陳頤輝
(信陽農(nóng)林學(xué)院 生物與制藥工程學(xué)院,河南 信陽 464000)
多孔菌科真菌 (Polyporaceac) 隸屬于真菌界 (Fungi) 擔(dān)子菌門 (Basidiomycota) 擔(dān)子菌綱 (Basidiomycetes) 傘菌亞綱 (Agaricomycetidae) 多孔菌目 (Polyporales)[1],自然界已知的多孔菌科真菌約有500多種,中國發(fā)現(xiàn)300余種。多孔菌科真菌是一類研究利用較多的大型真菌,擁有較高的食藥用價值,如可食用的灰樹花、地花菌、硫磺菌等;常被用作中藥材的靈芝,紫芝,茯苓、豬苓等[2],含有較強(qiáng)生理活性,具有滋補(bǔ)、健腦等功效,且具有良好的免疫活性、抗腫瘤活性、抗氧化活性等的藥用價值[3]。
大別山地區(qū)因其富饒的植被資源和適宜的環(huán)境,蘊(yùn)含豐富的多孔菌科真菌資源,各學(xué)者也有針對其中菌種的藥理活性進(jìn)行研究,但相關(guān)研究多集中于對靈芝(Ganoderma Lucidum Karst),紫芝(Ganoderma sinense)等的多糖,萜類化合物[3-4],其他菌株與成分研究則相對較少。多孔菌科真菌的抗氧化物可作用于清除自由基,減少脂質(zhì)過氧化物的形成,增強(qiáng)機(jī)體抗氧化損傷的能力,防治腫瘤等[5],同樣具有巨大的研究潛力。樹舌靈芝具有抗腫瘤、抗衰老、免疫調(diào)節(jié)抗病毒等功效,云芝具有恢復(fù)和增強(qiáng)帶腫瘤機(jī)體的免疫功能、防癌抗癌等功效[6-7],但其抗氧化活性的特點(diǎn)目前研究較少。
本研究選擇大別山地區(qū)野生樹舌靈芝和云芝作為實(shí)驗(yàn)材料,以信陽農(nóng)林學(xué)院人工培養(yǎng)靈芝為對照材料,分離培養(yǎng)獲得樹舌靈芝和云芝的純種培養(yǎng)物;通過研究超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶的酶活性來探究其抗氧化活性特點(diǎn),進(jìn)而挖掘大別山地區(qū)多孔菌科真菌的種質(zhì)資源特點(diǎn)。
樹舌靈芝與云芝栓孔菌均來自于大別山區(qū)域野外采摘,選擇信陽農(nóng)林學(xué)院人工栽培靈芝為對照。二硫代對二硝甲基苯甲酸,鄰苯三酚,青霉素和鏈霉素等試劑均為分析純。
5415D微型離心機(jī)、UV752N紫外可見分光光度計、HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋、DNP電熱恒溫培養(yǎng)箱、MS105DU電子分析天平、QHZ - 98A全溫度振蕩培養(yǎng)箱。
1.2.1 菌種培養(yǎng)及粗酶液制備
將樹舌靈芝、云芝及靈芝表面沖洗干凈,再用無菌水沖洗2~3次。無菌環(huán)境下,選取菌柄和菌蓋邊緣間的中心位置,用無菌手術(shù)刀切割0.3cm左右的組織塊,壓入加有青霉素和鏈霉素的PDA培養(yǎng)基中培養(yǎng),在25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待菌落長至直徑為2~3cm時,挑選少量菌絲在PDA培養(yǎng)基上純化2~4次,將純種菌絲轉(zhuǎn)接至PDA液體培養(yǎng)基中,25℃恒溫?fù)u床震蕩培養(yǎng)12天[8]。無菌抽濾得到菌絲體,各稱取材料0.1g,加入預(yù)先配制過的pH值7.8的0.05mol/L磷酸鈉緩沖液5mL,冰浴研磨。在4℃ 10 000r/min高速離心15min,收集上清液,隨后用以測定酶活性[9]。
1.2.2 酶活性的測定
采用鄰苯三酚自氧化法測定SOD活性[9],參照郝俊江等[9]的方法測定CAT活性,參照王遲早等[10]的方法測定GPX活性,每組試驗(yàn)重復(fù)三次,取數(shù)據(jù)平均值。
用Excel軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。
超氧化物歧化酶(SOD)是一類金屬酶,廣泛存在于生物體內(nèi),可以特異性地催化超氧陰離子的歧化反應(yīng)[11]。
由圖1可知樹舌靈芝和云芝的SOD活性均高于對照,其中云芝的SOD活性最高,達(dá)到85.40U/g,高于對照14.5%,樹舌靈芝的SOD活性同樣高于對照10.4%。
圖1 樹舌靈芝、云芝與靈芝的超氧化物歧化酶活性對比 (單位:U/g)
過氧化氫酶(CAT)可以阻止H2O2與細(xì)胞中產(chǎn)生的超氧陰離子自由基進(jìn)一步生成羥自由基,從而防止自由基對細(xì)胞的損傷[12]。
由圖2可知實(shí)驗(yàn)材料的樹舌靈芝和云芝的CAT活性均高于對照組材料,酶活性分別為38.63U/g·min,39.67U/g·min,分別高于對照6.4%、9.3%。
圖2 樹舌靈芝、云芝與靈芝的過氧化氫酶活性對比(單位:U·g-1·min-1)
谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)是Mills等發(fā)現(xiàn)一種自由基捕獲劑,具有很典型的抗氧化活性[11]。
由圖3可知,樹舌靈芝和云芝的GPX活性均高于對照組材料,其中樹舌靈芝的GPX活性最高,為56.79U/mL,高于對照11.0%,云芝的GPX活性53.70U/mL,同樣高于對照10.4%。
圖3 樹舌靈芝、云芝與靈芝的谷胱甘肽過氧化物酶活性對比 (單位:U/mL)
從圖1可知,三種材料雖在同一培養(yǎng)條件下生長,但不同菌絲生長狀態(tài)不同,且根據(jù)趙丹等[11]試驗(yàn)可知隨著培養(yǎng)時間的延長靈芝的SOD活性減退較快,而實(shí)驗(yàn)組的SOD活性均高于對照,這說明野外采摘的樹舌靈芝和云芝具有較強(qiáng)的SOD活性。付欣[6-7,13]等的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,樹舌靈芝和云芝相關(guān)酶的抗腫瘤活性更大,因此也可以間接證明其所含CAT和GPX活性也相應(yīng)要高。但是本實(shí)驗(yàn)主要研究的是菌絲體時期的三種酶活性,根究郝俊江[7]等的研究,可以發(fā)現(xiàn)不同菌種在不同生長周期的酶活性存在差異,因此本次試驗(yàn)只能證明菌絲體時期的三種酶活性差異,具體其他生長周期的SOD、CAT、GPX活性還需要進(jìn)一步研究。
本研究首次對大別山區(qū)域野生樹舌靈芝和云芝的抗氧化活性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明樹舌靈芝和云芝菌絲體的SOD、CAT和GPX酶活性均高于對照靈芝,而云芝的SOD和CAT活性又較之大于樹舌靈芝,這說明大別山區(qū)域的野生多孔菌科真菌具有良好的抗氧化活性。然而,本試驗(yàn)只探究了多孔菌科真菌菌絲體某一生長階段的酶活性差異,但菌絲體不同生長時期其酶活性也存在差異,因此今后可針對菌絲體整個生長周期,甚至子實(shí)體階段的抗氧化活性進(jìn)行研究。