白藜蘆醇對果蠅壽命和抗氧化能力的影響

劉貴珊，張澤生，楊博，賀偉

（1.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457；2.寧夏大學農(nóng)學院，寧夏 銀川 750021）

白藜蘆醇（Resveratrol，簡稱Res），即3，5，4′—三羥基—二苯乙烯（亦稱芪三酚），分子式為C14H12O3，分子量為228.25，呈白色針狀晶體，難溶于水，易溶于乙醇、丙酮、DMSO 等極性強的溶劑中[1]，主要存在于虎杖、決明、藜蘆、葡萄等12 科、31 個屬的72 種植物中的一種天然多酚類化合物[2]。研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇具有廣泛的生物學活性，如抗炎、抗癌、抗輻射、保護心血管作用等[3-4]。近年來，白藜蘆醇的抗氧化、抗衰老逐漸成為研究熱點[5-6]。

壽命是衡量衰老過程的最確切指標，壽命實驗（生存實驗）則是通過統(tǒng)計生物的平均壽命（mean life span）和最高壽命（maximum life span）及其變化來衡量生命衰老規(guī)律和抗衰老效果的方法。根據(jù)衛(wèi)生部頒布的《保健食品功能學評價程序和檢驗方法》，果蠅生存實驗已被作為延緩衰老作用的檢驗方法之一。果蠅（Drosophlia melanogaster）是一種真核多細胞生物，具有壽命短、生長迅速、繁殖力強、高度純種、飼養(yǎng)簡便等優(yōu)點。它的生長發(fā)育、繁殖衰老、代謝途徑、生理學功能和發(fā)育階段同哺乳動物基本相似，故常被用于生存與衰老實驗研究[7-9]。果蠅是壽命實驗良好的動物模型，僅能延長平均壽命，不能延長最高壽命并不表明能使衰老減慢[10]。本文以不同劑量的白藜蘆醇飼喂果蠅，研究壽命和與壽命相關的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活力和丙二醛（MDA）含量[11-12]，旨在探討白藜蘆醇的抗衰老作用及其機制，從而為深入開發(fā)白藜蘆醇保健產(chǎn)品提供理論和技術基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

野生型Oregon K 品系黑腹果蠅：由天津科技大學食品添加劑與營養(yǎng)研究室提供。

1.2 果蠅培養(yǎng)基

1.2.1 基礎培養(yǎng)基

玉米粉72 g，無水葡萄糖72 g，瓊脂粉6 g，干酵母粉10 g，加水至750 mL，煮熟后晾2 min，加防腐劑（1 %對羥基苯甲酸乙酯的75%乙醇溶液）40 mL。

1.2.2 含藥培養(yǎng)基

在基礎培養(yǎng)基中，分別添加2.5、5、10 mg/mL 的白藜蘆醇。

1.3 試劑與儀器

1.3.1 藥品與試劑

白藜蘆醇（純度≥97%）：由天津尖峰天然產(chǎn)物研究開發(fā)公司提供；超氧化物歧化酶（SOD）測試盒、過氧化氫酶（CAT）測定試劑盒、丙二醛（MDA）測定試劑盒、考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒：購自南京建成試劑公司。其余試劑為國產(chǎn)分析純。

1.3.2 儀器

DFT-200 手提式高速萬能粉碎機：溫嶺市林大機械有限公司；DZKW-0-2 電熱恒溫水浴鍋：北京市永光明醫(yī)療儀器廠；MK3 酶標儀、冷凍離心機：美國Thermo；HWS-850 智能恒溫恒濕培養(yǎng)箱：寧波海曙賽福實驗儀器廠。

1.4 方法

1.4.1 生存試驗

收集2 d 齡的果蠅成蟲，隨機分為對照組和白藜蘆醇低、中、高劑量組，每組200 只，合計800 只，置于（25±1）℃、相對濕度（50～60）%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每3 天更換新培養(yǎng)基并記錄死亡數(shù)，直至果蠅全部死亡。將自然死亡的果蠅生存天數(shù)進行統(tǒng)計學處理，過度麻醉和培養(yǎng)基粘住不計算在內。每組全部果蠅死亡天數(shù)的平均數(shù)為該組的平均壽命，每組中半數(shù)果蠅死亡的平均數(shù)為該組的半數(shù)死亡期，每組中最后死亡的20 只果蠅存活天數(shù)的平均數(shù)為該組的最高壽命[13]。

1.4.2 生化測定

收集2 d 齡雄性果蠅成蟲1 000 只，隨機分為對照組和白藜蘆醇低、中、高劑量組，每組10 管，每管25只。飼養(yǎng)30 d 后，將果蠅先饑餓2 h，后用工業(yè)氮麻醉后稱重，按1∶49（mg/mL）的比例加入生理鹽水在冰浴下勻漿，4 ℃、2 500 r/min 離心20 min 取上清，按試劑盒說明書測定SOD 活性、CAT 活性和MDA 含量。

1.5 統(tǒng)計方法

2 結果與分析

2.1 白藜蘆醇對果蠅壽命的影響

白藜蘆醇對果蠅壽命的影響見表1。

表1 白藜蘆醇對果蠅壽命的影響（）Table 1 Effects of Res on life-span of Drosophila melanogaster（）

由表1 可知，白藜蘆醇低、中、高劑量組的半數(shù)死亡天數(shù)明顯高于對照組；白藜蘆醇低、中、高劑量組的平均壽命也顯著高于對照組（P＜0.05）；白藜蘆醇中、高劑量組的平均最高壽命也極顯著地高于對照組（P＜0.01）。

2.2 白藜蘆醇對果蠅SOD 活力的影響

白藜蘆醇對果蠅SOD 活力的影響見表2。

表2 白藜蘆醇對果蠅SOD 活力的影響（）Table 2 Effect of Res on SOD activity in Drosophila melanogaster（）

由表2 可知，用白藜蘆醇飼喂果蠅30 d 后，各劑量組與對照組比較，SOD 活力均明顯提高（P＜0.05），尤其白藜蘆醇中、高劑量組差異性極其顯著（P＜0.01），且呈現(xiàn)出劑量效應。

2.3 白藜蘆醇對果蠅CAT 活力的影響

白藜蘆醇對果蠅CAT 活力的影響見表3。

由表3 可知，用白藜蘆醇飼喂果蠅30 d 后，與對照組比較，中劑量組CAT 活力顯著性提高（P＜0.05），高劑量組差異性極其顯著（P＜0.01）。

2.4 白藜蘆醇對果蠅體內MDA 含量的影響

白藜蘆醇對果蠅體內MDA 含量的影響見表4。

表3 白藜蘆醇對果蠅CAT 活力的影響（）Table 3 Effect of Res on CAT activity in Drosophila melanogaster（）

表4 白藜蘆醇對果蠅體內MDA 含量的影響（）Table 4 Effect of Res on MDA content in Drosophila melanogaster（）

由表4 可知，用白藜蘆醇飼喂果蠅30 d 后，各劑量組與對照組比較，MDA 含量均降低，中、高劑量組與對照組相比較差異性顯著（P＜0.05）。

3 結論

在衰老機制的研究中，自由基學說受到了廣泛關注。該學說認為，衰老進程就是由于機體自由基生成和抗氧化失去平衡引起細胞變性壞死或是凋亡，細胞功能喪失，最后出現(xiàn)整個機體的衰老[14]。

本研究中，白藜蘆醇既能延長果蠅的平均壽命，也能延長最高壽命，劑量組果蠅的半數(shù)死亡時間非常接近它的平均壽命時間，表明白藜蘆醇能延緩果蠅的衰老進程。SOD 和CAT 是生物體內清除活性氧的抗氧化酶，它可清除自由基，減輕和阻斷脂質過氧化作用，保護機體免受自由基的損傷，延續(xù)細胞的衰老。MDA是自由基對不飽和脂肪酸引發(fā)的脂質過氧化作用的最終產(chǎn)物，具有很強的生物活性，化學性質較穩(wěn)定，在很低的濃度下即可明顯抑制細胞內許多酶的功能，通常用MDA 來反映機體脂質過氧化的程度，間接反映氧自由基對細胞的損傷程度[15-16]。本實驗中，對照組果蠅的SOD 活力和CAT 活力下降，MDA 含量升高，表明對照組有明顯的自由基損傷，給予白藜蘆醇后，劑量組SOD 活力和CAT 活力上升，MDA 含量下降，表明白藜蘆醇可以通過提高機體抗氧化酶活力和抗氧化劑含量有效清除自由基來抑制機體脂質過氧化反應，減少MDA 的積聚，從而起到體內抗氧化的作用。

綜上所述，白藜蘆醇可通過清除氧自由基及抗脂質過氧化而延緩衰老。

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