绿变大蒜的色素成分及抗肝癌活性

刘 玮,王京雅,陈海霞*

(天津大学药物科学与技术学院,天津 300072)

摘 要:目的:探讨绿变大蒜两种色素提取物对肝癌的抑制作用。方法:以绿变大蒜为原料,用体积分数75%乙醇溶液冷浸提取,经AB-8大孔树脂柱层析分离得到蓝色素(blue pigments,BP)和黄色素(yellow pigments,YP)的粗提物,并采用噻唑蓝法考察其纯化物BP-1及YP-3对HepG2细胞的抑制增殖作用;同时建立H22荷瘤小鼠模型:将80 只小鼠随机分为8 组:模型组、阳性对照组(腹腔注射20 mg/kg环磷酰胺)和BP低(L-BP,灌胃75 mg/kg BP)、中(M-BP,灌胃150 mg/kg BP)、高剂量组(H-BP,灌胃300 mg/kg BP)以及YP低(L-YP,灌胃75 mg/kg YP)、中(M-YP,灌胃150 mg/kg YP)、高剂量组(H-YP,灌胃300 mg/kg YP),连续给药14 d。研究色素提取物对小鼠的肿瘤生长、免疫器官指数及水食效率(摄食效率、摄水效率)的影响。测定肝脏中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶活力和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及血清中细胞因子、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)、白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的水平;取小鼠的肿瘤组织进行病理学分析。结果:与模型组相比,给予BP和YP后,荷瘤小鼠的肿瘤体积显著变小(P<0.05),胸腺和脾脏指数显著升高(P<0.05),且肿瘤生长速率变缓,能一定程度改善H22荷瘤小鼠免疫功能及抑制肿瘤生长;同时,提高抗氧化酶活力、降低MDA含量,减少肝脏炎症的发生;与模型组相比,给药组的IL-2和TNF-α的表达水平都显著提高(P<0.05),VEGF的表达水平降低了63%左右。结论:绿变大蒜中的BP和YP具有一定的抗肝癌活性,为开发绿变大蒜功能食品提供了参考。

关键词:大蒜;色素;抗肿瘤;H22荷瘤小鼠;HepG2细胞

百合科葱属植物(Allium sativum L.)大蒜作为一种香料和药用植物被广泛使用已经有4 000 年的历史,其被加工成各种各样的蒜类产品,比如大蒜粉、大蒜油、大蒜果汁、黑蒜和腊八蒜等,形态味道各异[1-6]。大蒜具有抗氧化、抗菌、抗癌活性及心血管保护作用等[7-9]。1956年,Joslyn等[10]发现将大蒜打成破碎的蒜泥后,加入乙酸能使其变绿。在我国北方,腊八蒜及发绿的醋浸大蒜就是一种绿变大蒜,它作为一种传统的风味小食,深受人们喜爱[11-12]。根据洋葱红变机理[13],推测大蒜绿变过程也经历了类似的反应。当大蒜组织破碎,细胞液泡中的蒜氨酸酶与基质中的蒜氨酸以及其他含硫化合物发生一系列酶促反应和非酶反应,最终形成两种色素,即黄色素(yellow pigments,YP)和蓝色素(blue pigments,BP),它们分别在440 nm和590 nm波长处有最大吸收峰,而BP由于其不稳定性,会部分分解成YP,两者混合形成绿色素[14-15]。大蒜绿变形成的色素完全溶解于体积分数70%~80%的丙酮溶液、微溶于正己烷和石油醚,且绿变大蒜丙酮提取的色素在400~450 nm波长处有强吸收[16]。赵晓丹[17]通过实验证明醋渍绿变大蒜的色素分子Molish反应的结果均为阳性,这说明分子中可能有糖类的存在,同时色素可以被酸性水溶液较好地浸提出来,结合氢谱推测其结构中含有-NH2基团。陈聪[18]通过分离色素推测其相对分子质量为527,分子结构中含有C=C、C=S,可能为含N的吡咯衍生物。大蒜中的水溶性和脂溶性含硫化合物都具有较好的抗癌活性,比如二烯丙基硫化物能抑制结肠癌、食管癌和肝癌[19]。醋浸绿变大蒜提取物具有一定的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除活性,对HL-60人白血病细胞、BGG-823胃癌细胞具有一定的抑制增殖作用[17]。但是目前对绿变大蒜色素的抗肝癌活性研究比较缺乏,本实验通过大孔树脂及制备液相色谱分离BP和YP,并进一步分离出了BP-1和YP-3两种化合物,建立H22荷瘤小鼠模型,观察BP和YP对H22荷瘤小鼠的抑瘤作用及免疫调节作用,考察BP-1和YP-3对HepG2细胞的抑制增殖作用,为进一步开发绿变大蒜功能食品提供了实验依据。

1 材料与方法

1.1 动物、材料与试剂

雄性昆明小鼠,清洁级,体质量(20.0±2.0)g,购自北京华阜康生物科技股份有限公司,许可证编号:SCXK(京)2014-0004。鼠源性H22肝癌细胞,人源性HepG2肝癌细胞均购自上海细胞库。

大蒜购自天津市南开区市场。

DMEM(Dulbecco’s modified Eagle medium)培养基、10%胎牛血清、磷酸盐缓冲液、噻唑蓝(3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide,MTT) 天津百倍生物科技有限公司;肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)、白细胞介素(interleukin-2,IL-2)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)试剂盒 南京建成生物科技有限公司;环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)(批号15101225) 江苏盛迪医药有限公司;0.9%氯化钠注射液(生理盐水) 河北天成药业股份有限公司;高效切片石蜡 上海华灵康复器械厂;苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,H&E)染液 天津百倍生物科技有限公司;二硫二硝基苯甲酸 美国Sigma公司;乙醇、正己烷、半胱氨酸(均为分析纯) 天津康科德试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

QuikSep LC-10高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)仪 北京慧德易公司;电子天平 北京赛多利斯仪器有限公司;BDS-200倒置显微镜 重庆奥特光学仪器有限公司;SW-CJ-1FD超净工作台 苏州净化设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 BP和YP的分离纯化

根据本实验室前期的研究方法[20],在室温下将普通白大蒜用组织破碎器处理成蒜泥,放置30 min。然后用体积分数5%的醋酸充分浸润,放置于50 ℃烘箱,孵育60 min,升温至80 ℃后再孵育30 min,蒜泥呈碧绿色时取出。得到的绿变大蒜用体积分数75%乙醇溶液冷浸提取3 次,每次24 h,提取液过滤后,55 ℃真空浓缩得到绿变大蒜乙醇提取物。取预处理好的AB-8大孔树脂装柱,将绿变大蒜乙醇提取物溶解在去离子水中上样,然后用去离子水和体积分数30%、50%乙醇溶液依次洗脱,分别收集在590 nm和440 nm波长处有最大吸收的组分,得到BP和YP。含硫化合物含量测定方法根据改良的Lawson法[21],BP和YP经过制备HPLC进一步分离纯化得到BP-1(纯度约为90.2%)和YP-3(纯度约为88.6%)。BP和YP中含硫化合物的质量分数分别为(79.21±0.88)%和(73.42±1.59)%。

1.3.2 BP-1和YP-3对HepG2细胞的增殖抑制作用

参考文献[14]的MTT法,在37 ℃、5% CO2培养箱中培养HepG2细胞24 h后分别加入BP-1、YP-3(30、60、90、150 μg/mL),用酶标仪进行检测,检测波长为490 nm。细胞抑制率根据公式(1)计算。

1.3.3 BP和YP对荷瘤小鼠肿瘤生长状况、免疫器官指数及水食效率的影响

在无菌条件下取传代6~7 d的H22肝癌小鼠腹水,用生理盐水稀释成含量为1×107个/mL的细胞悬液,于每只小鼠右侧腋窝皮下接种0.2 mL。当肿瘤生长到80~100 mm3时视为造模成功并进行以下实验。

1.3.3.1 动物分组和给药

将荷瘤小鼠随机分成8 组,每组10 只,包括模型组(灌胃给予质量分数0.9%的生理盐水)、阳性对照组(腹腔注射CTX:20 mg/kg)、BP低、中、高剂量组(分别为L-BP:75 mg/kg、M-BP:150 mg/kg、H-BP:300 mg/kg),YP低、中、高剂量组(分别为L-YP:75 mg/kg、M-YP:150 mg/kg、H-YP:300 mg/kg),YP和BP用生理盐水混悬,灌胃给药,每天给药1 次,连续给药14 d。

1.3.3.2 小鼠水食效率(摄食效率、摄水效率)及肿瘤体积的计算

给药期间每日测定小鼠的体质量、摄食量及摄水量,分别根据公式(2)、(3)计算小鼠的摄食效率和摄水效率。

每隔2~3 d用游标卡尺测量并记录肿瘤长和宽,根据式(4)计算肿瘤体积(V)。

式中:L、W分别为肿瘤的长和宽/mm。

观察不同剂量的BP和YP对荷瘤小鼠的水食效率的影响和给药期间肿瘤生长体积的变化趋势,并与模型组和阳性对照组进行对比。

1.3.3.3 抑瘤率、免疫器官指数的计算

给药第14天,摘除眼球取血,离心收集血清。颈椎脱臼处死小鼠,剥离胸腺、脾、肝脏、肿瘤并称质量。分别根据公式(5)~(7)计算抑瘤率、胸腺指数和脾脏指数。

1.3.4 BP和YP对荷瘤小鼠中细胞因子水平的影响

取1.3.3.3节中收集的血清,按试剂盒说明书测定各组荷瘤小鼠血清中TNF-α、IL-2和VEGF的含量。分析BP和YP对荷瘤小鼠血清中细胞因子水平的影响,考察荷瘤小鼠在给药后免疫水平的变化情况。

1.3.5 BP和YP对荷瘤小鼠中抗氧化酶和转氨酶的影响

取1.3.3.3节中剥离的肝脏,制备体积分数10%肝匀浆液,按试剂盒说明书测定各组荷瘤小鼠肝脏中SOD、GSH-Px、CAT、ALT、AST的活力以及MDA含量。

1.3.6 肿瘤组织病理学检验

取1.3.3.3节中剥离的肿瘤,用体积分数10%福尔马林溶液固定,经石蜡包埋、切片、常规H&E染色,在光学显微镜放大400 倍下观察并拍照,分析给药前后肿瘤组织的病理学变化。

1.4 数据分析

实验数据采用SPSS 20.0软件进行统计分析。各项指标以平均值±标准差表示,采用t检验进行显著性分析,P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 BP和YP分离纯化

图1 BP和YP的洗脱曲线
Fig.1 Elution curves of BP and YP

绿变大蒜的色素通过AB-8大孔树脂分离,体积分数30%乙醇溶液洗脱得到了YP,体积分数50%乙醇溶液洗脱得到了BP,多次收集在440 nm和590 nm波长处有最大吸收的组分,分别得到BP和YP(图1)。

图2 BP-1和YP-3的HPLC-质谱图
Fig.2 HPLC-MS profiles of BP-1 and YP-3

制备HPLC继续分离得到BP-1和YP-3,经过质谱测定其相对分子质量分别为359和365(图2),推测其分子式分别为C19H17N4O2S和C16H11N2O6S。Kubec等[22]推测绿色素可能是硫代硫酸酯反应的产物。色素提取物可能是多种物质的混合物,包括碳氢化合物、醇类、醛类、酸类、多酚及色素,用大孔树脂XAD-16或葡聚糖LH-20对色素提取物进行纯化。通过C谱和质谱分析并推测其分子式可能为C25H17NO3S、C25H21N3OS、C25H33N3OS、C25H49NOS、C26H21NO2S、C26H37NOS等[14,23]

2.2 BP-1和YP-3对HepG2的增殖抑制作用

图3 BP-1和YP-3对HepG2细胞的增殖抑制作用
Fig.3 Anti-proliferative effects of BP-1 and YP-3 on HepG2 cells

如图3所示,BP-1和YP-3对HepG2细胞的生长均具有一定的抑制作用,且BP-1的抑制率最高为75.32%(半数抑制浓度为58.31 μg/mL),抑制作用大于YP-3(P<0.05)。

2.3 BP和YP对荷瘤小鼠肿瘤生长状况、免疫器官指数及水食效率的影响

表1 BP和YP对H22荷瘤小鼠的抑瘤作用及脏器指数的影响
Table1 Effects of BP and YP on tumor and organ indexes of H22 tumor-bearing mice

注:与模型组相比,##.差异极显著(P<0.01),###.差异高度显著(P<0.001);与阳性对照组相比,**.差异极显著(P<0.01),***.差异高度显著(P<0.001)。下同。

组别 肿瘤质量/mg 抑瘤率/% 脾脏指数/(mg/g) 胸腺指数/(mg/g)模型组 8.12±0.93 6.39±0.88 2.41±0.33阳性对照组 1.55±0.23###80.91±2.51 7.62±0.22##2.73±0.45 L-BP 4.59±0.21###*** 43.47±1.62 8.29±0.37###2.37±0.22 M-BP 4.33±0.37###*** 46.67±1.44 8.62±0.51###** 2.97±0.18##H-BP 3.26±0.28###*** 59.85±1.78 9.09±0.49###*** 3.22±0.19###**L-YP 5.74±0.32###*** 29.31±1.63 7.64±0.62###1.89±0.34##***M-YP 5.29±0.29###*** 34.85±1.79 7.97±0.58###2.18±0.28**H-YP 4.68± 0.15###*** 42.36±1.55 8.32±0.69###2.72±0.35

由表1可知,BP、YP连续灌胃14 d后,荷瘤小鼠的肿瘤质量高度显著低于模型组(P<0.001),L-BP、M-BP、H-BP的抑瘤率分别为43.47%、46.67%和59.85%;L-YP、M-YP、H-YP 3 组剂量对肿瘤生长的抑瘤率分别为29.31%、34.85%、42.36%,呈剂量依赖性。实验结果表明当BP剂量为300 mg/kg时,具有较好的抑瘤效果,且BP相对YP,对肿瘤的生长抑制作用更明显。与模型组相比,BP和YP低、中、高3 组剂量均能高度显著升高其脾脏指数(P<0.001);M-BP、H-BP能显著升高胸腺指数(P<0.01,P<0.001),表明BP和YP均能一定程度增强机体免疫功能。与阳性对照组相比,H-BP给药后脾脏指数极显著升高(P<0.01)。

图4 给予BP和YP 14 d内荷瘤小鼠的肿瘤体积(A)及水食效率(B)
Fig.4 Tumor volume (A) and food and water efficiency (B) in response to BP and YP

由荷瘤小鼠的肿瘤体积变化(图4A)可知,阳性对照组增长速率最慢,M-BP较M-YP变缓。另外,用水食效率来评价荷瘤小鼠生存质量,与BP和YP相比,经CTX治疗后的荷瘤小鼠的水食效率高度显著降低(P<0.001)(图4B),说明CTX虽然能够抑制肿瘤生长,但是会严重损害小鼠的健康状况。而绿变大蒜色素BP、YP可以不同程度地抑制H22荷瘤小鼠的肿瘤生长,并且相对CTX具有较低的毒性,能改善荷瘤小鼠的自身免疫功能和提高生存质量。

2.4 BP和YP对荷瘤小鼠血清中细胞因子水平的影响

细胞因子通过细胞毒的效应细胞直接刺激肿瘤部位的免疫效应细胞和基质细胞,增强肿瘤细胞的识别能力。迄今为止,众多的动物肿瘤模型研究表明,细胞因子具有广泛的抗肿瘤活性[24-25]。VEGF能促进内皮细胞增殖,增加细胞外基质合成,使肿瘤血管通透性增加,有利于原位癌向周围组织蔓延和侵犯促进血管形成,是肿瘤生长过程中的重要因子[26]。由表2可知,与模型组相比,3 个剂量浓度的BP和YP都能够高度显著降低VEGF的表达(P<0.001)。在VEGF的表达上,TNF-α是一种常见的免疫因子,当TNF-α和IL-2表达水平上调时,反映肿瘤生长受到抑制[27]。文献报道人肝癌细胞BEL7402经大蒜素处理后,对照组人肝癌细胞VEGF与HPRT的比值为(30.16±8.39)%,VEGF的表达明显降低[28]。与模型组相比,BP 3 个剂量组的IL-2和TNF-α质量浓度显著升高(P<0.05),H-BP对这2种细胞因子的表达水平的提高效果最为显著(P<0.001);结果表明,BP和YP可以促进TNF-α和IL-2的分泌,抑制VEGF的表达,提高机体免疫水平。

表2 BP and YP对H22荷瘤小鼠血清中VEGF、IL-2和TNF-α质量浓度的影响
Table2 Effects of BP and YP on VEGF, IL-2 and TNF-α levels in serum of H22 tumor-bearing mice pg/mL

组别 VEGF质量浓度 IL-2质量浓度 TNF-α质量浓度模型组 75.87±1.79*** 2.86±0.22 17.10±1.64阳性对照组 22.15±0.66###2.11±0.37###16.77±1.05 L-BP 23.51±1.08###4.23±0.55###*** 21.29±1.43###***M-BP 26.24±0.75###*** 4.59±0.63###*** 35.49±1.25###***H-BP 27.36±0.89###*** 5.04±0.61###*** 39.28±1.47###***L-YP 28.14±0.92###*** 3.68±0.47#*** 20.23±1.36###***M-YP 31.35±0.83##*** 4.02±0.63###*** 28.92±1.45###***H-YP 34.48±1.19###*** 4.33±0.52###*** 33.45±1.51###***

2.5 BP和YP对荷瘤小鼠肝脏中SOD﹑CAT﹑GSH-Px、MDA和转氨酶的影响

表 3 BP和YP对H22荷瘤小鼠肝脏中CAT、GSH-Px、SOD、ALT、AST活力和MDA含量的影响
Table3 Effects of BP and YP on CAT, GSH-Px, SOD, ALT and AST activities and MDA contents in liver of H22 tumor-bearing mice

注:*.与阳性对照组相比差异显著(P<0.05);#.与模型组相比差异显著(P<0.05)。

AST活力/(U/g pro)模型组 22.65±2.84 100.22±6.11*** 321.29±8.20*** 5.64±0.66*** 206.72±4.31 452.36±6.23***阳性对照组 33.72±2.63###128.99±8.12##402.48±5.79###3.53±0.37###272.65±5.23###688.09±5.80###L-BP 38.42±2.01###***174.48±7.21###*** 411.23±8.48###3.95±0.27###172.03±6.25###***405.28±6.72###***M-BP 39.31±1.22###***183.27±4.25###***428.24±6.25###*** 3.83±0.13###179.42±5.63###***421.65±7.69###***H-BP 43.52±1.35###***193.22±7.11###***545.35±7.62###*** 3.62±0.25###193.82±8.15###*** 442.80±6.51***L-YP 35.26±1.69###152.37±6.29###***396.62±8.59###*** 4.01±0.22###* 188.36±6.41###***410.09±8.23##***M-YP 37.28±1.43###** 167.38±9.35###***412.34±7.14###*** 3.99±0.13###194.27±6.72##***437.52±6.87###***H-YP 40.47±1.78###***182.23±7.33###***423.27±9.33###*** 3.84±0.29###207.34±7.58*** 442.36±8.69***组别 CAT活力/(U/mg pro)GSH-Px活力/(U/mg pro)SOD活力/(U/mg pro)MDA含量/(nmol/mg pro)ALT活力/(U/g pro)

GSH-Px、CAT和SOD是哺乳动物细胞中的关键抗氧化酶,酶活力的升高一定程度上反映了药物对肝脏的保护作用。如表3所示,与模型组相比,阳性对照组及BP、YP各剂量组SOD、CAT、GSH-Px活力显著升高(P<0.01,P<0.001),MDA含量高度显著降低(P<0.001);与阳性对照组相比,M-BP和H-BP的SOD、CAT﹑GSH-Px活力高度显著升高(P<0.001)。与模型组相比,阳性对照组ALT和AST的活力极显著升高(P<0.01),反映出化疗药CTX对小鼠肝肾的损害[29]。机体的SOD、GSH-Px、CAT等酶具有清除氧自由基的能力,对机体起保护作用,能减少氧化损伤[30-31]。结果表明BP和YP干预后,肝脏氧化应激水平降低,表现出对肝脏的保护效果,而CTX虽然能够显著抑制肿瘤生长,但是对肝脏损害较大。

2.6 肿瘤组织病理学分析

图5 肿瘤组织的病理切片(400×)
Fig.5 Histopathological studies of tumor tissues (400 ×)

H&E染色的肿瘤组织病理分析结果(图5)表明,给药后大量细胞呈现出坏死状态。与模型组相比,给药组的肿瘤细胞表现出稀疏的粉红色的细胞质,细胞缩小或消失,细胞核染色变浅且排列疏松。肿瘤周边可见血管、纤维组织增生,少量炎细胞浸润。

3 讨 论

关于绿变大蒜的药理活性研究还处于初级阶段,本实验探究了绿变大蒜色素对肿瘤的抑制作用。大蒜绿变色素分离得到的BP和YP可以不同程度地抑制H22荷瘤小鼠的生长,且BP对肿瘤的抑制作用较YP更强。BP和YP不仅改善了H22荷瘤小鼠的生存质量,增加肝脏中GSH-Px、CAT和SOD的活力,降低MDA的含量,增强机体免疫力和抗氧化水平,且对肝脏的损害相较化疗药较低。同时通过调节细胞因子水平,推测其抗肿瘤作用可能是通过抑制VEGF的活性,影响肿瘤血管形成;也可能是提高了IL-2和TNF-ɑ的水平来抑制肿瘤生长。BP和YP进一步分离的化合物BP-1和YP-3对HepG2细胞的具有较强的增殖抑制作用,这也表明了绿变大蒜具有体外抗癌活性。研究发现,大蒜中富含有机硫化物,绿变大蒜色素更是大蒜中硫化物的互相转换产物,大蒜绿变成绿蒜的过程中,有多种酶参与反应包括γ-谷氨酰转肽酶和蒜氨酸酶,产生醚溶性的有机硫化物,色素前体物质如-1-丙烯基-L-半胱氨酸亚砜。同时,大蒜中的硫代亚磺酸酯也参与大蒜绿变反应。这些含硫化合物是大蒜中主要的抗癌活性物质,推测也可能是绿变大蒜色素的成分之一。研究发现饮食中含有的大蒜类成分可以降低罹患各类恶性肿瘤的风险。但是目前缺乏对色素结构的准确鉴定以及抗癌机制的深入探讨,因此还需要进行更多的相关实验,为开发绿变大蒜色素及其作为功能食品提供参考。

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Pigment Composition and Anticancer Effect on Hepatoma Carcinoma of Greening Garlic

LIU Wei, WANG Jingya, CHEN Haixia*
(School of Pharmaceutical Science and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China)

Abstract:Objective: To investigate the inhibitory effect of two pigments extracted from greening garlic on hepatoma carcinoma. Methods: Green garlic was extracted with 75% cold ethanol and the crude extract was separated by AB-8 macroporous resin column chromatography to obtain blue pigment (BP) and yellow pigment (YP). The 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide method was used to investigate the inhibitory effect of purif i ed BP-1 and YP-3 on the proliferation of HepG2 cells. An H22 tumor-bearing mouse model was established and 80 H22 tumor-bearing mice were divided into 8 groups: model group, positive control group (cyclophosphamide, CTX, 20 mg/kg), BP low-,middle- and high-dose groups (L-BP, M-BP, H-BP; 75, 150, 300 mg/kg), and YP low-, middle- and high-dose groups (L-YP,M-YP, H-YP; 75, 150, 300 mg/kg) for 14 days, with the aim to study the effects of the pigments on tumor growth, immune organ index, and water and food eff i ciency. The activities of superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase and malondialdehyde (MDA) content in liver and the levels of cytokines tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-2 (IL-2) and vascular endothelial growth factor (VEGF) in serum were measured.Pathological analysis of tumor tissues in mice was carried out. Results: Compared with the model group, the tumor volume in the BP and YP groups were signif i cantly smaller (P < 0.05) accompanied by a slower growth rate of transplanted tumors, and the thymus and spleen indexes were signif i cantly increased (P < 0.05), suggesting improved immune function and inhibited tumor growth in H22 tumor-bearing mice. Moreover, both pigments increased the activity of antioxidant enzymes, decreased the content of MDA, and consequently attenuated liver inf l ammation. Compared with the model group, the expression levels of IL-2 and TNF-α in the treatment groups were increased (P < 0.05), and the expression level of VEGF was decreased by 63%. Conclusion: BP and YP from green garlic have anticancer activity on hepatoma carcinoma, which lays the foundation for the development of garlic-based functional foods.

Keywords:garlic; pigments; antitumor; H22 tumor-bearing mice; HepG2 cell

LIU Wei, WANG Jingya, CHEN Haixia. Pigment composition and anticancer effect on hepatoma carcinoma of greening garlic[J]. Food Science, 2018, 39(21): 135-141. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201821020.http://www.spkx.net.cn

引文格式:刘玮, 王京雅, 陈海霞. 绿变大蒜的色素成分及抗肝癌活性[J]. 食品科学, 2018, 39(21): 135-141. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201821020. http://www.spkx.net.cn

文章编号:1002-6630(2018)21-0135-07

文献标志码:A

中图分类号TS218

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201821020

*通信作者简介:陈海霞(1974—),女,教授,博士,研究方向为中药与天然产物化学、中草药新药的研发及质量标准。E-mail:chenhx@tju.edu.cn

第一作者简介:刘玮(1991—),女,硕士研究生,研究方向为天然产物化学。E-mail:miss65liuwei@163.com

基金项目:国家自然科学基金面上项目(31371879)

收稿日期:2017-05-22