علوم و فنون شیلات

علوم و فنون شیلات

مقایسه ویژگی های ضداکسایشی و امولسیون کنندگی پلی ساکارید سولفاته فوکوئیدان استخراج شده از جلبک Sargassum ilicifolium با استفاده از روش‌های آب داغ و آنزیمی-فراصوت

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسنده
پژوهشکده اکولوژی خلیج فارس و دریای عمان
چکیده
هدف از مطالعه حاضر استخراج پلی­ساکارید سولفاته فوکوئیدان از جلبک قهوه­ای Sargassum ilicifolium با استفاده از روش­های آب داغ و آنزیمی-فراصوت و ارزیابی ویژگی­های آن بود. بازده، طیف­های FT-IR، ویژگی­های ضداکسایشی (خنثی کنندگی رادیکال­های آزاد DPPH و قدرت کاهندگی آهن) و امولسیون کنندگی پلی ساکارید فوکوئیدان استخراج شده، سنجش شد. بازده پلی­ساکارید فوکوئیدان استخراج شده در روش آنزیمی-فراصوت (49/11 درصد) بیشتر از روش آب داغ (15/9 درصد) بود. طیف­های FT-IR هر دو پلی ساکارید، مشابه بوده و گروه­های سولفات، هیدروکسیل و کربوکسیل در آنها مشاهده شدند. پلی ساکاریدهای استخراج شده به روش آب داغ فعالیت­های خنثی کنندگی رادیکال­های آزاد (27/36-81/49 درصد) و قدرت کاهندگی آهن (114/0-173/0 جذب) بیشتری نسبت به نمونه­های استخراج شده به روش آنزیمی-فراصوت (20/23-83/38 درصد و 126/0-169/0 جذب) نشان دادند. نتایج همچنین نشان داد که هر دو پلی ساکارید قادر به امولسیون کردن روغن­های مورد مطالعه بودند. در این بین پلی ساکاریدهای استخراج شده به روش آب داغ بیشترین شاخص امولسیون کنندگی را در روغن­های آفتابگردان (93/34 درصد) و ذرت (49/30 درصد) داشتند. این در حالی است که پلی ساکاریدهای استخراج شده به روش آنزیمی-فراصوت در روغن کانولا شاخص امولسیون کنندگی بیشتری داشتند (82/38 درصد). نتایج مطالعه حاضر نشان داد، که پلی ساکارید فوکوئیدان استخراج شده دارای ویژگی­های زیست فعالی و عملکردی بوده و لذا می­تواند به عنوان جزء فعال در فرمولاسیون مکمل­های غذایی/داروئی و همچنین محصولات غذایی فراسودمند استفاده شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Zhang L, Liao W, Huang Y, Wen Y, Chu Y, Zhao C. Global seaweed farming and processing in the past 20 years. Food Production, Processing and Nutrition. 2022; 4: 23.
[2] El-Sheekh BM, Alwaleed EA, Kassem WMA, Saber H. Optimizing the fucoidan extraction using Box-Behnken Design and its potential bioactivity. International Journal of Biological Macromolecules. 2024; 277(3): 134490.
[3] Jayawardena TU, Nagahawatta DP, Fernando IPS, Kim YT, Kim JS, Kim WS, et al. A Review on Fucoidan Structure, Extraction Techniques, and Its Role as an Immunomodulatory Agent. Marine Drugs, 2022; 20(12), 755.
[4] Bak J, Yoo B. Effect of fucoidan on rheological properties of xanthan gum-guar gum mixtures. Food Bioscience, 2024; 59: 104200.
[5] Du B, Zhao Q, Cheng C, Wang H, Liu Y, Zhu F, et al. A critical review on extraction, characteristics, physicochemical activities, potential health benefits, and industrial applications of fucoidan. eFood. 2022; 3(4): e19.
[6] Hans N, Pattnaik F, Malik A, Naik S. Comparison of different green extraction techniques and their influence on chemical characteristics of sulfated polysaccharide (fucoidan) from Padina tetrastromatica and Turbinaria conoides. Algal Research. 2023; 74: 103199.
[7] Gan A, Baroutian S. Subcritical water extraction for recovery of phenolics and fucoidan from New Zealand Wakame (Undaria pinnatifida) seaweed. The Journal of Supercritical Fluids, 2022; 190: 105732.
[8] Rahimi F, Tabarsa M, Rezaei M. Effect of ultrasound-assisted extraction on antioxidant properties of water-soluble sulfated polysaccharides from Enteromorpha intestinalis. Journal of Fisheries Science and Technology. 2017; 5(4): 85-98. (In Persain).
[9] Gharanjic BM, Rohani K. Atlas of marine seaweed of the Persian Gulf and Oman sea beaches. Iranian Fisheries Organization. 2010. (In Persain).
[10] Yang C, Chung D, Shin IS, Lee HY, Kim JC, Lee YJ, et al. Effects of molecular weight and hydrolysis conditions on anticancer activity of fucoidans from sporophyll of Undaria pinnatifida. International Journal of Biological Macromolecules. 2008; 43(5): 433–437.
[11] Chen S, Chen H, Tian J, Wang J, Wang Y, Xing L. Enzymolysis-ultrasonic assisted extraction, chemical characteristics and bioactivities of polysaccharides from corn silk. Carbohydrate Polymers. 2014; 101: 332–341.
[12] Khajavi S, Tabarsa M, Gavlighi HA, Rezaei M. Relationship evaluation of molecular weight and antioxidant and alpha amylase inhibition properties of fucoidan and alginate from brown seaweed Padina pavonica in comparison with polysaccharides from Flixweed and Fennel. Journal of Fisheries Science and Technology. 2021; 10(1): 31-45. (In Persain).
[13] Shemami MR, Tabarsa M. Effect of acidic hydrolysis on RAW264.7 macrophage cells stimulation and antioxidant properties of galactofucan from plant Azolla filiculoides. Journal of Fisheries Science and Technology. 2021; 10(3): 355-369. (In Persain).
[14] Saravana PS, Cho YJ, Park YB, Woo, HC, Chun BS. Structural, antioxidant, and emulsifying activities of fucoidan from Saccharina japonica using pressurized liquid extraction. Carbohydrate Polymers. 2016; 153: 518–525.
[15] Huang CY, Wu SJ, Yang WN, Kuan AW, Chen CY. Antioxidant activities of crude extracts of fucoidan extracted from Sargassum glaucescens by a compressional-puffing-hydrothermal extraction process. Food Chemistry. 2016; 197: 1121–1129.
[16] Lim SJ, Aida WMW, Maskat MY, Mamot S, Ropien J, Mohd DM. Isolation and antioxidant capacity of fucoidan from selected Malaysian seaweeds. Food Hydrocolloids. 2014; 42(2): 280–288.
[17] Ale MT, Mikkelsen JD, Meyer A. Designed optimization of a single-step extraction of fucosecontaining sulfated polysaccharides from Sargassum sp. Journal of Applied Phycology. 2012; 24(4): 715–723.
[18] Easson MW, Condon B, Dien BS, Iten L, Slopek R, Yoshioka-Tarver M, et al. The application of ultrasound in the enzymatic hydrolysis of switchgrass. Applied Biochemistry and Biotechnology. 2011; 165: 1322–1331.
[19] Wu H, Zhu J, Diao W, Wang C. Ultrasound-assisted enzymatic extraction and antioxidant activity of polysaccharides from pumpkin (Cucurbita moschata). Carbohydrate Polymers. 2014; 113: 314–324.
[20] Vijayabaskar P, Vaseela N, Thirumaran G. Potential antibacterial and antioxidant properties of a sulfated polysaccharide from the brown marine algae Sargassum swartzii. Chinese Journal of Natural Medicines. 2012; 10(6): 421-428.
[21] Wang CY, Wu TC, Hsieh SL, Tsai YH, Yeh CW, Huang CY. Antioxidant activity and growth inhibition of human colon cancer cells by crude and purified fucoidan preparations extracted from Sargassum cristaefolium. Journal of Food and Drug Analysis. 2015; 23: 766-777.
[22] Borazjani NJ, Tabarsa M, You S, Rezaei M. Improved immunomodulatory and antioxidant properties of unrefined fucoidans from Sargassum angustifolium by hydrolysis. Journal of Food Science Technology. 2017; 54(12): 4016–4025.
[23] Palanisamy S, Vinosha M, Marudhupandi T, Rajasekar P, Prabhu NM. Isolation of fucoidan from Sargassum polycystum brown algae: Structural characterization, in vitro antioxidant and anticancer activity. International Journal of Biological Macromolecules. 2017; 102: 405–412.
[24] Wang J, Zhang Q, Zhang Z, Li Z. Antioxidant activity of sulfated polysaccharide fractions extracted from Laminaria japonica. International Journal of Biological Macromolecules. 2008; 42(2): 127–132.
[25] Peasura N, Laohakunjit N, Kerdchoechuen O, Wanlapa S. Characteristics and antioxidant of Ulva intestinalis sulphated polysaccharides extracted with different solvents. International Journal of Biological Macromolecules. 2015; 81: 912-919.
[26] Sun Y, Hou S, Song S, Zhang B, Ai C, Chen X, et al. Impact of acidic, water and alkaline extraction on structural features, antioxidant activities of Laminaria japonica polysaccharides. International Journal of Biological Macromolecules. 2018; 112: 985–995.
[27] Sun Y, Hou S, Song S, Zhang B, Ai C, Chen X, et al. Impact of acidic, water and alkaline extraction on structural features, antioxidant activities of Laminaria japonica polysaccharides. International Journal of Biological Macromolecules. 2018; 112, 985 – 995.
[28] Alboofetileh M, Rezaei M, Tabarsa M, Rittà M, Donalisio M, Mariatti F, et al. Effect of different non-conventional extraction methods on the antibacterial and antiviral activity of fucoidans extracted from Nizamuddinia zanardinii. International Journal of Biological Macromolecules. 2019; 124: 131–137.
[29] Alboofetileh M, Rezaei M, Tabarsa M, Cravotto G. Cellular antioxidant and emulsifying activities of fucoidan extracted from Nizamuddinia zanardinii using different green extraction methods. Journal of Food Processing and Preservation. 2022; 46(12): e17238.
[30] Freitas F, Alves VD, Carvalheira M, Costa N, Oliveira R, Reis MAM. Emulsifying behaviour and rheological properties of the extracellular polysaccharide produced by Pseudomonas oleovorans grown on glycerol byproduct. Carbohydrate Polymers. 2009; 78: 549–556.