2. 天津医科大学公共卫生学院
番茄红素(1ycopene)是使成熟番茄和番茄制品呈现深红色的色素。研究发现,它具有防癌抗癌、保护心血管、增强机体免疫力等多种生物学效应[1]。目前,世界人口正在迅速老龄化,探索延缓衰老的方法和提高老年人生活质量,已成为当今世界性重大医学课题。本研究以黑腹果蝇为实验动物,观察番茄红素对寿命及其相关指标的影响。
1 材料与方法 1.1 药品与试剂番茄红素,纯度6%,为暗红色粉末状结晶(杭州绿天生物技术有限公司);超氧化物歧化酶(SOD)和蛋白测试盒(南京建成生物工程研究所);乙醚、氯仿、甲醇(天津市福晨化学试剂厂)。
1.2 动物Oregon K野生型黑腹果蝇(天津市卫生防病中心毒理学部)。
1.3 果蝇培养基(1) 基础培养基:玉米粉17 g,白糖13 g,琼脂粉1.5 g,酵母1.5 g,加水至200 g,煮熟后晾2 min,加丙酸2 ml。(2)含药培养基:在200 g基础培养基的基础上,分别加入16.7,33.4,66.8 mg的6%番茄红素,使番茄红素在培养基中的终含量分布为1,2,4 mg,定为番茄红素低、中、高剂量组。
1.4 寿命实验选取6 h内孵出的未交配的雌、雄果蝇各480只,用乙醚麻醉,然后按性别随机分为对照组和番茄红素低、中、高剂量组,对照组在基础培养基上培养,每组雌雄各120只,置于温度(25±1)℃,湿度55%~65%培养箱中进行培养。每4 d更换1次新鲜培养基。每日定时观察各组果蝇死亡数目,最后统计各组果蝇平均寿命和最高寿命。每组最后死亡的20只果蝇存活天数的平均数为该组最高寿命实验结果。
1.5 果蝇性活力测定选取6 h内孵出的未交配的雌、雄果蝇各1 920只,用乙醚麻醉,然后按性别分为对照组和番茄红素低、中、高剂量组,每组雌雄各480只。在给药饲养第15 d进行性活力测定,即每管移入雄蝇20只,雌蝇30只,记录30,40,50 min时发生交配果蝇的对数,即交配频率。
1.6 SOD和脂褐素(LF)含量的测定将各组进行性活力测定的果蝇随机分为2批,分别在给药饲养第20和30 d用乙醚麻醉,每40只果蝇作为1个标本,加入氯仿/甲醇=2/1的混合液制备成10%组织匀浆,再加入等量生理盐水,充分混匀,3000 r/min,离心10 min,吸上层液体进行SOD测定。具体方法参照试剂盒说明书,下层液体用荧光法进行(LF)测定[2]。
1.7 统计分析采用SPSS 11.5软件进行分析。多组间比较经方差齐性检验方差齐后,用单因素方差分析(F检验),若组间差异有统计学意义,采用最小显著差异法(LSD)进行两两比较;若方差不齐,首先进行变量变换,如果经变量变换后满足方差分析条件,则进行方差分析,否则用K-W秩和检验进行统计处理。检验水准α=0.05。
2 结果 2.1 番茄红素对果蝇寿命的影响(表 1)与对照组比较,中、高剂量的番茄红素均延长了雌雄果蝇的平均寿命。在果蝇最高寿命方面,各个剂量的番茄红素对雌性果蝇寿命均有延长作用,而对雄性果蝇均无明显影响。
| 表 1 番茄红素对果蝇平均寿命和最高寿命的影响(x±s , n=120) |
2.2 番茄红素对果蝇性活力影响
(表 2) 高剂量的番茄红素可明显增强合管后30,40,50 min果蝇的交配频率,差异有统计学意义(P=0.004,P=0.000,P=0.006)。中剂量的番茄红素虽也有提高果蝇性活力趋势,但仅在40min时与对照组比较,差异有统计学意义(P=0.000)。
| 表 2 番茄红素对果蝇交配频率的影响(x±s) |
2.3 番茄红素对SOD和LF的影响(表 3,4)
结果表明,高剂量的番茄红素对20和30 d龄雌雄果蝇体内的SOD活力的提高和LF水平的降低均有显著作用。中剂量的番茄红素可有效提高20 d龄果蝇体内SOD含量,降低雄性果蝇体内LF含量,对30 d龄果蝇体内SOD和LF水平均无明显影响。结果提示,不同剂量的番茄红素对不同天龄、不同性别的果蝇作用强度可能不同。
| 表 3 番茄红素对20和30 d龄果蝇SOD活力的影响(x±s , n=6) |
| 表 4 番茄红素对20和30 d龄果蝇体内LF的影响(x±s , n=9) |
3 讨论
衰老的自由基学说认为,存在于细胞膜的多不饱和脂肪酸受到自由基的启动而产生过氧化脂质,经过分解产生丙二醛(MDA),MDA与蛋白质、肽类或脂质聚合交联,形成LF沉积在组织细胞中,导致机体的衰老[3]。SOD是机体重要的自由基清除剂,它通过歧化的方式清除O2,阻止脂质过氧化连锁反应。LF和SOD被认为是研究衰老与抗衰老成熟而可靠的指标[4]。现已证实,番茄红素是强有效的抗氧化剂,其清除单线态氧的能力是维生素E的10倍、β-胡萝卜素的2倍[5]。本研究发现,高剂量的番茄红素可提高20和30 d龄雌雄果蝇体内SOD含量,降低LF水平,延缓衰老进程。此外,性功能的减退和性活动的减少也是衰老的主要表现,高剂量的番茄红素可提高合管后30,40,50 min果蝇的交配频率,增强果蝇性活力。中低剂量番茄红素作用不明显,究其原因,可能在于番茄红素浓度较低,作用尚未完全发挥。
本研究表明,中高剂量的番茄红素能够延长雌雄果蝇的平均寿命,各个剂量的番茄红素对雌性果蝇最高寿命都有延长作用。200 g培养基中加入4 mg的番茄红素,可有效延长果蝇寿命,提高果蝇生存质量。雄蝇的最高寿命未见提高,原因可能是在本实验条件下,番茄红素对雌蝇的作用强度要高于雄蝇。
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2008, Vol. 24




