北冬虫夏草浸提液抗肿瘤细胞活性研究

2016-12-02 08:03王爱丽
生物化工 2016年5期
关键词:水提液冬虫夏草虫草

王爱丽

(潍坊科技学院,山东寿光262700)

北冬虫夏草浸提液抗肿瘤细胞活性研究

王爱丽

(潍坊科技学院,山东寿光262700)

北冬虫夏草中含有虫草素、虫草酸、虫草多糖、SO D和氨基酸等多种生物活性物质,对癌症具有积极的治疗作用。基于此,对不同重量梯度北冬虫夏草浸提液,进行抗人宫颈癌细胞(hela)、人乳腺癌细胞(M CF-7)、人肝癌细胞(HepG2)生长试验,结果表明:不同浓度的北冬虫夏草水提液对肿瘤细胞抑制率不同,且随着水提液浓度的升高,抑制率随之升高;北冬虫夏草水提液抑制人宫颈癌细胞(hela)的最佳浓度为0.3g/m L,抑制人乳腺癌细胞(M CF-7)和人肝癌细胞(HepG2)的最适浓度为0.4g/m L。这一数据为提高北冬虫夏草的利用提供了理论依据。

北冬虫夏草;浸提液;抗肿瘤;抑制率

北冬虫夏草,属真菌门(Eumycota)[1],子囊菌亚门(Asco-mycotina),麦角菌目(Clavicipitales),麦角菌科(Clavicepitaceae)、虫草属(Cordyceps)的模式种,由子座与菌核两部分组成的复合体。北冬虫夏草中含有虫草素、虫草酸、虫草多糖、SOD和氨基酸等多种生物活性物质,其药效和冬虫夏草相似,对于肾衰、癌症、肺气肿和糖尿病等有积极的医疗作用。因此,近年来对北冬虫夏草的研究较多。

国外对北冬虫夏草产生的虫草素抑制肿瘤、病毒和某些细菌的作用方面作了不少工作。例如,报道用虫草素注射接种艾氏腹水癌的子鼠腹腔[2],能延长子鼠的存活时间;在细胞培养中,虫草素对人鼻咽癌细胞(KB)和人表皮样癌的生长有抑制作用;用试管稀释法试验,虫草素对枯草杆菌有抑制作用,虫草素对西方马属脑炎病毒RNA的合成也有抑制作用,从而减少病毒的产生等。

20世纪70年代,我国国内对虫草素(3-deoxyadenosine)的抗癌功能陆续有报道。王玉润(1979年)是国内第一位应用虫草合剂对晚期恶性肿瘤病人进行治疗,并收到一定效果的学者[3]。相继报道还有,蚕蛹北虫草水煎剂能明显抑制小鼠义S280瘤块生长和抑制小鼠Lewis肺癌原发性生长及自发性肺部转移,其还具有抑制喉癌细胞生长和集落形成以及抗氧化作用。该试验通过研究北冬虫夏草浸提液对人宫颈癌细胞(hela)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人肝癌细胞(HepG2)的抑制作用,为进一步研究提供一定的理论依据。

1 试验材料

1.1试剂与仪器

超净工作台,上海旌派仪器有限公司;灭菌锅,上海博迅实业公司;细胞培养箱,上海东麓仪器;酶标仪,北京奕瑞祥科技有限公司;MTT、RPMI-1640培养基等试剂均由上海生工生物工程有限公司提供。

1.2北冬虫夏草的培养

1.2.1菌种

潍坊科技学院微生物研究所选育的北冬虫夏草菌株。

1.2.2培养基组分配方

由以下质量配比的原料制成:大米30,玉米小渣1,土豆10,蚕蛹5,胡萝卜1,维生素B10.01,维生素B20.01,矿泉水50。

1.2.3培植方法

试验用北冬虫夏草在潍坊科技学院微生物研究所组培室内空调层架式栽培。采用200mL组培瓶,每瓶装干料重20g,料水比为1∶1.1,高压灭菌,冷却后接种,培养56d后采集北冬虫夏草子座,称量瓶产量,经烘干箱50℃烘烤足干后,密封贮藏。

1.3细胞的培养

1.3.1癌细胞来源

试验用人宫颈癌细胞(hela)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人肝癌细胞(HepG2)均由中科院昆明动物研究所细胞库提供。

1.3.2细胞培养及处理

将购买细胞复苏后,用含10%小牛血清RPMI-1640的培养液培养置于37℃,5%CO2及饱和湿度的培养箱中培养。选择细胞形态良好的对数期细胞,超净台中弃去培养液[5],加入预温的胰蛋白酶,吹打消化成单细胞,用分光光度计检测,待用。

2 试验方法

试验前将试验用枪头、研钵、研棒用超纯水和离心管等洗净,高压蒸汽灭菌30min,备用。

2.1北冬虫夏草浸提液的制备

各取干燥的北冬虫夏草子座1.0、1.5、2.0、2.5g和3.0g分别放于研钵中研碎,加超纯水5mL,充分混合,吸取到5mL离心管中,4℃冰箱静置1h,6000rpm/h离心15min,取上清液于另一离心管中,分别标记为B-1、B-2、B-3、B-4和B-5,备用。上述操作均在超净台中进行。

2.2北冬虫夏草浸提液抗肿瘤细胞活性研究

取对数生长期肿瘤细胞Hela、MCF-7、HepG2用培养液将细胞调整浓度为1.0×105个/mL,吹打均匀后接入96孔板中,置于37℃,5%CO2及饱和湿度的培养箱中培孵育[6]。待细胞贴壁后,按照表1,分别加入不同体积的北冬虫夏草浸提液。每组设一个对照,5个平行,对照加入样品为等量灭菌超纯水。

培养24h后加入新鲜MTT溶液,37℃继续培养4h弃上清液加入DMSO180μL,酶标仪检测490nm处的OD值。按下列方法计算北冬虫夏草浸提液对癌细胞增殖的抑制率,抑制率/%=1-试验OD/对照OD,其中试验OD为5个平行试验OD的平均值。

表1 试验设置

3 试验结果

北冬虫夏草浸提液抑制肿瘤细胞生长试验数据见表2和图1、2。从图1、2可以看出,不同浓度的北冬虫夏草水提液对肿瘤细胞的抑制率不同,比较每组的最高抑制率,可发现随着浓度的升高,抑制率也随之升高。达到峰值后,再增加水提液的浓度,抑制率不再改变。因此,并非浓度越高抑制率就越大。北冬虫夏草水提液抑制Hela肿瘤细胞的最佳浓度为0.3g/mL,抑制MCF-7和HepG2肿瘤细胞的最适浓度为0.4g/mL。

表2 北冬虫夏草浸提液抑制肿瘤细胞生长试验结果

图1 北冬虫夏草浸提液抑制肿瘤细胞生长柱形图

图2 北冬虫夏草浸提液抑制肿瘤细胞生长曲线图

4 分析与讨论

北冬虫夏草因具有明显的提高免疫力,抑制肿瘤细胞生长的特性,目前对其研究较多。本研究主要通过体外试验进一步证实北冬虫夏草对人宫颈癌细胞(hela)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人肝癌细胞(HepG2)生长的抑制作用。

通过试验研究发现,北冬虫夏草水提液能明显抑制人宫颈癌细胞(hela)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人肝癌细胞(HepG2)的生长,且在抑制初期随着水提液中北冬虫夏草浓度的增大而增强,当达到最大抑制浓度后,北冬虫夏草水提液对肿瘤细胞生长抑制率不再改变。这一数据为提高北冬虫夏草的利用率提供了理论依据。

而水提液中北冬虫夏草浓度对肿瘤细胞人宫颈癌细胞(hela)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人肝癌细胞(HepG2)的最大抑制浓度不同,这可能与肿瘤细胞性质有关,北冬虫夏草水提液对肿瘤细胞抑制生长的机理需进一步研究。

[1] Kim HG,Song H,Yoon DH,et a1. Cordycepsproinosaextractsinduceapo pmsis of HeLa cells by a caspase dependent pathway[J]. J Ethopharma col,2010,128(2):342-351.

[2] Jin CY,Kim GY,Choi YH. Induction of apoptosis by aqueousextract of cordyeepsmilitaris through activation of caspases and inactivelion of Akt in human breast cancer MDA-MB-231 cells[J]. J Microhiol Bioteehnol,2008,18(12):1997-2003.

[3]岳文涛,王晓敏,王玥.P13K/Akt/mTOR信号转导途径与非小细胞肺癌的关系[J].中国肺癌杂志,2009,12(4):312-315.

[4]王洪军,吕真麟,张博平,等.北冬虫夏草提取物对小鼠体能的影响[J].解放军预防医学杂志,2009,27(3):165-167.

[5]肖正华,李再新,李建章,等.添加剂对蛹虫草子实体生长分化影响的研究[J].食品与发酵科技,2010,38(3):60-64.

[6]王英娟,李多伟,王义潮,等.蛹虫草中虫草素、虫草多糖综合提取工艺研究[J].西北植物学报,2005,25(9):1863-1867.

The Antitumor Cellactivity of Cordyceps sinensis Extract

Wang Ai-li
(Weifang University of Science and Technology,Shandong Shouguang 262700)

Cordyceps sinensis contains cordycepin,cordyceps acid,polysaccharides,SOD and other various bioactive substances,it has a positive effect for the treatment of cancer. Based on this,through different weight gradient of Cordyceps sinensis extract,human cervical cancer cells (hela),human breast cancer cells (MCF - 7),human liver cancer cells (HepG2) growth experiments were carried out. The results showed that different concentrations of Cordyceps sinensis extract on tumor cell inhibition rate was different,and the inhibition rate increased with the extract of weight of Cordyceps sinensis increased; The optimal concentration of Cordyceps sinensis extract inhibited human cervical cancer cells (hela) was 0.3 g/mL,the optimal concentration of Cordyceps sinensis extract inhibited human breast cancer cells (MCF - 7) and human liver cancer cells (HepG2) was 0.4 g/mL. The data provides theoretical basis to improve the utilization rate of Cordyceps sinensis.

Cordyceps sinensis; Extract; Antitumor; Inhibition rate

R285.5

A

2096-0387(2016)05-0030-03

王爱丽(1983-),女,山东日照人,硕士,教师,研究方向:抗菌肽与天然免疫。

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