節旋藻藻膽蛋白對果蠅總抗氧化能力和丙二醛的影響

王塔娜 邰麗華 敖恩寶力格 張二東 縣紅霞 (內蒙古師范大學，內蒙古 呼和浩特 010022)

節旋藻含豐富蛋白質、維生素、不飽和脂肪酸及多糖等生物活性物質，已成為我國最大的微藻養殖產業〔1〕。藻膽蛋白具有亮麗的天藍色，是節旋藻中重要的捕光色素蛋白，占節旋藻干重的 20%左右〔2〕，其營養豐富而均衡、具有抗氧化〔3，4〕、抗腫瘤〔5，6〕等多種生理活性。近年來，隨著抗衰老研究的興起，尋找高效低毒的抗氧化劑成為廣大研究者的目標。Pinero〔7〕、俞麗君等〔8〕、陳美珍等〔9〕均證實了藻膽蛋白具有體外清除自由基的作用，而已果蠅為實驗動物的研究藻膽蛋白抗氧化作用的文獻鮮見報道。本文通過測定果蠅體內總抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)的含量，進而探討藻膽蛋白的抗衰老作用機制。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗生物：黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)由內蒙古師范大學生命科學與技術學院遺傳試驗室提供。普通培養基原料：瓊脂粉、玉米粉、紅糖、酵母粉和丙酸。P1培養基：在普通培養基上添加鄂爾多斯高原堿湖鈍頂節旋藻藻膽蛋白制成0.25%、0.50%和1.00%濃度的加蛋白培養基。P2培養基：在普通培養基上添加Chad湖鈍頂節旋藻藻膽蛋白制成0.25%、0.50%和1.00%濃度的加蛋白培養基。藻膽蛋白均由內蒙古醫學院病原學實驗室提供。

1.2 方法

1.2.1 果蠅的預處理 收集8 h內羽化的雌雄果蠅共4 200只，分為7個小組，每組600只，雌雄各半，分管培養。在基礎培養基上喂養至30 d齡，將其中6組分別培養于不同劑量的P1和P2培養基，剩余一組作為對照組。繼續喂養10 d，將40 d齡的果蠅禁食1 h后，放入－80℃冰箱中冷凍致死。

將同一小組中相同性別的50只果蠅作為一個樣本，移入1.5 ml Ependorf管。加入450 μl預冷的生理鹽水，使用滅菌鑷子研磨，制成10%的組織勻漿，4℃離心。取上清移入另一無菌管中，－80℃保存備用。

1.2.2 果蠅勻漿T-AOC和MDA的測定 采用南京建成生物工程研究所試劑盒分別測定果蠅體內T-AOC和MDA。

1.3 統計學分析 采用軟件SPSS16.0分別對雌果蠅平均值、雄果蠅平均值及雌雄果蠅總體的平均值進行方差分析。采用S-N-K法比較各組間差異。

2 結果

2.1 藻膽蛋白對果蠅T-AOC的影響 表1可見，各劑量組與對照組比較，雌果蠅T-AOC差異不顯著;雄果蠅T-AOC均顯著提高(P＜0.05)，且P1 0.50%、P1 1.00%和P2 0.50%組尤為突出(P＜0.01)。表2可見，P1組的雌果蠅T-AOC較對照組的雌果蠅顯著增強(P＜0.05)，P1組和P2組的雄果蠅T-AOC比對照組的雄果蠅明顯提高(P＜0.01)。P1組和P2組間雌、雄果蠅T-AOC差異不顯著。將雌雄果蠅數據合并分析發現，兩個實驗組果蠅T-AOC均極顯著高于對照組(P＜0.01)。說明藻膽蛋白對果蠅體內T-AOC具有增強作用。

表1 不同濃度藻膽蛋白對果蠅體內T-AOC的影響( s，n=5)

表1 不同濃度藻膽蛋白對果蠅體內T-AOC的影響( s，n=5)

與對照組比較：1)P ＜0.05，2)P ＜0.01，下表同

組別(%)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對照組

表2 兩個產地鈍頂節旋藻藻膽蛋白對果蠅體內T-AOC的影響( s，n=5)

表2 兩個產地鈍頂節旋藻藻膽蛋白對果蠅體內T-AOC的影響( s，n=5)

T-AOC P1組 4.48±1.061) 6.26±1.612) 5.37±1.332)組別 雌T-AOC 雄T-AOC 總體P2組 4.09±0.59 5.42±1.012) 4.75±0.812)對照組3.09±0.38 2.22±0.72 2.66±0.55

2.2 藻膽蛋白對果蠅MDA含量的影響 實驗組果蠅MDA含量均低于對照組。對雌果蠅而言，P1的三個劑量組MDA含量均顯著低于對照組(P＜0.01);P2的1.00%組MDA含量低于對照組(P＜0.05)，而其他兩個劑量組與對照組無明顯區別(P＞0.05)。P1和P2實驗組的雄果蠅MDA含量較對照組顯著降低(P＜0.05)。見表3。表4可見，實驗組果蠅MDA含量均明顯低于對照組。P1組雌果蠅MDA含量低于P2組雌果蠅，P1和P2組的雄果蠅MDA含量差異不大。MDA含量由高至低分別為：對照組＞P2組＞P1組。經方差分析，P1實驗組雌果蠅MDA含量明顯低于對照組(P＜0.01)，P2實驗組雌果蠅與對照組間無差異。P1和P2實驗組雄果蠅MDA含量均顯著低于對照組(P＜0.01)。總體上，P1、P2實驗組果蠅與對照組間差異不顯著。

表3 不同濃度藻膽蛋白對果蠅體內MDA含量的影響( s，n=5)

表3 不同濃度藻膽蛋白對果蠅體內MDA含量的影響( s，n=5)

組別(%)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對照組

表4 兩個產地鈍頂節旋藻藻膽蛋白對果蠅體內MDA含量的影響( s，n=5)

表4 兩個產地鈍頂節旋藻藻膽蛋白對果蠅體內MDA含量的影響( s，n=5)

0.49±0.25 0.57±0.17 P2組 1.12±0.202) 0.46±0.212) 0.79±0.68對照組MDA P1組 0.64±0.082)組別 雌MDA 雄MDA 總體1.40±0.19 1.19±0.30 1.30±0.24

3 討論

對照組中，雄果蠅體內T-AOC比雌果蠅的低，而喂飼藻膽蛋白后雄果蠅T-AOC比同一劑量組的雌果蠅高。分析原因可能是由于雌雄果蠅的生理反應、生化代謝等方面存在差異，導致藻膽蛋白對其T-AOC的影響程度不同。對于果蠅體內MDA含量而言，自然狀態下雄果蠅MDA含量比雌果蠅低，喂飼藻膽蛋白后雄果蠅MDA含量依然比雌果蠅低。這與張欣文等〔10〕對果蠅MDA的研究結果一致。

鄂爾多斯鈍頂節旋藻和Chad湖鈍頂節旋藻同屬鈍頂節旋藻，其在生理生化、分子水平上發生了一定的變化。Yang等〔11〕對5種酶的同工酶和可溶性蛋白譜帶數目分析以及邰麗華等〔12〕對基因組DNA的RAPD分析都表明了這一點。本實驗說明兩個產地的節旋藻藻膽蛋白均能增強果蠅 T-AOC，降低MDA含量，而兩者對果蠅抗氧化活性的影響不存在明顯差異。

對果蠅生理特性的研究發現，藻膽蛋白能夠延長雌果蠅壽命、增強果蠅性活力和繁殖能力，具有延緩衰老的作用〔13，14〕。結合本實驗結果，藻膽蛋白的抗衰老作用可能與其增強果蠅體內抗氧化活性有關。藻膽蛋白能使果蠅體內抗氧化酶類活性提高、自由基清除作用增強、過氧化脂質分解產物減少，從而起到抗衰老作用。這與錢曉婕等〔15〕采用壇子菜藻膽蛋白對小鼠灌胃測定其血液抗氧化活性的報道大相徑庭。至于藻膽蛋白提高了果蠅體內哪幾種抗氧化酶活性還有待于進一步研究。

1 李志勇，郭祀遠，李 琳，等.螺旋藻的大規模工業化生產〔J〕.海湖鹽與化工，1997;27(1)：38-44.

2 楊 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 俞麗君，李永明，陳艷麗，等.鈍頂螺旋藻藻膽蛋白的純化及其清除氧自由基的作用〔J〕. 臺灣海峽，1999;2(2)：172-6.

9 陳美珍，張永雨，余 杰，等.龍須菜藻膽蛋白的分離及其清除自由基作用的初步研究〔J〕.食品科學，2004;3(2)：159-62.

10 張欣文，徐思紅，厲曙光.黑腹果蠅體內SOD活力和MDA含量隨齡變化趨勢〔J〕.中國食品衛生雜志，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 邰麗華，張曉嶸，于 濤，等.不同生境下的鈍頂螺旋藻(Spirulina platensis)RAPD 分析〔J〕.微生物學通報，2008;35(2)：62-5.

13 王塔娜，邰麗華，富新年.藻藍蛋白(Phycocyanin)對果蠅壽命的影響〔J〕.國際遺傳學雜志.2010;33(4)：215-7.

14 王塔娜，邰麗華，圖雅嘎日拉，等.節旋藻藻膽蛋白對果蠅性活力及繁殖能力的影響〔J〕.內蒙古師范大學學報(自然科學版)，2010;39(6)：608-11.

15 錢曉婕，陳舜勝，付 杰.壇子菜中藻膽蛋白的提取及抗氧化活性研究〔J〕. 中國海洋藥物雜志，2008;27(2)：42-5.