咖啡及伴侣对细胞的微核诱导

诱变物质的微核检测技

摘要：本实验以大蒜为实验材料，研究咖啡和咖啡伴侣能否诱发细胞产生微核，以及咖啡和咖啡伴侣的毒性是否有叠加效应。实验中将咖啡和咖啡伴侣配置为不同浓度梯度的溶液，对大蒜进行诱发培养24小时，并观察检测微核的诱发率。

前言：由于大量新的化合物的合成，原子能应用，各种各样工业废物的排出，使人们很需要有一套高度灵敏，技术简单的测试系统来监视环境的变化。只有真核的测试系统更能直接推测诱变物质对人类或其它高等生物的遗传危害，在这方面，微核测试是一种比较理想的方法。

微核是真核生物细胞中的一种异常结构，往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生。在细胞间期微核呈圆形或椭圆形，游离于主核之外、大小应在主核1／3以下。微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样。一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的断片产生的，但有些实验也证明整条的染色体或多条染色体也能形成微核。这些断片或染色体在细胞分裂末期被两个子细胞核所排斥便形成了第三个核块。已经证实微核率的大小是和用药的剂量或辐射累积效应呈正相关，这一点和染色体畸变的情况一样。所以可用简易的间期微核计数来代替繁杂的中期畸变染色体计数。

咖啡和咖啡伴侣为现代人们经常选用的饮用品。而咖啡中的咖啡因之类的物质和咖啡伴侣中植物末（奶精）对人体的健康有没有危害呢？为此我们用大蒜作为材料研究咖啡和咖啡伴侣对细胞染色体畸变的影响，实验主要通过检测细胞微核诱发率，得到咖啡或咖啡因对细胞的影响程度。

1、材料与方法

1.1材料

1.1.1 材料：大蒜雀巢速溶咖啡雀巢速溶咖啡伴侣

1.1.2 试剂： NaN3 HCL 卡诺固定液 70%乙醇改良苯酚品红

1.1.3 仪器：培养皿量筒烧杯玻璃棒电子天平手套离心管

单面刀片盖玻片载玻片显微镜

1.2方法

1.2.1 取材：将大蒜置于24 ℃水中浸泡24 h,选择根长整齐一致，不定根长约0.5

－1cm左右的大蒜随机分组。

1.2.2 处理各实验组：配置50mmol/L的NaN3溶液作为阳性对照组的培养液，

用自来水作为阴性对照组的培养液，将咖啡和咖啡因配置成不同浓度梯度的溶液作为

样品组的培养液，将大蒜置于各组培养液中培养24小时。样品浓度梯度如下表

表一、样品浓度梯度

1.2.3 恢复培养：将以上实验组诱发培养24后的大蒜转移到自来水中恢复培养24

小时，注意做好标志。

1.2.4 固定：将恢复培养好的大蒜用卡诺固定液固定24小时。

1.2.5 保存：将固定好的大蒜移至70%乙醇中4℃下保存，备用。

1.2.6 制片：①将根尖用1MHCl处理的10min,水洗3次。

②切取近根尖分生区的伸长区组织，用改良苯酚品红染色10-15 min。

③压片：吸取染液，加上盖玻片后，用铅笔轻敲使细胞分散，最后垂直压下去。

1.2.7 观察：将制好的片子放到显微镜下观察。每个根尖计数1000个细胞（也可取5

个视野计数），统计含微核的细胞数，然后取平均值，即为该处理的微

核千分率。

2、实验结果

1．计算各测试样品（包括对照组）微核千分率（MCN‰）

如果对照本底MCN‰为10 ‰以下，可采用如下标准进行分析以确

定样品的污染程度：

MCN‰在10‰以下，表示基本没有污染；

MCN‰在10‰－18‰区间，则表示有轻度污染；

MCN‰在18‰－30‰区间，则表示有中度污染；

MCN‰在30‰以上，则表示有重度污染；

2、实验图片

A B E

图1 图中A 为75g ／L 的咖啡培养诱导的大蒜的根尖细胞；B 为15 g ／L 咖

啡伴侣培养诱导的大蒜的根尖细胞；C 为75g ／L 的咖啡和15 g ／L

咖啡伴侣混合培养诱导的大蒜的根尖细胞；D 为清水培养的大蒜的根

尖细胞；E 为50mmol ／L 的NaN3培养诱导的大蒜的根尖细胞。

3、分析、讨论

由图1 中的图片可知，咖啡、咖啡伴侣、咖啡和咖啡伴侣混合培养诱导的

大蒜生长都没有成功的诱发大蒜在分裂过程中产生微核，所以微核千分率为0； 根据相关文献可知，用蚕豆作为材料研究咖啡的微核诱发，实验结果能得到成功诱发微核细胞，而我们的实验选择了大蒜作为材料则得不到成功诱发微核的细胞，且为了避免大蒜和蚕豆对咖啡的培养浓度的要求不同，我们配置能诱发蚕豆的咖啡溶液浓度及几组高于诱发蚕豆的咖啡溶液浓度的培养液。但是依旧没有得到预期的结果，说明大蒜对于咖啡的敏感度不高或者我们设计的浓度不适合。这也提醒我们在实验的选材上要加倍注意。

虽然在细胞中没有发现微核，但是从实际大蒜的根的长势中可以看出随着溶液浓度的增长对大蒜的生长影响越大，大蒜的跟长的越短。而咖啡和咖啡伴侣共同作用情况下的大蒜的根的长势和单独的咖啡溶液中的长势差不多，但是比单独的咖啡伴侣的长势要短，要差。从此也何以看出咖啡和咖啡伴侣对大蒜的生长确实是有坏的影响的。

3、实验注意事项

1) 选材时，要注意实际情况，选择合适的材料；

2）注意设计合适的浓度梯度，便于观察结果；

3）NaN3有腐蚀性，配置溶液时要注意避免受伤。 没有出现微核

的细胞

出现微核

的细胞 C D