荊條蜜對果蠅生長發(fā)育和抗氧化能力的影響

柴 霞，許志軍，李芝彪，魏園媛，馮曉磊，陶樹興，*

（1.陜西師范大學生命科學學院，陜西西安710062；2.山西省晉城市皇城相府酒業(yè)有限公司，山西晉城048102）

荊條系馬鞭草科木本植物，落葉灌木，株高2～4m，廣泛存在于我國華北、西北一帶[1]。荊條花蜜質好，是我國北方主要的蜜源植物之一。荊條蜜是蜜蜂采集荊條花的花蜜、分泌物或蜜露，與自身分泌物結合，經充分釀造而成的天然甜物質。荊條蜜，淺琥珀色略香，甜潤易結晶，結晶乳白，細膩，是四大名蜜之一，也是我國大宗蜜源中每年最穩(wěn)收的蜜品之一[2]。荊條蜜營養(yǎng)豐富，其還原糖含量為70%，總糖含量71.5%。荊條蜜含鈣相對較高，老人和兒童可選擇服用荊條蜜[3]。此外，荊條蜜還是釀制蜂蜜酒的優(yōu)質原料[4-5]。近年來，國內外對蜂蜜保健功能的研究主要集中在不同產地、不同蜜種活性成分分析及其與保健功能的關系方面[6-9]，其中黃酮和酚酸等活性成分受到關注[10-13]。曹煒等[14]研究了枇杷蜜、黨參蜜、荊條蜜、枸杞蜜、黃芪蜜等五種蜂蜜的酚酸含量和抗氧化作用，發(fā)現(xiàn)五種蜂蜜都有顯著的抗氧化活性，其中酚酸含量較高的枇杷蜜和荊條蜜抗氧化作用較強。然而，用生物模型對荊條蜜進行功能性評價還未見報道。本文研究了荊條蜜對黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）生長發(fā)育的影響，為荊條蜜的保健功能評價和開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

野生型黑腹果蠅（Drosophila melanogster）Canton-S品系，由本院遺傳學實驗室提供，于25℃、相對濕度為60%～75%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)；荊條蜜 山西沁花蜂業(yè)有限公司；酵母浸粉 北京奧博星生物技術有限責任公司；SOD和MDA試劑盒 南京建成生物工程研究所。

TGL-16G型臺式離心機 上海安亭科學儀器廠；TU-1810型紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司；SL型電子天平 上海民橋精密科學儀器有限公司；BL-50A型立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；LRH-250A型生化培養(yǎng)箱 廣東省醫(yī)療器械廠。

1.2 果蠅培養(yǎng)基的配制

果蠅培養(yǎng)基采用玉米-糖-酵母（CSY）培養(yǎng)基（g/L）：玉米粉109，蔗糖82，酵母粉20，瓊脂8.2，丙酸7.5mL，水1000mL。添加荊條蜜時，含量分別為（g/L）：0（對照）、17.7、35.4、53.1、70.8。

1.3 果蠅實驗方法

1.3.1 壽命實驗 收集各荊條蜜含量組8h內新羽化未交配雌雄果蠅各200只，按性別隨機分管培養(yǎng)，每管20只。每3d更換1次培養(yǎng)基，每天統(tǒng)計果蠅存活數(shù)、死亡數(shù)，直到全部死亡，計算平均壽命（全部果蠅存活天數(shù)的平均值為平均壽命）、最高壽命（每組最后10只死亡果蠅的存活天數(shù)平均值為最高壽命）。

1.3.2 產卵量測定 收集各荊條蜜含量組8h內新羽化未交配雌雄蠅，分別放入對應的各荊條蜜含量組培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，每皿1對，統(tǒng)計產卵數(shù)，每一含量組重復50次。

1.3.3 繁殖力與鮮重測定 收集各荊條蜜含量組8h內新羽化未交配雌雄蠅，每瓶五對，每個含量組設三個重復，培養(yǎng)7d后將親本棄去，自子代果蠅出現(xiàn)起，連續(xù)10d統(tǒng)計子代雌雄數(shù)量、鮮重、成蠅總數(shù)、以及發(fā)育周期。1.3.4 SOD活性與MDA含量測定 每隔10d取各組存活雌雄果蠅，隨機分為3個樣本。每樣本質量為17.5mg，加0.86mL生理鹽水，在冰浴中以15000r/min勻漿10s，間歇10s，反復3次，制成2%組織勻漿；以8000r/min離心10min，取上清液即為待測液，分別測定SOD活性（羥胺法）和MDA含量（TBA法），取其平均值。SOD活性和MDA含量的計量單位分別為U/mg prot和nmol/mg prot。

1.4 數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)用SPSS 16.0統(tǒng)計分析包處理，組間差異運用One-way ANOVA方法進行分析，各組均數(shù)間差別比較采用LSD-t檢驗。

2 結果與討論

2.1 添加荊條蜜對果蠅壽命的影響

添加荊條蜜對果蠅壽命的影響實驗結果列于表1。

由表1可見，添加荊條蜜后，果蠅的平均壽命、最高壽命都比對照組極顯著延長（p＜0.01）。各含量組雌蠅的平均壽命都比雄蠅長。荊條蜜含量為35.4g/L時，雌蠅平均壽命為最高，53.1g/L組雄蠅平均壽命為最高。35.4g/L組雄蠅、雌蠅的最高壽命都比其他含量組顯著延長（p＜0.05）。以上結果表明，添加荊條蜜可為果蠅的生長提供豐富的營養(yǎng)物質，延長果蠅壽命。

表1 荊條蜜含量組對果蠅壽命的影響（n=200，x±SD）Table 1Effect of different Vitex honey contents on life-span of Drosophila melanogaster（n=200，x±SD）

2.2 添加荊條蜜對果蠅產卵量的影響

添加荊條蜜對果蠅產卵量（個）的影響結果列于表2。

由表2可見，添加荊條蜜后果蠅每天平均產卵量均高于對照組，且差異顯著（p＜0.05）。當荊條蜜含量為70.8g/L時，5d中每天平均產卵量均為最高，前3d極顯著（p＜0.01）高于對照組；后2d極顯著（p＜0.01）高于對照組和其他含量組。

實驗中曾在無酵母粉的培養(yǎng)基中添加荊條蜜，但結果顯示在該培養(yǎng)基中果蠅不能產卵，說明荊條蜜不能代替果蠅繁殖必須的營養(yǎng)物質酵母粉。

表2 荊條蜜含量組對果蠅平均產卵量的影響（n=50，x±SD）Table 2Effect of different Vitex honey contents on average oviposition number of Drosophila melanogaster（n=50，x±SD）

2.3 添加荊條蜜對成蠅鮮重和發(fā)育周期的影響

添加荊條蜜對成蠅平均鮮重和發(fā)育周期的影響實驗結果列于表3。

由表3可見，對照組的雌蠅體重高于雄蠅體重。添加荊條蜜后，雌蠅的平均體重均高于對照組，差異極顯著（p＜0.01）；當荊條蜜含量為17.7g/L時，雄蠅的平均體重高于對照組，差異顯著（p＜0.05）；當荊條蜜含量高于35.4g/L時，雄蠅的平均體重高于對照組，差異極顯著（p＜0.01）；含量為35.4g/L時，雌蠅和雄蠅的平均體重最高。

表3 荊條蜜含量組對果蠅平均鮮重和發(fā)育周期的影響（n=3，x±SD）Table 3Effect of different Vitex honey contents on average weight and developmental period of Drosophila melanogaster（n=3，x±SD）

添加荊條蜜后，果蠅發(fā)育周期縮短，含量17.7g/L和35.4g/L兩組與對照組差異顯著（p＜0.05），含量53.1g/L和70.8g/L兩組與對照組差異極顯著（p＜0.01）。

營養(yǎng)素對昆蟲的生長、發(fā)育與繁殖有著非常重要的作用[15-16]。有資料顯示昆蟲的發(fā)育與變態(tài)是受細胞外與細胞內信號形成的信號網(wǎng)絡所調控的，胰島素、營養(yǎng)素（如葡萄糖、氨基酸等）等細胞外信號途徑最終決定昆蟲的生長速度，胰島素與蛻皮激素由糖、脂肪、蛋白質等營養(yǎng)代謝途徑整合起來最終決定昆蟲的個體大小[17]，而個體大小對果蠅的交配與生殖具有重要的影響[18]。荊條蜜中總糖含量為71.5%，還原糖含量為70%，營養(yǎng)豐富，能夠為果蠅的發(fā)育生長、繁殖提供充足的糖類營養(yǎng)物質，縮短果蠅發(fā)育和變態(tài)的時間。添加荊條蜜后，果蠅的平均體重較對照組增加，有利于果蠅的交配和生殖，使得產卵量增加，子代發(fā)育周期縮短。

2.4 添加荊條蜜對果蠅繁殖力的影響

添加荊條蜜對果蠅繁殖力的影響實驗結果列于表4。

表4顯示，荊條蜜含量為17.7g/L時，雌蠅數(shù)量和成蠅總數(shù)高于對照組，差異顯著（p＜0.05）；其余各組高于對照組，差異極顯著（p＜0.01）；70.8g/L組成蠅數(shù)最高，與其他含量組差異極顯著（p＜0.01）。與對照組雄蠅數(shù)量相比，17.7g/L組差異不顯著（p＞0.05），53.1g/L組差異顯著（p＜0.05），35.4g/L組和70.8g/L組差異極顯著（p＜0.01）。

荊條蜜營養(yǎng)豐富，在成蠅產卵和幼蟲發(fā)育過程中起了促進作用，一方面為成蠅提供所需能量和合成蟲卵的儲備原料，從而提高產卵數(shù)量；另一方面也為幼蟲提供生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)物質。

表4 荊條蜜含量組對果蠅繁殖力的影響（n=3，x±SD）Table 4 Effect of different Vitex honey contents on fecundity of Drosophila melanogaster（n=3，x±SD）

2.5 添加荊條蜜對果蠅體中SOD活性的影響

添加荊條蜜對雌果蠅體中SOD活性影響的實驗結果列于表5，對雄果蠅體中SOD活性影響的實驗結果列于表6。

表5和表6表明，添加荊條蜜各組果蠅體中SOD活性均顯著（p＜0.05）高于對照組（除舊齡外），各組1日齡、10日齡和20日齡果蠅體中SOD活性依次升高，30日齡的果蠅有所降低，40日齡果蠅體中SOD活性又回升，50日齡果蠅體中SOD活性又再次下降。不同荊條蜜添加量的1日齡果蠅SOD活性上下起伏較大，原因有待探討。

表5 荊條蜜含量組對不同日齡雌果蠅體內SOD活性（U/mg prot）的影響（n=3，x±SD）Table 5 Effect of different Vitex honey contents on SOD activity of female drosophila（U/mg prot）（n=3，x±SD）

表6 荊條蜜含量組對不同日齡雄果蠅體內SOD活性（U/mg prot）的影響（n=3，x±SD）Table 6 Effect of different Vitex honey contents on SOD activity of male drosophila（U/mg prot）（n=3，x±SD）

在正常生理條件下，SOD的生物合成量可以及時滿足清除自由基的需要，而且可隨自由基生成量的增加而增加。30日齡果蠅較1日齡、10日齡及20日齡免疫等生理機能完善，加之體內自由基積累少，所以SOD活性下降。30日齡后的中齡期（40日齡）代謝增強，自由基產生增多，增多的自由基可誘導體內SOD的產生，SOD活性達到峰值。當果蠅進入40～50日齡后，逐漸衰老，免疫機能、生理機能趨向減退，SOD活性下降。添加荊條蜜后，果蠅生命周期中SOD活性一直保持高水平狀態(tài)，說明添加荊條蜜可以提高果蠅體內的SOD活性。

2.6 添加荊條蜜對果蠅體中MDA含量的影響

將添加荊條蜜對雌性果蠅體中MDA含量影響的實驗結果列于表7，對雄性果蠅體中MDA含量影響的實驗結果列于表8。

表7 荊條蜜含量組對不同日齡雌果蠅體內MDA含量（nmol/mg prot）的影響（n=3，x±SD）Table 7 Effect of different Vitex honey contents on MDA content of female drosophila（nmol/mg prot）（n=3，x±SD）

表8 荊條蜜含量組對不同日齡雄果蠅體內MDA含量（nmol/mg prot）的影響（n=3，x±SD）Table 8 Effect of different Vitex honey contents on MDA content of male drosophila（nmol/mg prot）（n=3，x±SD）

由表7和表8可看出，實驗組與對照組1日齡果蠅體中MDA含量差異不大；10日齡以后整個生命過程中，MDA含量始終保持升高趨勢，0g/L（CK）組MDA含量始終顯著（p＜0.05）高于或極顯著（p＜0.01）高于其他含量組，說明添加荊條蜜可以降低果蠅體內MDA含量。

自由基是生物氧化還原反應的代謝產物，存在于細胞膜的多不飽和脂肪酸很容易受到自由基的攻擊而產生過氧化脂質，經過分解產生MDA，MDA與蛋白質、肽類或脂類聚合交聯(lián)可形成老年色素或脂褐質的積累，導致機體的衰老。體內某些抗氧化物如SOD能特異地清除自由基，減少體內過氧化脂質和MDA的生成，延緩衰老。因此，SOD活性、MDA含量成為衰老與抗衰老研究的重要指標[19-20]。已有研究表明，1日齡果蠅體內SOD活力和MDA活性最低，但隨年齡而上升，于中齡期達到最高水平，當進入老齡后有下降的趨勢[21]。

本研究表明，荊條蜜可明顯延長果蠅的壽命，提高體內SOD活性，降低MDA含量。荊條蜜延緩衰老的機制可能是通過提高體內SOD活性，增強體內清除多余自由基的能力，維持自由基產生和清除的平衡，減少自由基引起的脂質過氧化反應，從而使體內的MDA等含量降低，起到保護機體的作用。已有研究發(fā)現(xiàn)，荊條蜜含有豐富的多酚類化合物，這些物質有很強的抗氧化活性[22-23]，可有效減少心臟疾病、癌癥、白內障、免疫系統(tǒng)能力降低和不同的炎癥等疾病風險[12，24]。由此可見，食用適宜量的荊條蜜，有助于人體健康。

3 結論

在培養(yǎng)基中加入荊條蜜，可以延長果蠅的平均壽命、最高壽命，提高產卵量和成蠅鮮重，縮短發(fā)育周期，提高繁殖力；果蠅SOD活性顯著升高，MDA含量降低，說明荊條蜜有延緩果蠅衰老的作用；在無酵母粉的培養(yǎng)基中添加荊條蜜后果蠅不能產卵，說明荊條蜜不能代替果蠅繁殖必須的營養(yǎng)物質酵母粉，這與荊條蜜中含氮有機物和維生素含量較少有關。

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