全 文 ：天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2011，23:633-637
文章编号:1001-6880(2011)04-0633-05
收稿日期:2010-07-21 接受日期:2010-12-30
* 通讯作者 Tel:86-411-86110296;E-mail:ymdong2008@ 163． com
绿豆芽提取物对 SDS致红细胞膜和
DNA损伤的保护的研究
董银卯1，2* ，唐冬雁1，何聪芬2，赵华2
1哈尔滨工业大学化学系，哈尔滨 100051;
2北京工商大学化学与环境工程学院 北京市植物资源研究开发重点实验室，北京 100048
摘 要:为探讨绿豆芽提取物(MBSE)对十二烷基硫酸钠 SDS致红细胞膜和 DNA损伤的保护研究，分别采用红
细胞(RBC)溶血试验和彗星试验检测细胞膜和 DNA的损伤程度。实验分为三组:阳性对照组;MBSE自溶对照
组;MBSE + SDS组。通过测定血红细胞溶血率和致损细胞拖尾率及尾长分别表征细胞膜及 DNA 的损伤程度。
结果显示与阳性对照相比，各剂量 MBSE具有抑制 SDS致细胞膜损伤的功能，对 RBC细胞膜具有较好的保护作
用，且呈量效关系;MBSE + SDS各剂量组 DNA损伤明显减弱，拖尾率下降，尾长减小。提示 MBSE 对 SDS 致红
细胞膜和 DNA损伤具有保护作用。
关键词:绿豆芽提取物;红细胞溶血试验;彗星试验;细胞膜损伤;DNA损伤
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A
Mung Bean Sprout Extract Protected SDS-induced Cell
Membrane and DNA Damage
DONG Yin-mao1，2* ，TANG Dong-yan1，HE Cong-fen2，ZHAO Hua2
1Department of chemistry，Harbin Institute of Technology，Haebin 100051，China;2Beijing Key Laboratory of
Plant Resources Research and Development，Beijing Technology and Business University，Beijing 100048，China
Abstract:To investigate the effect of muny bean sprout extract (MBSE)on human red blood cell (RBC)membrane and
mouse hepatocyte DNA damage induced by sodium dodecyl sulfate (SDS) ，the RBC hemolysis test and comet assay were
carried out，respectively． Three groups were designed for the experiments，the positive control group;MBSE control group
and MBSE + SDS group． Compared with the positive group，different dose group of MBSE could obviously reduce cell
membrane and DNA damage induced by SDS and a dosage-response relationship was observed． MBSE + SDS group obvi-
ously reduce DNA damage，lower the comet cell rates and average tail lengths． The results indicated that MBSE protected
SDS-induced cell membrane and DNA damage potentially．
Key words:mung bean sprout extract;red blood cell hemolysis test;comet assay;cell membrane damage;DNA damage
十二烷基硫酸钠(SDS)是化妆品中常见的烷基
硫酸酯钠盐类阴离子表面活性剂，研究结果表明它
对细胞膜造成不可逆性损伤而使细胞破裂，甚至造
成 DNA 损伤，故其用于化妆品时，会对皮肤会造成
刺激和损害［1，2］。绿豆(Mung Bean)是豆科草本植
物绿豆的成熟种子，它不但营养丰富，且具有消凉解
毒、止泻利尿、消肿下气、除烦热和滋补强身功
效［3］。绿豆芽(Mungbean Sprout)为绿豆种子浸泡
后发出的嫩芽，不仅食用可口，还能健脾开胃、消食
化积、清热解毒、降血脂、软化血管等功效［4］。绿豆
提取物(MBE)具有清除自由基、镇痛、延缓衰老、细
胞保护、排出毒素、增强免疫功能、抑制黑色素细胞
扩张、防治日光所致皮炎等作用［5，6］，但其对细胞膜
和 DNA损伤的保护作用鲜见报道。未见到绿豆芽
提取物(Mung Bean Sprout Extract，MBSE)对细胞膜
和 DNA损伤的保护作用的报道。本研究采用血红
细胞(RBC)溶血试验和彗星试验(Comet assay)检
测 MBSE对 SDS所致细胞膜和 DNA损伤的影响，并
用同样的方法对 MBSE用作化妆品原料时的即时镇
静皮肤和增加皮肤耐受性效果进行检测，为 MBSE
在化妆品抗敏抗刺激的应用提供科学依据。
1 材料和方法
1． 1 材料与试剂
绿豆(中绿 6 号)由中国农科院作物科学研究
所提供;人全血一袋(200 mL) ，购自北京市红十字
血液中心;十二烷基硫酸钠(SDS)、葡萄糖、溴化乙
锭购自美国 Sigma公司;低熔点琼脂糖(LMA)、正常
熔点琼脂糖(NMA)、DMEM 干粉培养基购自美国
GIBCO公司;其余均为国产分析纯。
1． 2 主要仪器和设备
超纯水机(Ultra Bioscience，英国 ELGA 公司) ;
离心机(Sigma 4K15，Sigma 公司) ;紫外可见分光光
度计(UV-1800，日本岛津公司) ;电泳仪(BIO-Rad
Powerpac 1000，美国 BIO-Rad 公司) ;荧光显微镜
(Axiovert 200，带 ProgRes 成像系统，德国 Carl Zeiss
公司)。
1． 3 绿豆芽提取物的制备
将发芽 3 d的新鲜控水绿豆芽，按照 1 ∶ 5 的料
液比加入去离子水煮沸开始计时，煮沸 1 h 静置，待
溶液微凉后，用纱布过滤得上清液。调 pH = 4． 2，70
℃下活性炭脱色 2 h，过滤，抽滤取上清，用阴、阳离
子交换树脂脱盐后，浓缩得到绿豆芽提取物。
1． 4 RBC溶血试验检测 MBSE 对细胞膜损伤的抑
制
试验方法参照文献［7］并加以改进。
1． 4． 1 血红细胞的制备
按常规配置和消毒 pH =7． 4 的 PBS，4 ℃保存。
将新购全血分装于离心管，3，000 r /min 离心 15
min，弃上清，同条件下用等量 PBS 洗四次。4 ℃冰
箱保存备用。整个过程无菌操作。用前以 PBS 调
RBC终浓度为 8 × 109 个 /mL。
1． 4． 2 RBC完整性分析
用 PBS配制 1． 0 mg /mL 的 SDS 溶液。向 1． 5
mL EP管中依次加入 0，5，10，15，20，25，30，35，40
μL的 SDS 溶液，分别加入 PBS 补齐至 975 μL。快
速加入 25 μL RBC 悬液，37 ℃下 150 r /min 振荡孵
育 10 min。10，000 r /min离心终止反应，取上清于 1
cm比色皿中 530 nm测吸光度值。
溶血 率 (HR)的 计 算:HR = (Abs受试管-
Abs自溶管)/(Abs全溶管-Abs自溶管)× 100%。
设 975 μL PBS中加入 25 μL RBC发生零溶血，
975 μL超纯水中加入 25 μL RBC发生完全溶血。
1． 4． 3 RBC溶血实验
实验分为三组:①阳性对照组:向 1． 5 mL EP管
中加入 25 μL RBC悬液，935 μL PBS和 40 μL浓度
为 1． 0 mg /mL的 SDS溶液，37 ℃下 150 r /min 振荡
孵育 10 min;②MBSE 自溶对照:分别向 EP 管加入
20，40，60，80，100 μg 的 MBSE 和 25 μL RBC，加入
PBS至 1． 0 mL，振荡孵育 30 min;③MBSE + SDS组:
分别向 EP管加入 MBSE(浓度同②)、25 μL RBC和
935 μL PBS，振荡孵育 30 min 后取出，加入 40 μL
浓度为 1． 0 mg /mL SDS 液，振荡孵育 10 min。10，
000 r /min离心终止三组反应，取上清于 1 cm 比色
皿中 530 nm测吸光度值，计算溶血率。
1． 5 彗星试验检测 MBSE 对 DNA损伤的抑制
1． 5． 1 细胞处理［8］
昆明种小鼠，体重约 25 g，中国中医科学院提
供。常规饲养 1 周后健康者颈椎脱臼处死，取小块
肝放于滤纸上除去被膜及血后置于小烧杯内，加入
少量预冷的 PBS液清洗，用眼科剪剪碎，110 目不锈
钢筛网过滤，收集细胞悬液，用 PBS 液调细胞密度
至 107 ～ 108 个 /mL，将制得的细胞按 105 ～ 106 个分
装于 5 mL刻度离心管，加 DMEM 培养液至 3 mL。
MBSE + SDS组:向培养液体系中加入 MBSE 使之终
浓度分别为 20，40，60，80，100 μg /mL，孵育 1 h，再
加入 40 μL浓度为 1． 0 mg /mL 的 SDS，染毒 25 min。
阴性对照组:培养液中加入 40 μL的 PBS;阳性对照
组:培养液中仅加入 40 μL 浓度为 1． 0 mg /mL 的
SDS;MBSE对照组:仅加入 MBSE，终浓度同上。以
上均在 37 ℃水浴中进行，反应完毕，离心去上清，以
100 μL Hanks 液重悬细胞，用于彗星电泳。
1． 5． 2 彗星电泳实验［9］
在磨砂载玻片上铺预热 45 ℃的 0． 6% NMA
100 μL，干净盖玻片压平胶面，作为第一层。室温下
30 min，待胶凝固后，揭去盖玻片，滴加 37 ℃混有不
同处理组的 103 ～ 104 个细胞的 0． 8% LMA 80 μL，
加盖盖玻片，作为第二层。在凝固的 LMA 层上滴加
37 ℃，0． 8% LMA，加盖盖玻片，使其凝固，作为第三
层。移去盖玻片，将载玻片水平放入新配细胞裂解
液液(2． 5 mol /L NaCl，100 mmol /L Na2EDTA，10
mmol /L Tris，1% 肌氨酸钠，pH = 10。用前加入 1%
体积的 Triton X-100，10%二甲亚砜)中，4 ℃避光裂
解 1 h。取出载玻片，用 PBS 冲洗 2 次后，将载玻片
水平并排放入电泳槽中，倒入新配制的碱性电泳缓
冲液(1 mmol /L Na2EDTA，300 mmol /L NaOH，pH =
13)避光解旋 30 min。接通电源，电压 25 V，电流
436 天然产物研究与开发 Vol. 23
300 mA，避光电泳 30 min。结束后取出载玻片，用
0． 4 mmol /L的 Tris-HCl 中和 2 次，每次 10 min。40
μL 溴化乙锭(20 μg /mL)染色，经染色的标本在荧
光显微镜下观察，并用 ProgRes 成像系统拍摄分析，
每张载玻片中随机计数 100 个细胞，计算拖尾细胞
率，并选 20 个细胞进行测量，以细胞的中央到彗星
尾端的距离即尾长表示 DNA 损伤水平。以 SPSS软
件对结果进行 x2 检验和 t检验。
1． 5． 3 分析方法
实验数据均为 3 次平行实验测定后的平均值。
以 SPSS软件对结果进行 x2 检验和 t检验。
2 结果与分析
2． 1 MBSE抑制 SDS诱导 RBC细胞膜损伤
2． 1． 1 RBC完整性分析
实验测得此次血红细胞的 H50为 29． 7 μg /mL，
符合 Test System 标准中的 29． 4 ± 3． 7 μg /mL 规定
值［16］。相差显示显微镜下可见所分离的血红细胞
均呈规则的椭圆形，其形态和细胞膜均完整，形态良
好。实验证明 SDS 致 RBC 溶血率随着 SDS 浓度增
加而逐渐增加(图 1) ，40 μg /mL的 SDS可造成血红
细胞的 100%溶血。
图 1 SDS浓度与 RBC溶血率关系
Fig. 1 Correlation between concentration of SDS and RBC
2． 1． 2 MBSE抑制 SDS诱导 RBC 细胞膜损伤的量
效关系
图 2 所示 MBSE 不同剂量对照组的 RBC 溶血
率均非常低(＜ 2． 0%) ，表明 MBSE 自身对细胞膜
无损伤。阳性对照中，40 μg /mL 的 SDS 造成 RBC
的 100%溶血。与阳性对照相比，MBSE + SDS 各剂
量组 RBC的溶血率均有所降低，说明 MBSE 具有抑
制 SDS致细胞膜损伤的功能，对 RBC细胞膜具有较
好的保护作用。当 MBSE 浓度大于 80 μg /mL 时，
MBSE抑制 RBC细胞膜损伤作用明显，当 MBSE 浓
度在 40 ～ 80 μg /mL 时，其剂量和细胞膜损伤抑制
作用呈现较明显的剂量 －效应相关性。
图 2 MBSE抑制 SDS诱导 RBC溶血的量效关系
Fig. 2 Correlation between concentration of MBSE and RBC
2． 1． 3 MBSE抑制 SDS诱导 RBC 细胞膜损伤的时
效关系
通过延长 SDS的致损时间，人血红细胞发生明
显而迅速的溶血，溶血率随时间的推移逐渐增高
(图 3)。在无 MBSE添加的阳性对照中，孵育 5 min
后，红细胞即达到 90%的溶血，10 min 达到完全溶
血。而加入不同浓度 MBSE 后，均能明显延缓红细
胞发生溶血的时间，减缓其溶血速度。当 MBSE 为
100 μg /mL时该作用效果最明显，同比阳性对照，不
同时间 100 μg /mL 的 MBSE 可分别降低 SDS 致损
率的 79． 4%、81． 3%、74． 5%、62． 7%、41． 8%、
15. 8%。
图 3 不同剂量 MBSE抑制 SDS 诱导 RBC 溶血的时效关
系
Fig. 3 Correlation between time and RBC hemolysis with dif-
ferent MBSE
2． 2 MBSE抑制 SDS诱导小鼠肝细胞 DNA损伤
2． 2． 1 MBSE对 SDS致损 DNA的影响
MBSE对 SDS诱导小鼠肝细胞 DNA 损伤抑制
实验中，阴性对照组仅有 4%的细胞发生拖尾，彗尾
长为 5． 3 ± 1． 1 μm(表 1)。与阴性对照相比，MBSE
各对照剂量组细胞的拖尾率及尾长均无显著性差
异。阳性对照组细胞发生 100% 拖尾，彗尾长为
46. 2 ± 3． 2 μm。与阳性对照组相比，MBSE + SDS各
剂量组 DNA损伤明显减弱，拖尾率下降，尾长减小，
差异性显著 (P ＜ 0． 01) ，且剂量与拖尾细胞尾长呈
536Vol. 23 董银卯等:绿豆芽提取物对 SDS致红细胞膜和 DNA损伤的保护的研究
负相关性，表明 MBSE具有保护 DNA免受 SDS损伤
的功能。100 μg /mL 的 MBSE 可使 DNA 损伤细胞
拖尾率和彗尾长度分别降低 58%和 57． 8%。
表 1 绿豆芽提取物对 SDS诱导小鼠肝细胞 DNA损伤的影响
Table 1 Protective Effects of MBSE on DNA Damage Induced by SDS
组 别
Group
剂量 Dosage (μg /mL)
MBSE SDS
拖尾率
Tailing rate(%)
尾长 Tail length (μm)
(x ± s，n = 20)
阳性对照(Positive control group) 0 40 100 46． 2 ± 3． 2
MBSE + SDS组(MBSE + SDS group) 20 40 96* 37． 1 ± 2． 1△
40 40 78* 31． 3 ± 2． 7△
60 40 61* 28． 6 ± 2． 5△
80 40 53* 21． 5 ± 1． 9△
100 40 42* 19． 5 ± 1． 7△
MBSE对照组(MBSE control group) 20 0 5 8． 3 ± 1． 7
40 0 4 8． 7 ± 1． 4
60 0 4 8． 5 ± 1． 6
80 0 4 7． 9 ± 2． 0
100 0 3 8． 1 ± 1． 3
阴性对照组(Negative control group) PBS(40 μg /mL) 4 5． 3 ± 1． 1
注:* 表示与阳性对照组比较，x2 检验 P ＜ 0． 01;△表示与阳性对照组比较，t检验 P ＜ 0． 01。
Note:* indicates the positive control group，x2 test P ＜ 0． 01;△ said that with the positive control group，t test P ＜ 0． 01．
2． 2． 2 MBSE抑制 SDS致损 DNA的彗星图像
荧光显微镜下，阳性对照组(图 4． 1)图像呈明
显彗星状，DNA 断裂片断形成明显的细长彗尾，表
明 SDS致 DNA损伤严重;阴性对照组(图 4． 8)细胞
呈明亮圆形荧光头，无拖尾，表明 DNA 无断裂无损
伤;MBSE对照组(100 μg /mL) (图 4． 7)彗星状头尾
集中，无明显拖尾现象，表明 MBSE 本身对 DNA 无
损伤;MBSE + SDS组(图 4． 2-4． 6)细胞尾长与阳性
对照组相比，明显缩短，且随着 MBSE 剂量的增加，
彗星尾长逐渐变短减少，尾部荧光强度减弱，DNA
的损伤逐渐消失，证明 MBSE具有抑制 DNA损伤能
力，在大于 60 μg /mL 的 MBSE 使用量时，这种效果
开始明显显现。在 100 μg /mL 的 MBSE 使用量时，
其抑制 SDS对 DNA的损伤效果显著，细胞 DNA 由
凋亡形态转变为轻度损伤，彗星状头尾较集中，拖尾
现象不明显。
图 4 不同剂量 MBSE抑制 SDS致损 DNA的彗星图像(HE3750 ×)
Fig. 4 Different doses of DNA damage caused by SDS MBSE inhibited comet images (HE3750 ×)
注:图 4． 1 阳性对照(SDS) ;图 4． 2 20 μg /mL MBSE + SDS;图 4． 3 40 μg /mL MBSE + SDS;图 4． 4 60 μg /mL MBSE + SDS;图 4． 5 80 μg /mL MBSE
+ SDS;图 4． 6 100 μg /mL MBSE + SDS;图 4． 7 100 μg /mL MBSE;图 4． 8 阴性对照(PBS)
Note:Fig． 4． 1 Positive control (SDS) ;Fig． 4． 2 a20 μg /mL MBSE + SDS;Fig． 4． 3 40 μg /mL MBSE + SDS;Fig． 4． 4 60 μg /mL MBSE + SDS;Fig． 4． 5
80 μg /mL MBSE + SDS;Fig． 4． 6 100 μg /mL MBSE + SDS;Fig． 4． 7 100 μg /mL MBSE;Fig． 4． 8 Negative control (PBS)
636 天然产物研究与开发 Vol. 23
3 讨论
化妆品过敏是对各类美容护肤品、美发护发品
等引起的急或慢性皮肤病的总称，最常见的是化妆
品接触性皮炎、紫外线致敏、化妆品色素沉着和化妆
品痤疮等。十二烷基硫酸钠(SDS)是化妆品中常见
的阴离子表面活性剂，它可以对细胞膜造成不可逆
性损伤而使细胞破裂，甚至造成 DNA损伤。绿豆芽
(Mungbean Sprout)是绿豆种子浸泡后发出的嫩芽，
具有健脾开胃、消食化积、清热解毒、降血脂、软化血
管等功效。本研究采用血红细胞溶血试验和彗星试
验检测绿豆芽提取物(MBSE)对 SDS 所致细胞膜和
DNA损伤的影响。结果表明不同剂量浓度的 MBSE
均能降低 SDS 对红细胞膜及 DNA 的损伤，且二者
呈现剂量 －效应关系，该研究结果为 MBSE 在化妆
品抗敏抗刺激的应用提供了实验基础和研究思路。
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