張峰源 張 松 曾劍鋒 羅煒杰
摘要:研究了云芝、靈芝、柱狀田頭菇等3種食藥用真菌胞外多糖及復合多糖對黑腹果蠅壽命的影響,分別將3種食藥用真菌胞外多糖及復合多糖以1.5g/L的劑量加入果蠅培養基中,觀察對黑腹果蠅壽命的影響,結果表明,3種食藥用真菌的胞外多糖及復合多糖對果蠅壽命均有不同程度的延長,云芝5g/L、柱狀田頭菇5g/L、云芝2.5g/L+柱狀田頭菇2.5g/L、靈芝2.5g/I+柱狀田頭菇2.5g/L對果蠅平均壽命延長率分別達到了36.38%、46.60%、36.69%、47.08%。
關鍵詞:云芝:靈芝;柱狀田頭菇;胞外多糖;復合多糖;果蠅壽命
中圖分類號:R285
文獻標識碼:A
文章編號:1007-7847(2007)02-0130-04
我國老年人口平均每年增加3.28%,超過了總人口年均增長速度,已經步入老齡化國家行列,延長老年人的壽命,使老年人保持良好的健康狀況就顯得非常重要,一些食藥用真菌多糖具有清除自由基、提高抗氧化酶活性和抑制脂質過氧化的活性,起到保護生物膜和延緩衰老的作用,采用果蠅生存測驗來研究大型真菌多糖抗衰老作用的報道并不多,復合多糖對果蠅壽命影響的試驗研究更少,本試驗通過云芝、靈芝、柱狀田頭菇3種食藥用真菌胞外多糖及復合多糖對果蠅壽命的影響來研究其抗衰老作用,為開發新的抗衰老功能食品和藥品提供實驗依據。
1材料與方法
1.1材料
1)云芝(Coriolus versicolor)、靈芝(Ganodermalucidum)、柱狀田頭菇(Agrocybe cylindracea)菌種和野生型純種黑腹果蠅(Drosophila melanogaster),由華南師范大學生命科學學院提供;2)菌種培養基配方:馬鈴薯(去皮)200g,K2HPO21g,MgSO41g,蛋白胨1g,葡萄糖20g,硫酸銨1g,瓊脂20g,蒸餾水1000mL,pH為6.5;3)果蠅基礎培養基的配方:超細玉米粉100g,紅糖135g,瓊脂15g,苯甲酸1.5g(溶解于30mL 95%的乙醇),干酵母10g,蒸餾水740mL。
1.2方法
1.2.1胞外多糖提取
BIOF-2000型發酵罐液體發酵3種食藥用真菌,分離菌絲體及發酵液,將發酵液經RE-52B旋轉蒸發儀濃縮、Seveg法去蛋白、乙醇沉淀多糖后,L-550低速大容量離心機分離沉淀,美國Vir-tis Genesis真空冷凍干燥器干燥,即得胞外多糖。
1.2.2果蠅壽命實驗
參照鐘耀廣的方法配制果蠅基礎培養基,收取10內羽化的果蠅,用乙醚將其麻醉后,分雌雄,挑取體型大小相近的果蠅隨機分組引入含基礎培養基的指管中培養,劑量試驗組在基礎培養基中培養到第21d挑取健壯果蠅,引入含待測多糖的培養基中培養,每管20只果蠅,每個處理6只管,雌雄各3只管,單多糖濃度分別為1.5g/L復合多糖濃度為1.5g/L,其中單味多糖比例為1:1,空白對照組培養基為基礎培養基,試驗在25℃,相對濕度50%~70%的培養箱內進行,每4d更換培養基,給藥日起每日定時統計果蠅死亡數目直至最后一只死亡,實驗結束后計算每組的平均壽命、半數死亡時間和最高壽命(每組最后死亡的10只果蠅的平均存活天數為該組的最高壽命),試驗數據用DPS軟件進行統計,采用LSD法進行方差分析。
2結果與分析
2.1云芝、靈芝和柱狀田頭菇胞外多糖及復合多糖對雄性果蠅壽命的影響
從表1可以看出,劑量試驗組除云芝2.5g/L+靈芝2.5g/L劑量的復合多糖組外,其他食藥用真菌胞外多糖劑量組的雄性果蠅平均壽命均比空白對照組有不同程度的提高,其中,5g/L的云芝胞外多糖、1g/L的柱狀田頭菇胞外多糖1.5g/L的柱狀田頭菇胞外多糖、2.5g/L的云芝與2.5g/L的柱狀田頭菇復合胞外多糖、2.5g/L的靈芝與2.5g/L柱狀田頭菇復合胞外多糖5個劑量組,能極顯著提高雄性果蠅的平均壽命(P<0.01),平均壽命延長率分別達到36.38%、33.41%、46.60%、36.69%、47.08%、1g/L的云芝胞外多糖、1g/L的靈芝胞外多糖、0.5g/L靈芝與0.5g/L柱狀田頭菇復合胞外多糖3個劑量組,能顯著提高雄性果蠅的平均壽命(P<0.05),其平均壽命延長率分別達到19.20%、13.15%、16.18%,但云芝2.5g/L與靈芝2.5g/L復合多糖組反而降低了雄性果蠅的平均壽命,具有負作用,平均壽命比空白對照下降10.06%。
5g/L的云芝胞外多糖,1g/L的柱狀田頭菇胞外多糖、5g/L的柱狀田頭菇胞外多糖、2.5g/L的云芝與2.5g/L的柱狀田頭菇復合胞外多糖、2.5g/L的靈芝與2.5g/L柱狀田頭菇復合胞外多糖5個劑量組,能極顯著提高雄性果蠅的半數死亡時間(P<0.01),1g/L及5g/L的靈芝胞外多糖也能顯著提高雄性果蠅的半數死亡時間(P<0.05)。
1g/L及5g/L云芝胞外多糖、1g/L及5g/L柱狀田頭菇胞外多糖、2.5g/L的云芝與2.5g/L的柱狀田頭菇復合胞外多糖、2.5g/L的靈芝與2.5g/L柱狀田頭菇復合胞外多糖6個劑量組,可以極顯著提高雄性果蠅的最高壽命(P<0.01)。
2.2云芝、靈芝和柱狀田頭菇胞外多糖及復合多糖對雌性果蠅壽命的影響
從表2可以看出,3種食藥用真菌胞外多糖及復合多糖各試驗組均能延長雌性果蠅的平均壽命,5g/L的云芝胞外多糖、5g/L的柱狀田頭菇胞外多糖能極顯著提高雌性果蠅平均壽命(P<0.01),平均壽命延長率達到了22.07%,16.66%,1g/L的靈芝胞外多糖、1g/L的柱狀田頭菇胞外多糖、2.5g/L的云芝與2.5g/L的柱狀田頭菇復合胞外多糖、0.5g/L的靈芝與0.5g/L柱狀田頭菇復合胞外多糖、2.5g/L的靈芝與2.5g/L柱狀田頭菇復合胞外多糖對雌性果蠅平均壽命延長率分別達到了12.08%、11.91%、15.43%、17.24%、15.72%,與空白對照組差異達到了顯著水平(P<0.05)。
5g/L的云芝胞外多糖、1g/L的柱狀田頭菇胞外多糖、2.5g/L的云芝與2.5g/L的柱狀田頭菇復合胞外多糖、0.5g/L的靈芝與0.5g/L柱狀田頭菇復合胞外多糖、2.5g/L的靈芝與2.5g/L柱狀田頭菇復合胞外多糖能極顯著提高雌性果蠅的半數死亡時間(P<0.01).1g/L的靈芝胞外多糖、2.5g/L的云芝與2.5g/L的靈芝的復合胞外多糖也可以顯著提高雌性果蠅的半數死亡時間(P<0.05),5g/L的云芝、靈芝、柱狀田頭菇胞外多糖,2.5g/L的云芝與2.5g/L的柱狀田頭菇復合胞外多糖、0.5g/L的靈芝與0.5g/L柱狀田頭菇復合胞外多糖能極顯著提高雌性果蠅的最高壽命(P<0.01),1g/L的靈芝胞外多糖也可以顯著提高雌性果蠅的最高壽命(P<0.05)。
3討論
衰老是任何多細胞生物隨著時間的推移而產生的一種自發性的必然過程,一般地說,是指隨著年齡的增長,而產生的一系列生理學和解剖學方面的變化,表現為組織改變,器官衰老及其功能適應性和抵抗力的減退,果蠅許多代謝途徑、生理學功能和發育階段類似哺乳動物,也具有與人類相似的生長發育、繁殖和衰老階段,因而可用果蠅的生存試驗來檢驗樣品的延緩衰老作用,在果蠅生存測驗的幾個指標中,平均壽命是最重要的指標,是綜合藥效的反映;而半數死亡時間則偏向于反映藥物對體弱果蠅的抗衰老作用;壽命越長的果蠅攝取的藥物越多,蓄積的毒素就可能越多,最高壽命偏向于反映藥物對健康強壯的果蠅的抗衰老作用和果蠅對某藥物過多攝取的耐受力,本研究結果表明,云芝、靈芝和柱狀田頭菇胞外多糖及部分復合多糖具有良好的抗衰老作用,云芝、柱狀田頭菇胞外多糖可以延長果蠅的平均壽命,提高果蠅的半數死亡時間及最高壽命,而靈芝胞外多糖對果蠅平均壽命、半數死亡時間也具有一定延長作用,而在最高壽命指標上,對雄性果蠅具有負效應,且濃度增大,負效應也增大,但對雌性果蠅則具有顯著的提高作用,濃度增大,延壽效果也增強,這表明,靈芝多糖可以較好地增強雌性果蠅體質,但如果雄性果蠅長期大量服用攝取,則會出現中毒現象,這提示劑量效應可能與受試果蠅性別差異造成的體質差異有關,另外,云芝、柱狀田頭菇胞外多糖對雄性果蠅壽命各指標的提高作用優于對雌性果蠅的作用,以5g/L的柱狀田頭菇胞外多糖試驗組為例,對雄性果蠅的平均壽命延長率達到了46.60%,而對雌性果蠅壽命的延長率則只達16.66%,這說明了不同性別的受試果蠅對抗衰老藥物的最適濃度、劑量范圍的要求是不同的,
蘇富琴等報道,香菇、姬松茸茯苓3種真菌多糖復合使用時,具有增強淋巴細胞活性的作用,且復合多糖具有協同效應,我們的試驗發現,多數配伍的復合多糖與空白對照比較,具有良好的抗衰老效果,其中以2.5g/L的云芝與2.5g/L的柱狀田頭菇復合多糖的劑量組對雄性果蠅的延壽效果最好,其延壽率已超過單多糖,不同多糖存在協同效應,而在云芝2.5g/L與靈芝2.5g/L復合多糖組對雄性果蠅壽命有負作用,降低了平均壽命,這說明云芝和靈芝多糖在混合使用時,多糖問的相互作用存在抵觸,不同食藥用真菌的多糖配伍使用時,多糖間的相互作用機制是復雜的,多糖間協同作用的機制仍需進一步的探討。
云芝多糖肽可以誘導機體產生白細胞介素-6、干擾素、巨噬細胞、免疫球蛋白-G及T-淋巴細胞而增強機體免疫力,可以通過誘導機體產生SOD,谷胱甘肽過氧化酶及其他一些免疫增強因子來抑制多種腫瘤細胞的增殖,提高腫瘤患者的免疫力,靈芝多糖在小鼠在體試驗及離體細胞培養試驗中發現,多糖通過降低腫瘤壞死因子(TNF-a)水平及提高SOD活性來保護由CCl4引起的小鼠肝損傷,提示靈芝多糖具有一定的抗氧化性,臺灣學者研究發現,柱狀田頭菇的熱水提取物及甲醇提取物的體外試驗中,二者均具有清除自由基作用,具有良好的抗氧化性,本研究也發現,云芝、靈芝、柱狀田頭菇胞外多糖具有良好的抗衰老作用,可以顯著延長果蠅壽命,抗衰老作用的機理可能也與其免疫調節作用及抗氧化功能有關。