)洋蔥的抗氧化作用有十分重要的貢獻(xiàn)[13]。2008年,尉艷霞等[8-9]利用洋蔥中的類(lèi)黃酮物質(zhì)研究其對(duì)人肝癌細(xì)胞細(xì)胞株HepG2的作用以及對(duì)人結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞增殖和凋亡影響等實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明洋蔥的類(lèi)黃酮物質(zhì)對(duì)體外培養(yǎng)的HepG2肝癌細(xì)胞和人結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞有明顯的增值抑制和凋亡誘導(dǎo)的作用。因此,洋蔥提取液的抗突變作用可能與其提取液的類(lèi)黃酮等生物活性物質(zhì)有關(guān)。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載[14],類(lèi)黃酮化合物是一種廣泛存在于植物界的次生代謝產(chǎn)物,一般有兩個(gè)吸收峰:紫外區(qū)波長(zhǎng)250 nm左右,可見(jiàn)光區(qū)波長(zhǎng)350 nm左右。因此,本試驗(yàn)對(duì)洋蔥提取液進(jìn)行紫外掃描時(shí)發(fā)現(xiàn),不同濃度提取液在245 nm左右均存在最大吸收峰,而且隨著洋蔥提取液濃度的降低,黃酮類(lèi)化合物的含量也逐漸減少。因此,洋蔥提取液抑制微核的形成與類(lèi)黃酮化合物有著較為密切的關(guān)系。

        此外,洋蔥中含有微量元素硒,而硒是一種重要的抗氧化劑,它可以增強(qiáng)機(jī)體對(duì)氧自由基的清除活力。這也可能是洋蔥提取液抗突變作用的一方面原因,有待進(jìn)一步研究。

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