大蔥提取液對蠶豆根尖細胞的致突作用研究*

趙紅梅 王慧陽

（晉中學院 山西榆次 030600）

“微核檢測技術”是利用遺傳學方法，研究各種環境因素對于動、植物遺傳結構損害的一種快速、準確、簡便的方法，也是遺傳學實驗教學中的重要內容之一。大蔥是日常生活中廚房的必備之物，不僅可作調味之品，且能防治疫病。目前大多數研究都表明大蔥提取液有抗氧化作用［1-2］及較好 的 抑菌效 果［3-4］，并 可 誘 導 人 胃 癌 細 胞 凋 亡［5-6］，但對于大蔥提取液不同濃度的影響及從微核、染色體指標研究其作用的報道還較少。本文以蠶豆根尖為材料，用不同濃度的大蔥提取液培養，從細胞微核、染色體指標角度出發，研究大蔥提取液的作用機制及對人類健康食用大蔥的劑量及效應做出初步評價。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 大蔥，蠶豆（市場購買）。

1.2 實驗方法

1.2.1 蠶豆根尖細胞的培養 挑選飽滿、大小均勻的蠶豆種子用自來水浸泡1 d，將其放入紙杯中，加入少量自來水，以不淹沒蠶豆種子為標準，在紙杯上、下各鋪一層浸濕的原漿紙，室內培養，12 h換水一次，直至蠶豆根尖長至1～2 cm。

1.2.2 大蔥提取液的制備及處理 將大蔥洗凈，切段，放于多功能食品料理機中攪碎，用紗布過濾攪碎的大蔥，得到大蔥提取液原液。分別取原液20 mL、50 mL配制成濃度為20%、50%的大蔥提取液備用。待蠶豆根長至1～2 cm時，將10根蠶豆分為一組，放入培養皿中。然后加入濃度分別為20%、50%的大蔥提取液，以蒸餾水培養的蠶豆為對照。首先浸泡蠶豆根尖4 h，然后留取大蔥提取液能浸泡住根尖即可，上、下各鋪一層潤濕過的紗布，培養20 h。然后蒸餾水洗滌3次，放入培養皿中進行恢復培養24 h。恢復培養后用刀片切取蠶豆根尖約5 mm左右，放入小玻璃瓶中，蓋上瓶蓋，貼上標簽紙，固定24 h。固定后的材料可置于70%～75%的酒精中于4℃下保存。

1.2.3 蠶豆根尖細胞的制片及觀察 將固定后的材料放于白瓷板孔中漂洗2～3次，然后在6 mol/L的鹽酸中常溫下解離10 min直至蠶豆根尖發軟為止。經解離后，用蒸餾水洗滌至少3次。用吸水紙將洗凈的材料吸干，取根尖1～2 mm于白瓷板孔中，滴加已經配置好的染色液，染色0.5～1 h。將染色后的根尖用牙簽挑放于載玻片上，加1滴45%的醋酸，蓋上蓋玻片，進行鏡檢。

1.3 測定指標

微核率（MCN）‰=實驗每個測試樣品觀察到的微核數/實驗每個測試樣品觀察到的細胞數×1 000‰

微核指數（MI）=實驗樣本的微核率/陰性對照的微核率

有絲分裂指數%=樣本中處于有絲分裂分裂期的細胞數/樣本所測細胞總數×100%

染色體畸變率%=樣本中染色體畸變數/樣本所測細胞總數×100%

1.4 數據統計 結果以均數±標準差（x±s），數據用SPS7.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 大蔥提取液誘導的細胞微核形態 由圖1可知，當用不同濃度大蔥提取液處理蠶豆根尖細胞時，細胞形態清晰可見，細胞中的微核數較多，可觀察到大、小微核及不同分裂相中的微核現象；染色體畸變現象明顯，可觀察到后期橋及斷片等現象。20%的大蔥提取液比50%誘導的細胞微核及染色體畸變現象較多且易觀察。可見，一定濃度的大蔥提取液對分裂旺盛的細胞存在明顯致突作用。

2.2 大蔥提取液對蠶豆根尖細胞微核率、微核指數、有絲分裂指數、染色體畸變率的影響 由表1可知，與對照相比，不同濃度大蔥提取液誘導的細胞微核率顯著高于對照，其中20%的細胞微核率顯著高于50%；微核指數、染色體畸變率以20%下顯著最高； 不同濃度大蔥提取液下的有絲分裂指數均比對照低。可見，20%大蔥提取液是誘發分裂旺盛細胞微核及染色體畸變率較高的最佳濃度。

圖1 大蔥提取液對蠶豆根尖細胞微核的影響（16×40）

表1 大蔥提取液對蠶豆根尖細胞的影響

3 討論與結論

大蔥是多年生草本百合科植物，含有揮發油成分，油中主要成分是蒜素，它是一種含硫化合物。除此之外還含有黃酮醇類、含氮化合物、維生素等多種成分。譚紅等［7］研究表明10%的大蔥提取液可誘導體外培養的胃癌細胞凋亡，且呈劑量和時間依賴性，其機制可能是含硫化合物可通過調節致癌因子代謝酶實現抑制癌細胞DNA模板的形成和復制［8］。 楊栗艷等［9］研究表明大蔥揮發性成分在一定濃度下可完全抑制病菌的孢子萌發。本研究從微核、染色體指標方面證實不同濃度的大蔥提取液可誘導蠶豆根尖分生區細胞產生微核，染色體發生畸變。可見大蔥提取液中的成分，可作用于正在分裂旺盛的細胞，可能通過干擾DNA復制或染色體分裂行為，從而破壞細胞結構，最終導致細胞凋亡。關于大蔥中哪種成分作用及是否可誘導不分裂細胞發生凋亡，仍需進一步研究，這也對未來可能采用大蔥中的成分取代化學藥品治療癌癥提供了新思路。

在現實中，人們日常生活中食用生蔥并未見明顯影響細胞核完整性、染色體結構或基因組穩定性的報告，說明人體系統和體外研究存在很大差異。除去生蔥食用量、致突變物質作用劑量和時間等因素外，消化道黏膜、黏液及上皮的保護作用，以及體內其他環境條件顯然有抵御此類物質的有害作用。另一方面，如果體內的這些保護屏障出現問題（病變），即使是蔥類常用食物，也可能有危害作用，這也是本研究的重要啟示之一。

本研究中隨著大蔥提取液濃度的增加，微核率及有絲分裂指數反而下降，表明高濃度的大蔥提取液可能對于敏感的根尖細胞損傷增大，細胞結構開始被破壞，從而導致細胞分裂減少，降低了微核率。

此外，在遺傳學實驗教學中蠶豆根尖微核技術通常采用陽性對照為環磷酰胺染毒，但該試劑的使用有一定的安全隱患且使用不便，本研究中大蔥提取液可替代環磷酰胺作為陽性對照，且易獲取，成本較低，并能得到較好的實驗效果，是一種安全高效的材料，可推廣使用。

主要參考文獻

［1］Sakiko A,Yukiko Y.Antioxidant activity and flavonoid content of Welsh Onion(Allium fistulosum)and the effect of thermal treatment.Food Science and Technology Research，2007,13(1):67.

［2］Kyung K H,Lee Y C.Antimicrobial activities of sulfer compounds derived from S-alk(en)yl-L-cysteine sulfoxides in Allium and Brassica.Food Reviews International,2001,17(2):183.

［3］韓春然.大蔥提取物對微生物抑制作用的研究.食品研究與開發,2007(6):65.

［4］徐文靜,杜茜,趙洪錕,等.大蒜提取液抑菌活性及其穩定性分析.中國生物防治,2008(1):76.

［5］羅海濱.大蔥油誘導胃癌細胞凋亡作用機制的初步研究.石家莊：河北醫科大學碩士學位論文,2002.

［6］常麗麗,高富貴,任錫玲,等.大蔥精提物作用于人胃癌細胞MGC803后形態學觀察.中國綜合臨床,2006(11):961.

［7］譚紅,常麗麗,高富貴.大蔥提取液抗人胃癌作用的細胞周期特點.疑難病雜志,2007(2):88.

［8］趙云斌,胡櫻,王增珍,等.大蔥清除亞硝酸鹽的實驗研究.食品科學,2001,22(5):76.

［9］楊粟艷,劉長遠,浦銅良,等.大蔥提取物對黃瓜枯萎病菌抑菌活性研究.沈陽農業大學學報,2009(2):218.