红曲霉菌胞外多糖的抗肿瘤活性研究
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(浙江中医药大学生命科学学院, 杭 州 浙江 310053)
摘 要: 目的: 研究红曲霉胞外多糖 ( Exopo lysaccharide, EPS) 的抗肿瘤活性, 为阐明红曲胞外 多糖的药理作用
和临床应用奠定基础。方法: 红曲霉菌经液体发酵培养后, 醇沉 提取发酵液中的胞 外多糖并测定其含 量; 建立 H22
( Exopolysaccha ride, EPS)。胞外多糖是一类水溶 性胶质, 其
购自中科院上海细胞所。
独特的物理学和流变学特性以及使用安全性使它在食品和 1. 3 实验动物
非食品工业倍受青睐, 尤其 是在医 药领域具 有巨大 的应用
ICR 健康小鼠由 浙江中 医药 大学动 物中 心提 供, 体重
表 1 红曲胞外多糖对 H22
红曲在发酵食品 、食品 色素、中药 等领 域 有广 泛的 应 用, 随之红曲霉菌的次 级代谢 产物也 成为研 究焦点。 红曲 具有多种药效, 是否 与红 曲霉 菌分 泌的 胞 外多 糖有 关 呢。 本文通过测定荷瘤小鼠的 抑瘤率、相对 生长率 和各脏 器指 数, 研究发现红曲胞外多糖对 H 22荷 瘤小鼠 的体内具 有抑 瘤作用。从结果中看出, 中剂量 红曲胞外 多糖给 药组 的药 理作用比较明显, 抑瘤率达到 了 44. 95% , 高 剂量给药 组可 能出现了免疫耐受现象, 在对 小鼠脏器 指数的 研究中 结果 显示, 红曲胞外多糖对小鼠各脏器指数有影响, 以低剂量红 曲多糖给药时影响较为明显, 其相对 生长率 为 46. 49% , 脾 脏指数、胸腺指数、肝脏指数分别为 75. 39、35. 28和 59. 01。
潜能。我国微生物胞外多 糖的研 究尚处 于探索 阶段, 被发 18~ 22g。动物生产合 格证号 SCXK (沪 ) 2002- 0010, 动物
现和利用很少 [ 1- 2] 。
设施合格证号 SYXK (浙 ) 2003 - 0003, 动物 实验 合格 证号
红曲是 我 国 传 统 的 食 疗 兼 备 的 重 要 中 药, 5本 草 纲
高剂量组 36. 30 ? 0. 14 58. 01 ? 25. 13 29. 99 ? 10. 28 57. 10 ? 5. 96
中剂量组 低剂量组
41. 44 ? 16. 91 46. 49 ? 16. 53
64. 58 ? 28. 23 16. 78 ? 4. 85 75. 39 ? 34. 25x 35. 28 ? 3. 53x
脏器指数 = 内脏各器官重量 ( m g) / 终体重 ( g) 。 相对生长率 = (终体重 - 始 体重 ) / 始体重 @ 100% 。 2. 4 实验数据处理 数据处理运用 2003版 EXCEL, F 检验 和 t检验进行显 著性检验, 数据均采 用平均数 ? 标准差 ( x? s )表示。 3结 果 3. 1 多糖得率 红曲霉菌经液体发酵培养, 发酵上 清液经 30% 乙醇沉 淀制备红曲 多糖, 苯酚 - 浓硫酸分光 光度法测醇 沉沉淀物 中的多糖得率为 0. 663mg /mL。 3. 2 红曲霉菌胞外多糖的体内抑瘤作用 3. 2. 1 对 荷瘤 小鼠 瘤 重的 影响 荷 瘤小 鼠 给予 200m g / ( kg# d) 、100mg /( kg# d) 、50mg /( kg# d) 剂量的红 曲胞外 多糖, 14天处死剥取瘤体 , 与肿瘤模 型组的瘤 重进行 比较, 计算抑瘤率。结果表明, 各剂 量的红 曲胞外多 糖均 能抑制 瘤体的增生, 抑 瘤率分 别为 13. 54% 、44. 95% 、17. 68% 、比 银耳多糖的抑瘤效果 ( 6. 09% )明 显 ( P < 0. 01)。 结果见 表 1。
连续灌胃 14天后, 将小鼠 称重 后处死 , 取 其瘤 块和各 脏器并称重, 计算抑 瘤率, 脏器指数, 相对生长率。
抑瘤率 = C - T /C @ 100% , 式中: C为 对照组平均瘤重 ( mg); T 为试验组平均瘤重 ( mg)。
分组
相对生长率 (% )
脾脏指数 m g/10g湿重
胸腺指数 m g/10g湿重
关键词: 红 曲霉; 发酵; 胞外多糖; 抗肿瘤
中图分类号: R285
文献标识码: A 文章编号: 1673- 7717( 2011) 01- 0123- 02
The Study o f Monascus EPS. Anti- tumor Activity
ZHOU F ang-m e,i ZHU X iao-song, PAN P e-i le,i CHEN Y -i tao, CH ENG Dong-qing ( L ife Science College, Zhejiang C h inese M edical U n ivers ity, H angzhou 310053, Zh ejiang, C hina)
质基础。研究发现 [ 3] , 红曲 霉的发 酵产物 具有抑制 肿瘤生
银耳多糖: 杭 州 众 生菌 蕈 生 物 技 术 有限 公 司, 批 号:
长的作用, 可能与红 曲霉菌胞外多糖有关。 本文研究从红曲霉菌 的发酵 培养液 中提取 胞外 多糖,
0 806 12。 实验所用各种 试剂 均为 分析 纯购 自华 东 医药 股份 公
液体积。
瘤小鼠的各脏器指数影响次之, 结果见表 2。
2. 3 红曲霉胞外多糖的 体内抑瘤实验 [ 7- 8]
表 2 红曲霉胞外多糖对 H22
小鼠 H22肝瘤细胞, 常规培养后调整为 2 @ 106个 /mL。
荷瘤小鼠脏器指数的影响 ( x ? s )
取 ICR 小鼠 5只, 腹腔注 射 0. 5m l细 胞悬液 进行瘤细胞 体 内增值。常规饲养 7天后取腹水瘤细胞, 稀释成 107个细胞 / mL, 备用。
第 29 卷 第 1期 2 0 1 1年 1月
中华中医 药学刊
CH INESE ARCH IVES O F TRAD IT IO NA L CH INESE M ED IC INE
V o.l 29 N o. 1 Jan. 2 0 1 1
红曲霉菌胞外多糖的抗肿瘤活性研究
周芳美, 朱晓松, 潘佩蕾, 陈宜涛, 程东庆
肝脏指数 m g /10g湿重
正常对照组 44. 60 ? 18. 74 60. 42 ? 14. 11 16. 28 ? 8. 06
54. 14 ? 9. 41
阳性对照组 37. 18 ? 18. 12 53. 37 ? 27. 37 16. 07 ? 10. 36 52. 94 ? 16. 13
第 29 卷 第 1期 2 0 1 1年 1月
中华中医 药学刊
CH INESE ARCH IVES O F TRAD IT IO NA L CH INESE M ED IC INE
V o.l 29 N o. 1 Jan. 2 0 1 1
多糖得率 ( m g /mL ) = 醇沉产物重量 @ 多糖 含量 /发酵 生长率为 46. 49% , 中剂 量胞 外多 糖 100m g / ( kg# d)对 荷
A bstrac:t O b jective: T o illum inate the pharm aco log ica l effec ts and clin ic app lication ofM onascus EPS by investigating M onascus EPS 'anti- tum or ac tiv ity. M ethods: M onascus was cultured in ferm en tation liquor, and the Ex trac tM onascus EPS from M onascus by grade alcoho l was quan titied. H 22 tum or- bear ing m ice mode l was estab lished, the antitum or activ ity o fM onascus EPS w as quantitied by analysing m ice re lative grow th rate , o rgan index and tumo r inh ibition rate. R esu lts: The pharm aco log ica l effec ts is sign ificant in m edium dose subgroup, the inh ib ition rate of w hich is up to 441 95% . Conclus ion: There has anti- tum or effect in monascus EP S, wh ich is dose- related. But the effect is not the propo rtion of po sitive linear re la tionsh ip. The effect is sign ificant when the do sag e is propriety.
m in恒温培养 5 天。镜 检, 观察 是否 有杂 菌污 染。将 镜检
中 华 中 医 药
收稿日期: 2010- 08 - 12
无污染的 上述发酵液 4200r /m in离心 15m in, 上清液 经浓缩
基金项目: 浙江省新苗人才计划资助项目 ( 2007R 40G 2120046)
后用 30% 乙醇沉淀, 离心洗涤收 集沉淀, 烘干, 即得红 曲多 123
40. 74 ? 18. 50 59. 01 ? 11. 73
注: 与阳性对照组比较, ﹡ P < 0. 05。 4讨 论
多糖 是来自高等植物、动物细胞膜、微生物细胞中的天
然大分子 物质, 具有多方面的生物活性, 能够调节机体免疫 机能, 具有抗病毒、抗菌、抗寄生虫、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老 等功能 [ 2]。近年 来, 胞外 多糖 越来 越受 重视 , 挖掘 具有 开 发价值的胞外多糖具有重要意义。
作者简介: 周芳美 ( 1982 - ), 女, 助理实验师, 学 士, 研究方向: 微 生 糖。
学
物和免疫学、药学。
2. 2 红曲霉胞外多糖的含量测定
刊ห้องสมุดไป่ตู้
通讯作者: 程东庆 ( 1971 - ), 女, 副教授, 博士, 硕 士研究生导师, 研 究方向: 药学、微生物与免疫学。
以葡萄糖做标准曲线, 用苯酚 - 浓硫 酸分光 光度 法测 醇沉沉淀物中的多糖含量, 并计算多糖得率。
荷瘤小鼠模型, 以胞外多糖的抑瘤率、小鼠的相对 生长率和各脏器指数 为指标, 研究 红曲胞外多 糖的抗肿 瘤活性。
结果: 中剂量 100mg / ( kg# d)红曲胞外多糖给药组的药理作用比较明显, 抑瘤率达到了 44. 95% 。结论: 红曲霉胞外
多糖有抗肿瘤作用, 并且与剂量相关, 但不成正向线性比例关系, 而在适当给药剂量时所表现的效果比较明显。
K ey w ords: monascus; ferm ent; EPS; anti- tum or
真菌 多糖是一 类天然高分 子化合物, 一般存 在于细胞 定为紫红红曲霉 (M. purureus w en t) [ 4] , 本实验室保存。
内尤其是细胞壁。近年来 发现, 很多 微生物分 泌胞 外多糖 1. 2 小鼠 H 22肝 瘤细胞
取小鼠 60只, 随机分成 6组, ¹ ~ ½ 组于小鼠右腋皮下 注射瘤细胞的, 每鼠 0. 2mL (约 2 @ 106个细胞 ); 第 ¾组 不注 射瘤细胞。所有小鼠称 重并记录, 当 天进行灌胃 治疗: ¹ 高 剂量组给红曲胞外多糖 200m g /( kg# d); º 中 剂量组给红曲 胞外多糖 100m g /( kg# d); » 低 剂 量 组 给 红 曲 胞 外 多 糖 50mg / ( kg# d); ¼银 耳多 糖 50mg /( kg# d) 作 为 药物 对 照 组; ½ 肿瘤模型对照组: 给生理盐水; ¾正常组: 给生理盐水。
研究红曲霉菌胞外多糖 抗肿瘤 活性, 旨在探 索红曲 霉菌胞 司。
外多糖的应用价值。
2 实验方法与步骤
1 实验材料 1. 1 菌种
从红曲米中筛选所得 的优良 高产红 曲霉菌 株, 初步鉴
2. 1 红曲霉胞外多糖的制备 [ 5- 6] 活化的红曲霉 菌接 种 于液 体发 酵 培养 基, 32e 120r /
( 1996) 第 22- 00223号。
目 6、5兽医草本 6等 记载 红曲具 有杀 菌、防腐、解毒 、消 食、 1. 4 主要试剂及配制
活血、健脾等多种功 效。红曲 霉菌是生产红曲的主要菌种,
液体发酵培养 基: 葡 萄糖 1% 、酵 母膏 0. 3% 、蛋白 胨
有人认为红曲霉的发酵产物可能是中药红曲多种活性的物 0. 5% 、麦芽粉 0. 3% 、pH 6. 5, 121e 高压灭菌 20m in。
摘 要: 目的: 研究红曲霉胞外多糖 ( Exopo lysaccharide, EPS) 的抗肿瘤活性, 为阐明红曲胞外 多糖的药理作用
和临床应用奠定基础。方法: 红曲霉菌经液体发酵培养后, 醇沉 提取发酵液中的胞 外多糖并测定其含 量; 建立 H22
( Exopolysaccha ride, EPS)。胞外多糖是一类水溶 性胶质, 其
购自中科院上海细胞所。
独特的物理学和流变学特性以及使用安全性使它在食品和 1. 3 实验动物
非食品工业倍受青睐, 尤其 是在医 药领域具 有巨大 的应用
ICR 健康小鼠由 浙江中 医药 大学动 物中 心提 供, 体重
表 1 红曲胞外多糖对 H22
红曲在发酵食品 、食品 色素、中药 等领 域 有广 泛的 应 用, 随之红曲霉菌的次 级代谢 产物也 成为研 究焦点。 红曲 具有多种药效, 是否 与红 曲霉 菌分 泌的 胞 外多 糖有 关 呢。 本文通过测定荷瘤小鼠的 抑瘤率、相对 生长率 和各脏 器指 数, 研究发现红曲胞外多糖对 H 22荷 瘤小鼠 的体内具 有抑 瘤作用。从结果中看出, 中剂量 红曲胞外 多糖给 药组 的药 理作用比较明显, 抑瘤率达到 了 44. 95% , 高 剂量给药 组可 能出现了免疫耐受现象, 在对 小鼠脏器 指数的 研究中 结果 显示, 红曲胞外多糖对小鼠各脏器指数有影响, 以低剂量红 曲多糖给药时影响较为明显, 其相对 生长率 为 46. 49% , 脾 脏指数、胸腺指数、肝脏指数分别为 75. 39、35. 28和 59. 01。
潜能。我国微生物胞外多 糖的研 究尚处 于探索 阶段, 被发 18~ 22g。动物生产合 格证号 SCXK (沪 ) 2002- 0010, 动物
现和利用很少 [ 1- 2] 。
设施合格证号 SYXK (浙 ) 2003 - 0003, 动物 实验 合格 证号
红曲是 我 国 传 统 的 食 疗 兼 备 的 重 要 中 药, 5本 草 纲
高剂量组 36. 30 ? 0. 14 58. 01 ? 25. 13 29. 99 ? 10. 28 57. 10 ? 5. 96
中剂量组 低剂量组
41. 44 ? 16. 91 46. 49 ? 16. 53
64. 58 ? 28. 23 16. 78 ? 4. 85 75. 39 ? 34. 25x 35. 28 ? 3. 53x
脏器指数 = 内脏各器官重量 ( m g) / 终体重 ( g) 。 相对生长率 = (终体重 - 始 体重 ) / 始体重 @ 100% 。 2. 4 实验数据处理 数据处理运用 2003版 EXCEL, F 检验 和 t检验进行显 著性检验, 数据均采 用平均数 ? 标准差 ( x? s )表示。 3结 果 3. 1 多糖得率 红曲霉菌经液体发酵培养, 发酵上 清液经 30% 乙醇沉 淀制备红曲 多糖, 苯酚 - 浓硫酸分光 光度法测醇 沉沉淀物 中的多糖得率为 0. 663mg /mL。 3. 2 红曲霉菌胞外多糖的体内抑瘤作用 3. 2. 1 对 荷瘤 小鼠 瘤 重的 影响 荷 瘤小 鼠 给予 200m g / ( kg# d) 、100mg /( kg# d) 、50mg /( kg# d) 剂量的红 曲胞外 多糖, 14天处死剥取瘤体 , 与肿瘤模 型组的瘤 重进行 比较, 计算抑瘤率。结果表明, 各剂 量的红 曲胞外多 糖均 能抑制 瘤体的增生, 抑 瘤率分 别为 13. 54% 、44. 95% 、17. 68% 、比 银耳多糖的抑瘤效果 ( 6. 09% )明 显 ( P < 0. 01)。 结果见 表 1。
连续灌胃 14天后, 将小鼠 称重 后处死 , 取 其瘤 块和各 脏器并称重, 计算抑 瘤率, 脏器指数, 相对生长率。
抑瘤率 = C - T /C @ 100% , 式中: C为 对照组平均瘤重 ( mg); T 为试验组平均瘤重 ( mg)。
分组
相对生长率 (% )
脾脏指数 m g/10g湿重
胸腺指数 m g/10g湿重
关键词: 红 曲霉; 发酵; 胞外多糖; 抗肿瘤
中图分类号: R285
文献标识码: A 文章编号: 1673- 7717( 2011) 01- 0123- 02
The Study o f Monascus EPS. Anti- tumor Activity
ZHOU F ang-m e,i ZHU X iao-song, PAN P e-i le,i CHEN Y -i tao, CH ENG Dong-qing ( L ife Science College, Zhejiang C h inese M edical U n ivers ity, H angzhou 310053, Zh ejiang, C hina)
质基础。研究发现 [ 3] , 红曲 霉的发 酵产物 具有抑制 肿瘤生
银耳多糖: 杭 州 众 生菌 蕈 生 物 技 术 有限 公 司, 批 号:
长的作用, 可能与红 曲霉菌胞外多糖有关。 本文研究从红曲霉菌 的发酵 培养液 中提取 胞外 多糖,
0 806 12。 实验所用各种 试剂 均为 分析 纯购 自华 东 医药 股份 公
液体积。
瘤小鼠的各脏器指数影响次之, 结果见表 2。
2. 3 红曲霉胞外多糖的 体内抑瘤实验 [ 7- 8]
表 2 红曲霉胞外多糖对 H22
小鼠 H22肝瘤细胞, 常规培养后调整为 2 @ 106个 /mL。
荷瘤小鼠脏器指数的影响 ( x ? s )
取 ICR 小鼠 5只, 腹腔注 射 0. 5m l细 胞悬液 进行瘤细胞 体 内增值。常规饲养 7天后取腹水瘤细胞, 稀释成 107个细胞 / mL, 备用。
第 29 卷 第 1期 2 0 1 1年 1月
中华中医 药学刊
CH INESE ARCH IVES O F TRAD IT IO NA L CH INESE M ED IC INE
V o.l 29 N o. 1 Jan. 2 0 1 1
红曲霉菌胞外多糖的抗肿瘤活性研究
周芳美, 朱晓松, 潘佩蕾, 陈宜涛, 程东庆
肝脏指数 m g /10g湿重
正常对照组 44. 60 ? 18. 74 60. 42 ? 14. 11 16. 28 ? 8. 06
54. 14 ? 9. 41
阳性对照组 37. 18 ? 18. 12 53. 37 ? 27. 37 16. 07 ? 10. 36 52. 94 ? 16. 13
第 29 卷 第 1期 2 0 1 1年 1月
中华中医 药学刊
CH INESE ARCH IVES O F TRAD IT IO NA L CH INESE M ED IC INE
V o.l 29 N o. 1 Jan. 2 0 1 1
多糖得率 ( m g /mL ) = 醇沉产物重量 @ 多糖 含量 /发酵 生长率为 46. 49% , 中剂 量胞 外多 糖 100m g / ( kg# d)对 荷
A bstrac:t O b jective: T o illum inate the pharm aco log ica l effec ts and clin ic app lication ofM onascus EPS by investigating M onascus EPS 'anti- tum or ac tiv ity. M ethods: M onascus was cultured in ferm en tation liquor, and the Ex trac tM onascus EPS from M onascus by grade alcoho l was quan titied. H 22 tum or- bear ing m ice mode l was estab lished, the antitum or activ ity o fM onascus EPS w as quantitied by analysing m ice re lative grow th rate , o rgan index and tumo r inh ibition rate. R esu lts: The pharm aco log ica l effec ts is sign ificant in m edium dose subgroup, the inh ib ition rate of w hich is up to 441 95% . Conclus ion: There has anti- tum or effect in monascus EP S, wh ich is dose- related. But the effect is not the propo rtion of po sitive linear re la tionsh ip. The effect is sign ificant when the do sag e is propriety.
m in恒温培养 5 天。镜 检, 观察 是否 有杂 菌污 染。将 镜检
中 华 中 医 药
收稿日期: 2010- 08 - 12
无污染的 上述发酵液 4200r /m in离心 15m in, 上清液 经浓缩
基金项目: 浙江省新苗人才计划资助项目 ( 2007R 40G 2120046)
后用 30% 乙醇沉淀, 离心洗涤收 集沉淀, 烘干, 即得红 曲多 123
40. 74 ? 18. 50 59. 01 ? 11. 73
注: 与阳性对照组比较, ﹡ P < 0. 05。 4讨 论
多糖 是来自高等植物、动物细胞膜、微生物细胞中的天
然大分子 物质, 具有多方面的生物活性, 能够调节机体免疫 机能, 具有抗病毒、抗菌、抗寄生虫、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老 等功能 [ 2]。近年 来, 胞外 多糖 越来 越受 重视 , 挖掘 具有 开 发价值的胞外多糖具有重要意义。
作者简介: 周芳美 ( 1982 - ), 女, 助理实验师, 学 士, 研究方向: 微 生 糖。
学
物和免疫学、药学。
2. 2 红曲霉胞外多糖的含量测定
刊ห้องสมุดไป่ตู้
通讯作者: 程东庆 ( 1971 - ), 女, 副教授, 博士, 硕 士研究生导师, 研 究方向: 药学、微生物与免疫学。
以葡萄糖做标准曲线, 用苯酚 - 浓硫 酸分光 光度 法测 醇沉沉淀物中的多糖含量, 并计算多糖得率。
荷瘤小鼠模型, 以胞外多糖的抑瘤率、小鼠的相对 生长率和各脏器指数 为指标, 研究 红曲胞外多 糖的抗肿 瘤活性。
结果: 中剂量 100mg / ( kg# d)红曲胞外多糖给药组的药理作用比较明显, 抑瘤率达到了 44. 95% 。结论: 红曲霉胞外
多糖有抗肿瘤作用, 并且与剂量相关, 但不成正向线性比例关系, 而在适当给药剂量时所表现的效果比较明显。
K ey w ords: monascus; ferm ent; EPS; anti- tum or
真菌 多糖是一 类天然高分 子化合物, 一般存 在于细胞 定为紫红红曲霉 (M. purureus w en t) [ 4] , 本实验室保存。
内尤其是细胞壁。近年来 发现, 很多 微生物分 泌胞 外多糖 1. 2 小鼠 H 22肝 瘤细胞
取小鼠 60只, 随机分成 6组, ¹ ~ ½ 组于小鼠右腋皮下 注射瘤细胞的, 每鼠 0. 2mL (约 2 @ 106个细胞 ); 第 ¾组 不注 射瘤细胞。所有小鼠称 重并记录, 当 天进行灌胃 治疗: ¹ 高 剂量组给红曲胞外多糖 200m g /( kg# d); º 中 剂量组给红曲 胞外多糖 100m g /( kg# d); » 低 剂 量 组 给 红 曲 胞 外 多 糖 50mg / ( kg# d); ¼银 耳多 糖 50mg /( kg# d) 作 为 药物 对 照 组; ½ 肿瘤模型对照组: 给生理盐水; ¾正常组: 给生理盐水。
研究红曲霉菌胞外多糖 抗肿瘤 活性, 旨在探 索红曲 霉菌胞 司。
外多糖的应用价值。
2 实验方法与步骤
1 实验材料 1. 1 菌种
从红曲米中筛选所得 的优良 高产红 曲霉菌 株, 初步鉴
2. 1 红曲霉胞外多糖的制备 [ 5- 6] 活化的红曲霉 菌接 种 于液 体发 酵 培养 基, 32e 120r /
( 1996) 第 22- 00223号。
目 6、5兽医草本 6等 记载 红曲具 有杀 菌、防腐、解毒 、消 食、 1. 4 主要试剂及配制
活血、健脾等多种功 效。红曲 霉菌是生产红曲的主要菌种,
液体发酵培养 基: 葡 萄糖 1% 、酵 母膏 0. 3% 、蛋白 胨
有人认为红曲霉的发酵产物可能是中药红曲多种活性的物 0. 5% 、麦芽粉 0. 3% 、pH 6. 5, 121e 高压灭菌 20m in。