节旋藻藻胆蛋白对果蝇总抗氧化能力和丙二醛的影响

王塔娜 邰丽华 敖恩宝力格 张二东 县红霞 (内蒙古师范大学，内蒙古 呼和浩特 010022)

节旋藻含丰富蛋白质、维生素、不饱和脂肪酸及多糖等生物活性物质，已成为我国最大的微藻养殖产业〔1〕。藻胆蛋白具有亮丽的天蓝色，是节旋藻中重要的捕光色素蛋白，占节旋藻干重的 20%左右〔2〕，其营养丰富而均衡、具有抗氧化〔3，4〕、抗肿瘤〔5，6〕等多种生理活性。近年来，随着抗衰老研究的兴起，寻找高效低毒的抗氧化剂成为广大研究者的目标。Pinero〔7〕、俞丽君等〔8〕、陈美珍等〔9〕均证实了藻胆蛋白具有体外清除自由基的作用，而已果蝇为实验动物的研究藻胆蛋白抗氧化作用的文献鲜见报道。本文通过测定果蝇体内总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)的含量，进而探讨藻胆蛋白的抗衰老作用机制。

1 材料与方法

1.1 材料 试验生物：黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)由内蒙古师范大学生命科学与技术学院遗传试验室提供。普通培养基原料：琼脂粉、玉米粉、红糖、酵母粉和丙酸。P1培养基：在普通培养基上添加鄂尔多斯高原碱湖钝顶节旋藻藻胆蛋白制成0.25%、0.50%和1.00%浓度的加蛋白培养基。P2培养基：在普通培养基上添加Chad湖钝顶节旋藻藻胆蛋白制成0.25%、0.50%和1.00%浓度的加蛋白培养基。藻胆蛋白均由内蒙古医学院病原学实验室提供。

1.2 方法

1.2.1 果蝇的预处理 收集8 h内羽化的雌雄果蝇共4 200只，分为7个小组，每组600只，雌雄各半，分管培养。在基础培养基上喂养至30 d龄，将其中6组分别培养于不同剂量的P1和P2培养基，剩余一组作为对照组。继续喂养10 d，将40 d龄的果蝇禁食1 h后，放入－80℃冰箱中冷冻致死。

将同一小组中相同性别的50只果蝇作为一个样本，移入1.5 ml Ependorf管。加入450 μl预冷的生理盐水，使用灭菌镊子研磨，制成10%的组织匀浆，4℃离心。取上清移入另一无菌管中，－80℃保存备用。

1.2.2 果蝇匀浆T-AOC和MDA的测定 采用南京建成生物工程研究所试剂盒分别测定果蝇体内T-AOC和MDA。

1.3 统计学分析 采用软件SPSS16.0分别对雌果蝇平均值、雄果蝇平均值及雌雄果蝇总体的平均值进行方差分析。采用S-N-K法比较各组间差异。

2 结果

2.1 藻胆蛋白对果蝇T-AOC的影响 表1可见，各剂量组与对照组比较，雌果蝇T-AOC差异不显著;雄果蝇T-AOC均显著提高(P＜0.05)，且P1 0.50%、P1 1.00%和P2 0.50%组尤为突出(P＜0.01)。表2可见，P1组的雌果蝇T-AOC较对照组的雌果蝇显著增强(P＜0.05)，P1组和P2组的雄果蝇T-AOC比对照组的雄果蝇明显提高(P＜0.01)。P1组和P2组间雌、雄果蝇T-AOC差异不显著。将雌雄果蝇数据合并分析发现，两个实验组果蝇T-AOC均极显著高于对照组(P＜0.01)。说明藻胆蛋白对果蝇体内T-AOC具有增强作用。

表1 不同浓度藻胆蛋白对果蝇体内T-AOC的影响( s，n=5)

表1 不同浓度藻胆蛋白对果蝇体内T-AOC的影响( s，n=5)

与对照组比较：1)P ＜0.05，2)P ＜0.01，下表同

组别(%)雌T-AOC 雄3.09±0.38 2.22±0.72 P1 0.25 4.62±1.79 5.23±0.711)P1 0.50 4.26±0.57 6.57±2.022)P1 1.00 4.57±0.82 6.97±2.112)P2 0.25 3.93±0.30 5.07±1.701)P2 0.50 4.49±0.43 6.31±0.802)P2 1.00 3.84±1.03 4.89±0.521)T-AOC对照组

表2 两个产地钝顶节旋藻藻胆蛋白对果蝇体内T-AOC的影响( s，n=5)

表2 两个产地钝顶节旋藻藻胆蛋白对果蝇体内T-AOC的影响( s，n=5)

T-AOC P1组 4.48±1.061) 6.26±1.612) 5.37±1.332)组别 雌T-AOC 雄T-AOC 总体P2组 4.09±0.59 5.42±1.012) 4.75±0.812)对照组3.09±0.38 2.22±0.72 2.66±0.55

2.2 藻胆蛋白对果蝇MDA含量的影响 实验组果蝇MDA含量均低于对照组。对雌果蝇而言，P1的三个剂量组MDA含量均显著低于对照组(P＜0.01);P2的1.00%组MDA含量低于对照组(P＜0.05)，而其他两个剂量组与对照组无明显区别(P＞0.05)。P1和P2实验组的雄果蝇MDA含量较对照组显著降低(P＜0.05)。见表3。表4可见，实验组果蝇MDA含量均明显低于对照组。P1组雌果蝇MDA含量低于P2组雌果蝇，P1和P2组的雄果蝇MDA含量差异不大。MDA含量由高至低分别为：对照组＞P2组＞P1组。经方差分析，P1实验组雌果蝇MDA含量明显低于对照组(P＜0.01)，P2实验组雌果蝇与对照组间无差异。P1和P2实验组雄果蝇MDA含量均显著低于对照组(P＜0.01)。总体上，P1、P2实验组果蝇与对照组间差异不显著。

表3 不同浓度藻胆蛋白对果蝇体内MDA含量的影响( s，n=5)

表3 不同浓度藻胆蛋白对果蝇体内MDA含量的影响( s，n=5)

组别(%)雌MDA 雄1.40±0.19 1.19±0.30 P1 0.25 0.76±0.092) 0.50±0.261)P1 0.50 0.41±0.102) 0.31±0.351)P1 1.00 0.76±0.052) 0.67±0.171)P2 0.25 1.11±0.26 0.47±0.461)P2 0.50 1.35±0.13 0.53±0.031)P2 1.00 0.91±0.211) 0.40±0.151)MDA对照组

表4 两个产地钝顶节旋藻藻胆蛋白对果蝇体内MDA含量的影响( s，n=5)

表4 两个产地钝顶节旋藻藻胆蛋白对果蝇体内MDA含量的影响( s，n=5)

0.49±0.25 0.57±0.17 P2组 1.12±0.202) 0.46±0.212) 0.79±0.68对照组MDA P1组 0.64±0.082)组别 雌MDA 雄MDA 总体1.40±0.19 1.19±0.30 1.30±0.24

3 讨论

对照组中，雄果蝇体内T-AOC比雌果蝇的低，而喂饲藻胆蛋白后雄果蝇T-AOC比同一剂量组的雌果蝇高。分析原因可能是由于雌雄果蝇的生理反应、生化代谢等方面存在差异，导致藻胆蛋白对其T-AOC的影响程度不同。对于果蝇体内MDA含量而言，自然状态下雄果蝇MDA含量比雌果蝇低，喂饲藻胆蛋白后雄果蝇MDA含量依然比雌果蝇低。这与张欣文等〔10〕对果蝇MDA的研究结果一致。

鄂尔多斯钝顶节旋藻和Chad湖钝顶节旋藻同属钝顶节旋藻，其在生理生化、分子水平上发生了一定的变化。Yang等〔11〕对5种酶的同工酶和可溶性蛋白谱带数目分析以及邰丽华等〔12〕对基因组DNA的RAPD分析都表明了这一点。本实验说明两个产地的节旋藻藻胆蛋白均能增强果蝇 T-AOC，降低MDA含量，而两者对果蝇抗氧化活性的影响不存在明显差异。

对果蝇生理特性的研究发现，藻胆蛋白能够延长雌果蝇寿命、增强果蝇性活力和繁殖能力，具有延缓衰老的作用〔13，14〕。结合本实验结果，藻胆蛋白的抗衰老作用可能与其增强果蝇体内抗氧化活性有关。藻胆蛋白能使果蝇体内抗氧化酶类活性提高、自由基清除作用增强、过氧化脂质分解产物减少，从而起到抗衰老作用。这与钱晓婕等〔15〕采用坛子菜藻胆蛋白对小鼠灌胃测定其血液抗氧化活性的报道大相径庭。至于藻胆蛋白提高了果蝇体内哪几种抗氧化酶活性还有待于进一步研究。

1 李志勇，郭祀远，李 琳，等.螺旋藻的大规模工业化生产〔J〕.海湖盐与化工，1997;27(1)：38-44.

2 杨 真.神奇的螺旋藻〔J〕.海洋世界，1998;(1)：29-30.

3 Romay C，Armesto J，Remirez D，et al.Antioxidant and anti-inflammatory properties of C-phycocyanin from blue-green algae〔J〕.Inflamm Res，1998;47(1)：36-41.

4 MacColl R.Cyanobacterial phycobilisomes〔J〕.J Structural Biol，1998;124：311-34.

5 Iijima N，Fuji N.Shimamatsu Aatitumor alagents containing phycobiuin〔J〕.Dainippon Iuk Chem，1983;4(1)：6-7.

6 Schwartz JL，Shkiar G.Growth inhibition and destruction of oral cancer cells by extracts of Spirulina〔J〕.Proc Amer Acad Oral Pathol，1986;40：23-7.

7 Pinero Estrada JE，Bemtejo Bescos P，Villar del Fresno AM.Antioxidant activity of different fractions of Spirulina Platensis protean extract〔J〕.Fatmaco，2001;56：497-500.

8 俞丽君，李永明，陈艳丽，等.钝顶螺旋藻藻胆蛋白的纯化及其清除氧自由基的作用〔J〕. 台湾海峡，1999;2(2)：172-6.

9 陈美珍，张永雨，余 杰，等.龙须菜藻胆蛋白的分离及其清除自由基作用的初步研究〔J〕.食品科学，2004;3(2)：159-62.

10 张欣文，徐思红，厉曙光.黑腹果蝇体内SOD活力和MDA含量随龄变化趋势〔J〕.中国食品卫生杂志，2000;12(2)：3-5.

11 YANG Qian，LI Shu-yuan，HU Rui-ping，et al.Isoenzymes and soluble protein in Arthrospira from alkaline lakes in Erdos Plateau，China and in exotic species〔J〕.Chin J Oceanol Limnol，2006;24(2)：134-41.

12 邰丽华，张晓嵘，于 涛，等.不同生境下的钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)RAPD 分析〔J〕.微生物学通报，2008;35(2)：62-5.

13 王塔娜，邰丽华，富新年.藻蓝蛋白(Phycocyanin)对果蝇寿命的影响〔J〕.国际遗传学杂志.2010;33(4)：215-7.

14 王塔娜，邰丽华，图雅嘎日拉，等.节旋藻藻胆蛋白对果蝇性活力及繁殖能力的影响〔J〕.内蒙古师范大学学报(自然科学版)，2010;39(6)：608-11.

15 钱晓婕，陈舜胜，付 杰.坛子菜中藻胆蛋白的提取及抗氧化活性研究〔J〕. 中国海洋药物杂志，2008;27(2)：42-5.