بررسی خواص آنتی اکسیدانی و تاثیر عصاره اتانولی ریزجلبک Cyanothece sp. بر ساختار و فعالیت آنزیم کاتالاز

الموضوعات : Medicinal Plants

طاهره شهرکی ¹ , سمیه شهرکی ² , ملیحه خسروی ³ , ابوالقاسم مرادقلی ⁴

1 - بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی سیستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زابل، ایران
2 - استاد دانشگاه زابل
3 - بخش گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی سیستان. سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، زاهدان ، ایران
4 - بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی سیستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زابل، ایران

تاريخ الإرسال : 21 الثلاثاء , ذو الحجة, 1446 تاريخ التأكيد : 04 الجمعة , ربيع الثاني, 1447 تاريخ الإصدار : 18 الأحد , جمادى الأولى, 1447

الکلمات المفتاحية: عصاره گیری, ریزجلبک Cyanothece sp., آنزیم کاتالاز, آنتی اکسیدان ,

ملخص المقالة :

جلبک‌های دریایی حاوی ترکیبات مختلفی هستند که به عنوان آنتی‌اکسیدان عمل می‌کنند و به محافظت از سلول‌ها در برابر آسیب‌های اکسیداتیو کمک می‌کنند. در این تحقیق خواص آنتی اکسیدانی و تاثیر عصاره اتانولی ریزجلبک Cyanothece sp.  بر ساختار و فعالیت آنزیم کاتالاز کبد گاوی (CAT) با استفاده از روش های طیف سنجی UV-Vis، فلورسانس و دورنگ نمایی دورانی (CD) مورد ارزیابی قرار گرفت. ریزجلبک Cyanothece sp. در شهریور 1403 در رویشگاه طبیعی سواحل دریای عمان جمع آوری و عصاره آن با استفاده از روش ماسراسیون در حلال اتانول استخراج گردید. بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره اتانولی با استفاده از رادیکال آزاد DPPH انجام شد و نشان داد که ظرفیت آنتی اکسیدانی عصاره اتانولی (در غلظت 250 میکرو گرم بر لیتر) در زمان انکوباسیون 30 و 60 دقیقه به ترتیب 21/51 و 37/53% است. در مقایسه با آنتی اکسیدان استاندارد ویتامین c (درصد مهار پس از 30 و 60 دقیقه زمان انکوباسیون: 1/69 و 5/72%) ظرفیت آنتی اکسیدانی عصاره اتانولی قابل توجه بود. عصاره اتانولی توانست فعالیت کاتالیستی آنزیم کاتالاز را مهار کند بطوریکه در حضور غلظت 80  میکرو گرم بر لیتر عصاره، فعالیت آنزیم به 14/56% از فعالیت اولیه خود رسید. نتایج طیف­سنجی فلورسانس وجود برهم­کنش­های هیدروفوب بین آنزیم کاتالاز و ترکیبات موجود در عصاره اتانولی­ را تایید کرد و نشان داد که­ این ترکیبات می‌توانند نشر فلورسانس آنزیم را به کمک مکانیسم خاموش­سازی از نوع پویا خاموش نماید. طی فرایند برهمکنش میان عصاره و ترکیبات موجود در عصاره اتانولی، ساختار دوم کاتالاز تغییر کرد و مقادیر مارپیچ آلفا  و صفحات بتا کاهش یافت؛

المصادر:

[1] M. Mendili, A. Khadhri, Chlorophylls: The Verdant World of Photosynthetic Pigments, Microbial Colorants: Chemistry, Biosynthesis and Applications (2025) 223-239.
[2] R. Anburaj, K. Kathiresan, C. Prasannakumar, Exploring the depths: A comprehensive review of marine algae, RECENT TRENDS IN 176 (2024).
[3] N.G. Carr, B.A. Whitton, The biology of cyanobacteria, Univ of California Press1982.
[4] Q. Hu, M. Sommerfeld, E. Jarvis, M. Ghirardi, M. Posewitz, M. Seibert, A. Darzins, Microalgal triacylglycerols as feedstocks for biofuel production: perspectives and advances, The plant journal 54 (2008) 621-639.
[5] T.M. Mata, A.A. Martins, N.S. Caetano, Microalgae for biodiesel production and other applications: a review, Renewable and sustainable energy reviews 14 (2010) 217-232.
[6] D.M. Small, J.S. Coombes, N. Bennett, D.W. Johnson, G.C. Gobe, Oxidative stress, anti‐oxidant therapies and chronic kidney disease, Nephrology 17 (2012) 311-321.
[7] M.D. Jelic, A.D. Mandic, S.M. Maricic, B.U. Srdjenovic, Oxidative stress and its role in cancer, Journal of cancer research and therapeutics 17 (2021) 22-28.
[8] S. Soleimani, Antioxidant compounds with antioxidant properties in seaweed and their application in various industries, Journal of Plant Process and Function (2022) 77-98.
[9] W. Zhang, T. Negoro, K. Satoh, Y. Jiang, K. Hashimoto, H. Kikuchi, H. Nishikawa, T. Miyata, Y. Yamamoto, K. Nakano, Synergistic cytotoxic action of vitamin C and vitamin K3, Anticancer research 21 (2001) 3439-3444.
[10] K. Shahraki, S. Shahraki, Z.S. Nezami, H.S. Delarami, New acetohydrazide-based Schiff base complexes with the ability to enhance catalase activity, Inorganic Chemistry Communications 163 (2024) 112318.
[11] S. Shahraki, H.S. Delarami, Z. Razmara, A. Heidari, Tracking the binding site of anticancer drug fluxoridin with Fe-related proteins to achieve intelligent drug delivery, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 306 (2024) 123569.
[12] S. Shahraki, E. Dehghanian, K. Shahraki, Evaluation of anticancer capacity, catalase interactions, molecular docking, and antioxidant studies of some diamagnetic (Pd, Pt, and Zn) Schiff base complexes, Inorganica Chimica Acta 581 (2025) 122642.
[13] S. Shahraki, T. Shahraki, Investigation of antioxidant, anti-bacterial properties and binding to humanserum albumin in the Cressa cretica L. grown in the Sistan region, (2018).
[14] S. Shahraki, F. Shiri, H. Mansouri-Torshizi, J. Shahraki, Characterization of the interaction between a platinum (II) complex and human serum albumin: spectroscopic analysis and molecular docking, Journal of the Iranian Chemical Society 13 (2016) 723-731.
[15] D. Wu, J. Wang, D. Liu, Y. Zhang, X. Hu, Computational and spectroscopic analysis of interaction between food colorant citrus red 2 and human serum albumin, Scientific reports 9 (2019) 1-8.
[16] M.R. Eftink, C.A. Ghiron, Fluorescence quenching studies with proteins, Analytical biochemistry 114 (1981) 199-227.
[17] H. Kabeer, S. Hanif, A. Arsalan, S. Asmat, H. Younus, M. Shakir, Structural-dependent N, O-donor imine-appended Cu (II)/Zn (II) complexes: Synthesis, spectral, and in vitro pharmacological assessment, ACS omega 5 (2020) 1229-1245.
[18] H. Nouri, H. Mansouri-Torshizi, S. Shahraki, Exploring the functional changes and binding mechanism of bovine liver catalase in the presence of Schiff base complexes. Comprehensive spectroscopic studies, Journal of the Iranian Chemical Society 18 (2021) 3281-3294.
[19] R. Yekta, G. Dehghan, S. Rashtbari, N. Sheibani, A.A. Moosavi‐Movahedi, Activation of catalase by pioglitazone: Multiple spectroscopic methods combined with molecular docking studies, Journal of Molecular Recognition 30 (2017) e2648.
[20] A. Divsalar, M.J. Bagheri, A.A. Saboury, H. Mansoori-Torshizi, M. Amani, Investigation on the interaction of newly designed anticancer Pd (II) complexes with different aliphatic tails and human serum albumin, The journal of physical chemistry B 113 (2009) 14035-14042.
[21] F. He, J. Wan, S. Chu, X. Li, W. Zong, R. Liu, Toxic mechanism on phenanthrene-triggered cell apoptosis, genotoxicity, immunotoxicity and activity changes of immunity protein in Eisenia fetida: Combined analysis at cellular and molecular levels, Science of the Total Environment 819 (2022) 153167.
[22] R. Zhang, Q. Wu, R. Liu, Characterizing the binding interaction between ultrafine carbon black (UFCB) and catalase: electron microscopy and spectroscopic analysis, RSC advances 7 (2017) 42549-42558.
[23] C.A. de Haan, P.J. Rottier, Molecular interactions in the assembly of coronaviruses, Advances in virus research 64 (2005) 165-230.
[24] S. Shahraki, M.H. Majd, A. Heydari, Novel tetradentate Schiff base zinc (II) complex as a potential antioxidant and cancer chemotherapeutic agent: Insights from the photophysical and computational approach, Journal of Molecular Structure 1177 (2019) 536-544.
[25] C. He, M.H. Majd, F. Shiri, S. Shahraki, Palladium and platinum complexes of folic acid as new drug delivery systems for treatment of breast cancer cells, Journal of Molecular Structure 1229 (2021) 129806.
[26] S. Gurusamy, K. Krishnaveni, M. Sankarganesh, R.N. Asha, A. Mathavan, Synthesis, characterization, DNA interaction, BSA/HSA binding activities of VO (IV), Cu (II) and Zn (II) Schiff base complexes and its molecular docking with biomolecules, Journal of Molecular Liquids 345 (2022) 117045.
[27] I. Singh, V. Luxami, K. Paul, Spectroscopy and molecular docking approach for investigation on the binding of nocodazole to human serum albumin, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 235 (2020) 118289.
[28] J. Liu, J. Tian, W. He, J. Xie, Z. Hu, X. Chen, Spectrofluorimetric study of the binding of daphnetin to bovine serum albumin, Journal of pharmaceutical and biomedical analysis 35 (2004) 671-677.