ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی و ضد باکتریایی پروتیئن های همولنف میگوی رودخانه ای شرق (Macrobrachium nipponenes)

نوع مقاله : زیست شناسی (جانوری)

نویسندگان

1 گروه بیولوژی دریا ، واحد لاهیجان ، دانشگاه آزاد اسلامی ، لاهیجان،ایران، صندوق پستی 1616

2 بخش شیلات، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران، صندوق پستی: 3394-41635

چکیده

امروزه با توجه به اهمیت آنتی ­اکسیدان­ های طبیعی در پیشگیری از بیماری­ های قلبی و عروقی و نیز سرطان­ ها، گرایش به استفاده از ترکیبات طبیعی زیست فعال افزایش یافته است. این تحقیق، بر روی 220 عدد میگو  رودخانه ­ای شرق جمع ­آوری شده طی بهار سال 1394 از آب­ های دریای خزر صورت گرفت. جمع ­آوری همولنف از جنس­ های نر و ماده به صورت مجزا به ­کمک سرنگ انسولین از ناحیه شکمی انجام شد. پس از جداسازی پروتئین ­ها، فعالیت ضدباکتریایی آن­ ها به ­روش انتشار چاهک در آگار بر روی 5 سویه باکتریایی مورد  بررسی قرار گرفت. هم ­چنین خواص آنتی ­اکسیدانی آن  نیز به روش ­های مهار رادیکال­ های DPPH، هیدروکسیل، پراکسید هیدروژن و قدرت احیاکنندگی اندازه ­گیری گردید. بیش ­ترین و کم ­ترین هاله بازدارندگی با قطرهای 0/2±18/27 و 0/14±10 میلی­ متر در کشت باکتری ­های   Vibrio cholerae ogava و Escherichia coli مشاهده شد. اثر ضدباکتریایی همولنف بر علیه سویه­ های باکتری­ های مورد مطالعه اختلاف معنی­ داری را نشان دادند (0/05>p). بیش ­ترین فعالیت مهاری رادیکال ­ها ی  DPPH، هیدروکسیل و نیز قدرت کاهندگی برای همولنف جنس نر در غلظت 100 میکروگرم بر میلی ­لیتر به ­ترتیب برابر با 88/2، 57/6 و 29/2 درصد به ­دست آمد و کم ­ترین فعالیت مهاری رادیکال­ های آزاد در همولنف جنس ماده ثیت گردید به ­طوری­ که اختلاف معنی ­داری در میزان فعالیت مهاری  DPPH و قدرت کاهندگی در دو جنس نر و ماده با یکدیگر مشاهده شد (0/05>p). نتایج تحقیق حاضر نشان داد که پروتئین ­های همولنف از توانایی مهار رادیکالی و  آنتی ­باکتریایی مناسبی برخوردارند و در صورت کار آزمایی بالینی می ­تواند جهت مصارف دارویی و مکمل غذایی مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of antioxidant and antibacterial activities of hemolymph proteins from oriental river prawn (Macrobrachium nipponense )

نویسندگان [English]

  • Katayoon Karimzadeh 1
  • Asgar Zahmatkesh 2
1 Department of Marine Biology, Lahijan Branch, Islamic Azad University, Lahijan, Iran
2 Aquaculture Department, Gilan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Rasht, Iran
چکیده [English]

Recently the use of natural bioactive compounds have been increased due to the importance of them in the prevention of cardiovascular diseases as well as cancers. This study, was carried out on 220 prawn samples which collected from the Caspian Sea in spring 2015. The hemolymph of both genders of prawn separately collected from the abdomen using insulin syringe. After extraction of proteins, anti-bacterial activity of them were evaluated by the Agar disc Diffusion method against the five different bacteria. In addition antioxidant properties of hemolymph were measured with some antioxidant indexes such as radicals scavenging DPPH, hydroxyl, hydrogen peroxide and reducing power.
Highest and lowest inhibition zone diameters 18.27 ± 0.2 and 10 ±0.14 mm against Vibrio cholera and Escherichia coli, respectively. The prawn hemolymph proteins showed significant bactericidal effect against the bacteria (p<0.05). The highest inhibitory activities of DPPH radical, hydroxyl radical and reducing power were recorded 88.2% 57.6% and 29.2% respectively at concentration of 100 µg/ml  in male hemolymph. There was significant difference in the inhibitory activities in DPPH scavenge ring and reducing power   among genders (p<0.05). The results showed that the prawn hemolymph proteins have bactericidal potential as well as anti-radical scavenging .So it can be used for medical purposes, food supplements after the clinical experiment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hemolymph
  • Disc diffusion
  • Radical DPPH
  • Reduction power

مراجع

  1. علاف­ نویریان، ح.؛ خوش­ خلق، م.ج. و موسی­ پورشاجانی، م.، 1393. اثر سطوح مختلف چربی بر عوامل رشد و ترکیبات لاشه میگوی رودخانه ­ای شرق Macrobrachium nipponense (De Haan,1984)  در مرحله جوانی. فصلنامه علمی پژوهشی محیط زیست جانوری. سال 6، شماره 2، صفحات 97 تا 104.
    1. Anbuchezhian, R.M.; Ravichandran, S.; Rameshkumar, G. and Ajithkumar, T.T., 2009. Influence of crab haemolymph on clinical pathogens. Advances in Biological Research. Vol. 3, No. 3-4, pp: 104-109.
    2. Baure, A.W.; Kirby, W.M.M.; Sherris, M.J.C. and Turck, M., 1996. Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disc method. American Journal of Clinical Pathology. Vol. 45, pp: 493-449.
    3. Bradford, M.M., 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry. Vol. 72, pp:  248-254.
    4. Chisholm, J.R.S. and Smith, V.J., 1992 .Antibacterial activity in the haemocytes of the shore crab, Carcinus maenas. Journal of the Marine Biological Association UK. Vol. 72, pp: 529-542.
    5. Chodsang, S.; Benjakul, S.; Visessanguan, W.; Hara, K.; Yoshida, A. and Liang, X., 2012. Low molecular weight trypsin from hepatopancreas of freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii): characteristics & biochemical properties. Journal of Food Chemistry. Vol. 134, pp: 351-358.
    6. Chung,S.K.; Osawa, T. and Kawakishi, S., 1997. Hydroxyl radical-scavenging effects of spices and scavengers from brown mustard (Brassica nigra). Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. Vol. 61, pp: 118-123.
    7. De'Grave, S. and Ghane, A., 2006. The establishment of the Oriental River Prawn, Macrobrachium nipponense (de
      Haan, 1849) in Anzali Lagoon, Iran. Aquatic Invasions.
      Vol. 1, No. 4, pp:  204-208.
    8. Gismondi, E.; Beisel, J.N. and Cossu-Leguille, C., 2012a. Influence of gender and season on reduced glutathione concentration and energy reserves of Gammarus roeseli. Environmental Research. Vol. 118, pp: 47-52.
    9. Govindarajan, R.; Rastogi, S.; Vijayakumar, M.; Shirwaikar, A. and Rawat, A.K.S., 2003. Studies on the Antioxidant Activities of Desmodium gangeticum. Biological and Pharmaceutical Bulletin. Vol. 26, pp: 1424-1427.
    10. Govindarajalu, J.; Anand, M.; Chelladurai, G. and Kumaraguru, A., 2016. Bioactive potential of some economically important marine gastropods along the Gulf of Manner region, southeast coast of India, Journal of Coastal Life Medicine. Vol. 4, No. 8, pp: 608-611.
    11. Hajirasouli, M. and Pazooki, J., 2014. Antimicrobial potential of haemolymph and hepatopancreas of portunussegnis crabs. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. Vol. 6, No. 8, pp: 601-603.
    12. Hoq, M.I.; Seraj, M.U. and Chowdthury, S., 2003. Isolation and characterisation of antimicrobial peptides from the mud crab Scylla serrate. Pakistan Journal of Biological Science. Vol. 6, pp: 1345-1353.
    13. Kim, J.K.; Kraemer, G.P.; Neefus, C.; DChung. I.K. and Yarish, C., 2007. Development and biologicalactivities of marine derived bioactive peptides. Review J Functional Foods. Vol. 2, No. 1, pp: 1-9.
    14. Kiran, N.; Siddiqui, G.; Khan, A.N.; Ibrar, K. and Tushar, P., 2014. Extraction and screening of bioactive compounds with antimicrobial properties from selected species of mollusc and crustacean. Journal of Clinical Cell Immunology. Vol. 5, pp: 1-5.
    15. Maharani, V.; Sivasankar, P.; Sundaramanickam, A.; Vijayalakshmi, S. and Balasubramanian, T., 2013. Antimicrobial and Antioxidant Effect of Hemolymph Protein from Spider Crab (Doclea cravis, Rathbun, 1925) Inventi Rapid: Pharmaceutical Biotechnology and Microbiology. Vol. 1, No. 2, pp: 1-5.
    16. Ponnusamy, K.; Kamala, K.; Munilkumar, S. and Pa, A.K., 2016. Antioxidant Properties from Tissue Extract of Cephalopods around Madras Atomic Power Station, Kalpakkam Coast. International Journal of Pharmaceutical Research and Health Sciences. Vol. 4, No. 2, pp: 1086-1091.
    17. Prieto, P; Pineda, M. and Aguilar, M., 1999. Spectrophotometric quantitation of antioxidant capacity through the formation of a phosphomolybdenum complex, specific application to the determination of vitamin E. Analytical Biochemistry. Vol. 269, pp: 337-341.
    18. Priya, E.R.; Kohilam, R. and Ravichandran S., 2015. Antimicrobial Activity from the Hem lymph of the Hermit Crab Clibanarius clibanarius (Herbst 1791). World Journal of Fish and Marine Science. Vol. 7, No. 4, pp: 263-267.
    19. Rameshkurmar,G.S.;Ravichandran,M.; Kaliyavarathan, G. and Ajithkumar, T.T., 2009. Antimicrobial peptide from the crab, Thalamitacrenata(Latreille, 1829). World Journal of Fish and Marine Science. Vol. 1, No. 2, pp: 74-79.
    20. Ravichandran, S.; Jeyalakshmi, S.; Sudha, S. and Anbuchezhian, R., 2010. Antimicrobial peptides from the haemolymph of the prawn Macrobrachium rosenbergii. Journal of the Bangladesh Pharmceutical Society (BDPS). Vol. 5, pp: 62-67.
    21. Ravichandran,S.;Sivasubramanian,K.and Anbuchezhian, R.M., 2010. Antimicrobial activity the hemolymph of crab Ocypoda macrocera. Journal of World Applied Science. Vol. 11, pp: 578-581.
    22. Rios, J.L.; Recio, M.C. and Villar, A., 1988. Screening methods of natural products with antimicrobial activity: a review of the literature. Journal of Ethnopharmacology.
      Vol. 23, No. 2-3, pp: 127-149.
    23. Shimada, K.; Fujikawa, K.; Yahara, K. and Nakamura, T., 1992. Antioxidative properties of xanthan on the autoxidation of soybean oil in cyclodextrin emulsion. Agricult Food Chem. Vol. 40, pp: 945-948.
    24. Sivaperumal, P.; Kamala, K.; Natarajan, E. and Dilipan E., 2013. Antimicrobial peptide from crab haemolypmh of Ocypoda macrocera (Milne Edwards’s 1852 with reference to antioxidant: a case study. International Journal of Pharm Pharm Sci .Vol. 5, No. 2, pp: 719-727.
    25. Smith V.J. and Chisholm, J.R., 2001. Antimicrobial protein in crustaceans. Journal of Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 484, pp: 95-112.
    26. Soundarapandian, P.; Shyamalendu, R. and Varadharajan, D., 2014. Antioxidant Activity in Hard and Soft Shell Crabs of Charybdis lucifera (Fabricius, 1798), Journal of Aquatic Research Development .Vol. 5, pp: 1-7.
    27. Sumalatha, D.; Maltha, A.; Jayanthi, J. and Ragunathan, M.G., 2016.Antioxidant property of the crude peptide extracts of a fresh water crab Oziotelphusa senex senex. International Journal of Pharmaceutical and Biological Sciences. Vol. 7, No. 3, pp: 202-207.
    28. Tincu, J.A. and Taylor, S.W., 2004. Antimicrobial Peptides from Marine Invertebrates. Antimicrobial agents and chemotherapy. Vol. 48, No. 10, pp: 3645-3654.
    29. Veeruraj, A.; Ravichandran, S. and Rameshkuma,
      G., 2008.       Antibacterial activity of crab hemolymph on clinical pathogens. Journal of Trends in Applied Sciences Research. Vol. 3, pp: 174-181.
    30. Youqin, K.; Liqiao, C. and Zhili, D., 2016. Molecular Cloning, Characterization, and mRNA Expression of Hemocyanin Subunit in Oriental River Prawn Macrobrachium nipponense. International Journal of Genomics. Vol. 4, pp: 1-9.
    31. Zhao, D.; Song, S.; Wang, Q.; Zhang, X.; Hu, S.and Chen, L., 2009. Discovery of immune-related genes in Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis) by expressed sequence tag analysis of haemocytes. Aquaculture. Vol. 287, No. 3-4,
      pp: 297-303.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 9، شماره 3
مهر 1396
صفحه 305-314

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار