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甘肃野生甘草内生菌发酵液与宿主水煎液、总黄酮、总皂苷对LPS致raw264.7分泌炎症因子的影响△

2016-07-29董金香邓靓赵妮曼琼吴国侠杨志军甘肃中医药大学兰州730000甘肃省中药药理与毒理学重点实验室兰州730000

北方药学 2016年7期
关键词:总皂苷发酵液内生

董金香邓 毅,2*刘 靓赵 妮曼 琼吴国侠杨志军(.甘肃中医药大学 兰州730000;2.甘肃省中药药理与毒理学重点实验室 兰州 730000)

甘肃野生甘草内生菌发酵液与宿主水煎液、总黄酮、总皂苷对LPS致raw264.7分泌炎症因子的影响△

董金香1邓毅1,2*刘靓1赵妮1曼琼1吴国侠1杨志军1(1.甘肃中医药大学兰州730000;2.甘肃省中药药理与毒理学重点实验室兰州730000)

摘要:目的:研究甘肃野生甘草内生菌发酵液与宿主水煎液、总黄酮、总皂苷对LPS刺激的raw264.7细胞炎症模型分泌炎症因子的调节作用。方法:采用Griess法、ELISA法检测甘肃野生甘草内生菌有效菌株发酵液与宿主水煎液、总黄酮提取物、总皂苷提取物对LPS刺激raw264.7细胞分泌NO、TNF-α、IL-6含量。结果:经LPS刺激后,与模型组相比,野生甘草的水煎液和野生甘草的总黄酮、总皂苷以及其有效菌株的发酵液均能抑制NO、TNF-α、IL-6的分泌(P<0.05)。结论:甘草内生菌JTYB018、JTYF027的发酵液有抑制raw264.7分泌NO、TNF-α、IL-6的作用。

关键词:甘草 raw264.7内生菌 总黄酮 总皂苷 抗炎

甘草,补脾益气,清热解毒,祛痰止咳,缓急止痛,调和诸药,由于疗效好、作用广,素有“中草药之王”的美誉。植物内生菌(endophyte)是指生活在健康植物组织和器官内部的真菌或细菌,不会使宿主植物致病,是宿主植物在长期进化过程中衍生出的一类微生物,与宿主植物相互影响能产生与其相同或相似的作用成分。又有研究发现,甘草总黄酮[1~3]和甘草总皂苷[4]有不同途径的抗炎作用,考虑其内生菌是否能产生甘草总黄酮、甘草总皂苷或与其相似结构的物质从而取代甘草,为解决植物甘草的大量需求,缓解资源濒临灭绝的危机,本实验从甘草的抗炎作用方面着手探究,比较观察5株有效菌株与宿主水煎液、总黄酮、总皂苷体外抗炎的效果。

1材料

1.1药品:甘肃省酒泉市金塔县野生乌拉尔甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch。

1.2试剂:raw264.7,LPS,DMEM培养基,血清,青霉素-链霉素溶液,PBS,乙醇,氨水,浓盐酸,马铃薯葡萄糖水(马铃薯葡萄糖培养基HB0233)营养琼脂(NA,青岛高科园海博生物技术,营养肉汤)一氧化氮检测试剂盒(TNF-α试剂盒,IL-6试剂盒)。

1.3仪器:超净工作台(天津市泰斯特仪器有限公司,型号:CJ-2S),9082-B型电热恒温培养箱(上海福玛实验设备有限公司),二氧化碳培养箱(SHEL L/JB),医用低速离心机(金坛市恒丰仪器厂,LXJ-802),全温摇床柜(IKA-KS 4000i control),倒置显微镜(Ti-nikon),LDZX-30FB立体压力蒸汽灭菌锅(上海申安医疗器械厂),酶标仪。

2方法

2.1内生菌发酵液的制备和有效菌株的筛选:将野生甘草内生菌分离纯化培养[5],最终从野生甘草中分离出63株内生菌,其中内生细菌31株(JTYB001、JTYB002、JTYB003…JTYB031),内生真菌32株(JTYF001、JTYF002、JTYF003…JTYF032);在无菌操作台中,从已活化好的NA、PDA平板培养基挑取2环菌饼于

250mL装有100mL的营养肉汤和马铃薯葡萄糖培养基的摇瓶中,分别以28℃、170r/min的摇床上震荡培养4d、7d,得到发酵液。将发酵液经6层纱布过滤,放于蒸发皿中,在水浴锅调至70℃蒸干至浸膏,分别称取10mg,用DMEM培养基定容至5mL,即得2mg/mL的母液,备用。测其对LPS致raw264.7分泌NO、TNF-α、IL-6炎症因子量的影响,从而筛选出有效的菌株。2.2甘草水煎液的制备:野生甘草破碎至1~3mm长度,取10g加100mL水,浸泡30min,武火加热,文火煎煮60min,4层纱布过滤,滤液旋转蒸干至浸膏,称取4g,用DMEM 2mL稀释,得到2mg/mL的母液,于冰箱保存备用。

2.3甘草总黄酮和总皂苷制备:在乙醇浓度80%,料液比1∶10和40℃的条件下,超声提取40min。将提取液浓缩,加氨水直至溶液为碱性,用乙酸乙酯萃取4次,浓缩至固体,即得甘草总黄酮,紫外分光法测得其含量为75%。收集下层萃取液,加盐酸至pH 为1~2,冰箱静置,使甘草总皂苷充分沉淀,离心,取沉淀,干燥至恒重,即得甘草总皂苷,紫外分光法测得其含量为45%[6]。

2.4细胞培养与储存:将raw264.7放于含10%的胎牛血清和1%的青霉素-链霉素的DMEM高糖培养基中,37℃、5%CO2培养箱中进行传代培养,直至实验所需量,再将5~10支细胞株冻存在-80℃超低温冰箱,隔夜后永久保存在液氮中。

2.5采用Griess法检测细胞上清液中NO的含量:用Griess法检测内生细菌发酵液对LPS诱导的NO产物的抑制作用,取指数生长期raw264.7配制成细胞悬液,分别以1×106个/mL接种于96孔板中,培养24h,弃去培养液,每孔加100μL不完全培养基,饥饿4h吸弃。空白组加完全培养基200μL,LPS组加100μL完全培养基和100μL(20μg/mL)LPS,终浓度为10μg/mL;实验组加入100μL LPS(20μg/mL)和JTYB0028、JTYF027的样品母液,终浓度为10μg/mL,每个样品有6个复孔,干预24h。实验分为空白对照组、LPS阳性对照组、LPS加JTYB028组、LPS加JTYF027组,48h后检测细胞上清液中NO的含量,按照Griess试剂盒说明书操作。

2.6双抗体夹心ELISA实验:方法同“2.5”,实验组加入100μL LPS(20μg/mL)和100μL的JTYB018、JTYF027样品母液,终浓度为10μg/mL,具体操作按照试剂盒说明书。

3结果

各有效菌株发酵液与宿主水煎液、总黄酮、总皂苷对raw264.7分泌NO、TNF-α、IL-6的影响,结果见表1。

表1各样品溶液对raw264.7分泌NO、TNF-α、IL-6的影响(±s)(n=6)

表1各样品溶液对raw264.7分泌NO、TNF-α、IL-6的影响(±s)(n=6)

注:JTYB:野生甘草内生细菌,JTYF:野生甘草真菌

组别(10μg/mL) NO浓度/(μmol/L) TNF-α浓度/(pg/mL) IL-6浓度/(pg/mL)空白组3.18±2.21** 193.38±86.30** 10.76±5.69**模型(LPS)组 14.28±2.10 2803.46±343.43 3031.06.±796.50野生甘草水煎液组 8.14±3.247** 1783.12±220.71**1443.23±569.68**野生甘草总黄酮组 5.65±2.44** 1700.52±124.23**1482.89±510.15**野生甘草总皂苷组 5.35±2.32** 1911.18±508.01**1704.85±449.34**JTYB018 7.75±2.79** 1502.21±334.23**☆ 1594.47±320.83**JTYF027 6.99±1.83** 1620.84±502.54**1519.76±490.74**

与模型组比较**P<0.05;与野生甘草总皂苷组比较☆P<0.05。

结果表明,在LPS刺激下,模型组细胞释放的NO、TNF-α、IL-6浓度高于空白组(P<0.05),造模成功。与模型组相比,野生甘草水煎液、野生甘草总黄酮、野生甘草总皂苷和野生甘草各有效菌株对炎症模型Raw264.7炎症因子的分泌均有抑制作用(P<0.05);与野生甘草水煎液组、野生甘草总黄酮组、野生甘草总皂苷组相比,JTYF027无差异,表明其抑制作用无差异;JTYB018的TNF-α分泌量与野生甘草总皂苷比较;强于野生甘草总皂苷组(P<0.05);JTYB018的NO和IL-6分泌与野生甘草水煎液组、野生甘草总黄酮组、野生甘草总皂苷组相比无差异。

4讨论

LPS是革兰氏阴性菌的主要致病成分,成为现代体外实验常用的造模用药。研究发现,当巨噬细胞受到外界抗原刺激时(如内毒素)便会释放一氧化氮(NO)、白介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)等重要的炎症细胞因子,它们均可促进炎症反应和组织损伤。本实验中,通过观察LPS诱导炎症因子NO、TNF-α、IL-6的分泌量判断体外炎症模型造的成功与否。从实验结果中可以得出野生甘草水煎液、野生甘草总黄酮和野生甘草总皂苷组抑制炎症因子分泌作用与JTYF027对NO、TNF-α、IL-6分泌的作用无差异,而JTYB018的抑制TNF-α作用还高于野生甘草总皂苷组,其他亦无差异。我们假想菌株的代谢产物中可能含有与甘草药效成分相关的物质。本课题后续部分,我们将思考大批量生产发酵液,并从发酵液中进行成分的提取分离方面的研究,考虑是否有与植物甘草提取的成分相关或相似的物质,从而为解决甘草资源逐渐紧缺问题奠定基础。

参考文献

[1]郝飞.甘草酸国外研究的进展[J].中国药房,2001,12(1):13-15.

[2]欧阳国栋,吴渊,王陈坤,等.复方甘草酸苷治疗抗结核药物性肝炎的临床疗效[J].临床研究,2012,2(4):172-173.

[3]张宏方.中药甘草作为“使药”的规律探讨[J].陕西中医学院学报,2010,33(5):5-7.

[4]李晓红,齐云,蔡润兰,等.甘草总皂苷抗炎作用机制研究[J].中国实验方剂学杂志,2010,16(5):110-113.

[5]刘霞,党峰峰,贺晓龙,等.陕北野生甘草内生菌的分离及抑菌活性筛选[J].西北植物学报,2010,30(10):2110-2115.

[6]吴桐,白长胜,谭佳音,等.乌拉尔甘草内生真菌的分离及其抑菌活性研究[J].中国食品学报,2014,2(14):155-160.

中图分类号:R284.1

文献标识码:B

文章编号:1672-8351(2016)07-0137-02

基金项目:△国家自然基金:甘草内生菌有效菌株代谢产物与甘草药效成分的相关性研究,编号81360633。

*通讯作者

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