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FSHW:灵芝孢子油作为一种新型抗氧化剂可延长黑腹果蝇的平均寿命

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  Introduction

  灵芝(Ganoderma lucidum)是担子菌纲非褶菌目多孔菌科的一种菌,在中国被广泛使用已有数百年的历史。在中国古代,灵芝被认为是一种神奇的医用真菌,它具有治病安神的作用,可以带来长寿。值得关注的是,现代药理和临床研究表明,灵芝具有多种药理作用,如抗氧化和延缓衰老、抗糖尿病、延长睡眠时间、神经保护作用、防止酒精引起的肝损伤,以及在治疗癌症方面可能发挥的作用。

  灵芝含有丰富的天然生物活性成分,主要有多糖、萜类、糖肽、核苷酸、甾体类和不饱和脂肪酸等。从灵芝中已分离出约240种次生化合物,包括C30灵芝酸、C30羊毛甾烷、C27赤芝酸类、C27羊毛兰烷三萜类、C24羊毛兰烷三萜类、杂萜、甾体类和苯并呋喃等。其中,灵芝多糖和灵芝三萜类是研究最广泛的两种活性成分。然而,对从灵芝中分离出来的不饱和脂肪酸的作用机制和潜在应用的研究至今仍然很少。

  灵芝孢子的硬孢子皮阻止了其内部生物活性成分的释放。利用超临界液态二氧化碳从灵芝孢子中提取的灵芝孢子油(GLSO)含有大量的不饱和脂肪酸。据报道,灵芝孢子油主要包括5种成分:棕榈酸(15.69%)、十六烯酸(1.73%)、硬脂酸(4.05%)、油酸(65.63%)和亚油酸(12.90%)。其他研究表明,GLSO中的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸分别为19.74%和80.26%。近年来,越来越多的研究探讨了从灵芝中分离出的多糖的抗氧化活性。然而,不饱和脂肪酸作为灵芝中的一种强效抗氧化剂,其研究仍相对不足,且很少有关于灵芝中不饱和脂肪酸生物活性的详细报道。

  在本研究中,暨南大学的Yi Zhang、Hiroshi Kurihara,广州医药集团有限公司的Juyan Liu、Wendong Xu等评估了GLSO在黑腹果蝇模型中的生物效应。测定了GLSO的抗氧化活性,并研究了其在防止衰老方面的潜在作用。

  Results

  甘油三酯被确认是GLSO中的主要化合物

  HPLC-ELSD分析表明,甘油三酯是GLSO中的主要化合物(图1)。根据共有保留时间和大量铁离子,发现甘油三酯的6个主峰与标准品相符。GLSO中甘油三酯的总含量为75.33%。

  

  图1 GLSO色谱图

  GLSO延长了黑腹果蝇的寿命

  为了测试GLSO补充剂对寿命的影响,将成年果蝇饲养在提供低、中、高或无GLSO剂量的培养基上。如图2所示,GLSO补充剂显著增加了雄性和雌性果蝇的平均寿命。详细数据如图2C所示。用0.625和1.25 mg/mL GLSO处理都能增加雄性和雌性果蝇的平均寿命。

  

  图2 GLSO补充剂延长了果蝇的平均寿命和最大寿命

  相对于对照组,1.25 mg/mL组雌蝇的平均寿命和最大寿命分别显著增加了11.85%和6.45%,雄蝇的平均寿命和最大寿命分别增加了10.13%和5.31%(P<0.001)。根据这些观察结果,推测补充GLSO可能有利于健康,延长果蝇的平均寿命和最长寿命。

  GLSO延长了黑腹果蝇氧化应激后的平均存活时间

  GLSO补充剂显著增加了雄性和雌性果蝇经过氧化氢处理后的平均存活时间(图3)。用1.25 mg/mL GLSO处理后,雌蝇的平均寿命和最大寿命分别增加了9.97%(P<0.05)和11.18%(P<0.05),雄蝇增加了12.58%(P<0.05)和14.55%(P<0.01)。

  

  图3 在过氧化氢引起的氧化应激条件下,补充GLSO可延长果蝇的平均和最大寿命

  GLSO增强了抗氧化活性

  之前已经有研究表明,MDA的水平和抗氧化酶SOD和CAT的活性与果蝇的寿命直接相关。本研究发现,GLSO处理能显著提高SOD和CAT的活性,然而MDA的水平却明显下降(表1)。相对于对照组,用1.25 mg/mL GLSO处理的果蝇的酶活性明显提高。雌性果蝇的Cu、Zn-SOD增加了15.2%(P<0.05),Mn-SOD增加了31.04%(P<0.05),CAT增加了36.11%(P<0.01);雄性果蝇的Cu、Zn-SOD增加了22.7%(P<0.05),Mn-SOD增加了34.5%(P<0.05),CAT增加了35.4%(P<0.05)。相反,与对照组相比,雌性MDA的产生减少了37.5%(P<0.05),雄性减少了37.7%(P<0.01)。

  表1 不同剂量GLSO对SOD和CAT活性以及MDA水平的影响

  

  GLSO增加了CuZn-SODMn-SODCAT酶的mRNA表达

  GLSO对Cu、Zn-SOD、Mn-SOD和CAT mRNA表达的影响通过RT-PCR进行评估。在GLSO处理组中,观察到Cu、Zn-SOD、Mn-SOD和CAT mRNA表达的剂量依赖性增加(图4)。这种GLSO介导的mRNA表达增加在用1.25 mg/mL GLSO处理的果蝇中最为明显。相对于对照组,用1.25 mg/mL GLSO处理的果蝇mRNA表达量明显增加。雌性果蝇的Cu、Zn-SOD增加68%(P<0.01),Mn-SOD增加50%(P<0.01),CAT增加83%(P<0.001);雄性果蝇的Cu、Zn-SOD增加64%(P<0.01),Mn-SOD增加66%(P<0.001),CAT增加79%(P<0.001)。

  

  图4 GLSO补充增加了果蝇Cu、Zn-SOD、Mn-SOD和CAT的mRNA表达

  Conclusion

  本研究发现,GLSO是一种有效的果蝇抗衰老治疗方法。由于优异的抗氧化能力,在正常和氧化胁迫条件下,GLSO处理都能显著延长果蝇的平均寿命和最大寿命;此外,GLSO处理还能增强SOD和CAT的活性,降低MDA水平。在GLSO处理的果蝇中,Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和CAT酶mRNA的表达量增加。灵芝是一种已有2000多年历史的药用真菌,长期以来被认为对人类健康有积极影响。除了之前分离出的多糖肽或三萜类等活性化合物外,来自灵芝的孢子油有可能成为预防衰老相关疾病的功能性食品。

  Ganoderma lucidum spore oil (GLSO), a novel antioxidant, extends the average life span in Drosophila melanogaster

  Yi Zhanga,b,c, Hongfei Caic, Zhu Taoc, Cheng Yuanc, Zhaojian Jiangc, Juyan Liub,c,d,*, Hiroshi Kuriharaa,e,*, Wendong Xub,c,*

  a Institute of Integrated Chinese and Western Medicine Postdoctoral Research Station, Jinan University, Guangzhou 510632, China

  b Postdoctoral Research Station of Guangzhou Pharmaceutical Holdings Limited, Guangdong 510130, China

  c Institute of National Engineering Research Center for Modernization of Extraction and Separation Process of Traditional Chinese Medicine, Hanfang Pharmaceutical Co., Ltd, Guangdong 510240, China

  d Guangzhou Pharmaceutical Holdings Ltd, Guangdong 510130, China

  e Institute of Traditional Chinese Medicine and Natural Products, Jinan University, 601, Huangpu Avenue West, Guangzhou, 510632, China

  *Corresponding authors .

  ljy_163@hotmial.com

  hiroshi_kurihara@163.com

  xwd21@163.com

  Abstract

  In ancient China, Ganoderma lucidum was believed to be a medical fungus that could increase lifespan. Recently, pharmacologic studies have found that polysaccharide peptides and triterpenoids extracted from Ganoderma lucidum have various physiological effects as active compounds. However, the effects of spore oil isolated from Ganoderma lucidum remains unknown. In this study, the biological effects of Ganoderma lucidum spore oil (GLSO) were evaluated using a Drosophila melanogaster model. Compared with untreated groups, groups treated with GLSO had significantly longer average and maximum lifespan in both normal conditions and under oxidative stress. The activities of various antioxidant enzymes were measured to determine the antioxidant effect of GLSO. GLSO treatment markedly enhanced total superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activity and decreased levels of malondialdehyde (MDA). Further, we found dose-dependent increases in the mRNA expression of Cu, Zn-SOD, Mn-SOD, and CAT in GLSO-treated groups. These results suggest that GLSO may effectively eliminate free radicals and extend lifespan in Drosophila. Future work should investigate the value of GLSO as a functional food for the prevention of aging in larger animal models.

  该文章《Ganoderma lucidum spore oil (GLSO), a novel antioxidant, extends the average life span in Drosophila melanogaster》发表于Food Science and Human Wellness 2021年第1期38-44页。点击下方阅读原文即可查看摘要原文。

  翻译:梁安琪;编辑:袁艺;责编:张睿梅

  图片来源于文章原文及百度图片

  

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