大蔥提取液對(duì)蠶豆根尖細(xì)胞的致突作用研究*

趙紅梅 王慧陽(yáng)

（晉中學(xué)院 山西榆次 030600）

“微核檢測(cè)技術(shù)”是利用遺傳學(xué)方法，研究各種環(huán)境因素對(duì)于動(dòng)、植物遺傳結(jié)構(gòu)損害的一種快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的方法，也是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要內(nèi)容之一。大蔥是日常生活中廚房的必備之物，不僅可作調(diào)味之品，且能防治疫病。目前大多數(shù)研究都表明大蔥提取液有抗氧化作用［1-2］及較好 的 抑菌效 果［3-4］，并 可 誘 導(dǎo) 人 胃 癌 細(xì) 胞 凋 亡［5-6］，但對(duì)于大蔥提取液不同濃度的影響及從微核、染色體指標(biāo)研究其作用的報(bào)道還較少。本文以蠶豆根尖為材料，用不同濃度的大蔥提取液培養(yǎng)，從細(xì)胞微核、染色體指標(biāo)角度出發(fā)，研究大蔥提取液的作用機(jī)制及對(duì)人類健康食用大蔥的劑量及效應(yīng)做出初步評(píng)價(jià)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 大蔥，蠶豆（市場(chǎng)購(gòu)買）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 蠶豆根尖細(xì)胞的培養(yǎng) 挑選飽滿、大小均勻的蠶豆種子用自來(lái)水浸泡1 d，將其放入紙杯中，加入少量自來(lái)水，以不淹沒(méi)蠶豆種子為標(biāo)準(zhǔn)，在紙杯上、下各鋪一層浸濕的原漿紙，室內(nèi)培養(yǎng)，12 h換水一次，直至蠶豆根尖長(zhǎng)至1～2 cm。

1.2.2 大蔥提取液的制備及處理 將大蔥洗凈，切段，放于多功能食品料理機(jī)中攪碎，用紗布過(guò)濾攪碎的大蔥，得到大蔥提取液原液。分別取原液20 mL、50 mL配制成濃度為20%、50%的大蔥提取液備用。待蠶豆根長(zhǎng)至1～2 cm時(shí)，將10根蠶豆分為一組，放入培養(yǎng)皿中。然后加入濃度分別為20%、50%的大蔥提取液，以蒸餾水培養(yǎng)的蠶豆為對(duì)照。首先浸泡蠶豆根尖4 h，然后留取大蔥提取液能浸泡住根尖即可，上、下各鋪一層潤(rùn)濕過(guò)的紗布，培養(yǎng)20 h。然后蒸餾水洗滌3次，放入培養(yǎng)皿中進(jìn)行恢復(fù)培養(yǎng)24 h?；謴?fù)培養(yǎng)后用刀片切取蠶豆根尖約5 mm左右，放入小玻璃瓶中，蓋上瓶蓋，貼上標(biāo)簽紙，固定24 h。固定后的材料可置于70%～75%的酒精中于4℃下保存。

1.2.3 蠶豆根尖細(xì)胞的制片及觀察 將固定后的材料放于白瓷板孔中漂洗2～3次，然后在6 mol/L的鹽酸中常溫下解離10 min直至蠶豆根尖發(fā)軟為止。經(jīng)解離后，用蒸餾水洗滌至少3次。用吸水紙將洗凈的材料吸干，取根尖1～2 mm于白瓷板孔中，滴加已經(jīng)配置好的染色液，染色0.5～1 h。將染色后的根尖用牙簽挑放于載玻片上，加1滴45%的醋酸，蓋上蓋玻片，進(jìn)行鏡檢。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

微核率（MCN）‰=實(shí)驗(yàn)每個(gè)測(cè)試樣品觀察到的微核數(shù)/實(shí)驗(yàn)每個(gè)測(cè)試樣品觀察到的細(xì)胞數(shù)×1 000‰

微核指數(shù)（MI）=實(shí)驗(yàn)樣本的微核率/陰性對(duì)照的微核率

有絲分裂指數(shù)%=樣本中處于有絲分裂分裂期的細(xì)胞數(shù)/樣本所測(cè)細(xì)胞總數(shù)×100%

染色體畸變率%=樣本中染色體畸變數(shù)/樣本所測(cè)細(xì)胞總數(shù)×100%

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s），數(shù)據(jù)用SPS7.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大蔥提取液誘導(dǎo)的細(xì)胞微核形態(tài) 由圖1可知，當(dāng)用不同濃度大蔥提取液處理蠶豆根尖細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞形態(tài)清晰可見(jiàn)，細(xì)胞中的微核數(shù)較多，可觀察到大、小微核及不同分裂相中的微核現(xiàn)象；染色體畸變現(xiàn)象明顯，可觀察到后期橋及斷片等現(xiàn)象。20%的大蔥提取液比50%誘導(dǎo)的細(xì)胞微核及染色體畸變現(xiàn)象較多且易觀察。可見(jiàn)，一定濃度的大蔥提取液對(duì)分裂旺盛的細(xì)胞存在明顯致突作用。

2.2 大蔥提取液對(duì)蠶豆根尖細(xì)胞微核率、微核指數(shù)、有絲分裂指數(shù)、染色體畸變率的影響 由表1可知，與對(duì)照相比，不同濃度大蔥提取液誘導(dǎo)的細(xì)胞微核率顯著高于對(duì)照，其中20%的細(xì)胞微核率顯著高于50%；微核指數(shù)、染色體畸變率以20%下顯著最高； 不同濃度大蔥提取液下的有絲分裂指數(shù)均比對(duì)照低。可見(jiàn)，20%大蔥提取液是誘發(fā)分裂旺盛細(xì)胞微核及染色體畸變率較高的最佳濃度。

圖1 大蔥提取液對(duì)蠶豆根尖細(xì)胞微核的影響（16×40）

表1 大蔥提取液對(duì)蠶豆根尖細(xì)胞的影響

3 討論與結(jié)論

大蔥是多年生草本百合科植物，含有揮發(fā)油成分，油中主要成分是蒜素，它是一種含硫化合物。除此之外還含有黃酮醇類、含氮化合物、維生素等多種成分。譚紅等［7］研究表明10%的大蔥提取液可誘導(dǎo)體外培養(yǎng)的胃癌細(xì)胞凋亡，且呈劑量和時(shí)間依賴性，其機(jī)制可能是含硫化合物可通過(guò)調(diào)節(jié)致癌因子代謝酶實(shí)現(xiàn)抑制癌細(xì)胞DNA模板的形成和復(fù)制［8］。 楊栗艷等［9］研究表明大蔥揮發(fā)性成分在一定濃度下可完全抑制病菌的孢子萌發(fā)。本研究從微核、染色體指標(biāo)方面證實(shí)不同濃度的大蔥提取液可誘導(dǎo)蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞產(chǎn)生微核，染色體發(fā)生畸變?？梢?jiàn)大蔥提取液中的成分，可作用于正在分裂旺盛的細(xì)胞，可能通過(guò)干擾DNA復(fù)制或染色體分裂行為，從而破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。關(guān)于大蔥中哪種成分作用及是否可誘導(dǎo)不分裂細(xì)胞發(fā)生凋亡，仍需進(jìn)一步研究，這也對(duì)未來(lái)可能采用大蔥中的成分取代化學(xué)藥品治療癌癥提供了新思路。

在現(xiàn)實(shí)中，人們?nèi)粘Ｉ钪惺秤蒙[并未見(jiàn)明顯影響細(xì)胞核完整性、染色體結(jié)構(gòu)或基因組穩(wěn)定性的報(bào)告，說(shuō)明人體系統(tǒng)和體外研究存在很大差異。除去生蔥食用量、致突變物質(zhì)作用劑量和時(shí)間等因素外，消化道黏膜、黏液及上皮的保護(hù)作用，以及體內(nèi)其他環(huán)境條件顯然有抵御此類物質(zhì)的有害作用。另一方面，如果體內(nèi)的這些保護(hù)屏障出現(xiàn)問(wèn)題（病變），即使是蔥類常用食物，也可能有危害作用，這也是本研究的重要啟示之一。

本研究中隨著大蔥提取液濃度的增加，微核率及有絲分裂指數(shù)反而下降，表明高濃度的大蔥提取液可能對(duì)于敏感的根尖細(xì)胞損傷增大，細(xì)胞結(jié)構(gòu)開(kāi)始被破壞，從而導(dǎo)致細(xì)胞分裂減少，降低了微核率。

此外，在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中蠶豆根尖微核技術(shù)通常采用陽(yáng)性對(duì)照為環(huán)磷酰胺染毒，但該試劑的使用有一定的安全隱患且使用不便，本研究中大蔥提取液可替代環(huán)磷酰胺作為陽(yáng)性對(duì)照，且易獲取，成本較低，并能得到較好的實(shí)驗(yàn)效果，是一種安全高效的材料，可推廣使用。

主要參考文獻(xiàn)

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［7］譚紅,常麗麗,高富貴.大蔥提取液抗人胃癌作用的細(xì)胞周期特點(diǎn).疑難病雜志,2007(2):88.

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［9］楊粟艷,劉長(zhǎng)遠(yuǎn),浦銅良,等.大蔥提取物對(duì)黃瓜枯萎病菌抑菌活性研究.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009(2):218.