蠶豆微核技術研究洋蔥的抗突變作用

秦永燕，王旭東，劉瑞祥，姚沁濤

（1.長治學院生物科學與技術系，山西長治 046011；2.長治一中生物組，山西長治 046011）

洋蔥（Allium cepaL.），又名玉蔥、圓蔥、蔥頭等，屬百合科蔥蒜屬，為2年生草本植物。洋蔥營養豐富，主要包括黃酮類物質、揮發油、硫化物和前列腺素等化學成分，被譽為“蔬菜皇后”。傳統中醫學認為，洋蔥性溫味辛辣，具有溫肺化痰、消食、寬中理氣、解毒殺蟲、療瘡消腫、降血壓、降血脂作用，還對糖尿病、冠心病、腦血栓、萎縮性胃炎、動脈粥樣硬化等病癥有一定的輔助治療作用。這些生理功能的體現主要是由于洋蔥中含有黃酮類物質。現代科學研究表明，黃酮類物質除具有抗動脈硬化，降低膽固醇等多種生理活性外，還是一類性能優良的天然抗氧化劑。

目前，對洋蔥的研究主要是對其化學成分的提取方法優化及成分分析[1-7]，以及黃酮類化合物的藥理研究[5，8-9]，對其水提液遺傳毒性的研究甚少。因此本文通過蠶豆次生根根尖細胞微核方法來探討洋蔥提取液對環磷酰胺誘導蠶豆根尖微核率的影響，揭示其抗突變作用，從而為洋蔥營養價值的深層次開發利用提供相應的科學參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蠶豆（Vicia faba）：來自山西省大同市；洋蔥（Allium cepaL.）：購自長治市農貿市場。無水乙醇，甲醛，丙酸，堿性品紅，環磷酰胺，偏重亞硫酸鈉等試劑均為分析純。

1.2 實驗方法

1.2.1 洋蔥提取液的制備

稱取新鮮洋蔥100 g并將其切成細絲放入組織搗碎勻漿機中，加入約200 mL蒸餾水制作成勻漿，100℃煮沸提取1 h，雙層紗布過濾；重復提取3次，合并濾液，濃縮定容至100 mL，并將該提取母液放于4℃的冰箱保存備用。該提取液相當于每毫升提取液中含有1 g新鮮洋蔥。

1.2.2 蠶豆根尖細胞微核率的測定

選擇飽滿、大小均勻的蠶豆種子置于蒸餾水25℃恒溫下中浸泡48 h，每12 h換水1次。待主根長至2 cm～3cm時，剪去其主根根尖生長點和頂芽，以促使側根生長，7 d（包括浸種時間在內）左右可以長出1～2 cm側根，一般每個主根上可生側根6～10個不等。待側根長至2 cm左右時，將其放入青霉素小瓶中。實驗組1分別加入 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/mL 6 種濃度的洋蔥提取液；實驗組2在實驗組1的基礎上分別加入等體積的10 mg/mL環磷酰胺；陰性對照組為蒸餾水，陽性對照組為5 mg/mL環磷酰胺，待測液能浸沒側根即可。25℃恒溫下處理6 h左右。染毒后，用蒸餾水洗滌3次，經回復培養、固定、染色、制片、鏡檢，統計細胞微核數目（micronucleus，MCN）。微核識別標準參考李亞軒[10]等。用Microsoft Excel 2003工作表對所得的數據進行處理，按下面的公式計算其微核千分率（MCN‰）、微核指數以及抑制率，并進行t檢驗。

結果判定：測試樣本所致的微核率與陰性對照比較，如果有顯著差異且微核指數≥1.5判定樣本具有致突變性[11]。

2 結果與分析

2.1 洋蔥提取液對蠶豆次生根根尖微核率的影響

在試驗中，分別使用濃度為 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/mL的洋蔥提取液處理蠶豆次生根，同時設陰性對照（蒸餾水）和陽性對照（5 mg/mL的環磷酰胺），觀察統計微核數目。試驗結果見表1。

從表1可以看出，當洋蔥提取液的濃度為0.1g/mL～1.0g/mL時，蠶豆次生根的微核率基本維持在4‰左右，變異系數均小于0.1，說明該組實驗的重復性較好；微核指數均低于1.5（陽性對照組的微核指數為3.79），方差分析（t檢驗）顯示各試驗與陰性對照組的微核率均存在顯著性差異。結果表明洋蔥提取液中不含或含有很少能夠引起微核率增大的成分，即不具有致突性。

表1 洋蔥提取液對蠶豆根尖微核率的影響Table 1 Effect of MCN‰of Vicia faba root cells dealed with the water abstracted of Allium cepa L.

2.2 洋蔥提取液對環磷酰胺誘導的蠶豆次生根根尖微核率的影響

分別用濃度為 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/mL 的洋蔥提取液與5 mg/mL環磷酰胺等體積混合處理蠶豆次生根，觀察其微核率的變化，結果見表2。

表2 洋蔥提取液對環磷酰胺誘導的蠶豆根尖微核率的影響Table 2 Effect of MCN‰of Vicia faba root cells by cyclophoshomide and the water abstracted of Allium cepa L.

從表2可以看出，當環磷酰胺濃度為5 mg/mL時，洋蔥提取液濃度由0.1 g/mL增大至1.0 g/mL，環磷酰胺誘導的蠶豆根尖微核率由9.32‰降低至3.86‰；微核指數由3.05降至1.26，其微核抑制率由19.59%增至66.70%；變異系數均小于0.10，同時對該組數據與陽性對照組進行t檢驗，均存在顯著性差異。結果表明洋蔥提取液中含有抑制環磷酰胺誘導蠶豆根尖微核率增加的成分。洋蔥提取液對環磷酰胺誘蠶豆次生根根尖微核率的抑制作用與其提取液濃度之間存在計量—反應關系，其相關方程式為y=8.795 7 x+15.577，式中：x代表洋蔥提取液的濃度，（g/mL）；y代表微核抑制率；相關系數r=0.974 5。表明洋蔥提取液對環磷酰胺誘導的蠶豆根尖微核率有顯著的抑制作用。

3 結論與討論

研究結果表明，在本實驗濃度范圍內洋蔥提取液具有一定的抗突變作用，其提取液對環磷酰胺誘導的蠶豆根尖微核率有明顯的抑制作用，且抑制作用與提取液濃度之間存在一定的相關性，r=0.974 5。洋蔥和大蒜屬于同科同屬植物，二者具有相似的功能和作用。徐振平[12]等利用蠶豆根尖微核技術，對不同濃度NAT誘發蠶豆根尖微核進行試驗研究大蒜的抗突變作用，結果表明大劑量NAT具有致突變作用，大蒜蒜汁具有良好的抗NAT誘變能力，這與本文的研究結果基本一致，洋蔥提取液對微核的形成具有抑制作用，即提取液具有抗突變功效。因此，洋蔥可作為抗突變的保健食品進行深度的研發利用。

洋蔥是世界各國人民喜愛的食物，其化學成分較為復雜，主要含硫化物、類黃酮、苯丙素酚類化合物、含氮化合物和前列腺素等。近年來隨著對洋蔥中黃酮類、揮發油、硫化物、甾體皂苷類等多種保健成分的深入研究，其所具有的抑菌、降血糖，降血脂、降血壓、抗氧化、抗腫瘤等多種生理功效已受到國內外研究人員的廣泛關注[13]。研究發現，洋蔥所含黃酮類化合物能抑制超氧陰離子的產生，特別是洋蔥槲皮素中的2，3位雙鍵和4位羰基以及3，5位羥基對洋蔥的抗氧化作用有十分重要的貢獻[13]。2008年，尉艷霞等[8-9]利用洋蔥中的類黃酮物質研究其對人肝癌細胞細胞株HepG2的作用以及對人結腸癌HCT116細胞增殖和凋亡影響等實驗，結果表明洋蔥的類黃酮物質對體外培養的HepG2肝癌細胞和人結腸癌HCT116細胞有明顯的增值抑制和凋亡誘導的作用。因此，洋蔥提取液的抗突變作用可能與其提取液的類黃酮等生物活性物質有關。根據相關文獻記載[14]，類黃酮化合物是一種廣泛存在于植物界的次生代謝產物，一般有兩個吸收峰：紫外區波長250 nm左右，可見光區波長350 nm左右。因此，本試驗對洋蔥提取液進行紫外掃描時發現，不同濃度提取液在245 nm左右均存在最大吸收峰，而且隨著洋蔥提取液濃度的降低，黃酮類化合物的含量也逐漸減少。因此，洋蔥提取液抑制微核的形成與類黃酮化合物有著較為密切的關系。

此外，洋蔥中含有微量元素硒，而硒是一種重要的抗氧化劑，它可以增強機體對氧自由基的清除活力。這也可能是洋蔥提取液抗突變作用的一方面原因，有待進一步研究。

：

[1]孫小媛.黃皮洋蔥和紫皮洋蔥揮發油化學成分分析 [J].食品科學,2008,29(10):474-476

[2]馮勝,高敬銘,劉向前.微波干燥法對楊從中黃酮含量的影響[J].西北藥學雜志,2008,24(4):262-264

[3]郭娟,丘泰球,楊日福,等.洋蔥精油的亞臨界提取[J].華南理工大學學報:自然科學版,2009,37(4):143-148

[4]謝彥,崔麗平,曹允潔,等.洋蔥類黃酮化合物提取方法及藥理活性研究進展[J].湖北農業科技,2011,50(2):233-236

[5]姚勇芳,朱美娟,莫慧平,等.洋蔥中黃酮苷的提取及抗氧化穩定性研究[J].食品研究與開發,2008,30(8):31-34

[6]楊云龍,蘇范勝,趙邦龍.洋蔥中黃酮類化合物的酶解法提取研究[J].濱州學院學報,2009,25(3):83-85

[7]劉安軍,曹東旭,石清,等.洋蔥總黃酮的提取純化工藝研究[J].現代食品科技,2010,26(3):277-281

[8]尉艷霞,何宣霖,王若菡,等.3種方法提取洋蔥中的類黃酮物質對肝癌細胞株HepG2的作用 [J].華西藥學雜志,2008,23(2):315-317

[9]尉艷霞,陳鳳秀,劉戟,等.洋蔥黃酮類物質對人結腸癌HCT116細胞增殖和凋亡的影響[J].中藥藥理與臨床,2008,24(5):36-40[10]李亞軒,趙昕.遺傳學綜合實驗[M].北京:科學出版社,2006:22

[11]陳曉麟,王強.香菇水提取液對蠶豆根尖微核率的影響[J].食品研究與開發,2010,31(4):133-135

[12]徐振平,張光謀,楊保勝,等.NAT誘發蠶豆微核效應[J].新鄉醫學院學報,2000,17(2):83-84

[13]祁英,丁江濤,劉玉梅,等.洋蔥中黃酮類化合物的分布及其抗氧化活性的研究[J].中國食物與營養,2010(5):67-71

[14]回瑞華,侯冬巖,李鐵純,等.洋蔥中黃酮化合物及抗氧化性的分析[J].鞍山師范學院學報,2012,12(2):13-16