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Effect of selenium-protein polysaccharide extracted fromSe-rich Cordyceps militaris on tumor-bearing mice

富硒蛹虫草提取物硒蛋白多糖对荷瘤小鼠的影响



全 文 :富硒蛹虫草提取物硒蛋白多糖对荷瘤小鼠的影响
钟 鸣,王丽贺,马 慧,郭致富,王成春,刘少霞
(沈阳农业大学 辽宁省农业生物技术重点实验室,辽宁 沈阳 110161)
[摘要] 目的:提取及分析富硒蛹虫草硒蛋白多糖活性成分,初步探讨富硒蛹虫草硒蛋白多糖的抗肿瘤作用。
方法:分别应用Folin酚试剂法(Lowry法)、苯酚硫酸法和2,3二氨基萘荧光分光比色法测定蛋白质、多糖及硒含
量,建立荷瘤小鼠模型,分为模型组、环磷酰胺组及虫草高、低剂量组(200,100mg·kg-1),通过对小鼠体重及抑瘤
率、外周血淋巴细胞转化率、廓清指数K、吞噬系数α、肝脏系数及脾脏系数、GSHPx和SOD活力及MDA含量的测
定,观察富硒蛹虫草硒蛋白多糖的体内抑瘤作用及对荷瘤小鼠免疫功能的影响。结果:富硒蛹虫草硒蛋白多糖对
荷瘤小鼠具有显著的抑瘤作用,抑瘤率高达4692%;且提高了荷瘤小鼠的免疫功能,抑制了由环磷酰胺造成的荷
瘤小鼠肝脏系数和脾脏系数的下降;增强了机体的抗氧化能力。结论:富硒蛹虫草提取物硒蛋白多糖具有良好的
抗肿瘤生长作用。
[关键词] 蛹虫草;硒;抗肿瘤;免疫;抗氧化
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)18212004
[收稿日期] 20071110
[基金项目] 辽宁省农业生物技术重点实验室专项资金
[通讯作者]  钟鸣,Tel:(024)88488171,Email:zhming@
syaueducn
  硒是人和动物所必需的微量元素,参与了生命活
动的许多重要过程[1]。研究表明,人类的克山病、心
脑血管疾病、艾滋病、机体免疫力减退和衰老过程等
40余种疾病均与缺硒有关[23]。硒作为一种抗氧化
剂和抗癌物质,早在20世纪70年代,硒的抗肿瘤作
用就已经为人所知[46]。人体的硒主要来源于食物,
从营养学和生化代谢角度考虑,生物源有机硒以其吸
收利用率高、毒副作用小等特点优越于无机硒,一些
食用菌可以使无机硒通过菌丝体吸收、转化、富集于
子实体中,成为对人类较为理想的补硒食品[79]。蛹
虫草是一种药食两用真菌,对增强机体免疫力、抗肿
瘤方面的研究早有报道[10]。蛹虫草对于某些微量元
素特别是硒具有高度的富集作用,并把无机硒转化为
有机硒,有利于人体摄入。本实验采用的富硒蛹虫草
是蛹虫草在加硒固体培养中,对无机硒进行生物转化
而得到的,通过与普通蛹虫草对比,探索富硒蛹虫草
对荷瘤小鼠抗癌、提高免疫能力的影响,为富硒蛹虫
草的进一步开发应用提供理论依据。
1 材料
11 药物
普通蛹虫草和富硒蛹虫草由沈阳农业大学蛹虫
草栽培基地提供。注射用的环磷酰胺(cyclophos
phamide,Cy)为江苏恒瑞医药股份有限公司产品,
批号06052021,实验前以蒸馏水配成溶液。
12 动物
昆明种小鼠 70只,雌雄各半,体重 19~20g。
由中国医科大学实验动物中心提供,合格证号
SCXK(辽)2007007。
13 瘤株
S180(小鼠肉瘤细胞)由沈阳药科大学实验室
传代保存。
2 方法
21 硒蛋白多糖的提取及含量测定
211 提取工艺流程[11] 首先将蛹虫草干品研成
粉末,经水回流提取、过滤、浓缩,再用60%乙醇沉
淀,收集沉淀并用蒸馏水溶解,经大孔吸附柱
(D101)洗脱。洗脱液经浓缩、过滤及80%乙醇沉
淀,再经冷冻干燥即得硒蛋白多糖。
212 含量测定 蛋白质含量测定采用 Folin酚
试剂法(Lowry法)、多糖含量测定采用苯酚硫酸
法[12]、硒含量测定采用DAN荧光法(GB/T12399)。
22 半数致死量(LD50)的测定
参照李寿琪等的方法[13],昆明种小鼠,随机分成
2组,每组雌性3只,雄性2只,适应性饲养3d;第4
天给药前禁食16h,饮水不限,分别以1,2g·kg-1剂
量进行灌胃,观察15d,记录出现症状及死亡情况。
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23 硒蛋白多糖对荷瘤小鼠肿瘤生长的影响
取健康昆明种小鼠70只,10只为正常对照,其
他60只建立 S180肉瘤细胞荷瘤小鼠模型,即于每
只小鼠左前肢腋下皮下注射 S180肉瘤细胞悬液
02mL。24h后随机分组,每组10只,雌雄各半。
分别为富硒虫草提取物高、低剂量组(200,100mg·
kg-1);普通虫草提取物高、低剂量组(200,100mg·
kg-1);环磷酰胺对照组(20mg·kg-1);模型组(按体
重给予相应体积的蒸馏水作为荷瘤小鼠空白对照)。
每天灌胃1次,每次04mL,连续给药15d,停药5h
后颈椎脱臼处死小鼠。无菌条件下,完整剥离瘤块,
电子天平称量瘤体湿重(精确到001g)。模型组平
均瘤重1g以上表明肿瘤生长良好,可进行疗效评
定。按下列公式计算抑瘤率。
抑瘤率(%)=(模型组平均瘤重 -实验组平均瘤重)/
模型组平均瘤重×100%
24 硒蛋白多糖对荷瘤小鼠免疫功能的影响
241 荷瘤小鼠体内淋巴细胞转化率的测定 第
13天开始按10mg·kg-1肌肉注射 PHA生理盐水
溶液2g·L-1,末次给药后2h,小鼠剪尾取血,推
片,姬姆萨瑞士染液染色5min,蒸馏水漂洗,晾干。
油镜下观察外周血淋巴细胞转化情况。
淋巴细胞转化率(%)=已转化的淋巴细胞数/100×
100%
242 对荷瘤小鼠网状内皮系统吞噬功能的影响
 末次给药后1h,尾静脉注射印度墨水(1∶3稀释)
0005mL·g-1,于注入墨水后1,5min时用定量采
血管从小鼠眼眶后静脉丛取血20μL,立刻吹入2mL
01% Na2CO3溶液中,于680nm处比色测得吸光度
(A1,A5),采血后立即处死小鼠,称体重,并取肝、脾称
重,按下列公式计算吞噬指数K及吞噬系数α。
吞噬指数K=
logA1/A5

  吞噬系数α=体重/肝脾重×K1/3
  脾/肝脏指数=脾/肝重(g)/体重(100g)
25 组织中抗氧化活性的测试
小鼠处死后,取肝脏,在冷的生理盐水中漂洗,
除去血液,滤纸拭干,称重,用灭菌后的生理盐水做
匀浆缓冲液,经玻璃匀浆器在冰浴上进行研磨匀浆,
制得肝匀浆液。4℃,3000r·min-1离心10min,
取上清液。分别按试剂盒说明书测定谷胱甘肽过氧
化物酶(GSHPx)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛
(MDA)的水平。
26 统计学分析
实验数据以 珋x±s表示,采用DPS统计学软件进
行单因素方差分析数据。
3 结果
31 硒蛋白多糖含量测定结果
蛹虫草对硒元素具有明显的富集作用,并且对蛹
虫草的有效成分蛋白质、多糖没有太大影响,见表1。
表1 蛹虫草硒蛋白多糖中各成分含量
药材 硒/mg·g-1 蛋白质/% 多糖/%
普通蛹虫草 002 1554 815
富硒蛹虫草 758 1626 813
32 LD50结果
两组经15d观察均未见任何中毒症状,无动物
死亡。其LD50>2g·kg
-1,属低毒。
33 蛹虫草提取物对小鼠S180肉瘤的抑瘤作用及
体重的影响
普通虫草和富硒虫草高、低剂量组给药均可以
显著抑制小鼠移植性肉瘤S180的生长,富硒虫草组
的抑瘤作用要明显高于普通虫草组,并且富硒虫草
组和普通虫草组中都是高剂量的抑瘤作用更强,其
中富硒虫草高剂量组的抑制率最高,其结果与环磷
酰胺接近。并且普通虫草和富硒虫草高、低剂量组
对小鼠体重增长无明显影响,而环磷酰胺组可显著
抑制小鼠体重增长,见表2。
表2 蛹虫草提取物对小鼠S180肉瘤的抑瘤作用及对体重的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量
/mg·kg-1
体重/g
开始 结束
瘤重
/g
抑制率
/%
正常   - 2014±072 2658±336 - -
模型   - 2003±036 2717±304 13±024 -
环磷酰胺 20 2018±117 2403±312 064±0121) 5077
普通虫草 100 2012±102 2602±323 093±0111) 2846
  200 2005±098 2629±316 089±0121) 3154
富硒虫草 100 2016±122 2687±345 078±0171) 40
  200 2019±125 2661±306 069±0151) 4692
  注:与模型组比较1)P<001
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34 蛹虫草提取物对荷瘤小鼠外周血淋巴细胞转
化率和网状内皮系统吞噬功能的影响
与正常组相比,荷瘤组小鼠的淋巴细胞转化率、
廓清指数K、吞噬系数α、肝脏系数及脾脏系数值均
有明显下降(P<001,P<005)。与模型组相比,
普通虫草和富硒虫草均可显著提高荷瘤小鼠的外周
血淋巴细胞转化率、廓清指数 K、吞噬系数 α、肝脏
系数及脾脏系数(P<001,P<005),并且富硒虫
草组的表现更为明显。此外,环磷酰胺组的肝脏系
数和脾脏系数均有明显下降。与环磷酰胺组相比,
普通虫草和富硒虫草低、高剂量组皆可显著抑制由
环磷酰胺造成的荷瘤小鼠肝脏系数和脾脏系数的下
降,见表3。
35 蛹虫草提取物对荷瘤小鼠抗氧化能力的影响
表3 蛹虫草提取物对荷瘤小鼠外周血淋巴细胞转化率和各指数的影响(珋x±s,n=10)
组别 剂量/mg·kg-1 转化率/% 廓清指数K(×10-1) 吞噬指数α 肝脏指数 脾脏指数
正常   - 4576±9251) 036±0252) 752±0921) 526±095 063±025
模型   - 3163±861 031±013 693±091 544±078 072±021
环磷酰胺 20 2058±7211) 029±016 755±139 467±096 048±025
普通虫草 100 5361±8871) 030±017 695±1542) 526±067 056±017
  200 6078±10381) 031±010 745±102 496±045 058±031
富硒虫草 100 5516±10751) 040±010 780±129 487±072 069±021
  200 5043±7881) 055±0302) 816±1642) 490±075 074±022
  注:与模型组比较1)P<001,2)P<005
  富硒虫草组GSHPx的活力极显著高于普通虫
草组,普通虫草组略高于模型组。说明硒的水平对
小鼠GSHPx活力有显著影响。与模型组相比,各
实验组的 SOD活力均显著高于模型组,MDA含量
也都显著低于模型组,都呈剂量效应关系,并且富
硒虫草低、高剂量组 SOD活力提高幅度较大,MDA
含量下降也较为明显,见表4。
4 讨论
表4 蛹虫草提取物对荷瘤小鼠GSHPx,SOD,MDA的影响(珋x±s,n=10)
组别 剂量/mg·kg-1 GSHPx/U SOD/U·mg-1 MDA/nmol·mg-1
模型   - 7202±1043 6663±401 398±051
环磷酰胺 20 8215±767 7048±541 362±032
普通虫草 100 8896±783 7002±489 339±023
  200 9214±1012 7096±423 325±037
富硒虫草 100 12534±1151 7341±426 312±042
  200 13341±1145 7775±774 289±015
  目前临床上应用的大多数抗肿瘤药物能够抑制
肿瘤细胞过度增生,但是毒副作用很大,对正常细胞
组织也有很强的杀伤作用,因此从天然产物中寻找
毒副作用低而疗效高的抗肿瘤活性成分已经成为当
前的研究热点[14]。自1936年 Shear发现了多糖具
有抗肿瘤活性以来,研究人员对多糖的药理作用进
行了广泛深入的研究,发现多糖及多糖复合物参与
和介导了细胞对各种生命现象的调节[1516]。其中
一些多糖是通过提高机体免疫力的途径实现的,如
黄芪多糖、灵芝多糖等[17]。部分多糖类物质则可以
直接作用于肿瘤细胞,诱导细胞分化、凋亡,如红毛
五加多糖、地黄多糖等[18]。硒是人和动物体内必需
的微量元素,需由外界供给才能满足正常代谢需要,
硒具有防止肿瘤发生,抑制肿瘤生长,促进肿瘤细胞
分化,抑制分裂,使恶性表型逆转[19]。本研究中,对
富硒蛹虫草的硒蛋白多糖进行了初步的含量测定,
经测定,样品硒蛋白多糖中的蛋白质、多糖和硒含量
分别为1626%,813%,758mg·g-1。其LD50>2
g·kg-1,属低毒。通过建立 S180荷瘤小鼠模型发
现该成分具有明显的抑制荷瘤小鼠瘤块生长的作
用,通过其对荷瘤小鼠免疫功能和抗氧化能力的观
察,发现该成分可提高荷瘤小鼠淋巴细胞转化率和
网状内皮系统的吞噬功能,增强小鼠的抗氧化能力,
并且具有显著的减毒作用,与化疗药物相比显示了
其抗肿瘤的优越性。实验结果证明了富硒蛹虫草具
有较好的抗肿瘤功效,可能主要是通过增强机体免
疫力和提高机体的抗氧化活性来实现的,但对其具
体的抗肿瘤机制尚需进一步的研究。
[参考文献]
[1]  RotruckJT,PopeAL,GantherHE,etalSelenium:Bio
chemicalroleasacomponentofglutathioneperoxidase[J]Sci
ence,1973,179:588
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[2]  廖自基微量元素的环境化学剂生物效应[M]北京:中国
环境科学出版社,1992:102
[3]  王世平,腾 冰,周玉岩,等硒的生物机制和应用研究[J]
中国畜产与食品,1998,5(5):234
[4]  SchrauzerGNSeleniummechanisticaspectsofanticarcinogenic
action[J]BiolTraceElemRes,1992,33:51
[5]  ChenH,PeletLJ,AndersonHJ,etalProtectionbyVitamin
E,selenium,andbetacaroteneagainstoxidativedamageinratliv
erslicesandhomogenate[J]FreeRadicBiolMed,1993,5:473
[6]  孙 敷,卢贤瑜硒抗肿瘤机制的研究进展[J]国际检验医
学杂志,2006,27(11):1044
[7]  尚德静,王关林4种食用菌富硒能力的比较研究[J]食用
菌学报,1996,6(3):17
[8]  胡 昆,钟 鸣,姜明兰硒对蛹虫草营养成分及活性成分
的影响[J]微量元素与健康研究,2006,23(1):6
[9]  苏 瑛,唐 咏,姜明兰蛹虫草超氧化物歧化酶分离纯化
及稳定性研究[J]生物技术,2005,15(5):60
[10] 刘 洁,杨世杰,杨 旭,等蚕蛹虫草的抗肿瘤及激素样作
用[J]中国中药杂志,1997,22(2):111
[11] 楚惠媛,陈 彻秦巴硒菇提取物硒蛋白多糖荷瘤药物血清
促慢性红白血病细胞株 K562凋亡的实验研究[J]中国中
西医结合急救杂志,2006,13(3):142
[12] DubiosM,GiliesKA,HamilTonJK,Colometricmethodfor
determinationofsugarsandrelatedsubstances[J]Annual
chem,1996,28(3):350
[13] 李寿琪卫生毒理学基本原理和方法[M]成都:四川科学
技术出版社,1987:73
[14] 唐加明,陈安薇,祁开平蟾酥作用后 HL60细胞基因表达
谱变化的研究[J]中国医师杂志,2005,7(2):193
[15] OhnoNImmunopharmacologicalactivitiesofpolysaccharides[J]
FragJ,1995,23:70
[16] SrivastavaR,KulshreshthaDKBioactivepolysaccharidesfrom
plants[J]Phytochemistry,1989,23:2877
[17] 张群毫,林明志灵芝多糖GLB的抑瘤作用和机制研究[J]
中国中西医结合杂志,1999,9:544
[18] 魏小龙,菇祥斌低分子质量地黄多糖体以对Lwis肺癌细胞
p53基因表达的影响[J]中国药理学通报,1998,l4(3):
245
[19] PungASomediferentiationefectofthecelturedhumanhepato
macelsandhumanpulmoncyadenocarcinomacelsinvitro[J]
BioTraElemRes,1987,14:l9
Efectofseleniumproteinpolysaccharideextractedfrom
SerichCordycepsmilitarisontumorbearingmice
ZHONGMing,WANGLihe,MAHui,GUOZhifu,WANGChengchun,LIUShaoxia
(KeyLaboratoryofAgricultureBiotechnologyofLiaoningProvince,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,China)
[Abstract] Objective:ToextractandanalysistheactivecomponentsofSeproteinpolysaccharidefromSerichCordycepsmili
taris,andtodiscusstheantitumorefectofSeproteinpolysaccharideMethod:Protein,polysaccharidesandseleniumcontentwere
determinedbythemethodsofFolinphenolreagent(lowry),phenolsulfateandDANfluorescence,respectivelyTumorbearingmouse
modelwasestablishedanddividedintothemodelgroup,cyclophosphamidegroup,cordycepshighandlowdosagegroup(200,100mg
·kg-1)ThentheSeproteinpolysaccharide'santitumoractivityandimmunefunctioninvivowereobservedbycomparewithmodel
groupintheweightofmice,inhibitoryrate,conversionrateofperipheralbloodlymphocytes,dissectionindexK,swalowedfactorα,
liverandspleenfactorcoeficient,GSHPxandSODactivityandthecontentofMDAResult:SeproteinpolysaccharidesfromSerich
Cordycepsmilitarishadasignificantantitumoractionwiththeinhibitoryrate4692% andcouldavoidtoxicefectofchemotherapydrug
likecyclophosphamideItalsocouldenhanceimmunefunctionandbodyantioxidantcapacitybyinhibitingthedeclineoftumorbearing
mouselivercoeficientandspleencoeficientinTumorbearingmicecausedbycyclophosphamideConclusion:Seproteinpolysaccha
ride,theextractionofSerichCordycepsmilitaris'scaninhibittumorgrouthoftumorbearingmouse
[Keywords] cordyceps;selenium;antitumoraction;immunization;antioxidant
[责任编辑 古云侠]
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