野菊花水提物对果蝇热耐受能力的影响

郑艺欣 李奕君 林 埔 孔祥佳 谢 勇

(福建中医药大学药学院，福建 福州 350122)



野菊花水提物对果蝇热耐受能力的影响

郑艺欣 李奕君 林 埔 孔祥佳 谢 勇

(福建中医药大学药学院，福建 福州 350122)

为了研究野菊花对机体热耐受能力的影响，选取1%，3%，5%和7%浓度的野菊花水提物(WE-FCI)喂养果蝇，进行热暴露试验和热适应试验。结果表明：在热暴露试验中，不同浓度的野菊花水提物均可显著延长雌性果蝇的半数致死时间(LT50)、平均存活时间(T)及最高存活时间(Tmax)，当WE-FCI浓度≥3%时才能提高雄性果蝇的热耐受能力；在热适应试验中，不同浓度WE-FCI对果蝇热耐受指标的影响无明显规律，整体上3% WE-FCI能够稳定提高果蝇的LT50、T及Tmax。说明野菊花具有提高机体热耐受能力的作用，该结果为野菊花消暑饮料的研发提供了科学依据。

野菊花；水提物；热暴露试验；热适应试验；果蝇

野菊花(FlosChrysanthemiIndici，FCI)是可药食两用的菊科植物，味苦辛、性凉，富含黄酮、绿原酸以及挥发性化合物等活性物质，具有抗氧化、抗炎免疫、抗肿瘤等功效[1-3]。传统医学认为野菊花具有疏风清热、消肿解毒、清火解暑的功效[4]，常用于配制解暑的凉茶。然而，关于野菊花“解暑作用”的药理研究尚未见报道，急需进一步研究与验证。目前，消暑功能的评价主要是通过动物试验，以提高动物热耐受能力为指标。果蝇具有繁殖速度快、生命周期短以及可大规模筛选等优点[5-6]，常用于热耐受(解暑)动物模型的研究[7]。例如，张玖等[7]研究表明金银花及其水提物可以显著提高果蝇的热耐受能力，证实其防暑作用；郭俊生等[8]研究热暴露和热习服(热适应)对果蝇寿命和HSP70的影响，其结果中提及苦丁茶和红茶提取液可以显著提高热暴露果蝇的存活时间(增幅22.13%，18.85%)；李向辉等[9]将苦丁茶与微量元素、维生素复合制成强化苦丁茶饮料，其具有提高热暴露果蝇耐热力的作用，为研制新型防暑饮料提供依据。因此，本研究拟以野生型黑腹果蝇为试验对象，开展热暴露试验(Heat Exposure，HE)和热适应(Heat Acclimatization，HA)试验，研究野菊花水提物(Water Extract from FCI，WE-FCI)对果蝇热耐受能力的影响，以期进一步完善对野菊花功效的认识。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

果蝇(W[1118]；P{w[tmc]y[tmDint2]=Ep 8y23}EY05008)：由厦门海洋三所提供；

野菊花、玉米粉、蔗糖：市售；

琼脂粉、丙酸、酵母粉等均为分析纯；

基础培养基：玉米粉17 g，蔗糖13 g，琼脂粉1.5 g，蒸馏水130 mL，酵母粉1.5 g，丙酸0.8 mL。

1.2 培养基的制备

采用热水浸提法制备1%，3%，5%，7%野菊花水提物(按干物质计)，浸提时间为30 min。分别将基础培养基中130 mL蒸馏水等量替换不同浓度的菊花水提物，对应1% WE-FCI组、3% WE-FCI组、5% WE-FCI组和7% WE-FCI组。以基础培养基为空白对照组。

1.3 热暴露试验

随机选取10 h内羽化未交配的果蝇，雌雄分开，移入基础培养基中培养，3 d后分别移入各组培养基继续培养3 d。培养条件：温度26 ℃，湿度50%，暗∶光=12 h∶12 h，50只/瓶。将7日龄果蝇移入空瓶后暴露于(36±1) ℃ 高温中，每隔15 min观察并记录果蝇的存活情况，计算半数致死时间(LT50)、平均存活时间(T)和最高存活时间(Tmax)[8,10]。

(1)LT50：每组中果蝇死亡数量达到一半所用的时间；

(2)T：每组全部果蝇死亡时间的加权平均值；

(3)Tmax：每组最后30 min内果蝇死亡时间的加权平均值。

1.4 热适应试验

随机选取10 h内羽化未交配的果蝇，雌雄分开，移入基础培养基中培养，3 d后分别移入各组培养基中培养3 d，除HE-空白对照组外其余各组果蝇每天于(36±1) ℃高温中热适应30 min。培养条件：温度26 ℃，湿度50%，暗∶光=12 h∶12 h，50只/瓶。随后，将果蝇移入空瓶中暴露于(36±1) ℃高温中，每隔15 min观察并记录果蝇的存活情况，计算LT50、T和Tmax[9]。

1.5 数据统计与分析

上述试验平行测定6次，试验数据以平均值±标准差表示，单因素方差分析采用DPS软件LSD法，使用Excel作图。

2 结果与分析

试验过程中，试验组与对照组果蝇精神状态良好，未见不良反应或异常死亡现象。这说明野菊花水提物(WE-FCI)对果蝇健康无危害，可以继续下一步研究。

2.1 热暴露试验

图1～3分别为野菊花水提物(WE-FCI)对热暴露试验中果蝇LT50、T及Tmax值的影响。就雌性果蝇而言，随着WE-FCI浓度的增大，高温下果蝇LT50和T呈先升后降的趋势，浓度为5%时达到最大，分别是HE-空白对照组的1.38倍和1.45倍；与HE-空白对照组相比，不同浓度的WE-FCI均可显著提高果蝇的Tmax，但是浓度≥3%后各试验组组间差异不显著(P>0.05)。就雄性果蝇而言，相比于HE-空白对照组，WE-FCI浓度为1%时，不影响果蝇的LT50、T及Tmax值；其浓度≥3%才对果蝇的热耐受指标产生显著影响(P<0.05)，浓度为7%处达到最大，分别比HE-空白对照组高出13.46%，14.16%，24.19%。另外，与雌性果蝇相比，WE-FCI雄性果蝇存活时间的增幅作用较小。这可能与机体本身的性别差异有关，研究[11]表明，在高温或低温下生物的热耐受能力会降低，但是雌性果蝇的热耐受能力高于雄性果蝇。

同一列中字母不同表示差异性显著，P<0.05

同一列中字母不同表示差异性显著，P<0.05

同一列中字母不同表示差异性显著，P<0.05

综上可知，相比于HE-空白对照组，不同浓度的WE-FCI可显著延长热应激下雌性果蝇的寿命，浓度≥3%的WE-FCI对雄性果蝇的存活时间具有提高作用。结果表明，一定剂量的野菊花水提物具有提高机体热耐受能力的作用，提示其具有开发野菊花消暑饮料的潜力。

2.2 热适应试验

生物对不利生存环境应力的适应性对物种的生存和进化至关重要。研究[11-12]表明，热适应作用可以增强果蝇的适应性能力，前期热适应处理果蝇能够提高热应激下果蝇的存活率，甚至延长果蝇的寿命或降低衰老速率。图4～6分别为野菊花水提物对热适应试验中果蝇LT50、T及Tmax的影响，结果显示，热适应处理的雌性果蝇(HA-空白对照组)的LT50、T及Tmax明显高于未热适应处理的雌性果蝇(HE-空白对照组)，表明热适应处理能够提高机体的适应性能力，降低热应激下果蝇的死亡率，这与上述的论述一致；但是，对雄性果蝇来说，对照组与空白组的热耐受指标的差异不显著(P>0.05)，表明热适应处理不会影响热应激下雄性果蝇的热耐受能力，引起该现象的原因有待进一步研究。

同一列中字母不同表示差异性显著，P<0.05

Figure 4 Effect of WE-FCI onLT50of Drosophila melanogaster in heat hardening test

同一列中字母不同表示差异性显著，P<0.05

同一列中字母不同表示差异性显著，P<0.05

Figure 6 Effect of WE-FCI onTmaxof Drosophila melanogaster in heat hardening test

另外，由图4可知，相比于HA-空白对照组，WE-FCI浓度为1%时，对果蝇的LT50值影响不显著；浓度为3%，5%时，可以显著提高果蝇的LT50值；浓度为7%时，对雌性果蝇的LT50值有提高作用，对雄性果蝇的LT50值无显著性影响(P>0.05)。WE-FCI对果蝇T值的影响(图5)与LT50值的相似，与HA-空白对照组相比，WE-FCI浓度高于3%时可以显著提高果蝇的T值(P<0.05)。图6显示，1%～7% WE-FCI可以显著延长雌性果蝇的Tmax，但是没有明显的剂量-效应关系，3%和7% WE-FCI的效果较好，分别比HA-空白对照组高出11.51%和12.39%；相比于HA-空白对照组，1% WE-FCI未能延长雄性果蝇的Tmax，3% WE-FCI对雄性果蝇Tmax的影响最为显著，但随着浓度的增大，其影响作用减弱。

综上，相比于HA-空白对照组，在热适应作用下，3% WE-FCI能够显著提高果蝇的热耐受能力，浓度过低或过高其作用效果减弱。认为，在热适应试验中，不同浓度的WE-FCI对果蝇LT50、T及Tmax的影响与热暴露试验的结果有所出入，可能与热适应改变其影响果蝇热耐受能力的作用途径有关，具体的作用机制尚未明确。

3 结论

热暴露试验和热适应试验结果表明：一定浓度的WE-FCI可以延长果蝇的存活时间，具有提高果蝇热耐受能力的作用，浓度过低或过高其作用效果减弱。在热适应作用下，不同浓度的WE-FCI对果蝇LT50、T及Tmax的影响与热暴露试验结果有所不同，可能与其作用途径改变有关。WE-FCI影响果蝇热耐受能力的作用机制尚未明确，有待进一步探讨与研究。

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Effect of water extract from Flos Chrysanthemi Indici on heat tolerance of drosophila melanogaster

ZHENG Yi-xinLIYi-junLINPuKONGXiang-jiaXIEYong

(SchoolofPharmacy,FujianUniversityofTraditionalChineseMedicine,Fuzhou,Fujian350122,China)

In order to investigate the effect of water extract fromFlosChrysanthemiIndici(WE-FCI) on the heat tolerance of organism, drosophila melanogaster was feed with 1%, 3%, 5%, 7% WE-FCI, respectively, to conduct heat exposure test and heat acclimatization test. The results showed: In heat exposure test, WE-FCI could significantly prolong the median lethal time (LT50)、the average survival time (T)and the maximum survival time (Tmax) of female drosophila melanogaster,which were compared to HE-control group; When the concentration of WE-FCI was ≥3%, it would improve the heat tolerance of male drosophila melanogaster. Under heat acclimatization test, different concentrations of WE-FCI influencing the drosophila melanogaster’s heat tolerance index had no obvious regulation; In the whole, 3% WE-FCI could stably improve theLT50,TandTmaxof drosophila melanogaster. It suggested that FCI can increase the heat tolerance of drosophila melanogaster exposed to high temperature environment, which can provide scientific basis for the research and development of FCI heat-relieving drink.

FlosChrysanthemiIndici; water extract；heat tolerance; heat exposure test; drosophila melanogaster

福建省科技厅高校产学研合作项目(编号：2016Y4006)

郑艺欣，男，福建中医药大学在读本科生。

谢勇(1976—)，男，福建中医药大学副教授，博士。

E-mail: xieyong824@126.com

2016—06—06