文 廣州市南武中學(xué) 范梓俊
我在學(xué)校的斯坦福創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室課程中認(rèn)識了秀麗隱桿線蟲。上課時,我發(fā)現(xiàn)將線蟲移入新培養(yǎng)基后,其運(yùn)動能力常常比轉(zhuǎn)移前差。有沒有方法幫助線蟲恢復(fù)運(yùn)動能力?
通過對文獻(xiàn)的檢索,我了解到維生素C能通過減少酶的釋放和過氧化物的生成,減輕氧化損傷,加快肌肉恢復(fù),而且它能清除或抑制使肌肉衰老的氧自由基,進(jìn)而減輕運(yùn)動所引起的肌肉損傷。維生素C濃度過高時,肌肉收縮能力會下降。
將維生素C加入培養(yǎng)基能否修復(fù)因移蟲操作造成的肌肉損傷,使秀麗隱桿線蟲恢復(fù)正常運(yùn)動能力?我決定一探究竟。
秀麗隱桿線蟲(以下簡稱線蟲)、大腸桿菌OP50、NGM培養(yǎng)基、大腸桿菌液體培養(yǎng)基、M9鹽溶液、雙蒸水、氯化鈉、牛肉膏蛋白胨、蒸餾水、維生素C藥品。
實(shí)體鏡下的線蟲
按配方配制培養(yǎng)大腸桿菌的液體培養(yǎng)基,放入高壓蒸汽滅菌鍋中高壓滅菌,取出待冷卻并在超凈工作臺中倒平板。培養(yǎng)基凝固后加入1 200μL大腸桿菌培養(yǎng)液和600μL不同濃度的維生素C溶液或等量蒸餾水,待其干燥。
在含不同濃度維生素C的線蟲培養(yǎng)基中,挑10條L4期的線蟲,并開始實(shí)驗(yàn)計(jì)時。
設(shè)置 0.5%、1%、5%、10%、20%和飽和濃度的維生素C溶液,分別加入線蟲培養(yǎng)基。分別觀察和記錄經(jīng)過 12h、24h、48h、72h、96h、120h、144h、168h 培養(yǎng)的 L4 線蟲在上述濃度溶液培養(yǎng)基中的頭部擺動頻率(以線蟲頭部向一側(cè)擺動記作一次,每次記錄時長為1min)和身體彎曲頻率(以線蟲身體長軸方向的一個波長的移動記作一次,記錄時長為20s),每次實(shí)驗(yàn)選取培養(yǎng)基中的10條線蟲記錄數(shù)據(jù),每種濃度重復(fù)3次,求取平均值。
添加0.5%維生素C培養(yǎng)基的線蟲頭部擺動頻率與對照組相近,甚至培養(yǎng)至12~24h時超過了對照組(對照組12h為82.40±8.63次 /min,24h為 94.30±6.62次 /min;0.5%維生素 C溶液 12h為 91.20±15.72次 /min,24h為 94.20±8.95次 /min)。
由此可見,添加0.5%維生素C培養(yǎng)24h以內(nèi)對線蟲的頭部擺動具有一定程度的促進(jìn)作用,可幫助線蟲在新環(huán)境中快速覓食。
添加0.5%維生素C培養(yǎng)基的線蟲身體彎曲頻率與對照組相近,甚至培養(yǎng)至24h、48h、120h、168h時超過了對照組(對照組24h為 8.00±2.54次 /20s,48h為 94.30±6.62次 /20s,120h為 7.90±2.96 次/20s,168h 為6.80±2.94次/20s;0.5%維生素C溶液24h為11.10±2.96 次 /20s,48h 為9.30±2.54次/20s,120h為8.30±2.71次/20s,168h為8.50±3.50次 /20s)。
由此可見,添加0.5%維生素C會使線蟲的身體彎曲運(yùn)動呈周期性變化,且具有一定程度的促進(jìn)作用。
隨著培養(yǎng)時間的延長,在維生素C飽和溶液中培養(yǎng)的線蟲1 min頭部擺動頻率和20 s身體彎曲頻率均比20%維生素C溶液培養(yǎng)效果差。
可見,維生素C飽和濃度對線蟲運(yùn)動能力的恢復(fù)作用較差。
添加0.5%維生素C溶液培養(yǎng)24h以內(nèi)對線蟲的運(yùn)動能力具有短時間的促進(jìn)作用,可幫助加快線蟲在新培養(yǎng)基中的肌肉恢復(fù),促進(jìn)覓食行為,進(jìn)而幫助線蟲適應(yīng)新培養(yǎng)基。但高濃度維生素C對線蟲運(yùn)動能力恢復(fù)的效果較差。