خواص ضدمیکروبی و ضدالتهابی زهر زنبورعسل فراوری شده با پرتو گاما

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده کشاورزی هسته ای، کرج، ایران

2 گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

10.22034/aej.2022.362124.2884

چکیده

پرتوتابی گاما روشی برای حذف ترکیبات آلرژن زهر زنبورعسل است. مطالعه خواص ضدمیکروبی و ضدالتهابی زهر زنبورعسل فراوری شده با پرتو گاما هدف این مطالعه است. نمونه‌های زهر با دزهای 0، 2، 4، 6 و 8 کیلوگری گاما پرتوتابی شد. برای تعیین خواص ضدمیکروبی زهر از روش انتشار از چاهک استفاده شد و قطر هاله ممانعت از رشد قارچ و باکتری در اطراف چاهک‌ها اندازه‌گیری شد. برای مطالعه اثرات ضدالتهابی زهرزنبور عسل، از مدل ایجاد التهاب پنجه پای موش صحرایی با تزریق فرمالین 2/5 درصد استفاده شد. برای سنجش اینترلوکین-6 و -10 از 24 سر موش در 6 گروه با 4 تکرار استفاده شد. برای این منظور مقدار 1 میلی‌گرم زهر پرتوفراوری شده به ازای هر کیلوگرم وزن بدن به‌صورت تزریق داخل صفاقی به موش‌ها تزریق شد و پس از 2، 4 و 6 ساعت، خونگیری از قلب و جداسازی سرم خون انجام شد. نمونه‌های طحال جهت استخراج RNA و انجام آزمایشات بیان ژن اینترلوکین 6 و 10 و اینترفرون گاما جدا شد. داده‌های آزمایشی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با استفاده از نرم‌افزار آماری SAS آنالیز شد. پرتوتابی زهر زنبور عسل، تأثیری بر خواص ضدمیکروبی زهرزنبورعسل نداشت (0/05<P). در طول 6، 48 و 72 ساعت پس از تزریق، کاهش قابل توجه در بیان ژن اینترلوکین-6 و -10 بافت طحال در دزهای 4 و 6 و 8 کیلوگری زهر زنبور پرتوتابی شده در مقایسه با گروه شاهد و دز 2 کیلوگری مشاهده شد (0/05>P). کاهش قابل توجه در بیان ژن اینترلوکین-6 و -10 بافت طحال در تمامی تیمارها در زمان 72 ساعت در مقایسه با زمان 48 و 6 ساعت پس از تزریق مشاهده شد (0/05>P). طبق نتایج تست الایزا غلظت اینترلوکین-6 و -10 سرم خون در تیمارهای مختلف زهر خام و پرتوفراوری شده با دزهای 2، 4 و 6 کیلوگری تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد (0/05<P). ولی دز 8 کیلوگری سبب افزایش اینترلوکین-6 سرم خون شد (0/05>P). از دز 6 کیلوگری پرتو گاما بدون اثرات منفی بر ویژگی‌های زهر زنبورعسل می‌توان برای پرتوفراوری زهر زنبور عسل استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Antimicrobial and anti-inflammatory properties of gamma irradiated honey bee venom

نویسندگان [English]

  • Parvin Shawrang 1
  • Fatemeh Abbasi 1
  • Farahnaz Motamedi sede 1
  • Maryam Sadeghi 2
1 Nuclear Agriculture Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, Karaj, Iran
2 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

This study was done to assess the antimicrobial and anti-inflammatory effect of raw and irradiated bee venom. Bee venom samples were irradiated at doses of 0, 2, 4, 6 and 8 kGy using gamma irradiator. Antimicrobial characteristic of raw and irradiated venom was determined using well diffusion assay. 300 µl of sample was poured in well and diameter of the clear zone of inhibition of growth for the bacteria and fungi was measured. Anti-inflammatory effect of venom was assessed using injection of formalin 2.5% in paw of rats. 24 rats was assigned to 6 treatments and 4 replicates for measurement of IL-6 and IL-10 in blood of rats. Raw and irradiated venom were injected to rats at a dose of 1mg/kg BW and blood sample was taken after 2, 4 and 6h, then serum was separated. Spleen was removed and hold in liquid nitrogen until gene expression analysis of IL-6 and IL-10. Data were analyzed based on randomized complete block design using SAS software. Irradiation of bee venom had no negative effect on antimicrobial and anti-inflammatory characteristics (P>0.05). IL-6 and IL-10 gene expression in spleen samples in rats taken 6, 48 and 72h post injection down regulated for venom irradiated doses of 4, 6 and 8 kGy compared with the control and dose of 2 kGy (P<0.05). Also, IL-6 and IL-10 gene expression down regulated in spleen samples of rats taken after 72h as compared with those taken 6 and 48h (P<0.05). There were no differ among serum levels of IL-6 and IL-10 in raw venom and irradiated at doses of 2, 4 and 6 kGy (P>0.05), but serum level of IL-6 increased (P<0.05) in those received 8 kGy irradiated venom compared with the control and other treatments. Based on the results of this study, gamma irradiation at dose of 6 kGy could applicable for honey bee venom processing without negative effects on positive venom characteristics.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antimicrobial properties
  • Gamma irradiation
  • Gene expression
  • Honey bee venom
  • Interleukin

مراجع

  1. Babaie, M., Ghaem panah, A., Mehrabi, Z., Mollaei, A. and Khalilifard Borojeni, S., 2020. Partial Purification and Characterization of Antimicrobial Effects from Snake (Echis carinatus), Scorpion (Mesosobuthus epues) and Bee (Apis mellifera) venoms. Iranian Journal of Medical Microbiology. 14(5): 460-477.
  2. Calixto, M.C.M., Trichês, K. and Calixto, J.B., 2003. Analysis of the inflammatory response in the rat paw caused by the venom of Apis melifera Inflamm. Res. 52: 132-139.
  3. Casare, M.S., Spencer, P., Campos, L.A. and Nascimento, N., 2006. Study of gamma radiation effects on crotamine and crotoxin. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 269: 571-577.
  4. Cherniack, E.P. and Govorushko, S., 2018. To bee or not to bee: The potential efficacy and safety of bee venom acupuncture in humans. Toxcon. 154: 74-78.
  5. Costa, H., Boni-Mitake, M., Souza, C.F. and Rogero, J.R., 1999. Effects of gamma radiation on bee venom: preliminary studies. VII General Congress on Nuclear Energy, Belo Horizonte, MG, Brazil.
  6. Dantas, C.G., Nunes, T.L.G.M., Nunes, T.L.G.M., Paixao, A.O.D., Reis, F.P., Waldecy, D.L., Junior, W.D.L.J., Cardoso, J.C., Gramacho, K.P., Gomes, M.Z., 2014. Pharmacological evaluation of bee venom and melittin. Revista Brasileira de Farmacognosia. 24(1): 67-72.
  7. Guha, S., Ferrie, R.P., Ghimire, , Ventura, C.R., Wu, E.,  Sun, L.,  Kim, S.Y., Wiedman, G.R., Hristova, K. and Wimley, W.C., 2021. Applications and evolution of melittin, the quintessential membrane active peptide. Biochemical Pharmacology. 193: 114769.
  8. Hendra, R., Ahmad, S., Sukari, A., Yunus Shukor, M. and Oskoueian, E., 2011. Flavonoid Analyses and Antimicrobial Activity of Various Parts of Phaleria macrocarpa (Scheff.) Boerl Fruit. International Journal of Molecular Sciences. 12: 3422-3431.
  9. Jang, H.S., Kim, S.K., Han, J., Ahn, H.J., Bae, H. and Min, B.I., 2005. Effects of bee venom on the
    pro-inflammatory responses in RAW264.7macrophage cell line. Journal of Ethnopharmacology. 99: 157-160.
  10. Kang, Y.M., Chung, K.S., Kook, I.H., Kook, Y.B., Bae, H., Lee, M. and An, H.J., 2018. Inhibitory effects of bee venom on mast cell-mediated allergic inflammatory responses. International Journal of Molecular Medicine. 41: 3717- 3726.
  11. Livak, K.J.T.D., 2001. Schmittgen, Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2- ΔΔCT method. Methods. 25: 402-408.
  12. Maitip, J., Mookhploy, W., Khorndork, S. and Chantawannakul, P., 2021. Comparative Study of Antimicrobial Properties of Bee Venom Extracts and Melittins of Honey Bees. Antibiotics. 10(12): 1503.
  13. Muller, J.A.I., Moslaves, I.S.B., Oliveira, E.J.T., Portugal, L.C., Oliveira, R.J., Mortari, M.R. and Toffoli-Kadri, M.C., 2021. Pro-inflammatory response induced by the venom of Parachartergus fraternus Toxicon. 190: 11-19.
  14. Nevalainen, T.J., Graham, G.G. and Scott, K.F., 2008. Antibacterial actions of secreted phospholipases A2. Biochimica et Biophysica Acta. 1781: 1-9.
  15. Palm, N.W., Rosenstein, R.K., Yu, S., Schenten, D.D., Florsheim, E. and Medzhitov, R., 2013. Bee Venom Phospholipase A2 Induces a Primary Type 2 Response that Is Dependent on the Receptor ST2 and Confers Protective Immunity. Immunity. 39: 976-985.
  16. Seddighfar, M., Mirghazanfari, S.M. and Dadpay, M., 2020. Analgesic and anti-inflammatory properties of hydroalcoholic extracts of Malva sylvestris, Carum carvi or Medicago sativa, and their combination in a rat model. Journal of Integrative Medicine. 18(2): 181-188.
  17. Samy, E.M., Shaaban, E.A., Kenawy, S.A., Elfattah, M.A.A. and Salama, W.H., 2018. The impact of low doses of gamma radiation on Echis coloratus venom and its fractions. Radiation Physics and Chemistry. 150: 145-150.
  18. Shapouri Moghaddam, A., Mohammadian, S., Vazini, H., Taghadosi, M., Esmaeili, S.A., Mardani, F., Seifi, B., Mohammadi, A., Tavakol Afshar, J. and Sahebkar, A.H., 2018. Macrophage plasticity, polarization and function in health and disease. Journal of Cellular Physiology. 233(9): 6425-6440.
  19. Sobral, F., Sampaio, A., Falcão, S., Queiroz, M.J.R.P., Calhelha, R.C., Vilas-Boas, M. and Ferreira, I.C.F.R., 2016. Chemical characterization, antioxidant, anti-inflammatory and cytotoxic properties of bee venom collected in Northeast Portugal. Food and Chemical Toxicology. 94: 172-177.
  20. Sonmez, E., Kekecoglu, M., Bozdeveci, A. and Karaoglu, S.A., 2022. Chemical profiling and antimicrobial effect of Anatolian honey bee venom. Toxicon. 213: 1-6.
  21. Tang, Y., Dong, W. and Kong, T., 2010. Effects of heating on the immunogenicity and biological toxicity of Deinagkistrodon acutus venom and its fractions. Toxicon. 56: 45-54.
  22. Teixeira, C., Cury, Y., Moreira, V., Picolo, G. and Chaves, F., 2009. Inflammation induced by Bothrops asper Toxicon. 54: 988-997.
  23. Zamuner, S.R., Zuliania, J.P., Fernandes, C.M., Gutierrezb, J.M. and Teixeira, C.D.F.P., 2005. Inflammation induced by Bothrops asper venom: release of proinflammatory cytokines and eicosanoids, and role of adhesion molecules in leukocyte infiltration. Toxicon. 46: 806-813.
  24. Zoccal, K.F., Bitencourt, C.S., Sorgi, C.A., Bordon, K.C.F., Sampaio, S.V., Arantes, E.C. and Faccioli, L.H., 2013. Ts6 and Ts2 from Tityus serrulatus venom induce inflammation by mechanisms dependent on lipid mediators and cytokine production. Toxicon. 61: 1-10.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 15، شماره 3
آبان 1402
صفحه 321-328

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار