ارزیابی خواص ضدباکتریایی پلی‌ساکارید سولفاته استخراج شده از جلبک سبز Ulva intestinalisو توانایی آن در مهار آنزیم پلی‌فنل اکسیداز میگوی سفید غربی (Litopenaeus vannamei)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 استاد گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانشیار گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

4 استادیار گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

10.22124/japb.2023.23295.1486

چکیده

پلی­ساکاریدهای دریایی ترکیبات طبیعی زیست­فعال با کاربردهای ارزشمند هستند. در مطالعه حاضر پلی­ساکارید سولفاته از جلبک سبز Ulva intestinalis با استفاده از حلال­های بر پایه آب استخراج و برخی از ویژگی‌های آن مانند گروه­های عاملی، فعالیت ضدباکتریایی و توانایی آن در مهار آنزیم پلی­فنل­اکسیداز میگوی سفید غربی مورد سنجش قرار گرفت. نتایج به دست آمده از طیف­سنجی مادون قرمز (FT-IR) وجود گروه­های عاملی حاوی سولفات را در پلی­ساکارید تایید کرد. پلی­ساکارید سولفاته در هر دو غلظت 25 و 50 میلی‌گرم در میلی‌لیتر در برابر 2 سویه باکتری گرم مثبت Micrococcus luteus و Staphylococcus aureus و 2 سویه باکتری گرم منفی Escherichia coli و Salmonella typhimurium فعالیت ضدباکتریایی نشان داد (05/0>P). همچنین این ترکیب با غلظت 5/1 درصد پس از گذشت 1 و 3 دقیقه به ترتیب با 03/63 و 74/48 درصد بالاترین توانایی را در بازدارندگی فعالیت آنزیم پلی­فنل اکسیداز میگوی سفید غربی نسبت به غلظت­های دیگر نشان داد (05/0>P). به طور کلی طبق نتایج مطالعه حاضر استفاده از پلی­ساکارید سولفاته به دست آمده از جلبک سبز U. intestinalis در صنعت فرآوری میگو پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Adachi K. and Hirata T. 2011. Blackening of crustaceans during storage: Mechanism and prevention. P: 110–118. In: Alasalvar C., Shahidi F., Miyashita K. and Wanasundara U. (Eds.). Handbook of Seafood Quality, Safety and Health Applications. Blackwell Publishing Ltd., USA. 576P. doi: 10.1002/9781444325546.ch9
Albuquerque I.R.L., Queiroz K.C.S., Alves L.G., Santos E.A., Leite E.L. and Rocha H.A.O. 2004.  Heterofucans from Dictyota menstrualis have anticoagulant activity. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 37: 167–171. doi: 10.1590/s0100-879x2004000200002
Gonzalez A., Basilio A. and Cabello A. 2001. Screening of antimicrobial activities in red, green and brown macroalgae from Gran Canaria (Canary Islands, Spain). International Journal of Food Microbiology, 4: 35–40. doi: 10.1007/s101230100006
Han F., Wang Y., Han Y., Zhao J., Han F., Song G. and Miao H. 2018. Effects of whole-grain rice and wheat on composition of gut microbiota and short-chain fatty acids in rats. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 66(25): 6326–6335. doi: 10.1021/acs.jafc.8b01891
Jannat-Alipour H., Rezaei M., Shabanpour B. and Tabarsa M. 2018. Effects of sulfated polysaccharides from green alga Ulva intestinalis on physicochemical properties and microstructure of silver carp surimi. Food Hydrocolloids, 74: 87–96. doi: 10.1016/j.foodhyd.2017.07.038
Jebeshingh S.E.J., Rosemary S., Elaiyaraja S., Sivaraman K., Lakshmikandan M., Murugan A. and Raja P. 2011. Potential antibacterial activity of selected green and red seaweed. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Sciences, 5(14): 1–7.
Karthikaidevi G., Manivannan K., Thirumaran G., Anantharaman P. and Balasubaramanianm T. 2009. Antibacterial properties of selected green seaweeds from vedalai coastal waters: Gulf of Mannar marine biosphere reserve. Global Journal of Pharmacology, 3: 107–112.
Khezri Ahmadabad M., Rezai M. and Zolfaghari M. 2016. Studying the possibility of using the extract of Enteromorpha intestinalis in order to control some food-borne pathogens. Journal of Food Science and Technology, 13(58): 81–91.
Kim J., Marshall M.R. and Wei C. 2000. Polyphenoloxidase. P: 271–315. In: Haard N.F. and Simpson B.K. (Eds.). Seafood Enzyme Utilization and Influence on Postharvest Seafood Quality. Marcel Dekker, USA. doi: 10.1201/9781482289916
Kolanjinathan K. and Stella D. 2009. Antibacterial activity of marine macro algae against human pathogens. Recent Research in Science and Technology, 1(1): 20–22.
Lahaye M. and Robic A. 2007. Structure and functional properties of Ulvan, a polysaccharide from green seaweeds. Biomacromolecules, 8(6): 24–30. doi: 10.1021/bm061185q
Li Y., Yang Z. and Li J. 2017. Shelf-life extension of Pacific white shrimp using algae extracts during refrigerated storage. Journal of the Science of Food and Agriculture, 97(1): 291–298. doi: 10.1002/jsfa.7730
Lu H., Gao Y., Shan H. and Lin Y. 2014. Preparation and antibacterial activity studies of degraded polysaccharide selenide from Enteromorpha prolifera. Carbohydrate Polymers, 107: 98–102. doi: 10.1016/j.carbpol.2014.02.045
Morelli A., Betti M., Puppi D. and Chiellini F. 2016. Design, preparation and characterization of ulvan based thermosensitive hydrogels. Carbohydrate Polymers, 136: 1108-1117. doi: 10.1016/j.carbpol.2015.09.068
Nasiri E., Moosavi-Nasab M., Shekarforoush S.S. and Golmakani M.T. 2014. The effects of Zataria multiflora on inhibition of polyphenoloxidase and melanosis formation in shrimp (Litopenaeus vannamei). Iranian Scientific Fisheries Journal, 23(3): 109–118. doi: 10.22092/ISFJ.2014.103556
Nirmal N.P. and Benjakul S. 2009. Effect of ferulic acid on inhibition of polyphenoloxidase and quality changes of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) during iced storage. Food Chemistry, 116: 323–331. doi: 10.1016/j.foodchem.2009.02.054
Nirmal N.P. and Benjakul S. 2011. Inhibitory effect of mimosine on polyphenoloxidase from cephalothoraxes of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59(18): 10256–10260. doi: 10.1021/jf201603k
Otero P., Carpena M., Garcia-Oliveira P., Echave J., Soria-Lopez A., Garcia-Perez P., Fraga-Corral M., Cao H., Nie S., Xiao J. and Simal-Gandara J. 2023. Seaweed polysaccharides: Emerging extraction technologies, chemical modifications and bioactive properties. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 63(13): 1901–1929. doi: 10.1080/10408398.2021.1969534
Pengzhan Y., Quanbin Z., Ning L., Zuhong X., Yanmei W. and Zhien L. 2003. Polysaccharides from Ulva pertusa (Chlorophyta) and preliminary studies on their antihyperlipidemia activity. Journal of Applied Phycology, 15: 21–27. doi: 10.1023/A:1022997622334
Pinteus S., Alves C., Monteiro H., Araujo E., Horta A. and Pedrosa R. 2015. Asparagopsis armata and Sphaerococcus coronopifolius as a natural source of antimicrobial compounds. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 31: 445–451. doi: 10.1007/s11274-015-1797-2
Pratoomthai B., Songtavisin T., Gangnonngiw W. and Wongprasert K. 2018. In vitro inhibitory effect of sulfated galactans isolated from red alga Gracilaria fisheri on melanogenesis in B16F10 melanoma cells. Journal of Applied Phycology, 30(4): 2611–2618. doi: 10.1007/s10811-018-1469-3
Rodrigues J.A.G., Vanderlei E.S.O., Bessa E.F., Magalhaes F.A., Paula R.C.M., Lima V. and Benevides N.M.B. 2011. Anticoagulant activity of a sulfated polysaccharide isolated from the green seaweed Caulerpa cupressoides. Brazilian Archives of Biology and Technology, 54(4): 691–700. doi: 10.1590/S1516-89132011000400007
Sharifian S. and Shahbanpour B. 2021. Antioxidant properties and Vannamei shrimp (Litopenaeus vannamei) polyphenoloxidase inhibitory activity of different brown seaweeds extracts. Iranian Scientific Fisheries Journal, 30(2): 23–33.
Srikong W., Bovornreungroj N., Mittraparparthorn P. and Bovornreungroj P. 2017. Antibacterial and antioxidant activities of differential solvent extractions from the green seaweed Ulva intestinalis. Science Asia, 43: 88–95. doi: 10.2306/scienceasia1513-1874.2017.43.088
Taskin E., Ozturk M. and Kurt O. 2007. Antibacterial activities of some marine algae from the Aegean Sea (Turkey). African Journal of Biotechnology, 6(24): 2746–2751.
Wang L., Cui Y.R., Yang H.W., Lee H.G., Ko J.Y. and Jeon Y.J. 2019. A mixture of seaweed extracts and glycosaminoglycans from sea squirts inhibits α-MSH-induced melanogenesis in B16F10 melanoma cells. Fisheries and Aquatic Sciences, 22: 1–8. doi: 10.1186/s41240-019-0126-3
Yu P. and Sun H. 2014. Purification of a fucoidan from kelp polysaccharide and its inhibitory kinetics for tyrosinase. Carbohydrate Polymers, 99: 278–283. doi: 10.1016/j.carbpol.2013.08.033
Zargari A., Mazandarani M. and Hoseini S.M. 2018. Effects of safflower (Carthamus tinctorius) extract on serum antibacterial activity of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) against Aeromonas hydrophila, Streptococcus iniae and Yersinia ruckeri. International Journal of Aquatic Biology, 6: 1–7. doi: 10.22034/ijab.v6i1.392