علوم و فنون شیلات

علوم و فنون شیلات

تاثیر هیدرولیز اسیدی بر قابلیت تحریک سلول های ماکروفاژ RAW264.7 و ویژگی های ضداکسایشی گالاکتوفوکان گیاه Azolla filiculoides

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
پلی ساکاریدها از جمله ماکرومولکول های زیستی هستند که علاوه بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد، توانایی بروز خواص زیست فعالی امیدوارکننده ای با توجه به ساختار شیمیایی خود دارند. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی تاثیر وزن مولکولی پلی ساکارید گالاکتوفوکان استخراج شده از گیاه آب شیرین Azolla filiculoides بر قابلیت آن در تحریک سلول های ماکروفاژ RAW264.7 و ممانعت از واکنش ضداکسایشی می باشد. پلی ساکارید گالاکتوفوکان در دمای 65 درجه سلسیوس به مدت 2 ساعت در آب مقطر استخراج و بازیابی پلیمرها با استفاده از 70 درصد اتانول انجام شد. هیدرولیز پلی ساکاریدها توسط 01/0 نرمال اسید هیدروکلرید در دمای 100 درجه سلسیوس به مدت 5، 10 و 15 دقیقه صورت پذیرفت. پلی ساکارید خام و هیدرولیزات به طور عمده از قندهای خنثی (46/67-02/68 درصد) و مقادیر کمتری یورونیک اسید (48/4-53/4 درصد) تشکیل شده و در محدوده وزن مولکولی103 × 4/99-0/783 گرم/مول قرار داشتند. پلی ساکارید های خام و هیدرولیزات فاقد سمیت سلولی بوده و هیدرولیز 15 با بیشترین تحریک پاسخ پیش التهابی در سلول های RAW264.7 سبب رهاسازی میزان قابل توجهی از نیتریک اکسید (6/55 میکرومول) به محیط کشت شد. هیدرولیز 15 توانست منجر به بالاترین سطح از مهار رادیکال آزاد DPPH (2/65 درصد) و کاهش یون آهن Fe3+ (جذب 5/0) شود. به طور کلی، نتایج این مطالعه نشان داد که پلی ساکاریدهای گالاکتوفوکان دارای قابلیت تقویت سیستم ایمنی و مهار واکنش های اکسایشی هستند و کاهش وزن مولکولی تا محدوده مشخص می تواند سبب افزایش قابل توجه فعالیت زیستی شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Tseng CK. Algal biotechnology industries and research activities in China. Journal of applied phycology. 2001 Aug;13(4):375-80.
[2] Wijesekara I, Kim SK. Angiotensin-I-converting enzyme (ACE) inhibitors from marine resources: Prospects in the pharmaceutical industry. Marine drugs. 2010 Apr;8(4):1080-93.
[3] Mao WJ, Fang F, Li HY, Qi XH, Sun HH, Chen Y, Guo SD. Heparinoid-active two sulfated polysaccharides isolated from marine green algae Monostroma nitidum. Carbohydrate polymers. 2008 Nov 21;74(4):834-9.
[4] Karnjanapratum S, You S. Molecular characteristics of sulfated polysaccharides from Monostroma nitidum and their in vitro anticancer and immunomodulatory activities. International journal of biological macromolecules. 2011 Mar 1;48(2):311-8.
[5] Pengzhan Y, Ning L, Xiguang L, Gefei Z, Quanbin Z, Pengcheng L. Antihyperlipidemic effects of different molecular weight sulfated polysaccharides from Ulva pertusa (Chlorophyta). Pharmacological research. 2003 Dec 1;48(6):543-9.
[6] de Sousa AP, Torres MR, Pessoa C, de Moraes MO, Rocha Filho FD, Alves AP, Costa-Lotufo LV. In vivo growth-inhibition of Sarcoma 180 tumor by alginates from brown seaweed Sargassum vulgare. Carbohydrate polymers. 2007 May 1;69(1):7-13.
[7] Zhou G, Sheng W, Yao W, Wang C. Effect of low molecular λ-carrageenan from Chondrus ocellatus on antitumor H-22 activity of 5-Fu. Pharmacological research. 2006 Feb 1;53(2):129-34.
[8] Tzianabos AO. Polysaccharide immunomodulators as therapeutic agents: structural aspects and biologic function. Clinical microbiology reviews. 2000 Oct 1;13(4):523-33.
[9] Hamilton JA, Anderson GP. Mini ReviewGM-CSF Biology. Growth factors. 2004 Dec 1;22(4):225-31.
[10] Paulsen B. Plant polysaccharides with immunostimulatory activities. Current organic chemistry. 2001 Sep 1;5(9):939-50.
[11] Wang SY, Hsu ML, Hsu HC, Lee SS, Shiao MS, Ho CK. The anti‐tumor effect of Ganoderma lucidum is mediated by cytokines released from activated macrophages and T lymphocytes. International journal of cancer. 1997 Mar 17;70(6):699-705.
[12] Alavi M, Tabarsa M, You S, Gavlighi HA. Structural characteristics, molecular properties and immunostimulatory effects of sulfated polysaccharide from freshwater Myriophyllum spicatum L. International journal of biological macromolecules. 2020 Jun 15;153:951-61.
[13] Tabarsa M, Dabaghian EH, You S, Yelithao K, Cao R, Rezaei M, Alboofetileh M, Bita S. The activation of NF-κB and MAPKs signaling pathways of RAW264. 7 murine macrophages and natural killer cells by fucoidan from Nizamuddinia zanardinii. International journal of biological macromolecules. 2020 Apr 1;148:56-67.
[14] Leiro JM, Castro R, Arranz JA, Lamas J. Immunomodulating activities of acidic sulphated polysaccharides obtained from the seaweed Ulva rigida C. Agardh. International immunopharmacology. 2007 Jul 1;7(7):879-88.
[15] Lim BO, Yamada K, Cho BG, Jeon T, Hwang SG, Park T, Kang SA, Park DK. Comparative study on the modulation of IgE and cytokine production by Phellinus linteus grown on germinated brown rice, Phellinus linteus and germinated brown rice in murine splenocytes. Bioscience, biotechnology, and biochemistry. 2004;68(11):2391-4.
[16] Hifney AF, Fawzy MA, Abdel-Gawad KM, Gomaa M. Industrial optimization of fucoidan extraction from Sargassum sp. and its potential antioxidant and emulsifying activities. Food hydrocolloids. 2016 Mar 1;54:77-88.
[17] Wang J, Zhang Q, Zhang Z, Song H, Li P. Potential antioxidant and anticoagulant capacity of low molecular weight fucoidan fractions extracted from Laminaria japonica. International journal of biological macromolecules. 2010 Jan 1;46(1):6-12.
[18] Singh PK. Use of Azolla in Asian agriculture. Applied agricultural research (USA). 1989.
[19] Arora A, Saxena S, Sharma DK. Tolerance and phytoaccumulation of chromium by three Azolla species. World journal of microbiology and biotechnology. 2006 Feb;22(2):97-100.
[20] Hussner A. Nobanis–Invasive alien species fact sheet–Azolla filiculoides. From: online database of the North European and Baltic Network on Invasive Alien Species–NOBANIS www. nobanis. org. 2010.
[21] Zazouli MA, Mahdavi Y, Bazrafshan E, Balarak D. Phytodegradation potential of bisphenolA from aqueous solution by Azolla Filiculoides. Journal of environmental health science and engineering. 2014 Dec;12(1):1-5.
[22] Yadav RK, Abraham G, Singh YV, Singh PK. Advancements in the utilization of Azolla-Anabaena system in relation to sustainable agricultural practices. InProc. Indian Natl. Sci. Acad 2014 Jun (Vol. 80, No. 2, pp. 301-316).
[23] Dubois M, Gilles KA, Hamilton JK, Rebers PT, Smith F. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical chemistry. 1956 Mar 1;28(3):350-6.
[24] Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. Journal of biological chemistry. 1951;193:265-75.
[25] Filisetti-Cozzi TM, Carpita NC. Measurement of uronic acids without interference from neutral sugars. Analytical biochemistry. 1991 Aug 15;197(1):157-62.
[26] Green LC, Wagner DA, Glogowski J, Skipper PL, Wishnok JS, Tannenbaum SR. Analysis of nitrate, nitrite, and [15N] nitrate in biological fluids. Analytical biochemistry. 1982 Oct 1;126(1):131-8.
[27] Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset CL. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food science and Technology. 1995 Jan 1;28(1):25-30.
[28] Oyaizu M. Studies on products of browning reaction antioxidative activities of products of browning reaction prepared from glucosamine. The Japanese journal of nutrition and dietetics. 1986;44(6):307-15.
[29] Manoj SG, Mahesh KP, Vasanthi M, Anant A. Anticoagulant property of sulphated polysaccharides extracted from marine brown algae collected from Mandapam Island, India. African journal of biotechnology. 2013;12(16).
[30] Rioux LE, Turgeon SL, Beaulieu M. Characterization of polysaccharides extracted from brown seaweeds. Carbohydrate polymers. 2007 Jun 25;69(3):530-7.
[31] Thanh TT, Tran VT, Yuguchi Y, Bui LM, Nguyen TT. Structure of fucoidan from brown seaweed Turbinaria ornata as studied by electrospray ionization mass spectrometry (ESIMS) and small angle X-ray scattering (SAXS) techniques. Marine drugs. 2013 Jul;11(7):2431-43.
[32] Shemami MR, Tabarsa M, You S. Isolation and chemical characterization of a novel immunostimulating galactofucan from freshwater Azolla filiculoides. International journal of biological macromolecules. 2018 Oct 15;118:2082-91.
[33] Bi D, Yu B, Han Q, Lu J, White WL, Lai Q, Cai N, Luo W, Gu L, Li S, Xu H. Immune activation of RAW264. 7 macrophages by low molecular weight fucoidan extracted from New Zealand Undaria pinnatifida. Journal of agricultural and food chemistry. 2018 Sep 27;66(41):10721-8.
[34] Jang JY, Moon SY, Joo HG. Differential effects of fucoidans with low and high molecular weight on the viability and function of spleen cells. Food and chemical toxicology. 2014 Jun 1;68:234-8.
[35] Yuan Y, Macquarrie D. Microwave assisted extraction of sulfated polysaccharides (fucoidan) from Ascophyllum nodosum and its antioxidant activity. Carbohydrate polymers. 2015 Sep 20;129:101-7.
[36] Hou Y, Wang J, Jin W, Zhang H, Zhang Q. Degradation of Laminaria japonica fucoidan by hydrogen peroxide and antioxidant activities of the degradation products of different molecular weights. Carbohydrate Polymers. 2012 Jan 4;87(1):153-9.