荊條蜜對(duì)果蠅生長(zhǎng)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(shù)興，*

（1.陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)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(guó)華北、西北一帶[1]。荊條花蜜質(zhì)好，是我國(guó)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(jié)合，經(jīng)充分釀造而成的天然甜物質(zhì)。荊條蜜，淺琥珀色略香，甜潤(rùn)易結(jié)晶，結(jié)晶乳白，細(xì)膩，是四大名蜜之一，也是我國(guó)大宗蜜源中每年最穩(wěn)收的蜜品之一[2]。荊條蜜營(yíng)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(duì)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(zhì)原料[4-5]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)蜂蜜保健功能的研究主要集中在不同產(chǎn)地、不同蜜種活性成分分析及其與保健功能的關(guān)系方面[6-9]，其中黃酮和酚酸等活性成分受到關(guān)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(qiáng)。然而，用生物模型對(duì)荊條蜜進(jìn)行功能性評(píng)價(jià)還未見(jiàn)報(bào)道。本文研究了荊條蜜對(duì)黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）生長(zhǎng)發(fā)育的影響，為荊條蜜的保健功能評(píng)價(jià)和開(kāi)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(xué)實(shí)驗(yàn)室提供，于25℃、相對(duì)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(shù)有限責(zé)任公司；SOD和MDA試劑盒 南京建成生物工程研究所。

TGL-16G型臺(tái)式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；TU-1810型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 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(xué)儀器有限公司；BL-50A型立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)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(shí)，含量分別為（g/L）：0（對(duì)照）、17.7、35.4、53.1、70.8。

1.3 果蠅實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 壽命實(shí)驗(yàn) 收集各荊條蜜含量組8h內(nèi)新羽化未交配雌雄果蠅各200只，按性別隨機(jī)分管培養(yǎng)，每管20只。每3d更換1次培養(yǎng)基，每天統(tǒng)計(jì)果蠅存活數(shù)、死亡數(shù)，直到全部死亡，計(jì)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(chǎn)卵量測(cè)定 收集各荊條蜜含量組8h內(nèi)新羽化未交配雌雄蠅，分別放入對(duì)應(yīng)的各荊條蜜含量組培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，每皿1對(duì)，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)卵數(shù)，每一含量組重復(fù)50次。

1.3.3 繁殖力與鮮重測(cè)定 收集各荊條蜜含量組8h內(nèi)新羽化未交配雌雄蠅，每瓶五對(duì)，每個(gè)含量組設(shè)三個(gè)重復(fù)，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(jì)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(cè)定 每隔10d取各組存活雌雄果蠅，隨機(jī)分為3個(gè)樣本。每樣本質(zhì)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(fù)3次，制成2%組織勻漿；以8000r/min離心10min，取上清液即為待測(cè)液，分別測(cè)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(jì)量單位分別為U/mg prot和nmol/mg prot。

1.4 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析包處理，組間差異運(yùn)用One-way ANOVA方法進(jìn)行分析，各組均數(shù)間差別比較采用LSD-t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 添加荊條蜜對(duì)果蠅壽命的影響

添加荊條蜜對(duì)果蠅壽命的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表1。

由表1可見(jiàn)，添加荊條蜜后，果蠅的平均壽命、最高壽命都比對(duì)照組極顯著延長(zhǎng)（p＜0.01）。各含量組雌蠅的平均壽命都比雄蠅長(zhǎng)。荊條蜜含量為35.4g/L時(shí)，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(zhǎng)（p＜0.05）。以上結(jié)果表明，添加荊條蜜可為果蠅的生長(zhǎng)提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，延長(zhǎng)果蠅壽命。

表1 荊條蜜含量組對(duì)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(duì)果蠅產(chǎn)卵量的影響

添加荊條蜜對(duì)果蠅產(chǎn)卵量（個(gè)）的影響結(jié)果列于表2。

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

實(shí)驗(yàn)中曾在無(wú)酵母粉的培養(yǎng)基中添加荊條蜜，但結(jié)果顯示在該培養(yǎng)基中果蠅不能產(chǎn)卵，說(shuō)明荊條蜜不能代替果蠅繁殖必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)酵母粉。

表2 荊條蜜含量組對(duì)果蠅平均產(chǎn)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(duì)成蠅鮮重和發(fā)育周期的影響

添加荊條蜜對(duì)成蠅平均鮮重和發(fā)育周期的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表3。

由表3可見(jiàn)，對(duì)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(duì)照組，差異極顯著（p＜0.01）；當(dāng)荊條蜜含量為17.7g/L時(shí)，雄蠅的平均體重高于對(duì)照組，差異顯著（p＜0.05）；當(dāng)荊條蜜含量高于35.4g/L時(shí)，雄蠅的平均體重高于對(duì)照組，差異極顯著（p＜0.01）；含量為35.4g/L時(shí)，雌蠅和雄蠅的平均體重最高。

表3 荊條蜜含量組對(duì)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(duì)照組差異顯著（p＜0.05），含量53.1g/L和70.8g/L兩組與對(duì)照組差異極顯著（p＜0.01）。

營(yíng)養(yǎng)素對(duì)昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)、發(fā)育與繁殖有著非常重要的作用[15-16]。有資料顯示昆蟲(chóng)的發(fā)育與變態(tài)是受細(xì)胞外與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)形成的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)所調(diào)控的，胰島素、營(yíng)養(yǎng)素（如葡萄糖、氨基酸等）等細(xì)胞外信號(hào)途徑最終決定昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)速度，胰島素與蛻皮激素由糖、脂肪、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)代謝途徑整合起來(lái)最終決定昆蟲(chóng)的個(gè)體大小[17]，而個(gè)體大小對(duì)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(yíng)養(yǎng)豐富，能夠?yàn)楣壍陌l(fā)育生長(zhǎng)、繁殖提供充足的糖類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，縮短果蠅發(fā)育和變態(tài)的時(shí)間。添加荊條蜜后，果蠅的平均體重較對(duì)照組增加，有利于果蠅的交配和生殖，使得產(chǎn)卵量增加，子代發(fā)育周期縮短。

2.4 添加荊條蜜對(duì)果蠅繁殖力的影響

添加荊條蜜對(duì)果蠅繁殖力的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表4。

表4顯示，荊條蜜含量為17.7g/L時(shí)，雌蠅數(shù)量和成蠅總數(shù)高于對(duì)照組，差異顯著（p＜0.05）；其余各組高于對(duì)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(duì)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(yíng)養(yǎng)豐富，在成蠅產(chǎn)卵和幼蟲(chóng)發(fā)育過(guò)程中起了促進(jìn)作用，一方面為成蠅提供所需能量和合成蟲(chóng)卵的儲(chǔ)備原料，從而提高產(chǎn)卵數(shù)量；另一方面也為幼蟲(chóng)提供生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

表4 荊條蜜含量組對(duì)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(duì)果蠅體中SOD活性的影響

添加荊條蜜對(duì)雌果蠅體中SOD活性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表5，對(duì)雄果蠅體中SOD活性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)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(duì)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(duì)不同日齡雌果蠅體內(nèi)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(duì)不同日齡雄果蠅體內(nèi)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?xiàng)l件下，SOD的生物合成量可以及時(shí)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(jī)能完善，加之體內(nèi)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(qiáng)，自由基產(chǎn)生增多，增多的自由基可誘導(dǎo)體內(nèi)SOD的產(chǎn)生，SOD活性達(dá)到峰值。當(dāng)果蠅進(jìn)入40～50日齡后，逐漸衰老，免疫機(jī)能、生理機(jī)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(shuō)明添加荊條蜜可以提高果蠅體內(nèi)的SOD活性。

2.6 添加荊條蜜對(duì)果蠅體中MDA含量的影響

將添加荊條蜜對(duì)雌性果蠅體中MDA含量影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表7，對(duì)雄性果蠅體中MDA含量影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表8。

表7 荊條蜜含量組對(duì)不同日齡雌果蠅體內(nèi)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(duì)不同日齡雄果蠅體內(nèi)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(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組1日齡果蠅體中MDA含量差異不大；10日齡以后整個(gè)生命過(guò)程中，MDA含量始終保持升高趨勢(shì)，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(shuō)明添加荊條蜜可以降低果蠅體內(nèi)MDA含量。

自由基是生物氧化還原反應(yīng)的代謝產(chǎn)物，存在于細(xì)胞膜的多不飽和脂肪酸很容易受到自由基的攻擊而產(chǎn)生過(guò)氧化脂質(zhì)，經(jīng)過(guò)分解產(chǎn)生MDA，MDA與蛋白質(zhì)、肽類或脂類聚合交聯(lián)可形成老年色素或脂褐質(zhì)的積累，導(dǎo)致機(jī)體的衰老。體內(nèi)某些抗氧化物如SOD能特異地清除自由基，減少體內(nèi)過(guò)氧化脂質(zhì)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(biāo)[19-20]。已有研究表明，1日齡果蠅體內(nèi)SOD活力和MDA活性最低，但隨年齡而上升，于中齡期達(dá)到最高水平，當(dāng)進(jìn)入老齡后有下降的趨勢(shì)[21]。

本研究表明，荊條蜜可明顯延長(zhǎng)果蠅的壽命，提高體內(nèi)SOD活性，降低MDA含量。荊條蜜延緩衰老的機(jī)制可能是通過(guò)提高體內(nèi)SOD活性，增強(qiáng)體內(nèi)清除多余自由基的能力，維持自由基產(chǎn)生和清除的平衡，減少自由基引起的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，從而使體內(nèi)的MDA等含量降低，起到保護(hù)機(jī)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(zhì)有很強(qiáng)的抗氧化活性[22-23]，可有效減少心臟疾病、癌癥、白內(nèi)障、免疫系統(tǒng)能力降低和不同的炎癥等疾病風(fēng)險(xiǎn)[12，24]。由此可見(jiàn)，食用適宜量的荊條蜜，有助于人體健康。

3 結(jié)論

在培養(yǎng)基中加入荊條蜜，可以延長(zhǎng)果蠅的平均壽命、最高壽命，提高產(chǎn)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(shuō)明荊條蜜有延緩果蠅衰老的作用；在無(wú)酵母粉的培養(yǎng)基中添加荊條蜜后果蠅不能產(chǎn)卵，說(shuō)明荊條蜜不能代替果蠅繁殖必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)酵母粉，這與荊條蜜中含氮有機(jī)物和維生素含量較少有關(guān)。

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