دانشگاه تربیت مدرس علوم و فنون شیلات 2322-5513 15 2 2026 07 23 Effects of Enzymatic Hydrolysis and Ultrasound Treatment on the Bioactivity of Astaxanthin Extracted from Jinga Shrimp (Metapenaeus affinis) by-products اثر هیدرولیز آنزیمی و فراصوت بر فعالیت زیستی آستاگزانتین استخراج‌شده از زایدات میگوی سرتیز (Metapenaeus affinis) 95 110 29169 10.48311/jfst.2026.120593.82472 FA سجاد برزگرزاده گروه زیست شناسی دریا- گرایش زیست فناوری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران سمانه پزشک گروه زیست شناسی دریا-گرایش زیست فناوری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران حبیب اله یونسی گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Journal Article 2026 05 31 Shrimp processing by-product is considered a valuable source of bioactive compounds, particularly carotenoids such as astaxanthin. The aim of this study was to investigate the effects of enzymatic hydrolysis and ultrasound treatment on astaxanthin extraction and antioxidant activity of extracts obtained from Jinga shrimp (Metapenaeus affinis) by-product. Astaxanthin extraction was performed using different methods including solvent extraction, enzymatic hydrolysis at different enzyme concentrations (0.5, 1, and 1.5%), and a combination of enzymatic hydrolysis and ultrasound treatment at 100 W. The antioxidant activity of the extracts was evaluated using DPPH and ABTS radical scavenging assays as well as ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) was also employed to identify the functional groups present in the extracts. The results showed that solvent extraction provided the highest astaxanthin yield, whereas enzymatic and enzymatic–ultrasound treatments exhibited higher antioxidant activity. In the DPPH assay, the 1.5% enzymatic treatment combined with 15 min ultrasound showed the lowest IC₅₀ value, indicating significantly greater radical scavenging activity. Similarly, in both ABTS and FRAP assays, enzymatic–ultrasound treatments demonstrated superior performance compared with the other treatments. FTIR analysis also confirmed the presence of functional groups associated with carotenoid structures. Overall, the combination of enzymatic hydrolysis and ultrasound treatment can be considered an effective approach for enhancing astaxanthin release and improving the antioxidant capacity of extracts derived from shrimp by-product. زایدات حاصل از فرآوری میگو منبعی ارزشمند از ترکیبات زیست‌فعال به‌ویژه کاروتنوئیدها از جمله آستاگزانتین محسوب می‌شوند. هدف این پژوهش بررسی اثر هیدرولیز آنزیمی و فراصوت بر استخراج آستاگزانتین و فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌های حاصل از زایدات میگوی سرتیز (Metapenaeus affinis) بود. استخراج آستاگزانتین با استفاده از روش‌های مختلف شامل استخراج با حلال، هیدرولیز آنزیمی در غلظت‌های مختلف آنزیم (0/5، 1 و 1/5 درصد) و ترکیب هیدرولیز آنزیمی با فراصوت در توان 100 وات انجام شد. فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌ها با استفاده از آزمون‌های مهار رادیکال‌های آزاد DPPH و ABTS و آزمون توان احیاکنندگی آهن ارزیابی گردید و برای بررسی گروه‌های عاملی موجود از طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) استفاده شد. نتایج نشان داد استخراج با حلال بیشترین بازده آستاگزانتین را فراهم کرد، در حالی که تیمارهای آنزیمی و تیمارهای آنزیمی همراه با فراصوت فعالیت آنتی‌اکسیدانی بیشتری نشان دادند. در آزمون DPPH، تیمار آنزیمی 1/5 درصد همراه با فراصوت 15 دقیقه کمترین مقدار IC50 را نشان داد که به طور معنی‌داری بیانگر قدرت مهار رادیکالی بالاتر بود. همچنین در آزمون ABTS و آزمون توان احیاکنندگی آهن، تیمارهای آنزیمی-فراصوتی نسبت به سایر تیمارها عملکرد بهتری داشتند. نتایج FTIR نیز حضور گروه‌های عاملی مرتبط با ساختار کاروتنوئیدها را تأیید کرد. به طور کلی، ترکیب هیدرولیز آنزیمی و فراصوت می‌تواند رویکردی مؤثر برای آزادسازی آستاگزانتین و افزایش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌های حاصل از زایدات میگو باشد. https://jfst.modares.ac.ir/article_29169_0312c4b8f08be04fc109109fba92a7b0.pdf

دانشگاه تربیت مدرس علوم و فنون شیلات 2322-5513 15 2 2026 07 23 Assessment of the ecological impacts and distribution patterns of the invasive species Mnemiopsis leidyi in the Caspian Sea ecosystem ارزیابی اثرات اکولوژیکی و الگوهای پراکنش گونه‌ مهاجم Mnemiopsis leidyi در دریای خزر 111 129 29171 10.48311/jfst.2026.120967.82478 FA نبی اله خیرآبادی گروه زیست شناسی دریا، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، 4641776489، نور، ایران مهدی قدرتی شجاعی گروه زیست شناسی دریا، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، 4641776489، نور، ایران 0000-0002-5594-3730 بهروز ابطحی گروه جانورشناسی، علوم دریایی، زیست شناسی و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی و بیوتکنولوژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران سرگئی ووستوکوف موسسه تحقیقات اقیانوس شناسی شیرشوف، آکادمی علوم روسیه، 36 نیخیموفسکی پروسپکت، مسکو، روسیه ابوالقاسم روحی پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، ساری، ایران نعمت محمودی گروه تکثیر و پرورش ماهیان، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس، 4641776489، نور، ایران Journal Article 2026 04 30 Introduction: This review synthesizes approximately 25 years of evidence on M. leidyi in the Caspian Sea, focusing on invasion history, biological characteristics, population dynamics, ecological impacts, environmental controls, and interactions with B. ovata. It addresses how biological characteristics facilitated establishment, how distribution and abundance have changed since introduction, and how environmental change and predator–prey interactions may influence its future trajectory.<br>Methodology: An integrative narrative review was conducted using scientific literature concerning the biology, invasion history, distribution, reproduction, environmental tolerance, feeding ecology, population dynamics, ecological impacts, and management of M. leidyi. Caspian Sea studies were considered together with comparative evidence from other invaded marine and brackish ecosystems. Relevant literature was identified using combinations of keywords related to M. leidyi, invasive ctenophores, the Caspian Sea, zooplankton, reproduction, temperature, salinity, population dynamics, food webs, Beroe ovata, climate change, and biological invasion<br>Results: The invasion success of M. leidyi reflects the interaction of several complementary biological traits. Broad tolerance to temperature and salinity allows survival under contrasting environmental conditions, while rapid growth, early maturity, simultaneous hermaphroditism, self-fertilization, and high fecundity facilitate establishment from small founder populations. Its flexible feeding strategy provides an additional advantage. Early developmental stages mainly consume microzooplankton, whereas juveniles and adults exploit mesozooplankton, particularly copepods, as well as crustacean and mollusc larvae and fish eggs and larvae. This trophic flexibility increases resilience to fluctuations in prey availability. Following its introduction in 1999, M. leidyi rapidly expanded throughout the Caspian Sea, with the southern basin becoming the principal population center. The emergence of Beroe ovata represents an important new component of the Caspian food web. This specialized predator feeds primarily on other ctenophores, and its increasing abundance has been associated with reductions in M. leidyi and partial increases in mesozooplankton. However, predator-mediated control alone is unlikely to eliminate M. leidyi or completely restore the pre-invasion food web.<br>Discussion and conclusion: The 25-year invasion history of M. leidyi demonstrates that its successful establishment and persistence in the Caspian Sea result from interactions between exceptional life-history traits and favorable environmental conditions. Broad physiological tolerance, rapid reproduction, self-fertilization, short generation time, and trophic flexibility facilitated rapid establishment and the initial population outbreak. Subsequent declines indicate increasing regulation by prey availability, environmental variability, water quality, and biological interactions. Future population trajectories will depend on interactions among climate warming, declining water levels, changes in productivity, hydrological variability, water quality, and predator–prey relationships. Future research should integrate long-term monitoring with environmental DNA (eDNA), metabarcoding, satellite observations, ecological modelling, and artificial-intelligence-based forecasting. Such an integrated framework could improve prediction of population outbreaks, identify ecological thresholds, and provide a stronger scientific basis for adaptive management and conservation of the Caspian Sea ecosystem. شانه‌دار مهاجم<em> Mnemiopsis leidyi</em> یکی از مهم‌ترین گونه‌های مهاجم دریایی است که پس از ورود به دریای خزر در سال ۱۹۹۹، تغییرات گسترده‌ای در ساختار و عملکرد این اکوسیستم ایجاد کرد. این گونه با برخورداری از ویژگی‌هایی نظیر رشد سریع، بلوغ زودرس، نرخ بالای تولیدمثل، دامنه تحمل وسیع نسبت به دما و شوری و انعطاف‌پذیری غذایی، توانست به‌سرعت در سراسر دریای خزر گسترش یابد و به یکی از عوامل اصلی تغییر شبکه غذایی این دریا تبدیل شود. در این مقاله، روند ۲۵ ساله تهاجم این گونه به دریای خزر مرور شده و تاریخچه ورود، عوامل مؤثر بر موفقیت تهاجمی، الگوهای پراکنش مکانی، زمانی و عمقی، بوم‌شناسی تغذیه‌ای، پیامدهای اکولوژیکی و اقتصادی، اقدامات مدیریتی و چشم‌انداز آینده آن بررسی شده است. با این حال، شواهد اخیر نشان می‌دهد که ورود شانه‌دار شکارگر <em>Beroe ovata</em> از سال ۲۰۱۹ با کاهش فراوانی شانه‌دار و بهبود نسبی جوامع مزوزئوپلانکتونی همراه بوده و می‌تواند به‌عنوان یک عامل کنترل زیستی طبیعی در تعدیل اثرات این مهاجم نقش‌آفرینی کند. در مجموع، آینده این گونه در دریای خزر به برهم‌کنش میان تغییرات اقلیمی، کاهش تراز آب، کیفیت زیستگاه‌ها و اثربخشی کنترل زیستی وابسته خواهد بود. این مرور با ارائه تصویری جامع از روند تهاجم شانه‌دار، بر ضرورت پایش بلندمدت، توسعه مدل‌های پیش‌بینی و تدوین راهبردهای مدیریتی مبتنی بر اکوسیستم برای حفاظت از دریای خزر تأکید می‌کند. https://jfst.modares.ac.ir/article_29171_6a21c55a1bc5e866aac9b2bf95ed42d9.pdf