بهینه‌سازی استخراج ترکیبات زیست‌فعال کلروفیل و پلی‌ساکارید از جلبک انترومورفا اینتستینالیس دریای خزر
الموضوعات : Microbial Biotechnologyسمیه رهایی 1 , رشید علیجانی اردشیر 2 , فاطمه رزاقی شانی 3
1 - گروه زيست فناوري ميكروبي، دانشكده زيست فناوري، دانشگاه تخصصي فناوري‌هاي نوين آمل، آمل، ايران.
2 - استادیار، گروه زیست شناسی دریا، واحد آمل، دانشگاه فن آوری و نوین آمل، آمل، ایران.
3 - گروه زيست فناوري ميكروبي، دانشكده زيست فناوري، دانشگاه تخصصي فناوري‌هاي نوين آمل، آمل، ايران.
الکلمات المفتاحية: جلبک, پلی ساکاریدها, طرح مرکب مرکزی, کلروفیل, حلال ها.,
ملخص المقالة :
سابقه و هدف: جلبک‌ها‌‌‌‌‌‌ی سبز به عنوان منبع غنی از رنگدانه‌ها و پلی‌ساکارید‌ها‌‌‌‌‌‌ی زیست‌فعال با اهمیت اقتصادی و کاربردهای درمانی شناخته می‌‌شوند. نظر به فراوانی جلبک سبز انترومورفا اینتستینالیس (Enteromorpha intestinalis) در سواحل دریای خزر، هدف از این پژوهش بررسی بازده استخراج پلی‌ساکارید و شرایط بهینه استخراج کلروفیل می باشد.
مواد و روش‌ها: : بعد از جمع‌آوری جلبک از سواحل دریا در فصل پاییز و شستشوی آن، نمونه‌ها در آون خشک گردید و سپس از اتانول به عنوان حلال به منظور استخراج کلروفیل استفاده شد و شرايط بهينه استخراج كلروفيل به روش سطح-پاسخ (CCD) با استفاده از نرم افزار Design-Expert v 12 و متغيرهاي غلظت حلال (96-70%)، زمان (120-60دقیقه) و دماي استخراج (70-30 درجه سلسیوس) تعیین شد. به منظور استخراج پلی‌ساکارید، بعد از خشک کردن نمونه و غوطه‌ورسازي آن در اتانول، از حلال‌های آب، هیدروکسید سدیم و اسید کلریدریک استفاده شد.
یافته‌ها: روش سطح-پاسخ نشان داد که مقدار بهینه برای حداكثر ميزان استخراج كلروفيل به ترتیب غلظت حلال اتانول 96%، دماي استخراج 61 درجه سلسیوس و مدت زمان استخراج 84 دقيقه بوده است. بیشترین میزان بازده استخراج پلی‌ساکارید (82%) از این جلبک سبز با استفاده از حلال اسید کلریدریک و بعد از گذشت 24 ساعت بدست آمد.
نتیجه‌گیری: این مطالعه به طور کلی نشان داد که جلبک سبز انترومورفا اینتستینالیس از پتانسیل مناسبی جهت استحصال رنگدانه كلروفيل و پلی‌ساکارید برخوردار مي‌باشد.
1. Adzitey F, Ekli R, Aduah M. Incidence and antibiotic susceptibility of Staphylococcus aureus isolated from ready-to-eat meats in the environs of Bolgatanga Municipality of Ghana. Cogent Environmental Science. 2020;6(1):1791463.
2. Alhumaid S, Al Mutair A, Al Alawi Z, Alzahrani AJ, Tobaiqy M, Alresasi AM, Bu-Shehab I, Al-Hadary I, Alhmeed N, Alismail M. Antimicrobial susceptibility of gram-positive and gram-negative bacteria: a 5-year retrospective analysis at a multi-hospital healthcare system in Saudi Arabia. Annals of clinical microbiology and antimicrobials. 2021;20(1):43.
3. Patel AK, Vadrale AP, Singhania RR, Michaud P, Pandey A, Chen S-J, Chen C-W, Dong C-D. Algal polysaccharides: current status and future prospects. Phytochemistry Reviews. 2023;22(4):1167-96.
4. García-Vaquero M, Rajauria G, O'Doherty JV, Sweeney T. Polysaccharides from macroalgae: Recent advances, innovative technologies and challenges in extraction and purification. Food research international. 2017;99:1011-20.
5. Zarrin V, Taherizadeh M, Tanideh N, Talaei-Khozani T. The effetct of Sargassum muticum hot water and ethanolic extracts on intestinal microbiota in obese male rats. Journal of microbial world. 2022; 15(2): 134-146.
6. Alijani Ardeshir R, Owrang M. The synergistic effect of sulfated polysaccharides of green algae with antibiotics on quorum sensing and biofilm formation in Pseudomonas aeruginosa. Journal of Microbial Biology. 2024;13(50):27-40.
7. Jafari M, Babaie SH, Motamedi A, Anvar SAA, Nowruzi B, Sprirulina: A healthy green sun woth bioactive properties. Journal of microbial world. 2021; 13(4): 322-348.
8. Khazaei M, Ardeshir RA. Protective effects of sulfated polysaccharides from Enteromorpha intestinalis on oxidative stress, liver iron overload and Ferroptosis in Zebra fish exposed to ethanol. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2024;181:117715.
79. Carpena M, Caleja C, Pereira E, Pereira C, Ćirić A, Soković M, Soria-Lopez A, Fraga-Corral M, Simal-Gandara J, Ferreira IC. Red seaweeds as a source of nutrients and bioactive compounds: Optimization of the extraction. Chemosensors. 2021;9(6):132.
10. Toan TQ, Phong TD, Tien DD, Linh NM, Mai Anh NT, Hong Minh PT, Duy LX, Nghi DH, Pham Thi HH, Nhut PT. Optimization of microwave-assisted extraction of phlorotannin from Sargassum swartzii (Turn.) C. Ag. with ethanol/water. Natural Product Communications. 2021;16(2):1934578X21996184.
11. Zhu X, Healy L, Wanigasekara J, Zhao M, Padamati RB, Karuppusamy S, Curtin JF, Sivagnanam SP, Rai DK, Sun D-W. Characterisation of laminarin extracted from brown seaweed Laminaria digitata, using optimized ultrasound-and ultrafiltration-assisted extraction method. Algal Research. 2023;75:103277.
12. Eliuz E, Börekçi NS, Ayas D. The antimicrobial activity of Enteromorpha sp. methanolic extract and gelatin film solution against on some pathogens. Marine Science and Technology Bulletin. 2019;8(2):58-63.
13. Ghanbarzadeh M, Moazami N, Mirdamadi S, Shahavi MH, Moshaei MR, Kiadeh SGH. A study on some phytochemicals in Arthrospira platensis MGH-1 fortified with calcium and magnesium. Phycologia. 2024;63(4):390-8.
14. Gebreyohannes AY, Mazzei R, Poerio T, Aimar P, Vankelecom IF, Giorno L. Pectinases immobilization on magnetic nanoparticles and their anti-fouling performance in a biocatalytic membrane reactor. RSC Advances. 2016;6(101):98737-47.
15. Cvitković D, Dragović-Uzelac V, Dobrinčić A, Čož-Rakovac R, Balbino S. The effect of solvent and extraction method on the recovery of lipid fraction from Adriatic Sea macroalgae. Algal research. 2021;56:102291.
16. Varaprasad D, Raga Sudha N, Nazaneen Parveen S, Chandrasekhar T. Effect of various solvents on chlorophyll and carotenoid extraction in green algae: Chlamydomonas reinhardtii and Chlorella vulgaris. Annals of Plant and Soil Research. 2019;21(4):341-5.
17. Wasmund N, Topp I, Schories D. Optimising the storage and extraction of chlorophyll samples. Oceanologia. 2006;48(1).
18. Hethzerington S, Smillie R, Hallam N. In vivo Changes in Chloroplast ThylakoidMembrane Activity during Viable and Non-viable Dehydration of a Drought-tolerant Plant, Borya nitida. Functional Plant Biology. 1982;9(5):611-21.
19. Zulqarnain A, Durrani AI, Saleem H, Rubab S. Development of an ultrasonic-assisted extraction technique for the extraction of natural coloring substance chlorophyll from leaves of carica papaya. Journal of Oleo Science. 2021;70(10):1367-72.
20. Humphrey A. Chlorophyll as a color and functional ingredient. Journal of food science. 2004;69(5):C422-C5.
21. Jespersen A. Measurements of chlorophyll a from phytoplankton using ethanol as extraction solvent. Arch Hydrobiol. 1987;109:445-54.
