全 文 :食用菌学报2016.23(4):40~43
收稿日期:2016-01-19原稿;2016-04-07修改稿
基金项目:河南省科技公关项目(152102110031)、河南省高等学校重点科研项目(16A180051)、信阳农林学院科技
创新团队项目(CXTD-201606)资助
作者简介:李尽哲(1982-),男,2009年毕业于重庆大学生物工程学院,硕士,讲师,主要研究方向为药用微生物。
*本文通讯作者 E-mail:hyaqin88@163.com
DOI:10.16488/j.cnki.1005-9873.2016.04.008
灵芝火棘饮料对果蝇生长发育和抗氧化性能的影响
李尽哲,王德芝,黄雅琴*
(信阳农林学院生物与制药工程学院,河南信阳464000)
摘 要:在果蝇(Drosophila melanogaster)培养基中分别添加10%、15%、20%灵芝(Ganoderma lucidum)火
棘(Pyracantha crenulata)饮料,验证其对果蝇寿命、生殖力和抗氧化性能的影响。结果表明:跟对照相比,培
养基中添加15%灵芝火棘饮料能够使延寿率和成蝇率分别提高13.9%和6.3%,SOD活性提高13.9%,MDA
含量降低17.4%。
关键词:灵芝;火棘;果蝇;生长发育;抗氧化性
灵芝(Ganoderma lucidum)是我国传统珍稀药用菌,自古以来就有“祥草、瑞草、仙草”之称,其独特
的药用功效被人们广泛地接受。现代医学研究表明,灵芝具有抗肿瘤、防止肿瘤转移、抗菌、保护核酸、
提高免疫力、抗氧化、治疗哮喘、降三高、修复组织损伤等功效 [1-6],尤其值得一提的是灵芝提取物具有
延长果蝇的寿命[7]、抑制前列腺癌细胞生长等功效[8]。
火棘(Pyracantha crenulata)是蔷薇科火棘属的常绿野生灌木,广泛分布于南方各个省份,是一种
重要的观赏植物,其上的红色火棘果具有较强的营养保健功效[9]。现代研究表明火棘果实中含有丰富
的氨基酸(尤其是蛋氨酸和赖氨酸含量远高于一般水果)、维生素、天然红色素、槲皮素、多糖、黄酮和各
种矿物元素等[10-12],具有抗氧化、抗疲劳、降血脂、提高免疫力等方面的功效[13-17]。
国内对灵芝和火棘的研究更多地集中在其有效成分提取和药用功效方面,其深加工产品方面的研
究较少[18]。近两年,研究人员才逐渐开始对复合饮料进行抗氧化功效等方面的研究[19-20]。把灵芝和火
棘果进行结合开发复合饮料尚未见报道,笔者选用信阳市食用菌无公害重点实验室人工驯化的鸡公山
赤灵芝[21]和信阳当地产火棘果为原料,以柠檬酸、木糖醇、β-环糊精、羧甲基纤维素钠为辅料,通过响应
面设计和感官分析开发出一款保健饮料[22],利用模式生物—果蝇进行功效检验,验证该饮料对果蝇的
寿命、生殖能力、SOD活性和 MDA含量的影响,为该食用菌类复合饮料的开发和推广提供参考。
1 材料与方法
1.1供试材料
被驯化的鸡公山赤灵芝(G.lucidum)子实体[21]由信阳市食用菌无公害重点实验室培养保存;成熟
火棘果(P.crenulata)采自信阳农林学院园艺系实训基地;野生型果蝇(D.melanogaster)由信阳师范
学院生命科学院遗传教研室赠送。
1.2果蝇培养基
对照培养基(CK):11.2g玉米粉、8.9g蔗糖、1.0g琼脂、1.0g酵母粉、0.8mL丙酸、100mL蒸馏水。
分别以10mL辅料混合液(0.55g/L柠檬酸、50.00g/L木糖醇、6.00g/Lβ-环糊精、4.17 g/L羧甲基
纤维素钠)、灵芝火棘饮料、浓缩后灵芝火棘饮料(15 mL常压蒸发浓缩到10 mL和20 mL常压蒸发浓缩
到10 mL)代替对照培养基中10 mL蒸馏水,制成Ⅰ、Ⅱ(10%)、Ⅲ(15%)、Ⅳ(20%)4组培养基。
第4期 李尽哲,等:灵芝火棘饮料对果蝇生长发育和抗氧化性能的影响
1.3对果蝇寿命影响的测定方法
具体方法参考文献 [23]。
1.4对果蝇生殖力影响的测定方法
具体方法参考文献 [23]。
1.5对果蝇SOD活性和 MDA含量的测定方法
参考文献[23],收集果蝇,放入五种培养基中培养10d,随机称取五个剂量组的果蝇40mg,加入
0.5mL生理盐水,在冰浴中以2000r/min匀浆10s,间歇10s,反复进行三次,制成匀浆;按照试剂盒
说明书上的方法测定每组果蝇组织中SOD活性(黄嘌呤氧化法,U/mg pro,每毫克蛋白的SOD酶活力
单位)、MDA含量(TBA法,nmol/mg protein,每毫克蛋白中的 MDA含量)。试验设3次重复。
2 结果与分析
2.1对果蝇寿命的影响
灵芝火棘复合饮料对果蝇寿命的影响见表1。与对照相比,低剂量组果蝇的平均寿命延长达极显
著水平;中剂量组果蝇的半数死亡时间和最高寿命显著延长,平均寿命延长极显著,延寿率高达
13.9%。适宜浓度的灵芝火棘饮料能够显著提高果蝇的寿命。
表1 灵芝火棘复合饮料对果蝇寿命的影响
Table1 Effect of P.crenulata-G.lucidumbeverage on D.melanogasterlifespan
组别
Group
半数死亡时间
LT50(d)
平均寿命
Mean lifespan(d)
最高寿命
MMLS(d)
延寿率
Life extension rate(%)
Control(CK) 56.4±1.5 57.4±2.1 83.5±2.5 -
Ⅰ 55.8±2.4 58.6±1.3 83.3±3.1 0.6
Ⅱ 57.6±2.5 61.8±2.1** 85.4±2.2 7.1
Ⅲ 59.8±2.3* 64.5±3.5** 88.4±3.2* 13.9
Ⅳ 56.4±2.5 57.6±1.6 81.4±1.3 -0.8
数据为3次重复的平均值±标准差;与对照组比较,*差异显著(P<0.05),**差异极显著(P<0.01)
Values are the means±SD (n=3);*and **indicate significant differences at P<0.05and P<0.01,compared with the
control group
CK:medium containing 11.2g corn powder,8.9g sucrose,1.0g agar,1.0g yeast and 0.8mL propionic acid,100mL distiled
water;Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ:CK medium supplemented with 10% mixture of ingredients(citric acid 0.55g/L,xylitol 50.0g/L,β-
cyclodextrin 6.0g/L,CMC-Na 4.17g/L),10%,15%,20%beverage;Maximum Mean Lifespan(MMLS)=arithmetic mean of the
life span of the ten last surviving D.melanogaster;Life extension rate=(average lifetime of test group-average lifetime of control
group)/average lifetime of control group×100%
2.2对果蝇生殖力的影响
灵芝火棘果复合饮料对果蝇生殖力的影响见表2。与对照组相比,低剂量组果蝇的成蛹数显著增
加,成蝇数增加极显著;中剂量组果蝇的成蛹数和成蝇数均极显著增加,成蝇率高达93.9%;高剂量组
中成蛹数显著增加,其成蝇率低至80.5%。结果表明:培养基中添加15%灵芝火棘饮料能够极显著提
高果蝇的生殖力。
表2 灵芝火棘果复合饮料对果蝇生殖力的影响
Table2 Effect of P.crenulata-G.lucidumbeverage on D.melanogaster fertility
组别
Group
成蛹数
Number of pupae derived
from a single mating pair
成蝇数
Number of adult flies derived
from a single mating pair
成蝇率
Adult flies rate(%)
CK 67.4±6.6 58.4±6.4 87.6
Ⅰ 68.7±6.3 59.5±7.2 88.9
Ⅱ 71.2±8.1* 62.2±8.2** 88.8
Ⅲ 82.1±7.4** 76.2±7.8** 93.9
Ⅳ 73.4±6.2* 60.5±3.6 80.5
注同表1
Footnotes as in Table 1
Each treatment consisted of ten flasks;Adult flies rate=number of adult flies/number of pupae×100%
14
食 用 菌 学 报 第23卷
2.3对果蝇SOD活性和 MDA含量的影响
灵芝火棘果复合饮料对果蝇SOD活性和 MDA的影响见表3,与对照组相比,低剂量组果蝇体内
的丙二醛含量极显著降低;中剂量组果蝇体内的SOD活性升高和丙二醛含量均极显著降低;高剂量组
果蝇体内SOD活性明显升高,丙二醛含量极显著降低。结果表明:培养基中添加15%灵芝火棘饮料对
提高果蝇的抗氧化性能具有极其显著的作用。
表3 灵芝火棘果复合饮料对果蝇SOD活性和 MDA的影响
Table 3 Effect of P.crenulata-G.lucidumbeverage on SOD and MDA levels in D.melanogaster
组别
Group
超氧化物歧化酶活性
(U/mg protein)(SOD activity)
丙二醛含量
(nmol/mg protein)(MDA content)
Control(CK) 237.15±6.38 2.63±0.13
Ⅰ 240.23±7.24 2.71±0.06
Ⅱ 242.15±8.13 2.31±0.12**
Ⅲ 268.23±9.24** 2.19±0.09**
Ⅳ 253.16±8.25* 2.26±0.07**
注同表1 Footnotes as in Table 1;SOD and MDA levels in 40mg Drosophila(n=3)
3 小结
研究表明,培养基中添加15%灵芝火棘果饮料能够显著提高果蝇的寿命和生殖能力,添加20%该
饮料对果蝇的寿命和生殖力方面影响不明显,成蝇率有所降低;在抗氧化方面,培养基中添加15%的灵
芝火棘果饮料能够显著提高果蝇体内抗氧化相关指标SOD的活性,提高率达到13.9%;添加10%的
该饮料就能够明显降低果蝇体内膜脂过氧化程度相关指标 MDA的含量,这说明适宜浓度的该饮料能
够潜在地影响果蝇的抗氧化性能。
果蝇是一种模式生物,但是它跟高等动物的生理生化特征有明显差异,笔者将以小鼠为试验对象
对该饮料做进一步的研究。
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Effect of Pyracantha crenulata-Ganoderma lucidum
Beverage on the Growth and Antioxidant Properties
of Drosophila melanogaster
LI Jinzhe,WANG Dezhi,HUANG Yaqin*
(Colege of Biological and Pharmaceutical Engineering,Xinyang Colege of Agriculture and Forestry,
Xinyang,Henan 464000,China)
Abstract:The effects of supplementing aDrosophila melanogaster growth medium with 10%,15%and 20%
concentrations of a Pyracantha crenulata-Ganoderma lucidum beverage on the longevity,number of pupae
derived from a single mating pair,number of adult flies derived from a single mating pair,and the superoxide
dismutase(SOD)and malonyldialdehyde(MDA)levels in the flies,were determined.Compared to controls,
lifespans,fertility rates and SOD levels were significantly improved (13.9%,6.3% and 13.9%,
respectively),and MDA levels decreased by 17.4%,folowing supplementation with 15%beverage.
Key words:Ganoderma lucidum;Pyracantha crenulata;Drosophila;growth;antioxidant activity
[本文编辑] 王瑞霞
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