بررسی خواص آنتی اکسیدانی کیتوزان استخراج شده از پوسته میگو رودخانه ای (Macrobrachium nipponenes)

نوع مقاله: سایر

نویسندگان

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

2 گروه شیلات، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران

چکیده

کیتوزان یکی ازمهم ­ترین پلیمرهای زیست فعال است که مشتق استیل زدایی شده کیتین می­ باشد. در مطالعه حاضر، کیتوزان با استیل زدایی کیتین  در طی زمان ­های مختلف از پوسته میگو رودخانه ­ای تهیه گردید. جهتمقایسهخواصآنتیاکسیدانی کیتوزان­ های به ­دست آمده (60C، C80 و 100  C ) در زمان­ های 60، 80 و 100 دقیقه، ازویژگی­ هایی شامل فعالیت آنتی اکسیدانی،قدرتمهاررادیکالآزاد  2و2دی فینیل،1-پیکریلهیدرازیل ( DPPH) ، قدرت مهار رادیکال پراکسید هیدروژن، قدرت کاهندگی وکیلاته کنندگی کاتیونآهنسهظرفیتی استفادهگردید. توان کاهندگی کیتوزان (10 میلی­ گرم برمیلی­ لیتر) بین 0/42-0/72به ­دست آمد. توانایی مهار کیتوزان 60C نسبت به رادیکالDPPH، در غلظت 10 میلی ­گرم بر میلی­ لیتر 26/2درصد بود، در حالی­ که توانایی حذف این رادیکال توسط کیتوزان­ های 80C و 100 C به­ ترتیب برابر با 44/3 و 50/4 درصد ثبت گردید. قابلیت مهار رادیکال­ های پراکسید هیدروژن، دردامنه 58/4 تا 75/6 درصد  برآوردگردید، درحالی ­که در1 میلی­ گرم بر میلی ­لیتر، قابلیت­ های کیلاته کنندگی یون­ های آهن، 64/3 تا 86/8 درصد مشاهده شد. مقادیر غلظت موثر برایفعالیت آنتی اکسیدانی درتمام کیتوزان­ ها کم ­تر از 1/4 میلی­ گرم بر میلی ­لیتر به ­دست آمد. فعالیت آنتی اکسیدانی کیتوزان ­های تهیه شده در زمان ­های مختلف، با مدت زمان استیل زدایی آن­ ها  ارتباط داشت، به­ طوری­ که افزایش زمان داستیلاسیون منجر به افزایش معنی­ داری در فعالیت آنتی اکسیدانی کیتوزان شده است (0/05>p). کیتوزان­ های به­ دست آمده ازمیگو از فعالیت آنتی اکسیدانی قابل قبولی برخوردار بودند ومی­ توانند به­ عنوان منبع آنتی اکسیدانی در مکمل غذایی وصنایع دارویی به­ کار برده ­شوند.

کلیدواژه‌ها


  1. تحقیقی، م.؛ پاشایی ­راد، ش.؛ هزاوه، ن.؛ علاف ­نویریان، ح. و تحقیقی، ه.، 1392. مطالعه مورفولوژیکی و تاکسونومیکی میگوی رودخانه ­ای شرق (Macrobrachium nipponense) در رودخانه سیاه درویشان استان گیلان. فصلنامه محیط زیست جانوری. سال5 ، شماره 3، صفحات 11تا19.
  2. کریم­ زاده، ک.؛ زحمتکش، ع. و ولی­ پور، ع.، 1393. بررسی تغییرات ترکیب بدن شاه­ میگوی آب شیرین (Astacus leptodactylus) در سنین و وزن­ های مختلف. مجله پژوهش ­های جانوری. دوره 27، شماره 2، صفحات 270تا 281.
  3. گرگین، س. و علی محمدی، ا.، 1383. نخستین گزارش از وجود میگویMacrobrachium nipponenseدر ایران و مقایسه مورفولوژیک آن با گونه Macrobrachium rosenbergii. مجله پژوهش و سازندگی. شماره 65، صفحات 57تا59.
  4. Al-Sagheer, F.A.; Al-Sughayer, M.A.; Muslim, S. and Elsabee, M.Z., 2009.Extraction and characterization of chitin and chitosan from marine sources Gulf. Carbohydrate Polymers. Vol. 77, pp: 410-419.
  5. Ambigaipalan, P. and Shahidi, F., 2017.Bioactive peptides from shrimp shell processing discards: antioxidant and biological activities, Journal of Functional Foods. Vol. 34, pp: 7-17.
  6. Anraku, M.; Fujii, T.; Kondo Y.; Kojima, E.; Hata, T.; Tabuchi, N.; Tsuchiya, D.; Goromaru, T.; Tsutsumi, H. and Kadowaki, D., 2011. Antioxidant properties of high molecular weight dietary chitosan in vitro and in vivo. Carbohydrate Polymer. Vol. 83, pp: 501- 505.
  7. Cabib, E.; Bowers, B.; Sburlati, A. and Silverman, S.J., 1988. Fungal cell wall synthesis: The construction of a biological structure. Microbiological Science. Vol. 5, pp: 370-375.
  8. Dinis, T.C.P.; Madeira, V.M.C. and Almeida, L.M., 1994. Action of phenolic derivatives (acetaminophen, salicylate, and 5-amino salicylate) as inhibitors of membrane lipid peroxidation and as peroxyl radical scavengers.archives of Biochemistry and Biophysics. Vol. 315, pp: 161-169.
  9. De Grave, S. and Grane, 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.
  10. Esumi, K.; Takei, N. and Yoshimura, T., 2003. Antioxidant-potentiality of gold chitosan nanocomposites. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. Vol. 32, pp: 117-123.
  11. Guo, Z.; Xing, R.; Liu, S.; Yu, H.; Wang, P.; Li, C. and Li, P., 2005.The synthesis and antioxidant activity of the Schiff bases of chitosan and carboxymethyl chitosan. Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters. Vol. 15, pp: 4600-4603.
  12. 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.
  13. Hafsa, J.; Smach, M.A.; Charfeddine, B.; Limem, K.; Majdoub, H. and Rouatbi, S., 2016.Antioxidant and antimicrobial proprieties of chitin and chitosan extracted from Parapenaeus Longirostris shrimp shell waste. Annales Pharmaceutiques Françaises. Vol. 74, pp: 27-33.
  14. Hajji, S.; Younes, I.; Ghorbel-Bellaaja, O.; Hajji, R.; Rinaudo, M.; Nasria, M. and Jelloulia, K., 2014. Structural differences between chitin and chitosan extracted from three different marine sources. International Journal of Biological Macromolecules. Vol. 65, pp: 298-306.
  15. Inoue, K.; Baba, Y.; Yoshizuka, K.; Noguchi, H. and Yoshizaki, M., 1988. Selectivity series in the adsorption of metal ions on a resin prepared by crosslinking copper (II) complexed chitosan. Chemistry Letters. Vol. 8, pp: 1281-1284.
  16. Jeon, Y.J. and Kim, S.K., 2001. Potential immune stimulating effect of an­ti tumoral fraction of chitosan oligosaccharides. Journal of Chitin and Chitosan. Vol. 6, pp: 163-167.
  17. Kim, S.K.; Rajapakse, N. and Shahidi, F., 2007. Production of bioactive chi­tosan oligosaccharides and their potential use as nutraceuticals. In: Marine Nutraceuticals and Functional Foods. Barrow C and Sha­hidi F, eds. CRC Press, London and New York, GB and US. pp: 183-196.
  18. Kumar, M.N.V.R., 2000. A review of chitin and chitosan applications. Reactive and Functional Polymers. Vol. 46, pp: 1-27.
  19. Lee, D.S.; Jeong, S.Y.; Kim, Y.M.; Lee, M.S.; Ahn, C.B. and Je, J.Y., 2009. Antibacterial activity of aminoderivatized chitosans against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Bioorginc Medicinal Chemistry. Vol. 17, pp: 7108-7112.
  20. Lin, H.Y. and Chou, C.C., 2004. Antioxidant activities of water-soluble disaccharide chitosan derivatives. Food Research International. Vol. 37, pp: 883-889.
  21. Lin, S.B.; Lin, Y.C. and Chen, H.H., 2009. Low molecular weight chitosan prepared with the aid of cellulose, lysozyme and chitinase: charac­terisation and antibacterial activity. Food Chemistry. Vol. 116, pp: 47-53.
  22. Lingnert, H.; Vallentin, K. and Eriksson, C.E., 1979. Measurement of antioxidative effect in model system. Journal of Food Processing and Preservation. Vol. 3, pp: 87–104.
  23. Ma, G.; Yang, D.; Zhou, Y.; Xiao, M.; Kennedy, J.F. and Nie, J., 2008. Preparation and characterization of water soluble N-alkylated chitosan. Carbohydrate Polymer. Vol. 74, pp: 121-126.
  24. Oyaizu, M., 1986. Studies on products of browning reactions: Antioxidative activities of products of browning reaction prepared from glucosamine. Japanese Journal of Nutrition. Vol. 44, pp: 307-315.
  25. Park, P.J.; Je, J.Y. and Kim, S.K., 2004b. Free radical scavenging activities of differently deacetylated chitosans using an ESR spectrometer. Carbohydrate Polymer. Vol. 55, pp: 17-22.
  26. Qin, Y., 1993. The chelating properties of chitosan fibres. Journal of Applied Polymer Science. Vol. 49, pp: 727-731.
  27.  Rinaudo, M., 2006. Chitin and chitosan: properties and applications, Progress in Polymer Science. Vol. 31, pp: 603-632.
  28. Samar, M.M.; El-Kalyoubi, M.H.; Khalaf, M.M. and Abd El-Razik, M.M., 2013. Physicochemical, functional, antioxidant and antibacterial properties of chitosan extracted from shrimp wastes by microwave techniqueAnnals of Agricultural Science. Vol. 58, No.1, pp: 33-41.
  29. Seedevi, P.; Moovendhan, M.; Vairamani, S. and Shanmugam, A., 2017. Evaluation of antioxidant activities and chemical analysis of sulfated chitosan from Sepia prashadi. International Journal of Biological Macromolecules .Vol. 3, pp: 12-22.
  30. Shimada, K.; Fujikawa, K.; Yahara, K. and Nakamura, T., 1992. Antioxidative properties of xanthan on the autoxidation of soybean oil in cyclodextrin emulsion. Journal of Agricultural and Food Chemistry. Vol. 40, pp: 945-948.
  31. Tanha,N.; Karimzadeh,K. and Zahmatkesh, A., 2017. A Study on the Antimicrobial Activities of Chitin and Chitosan Extracted from Freshwater Prawn Shells (Macrobrachium nipponense). International Journal of Health Studies. Vol. 3, No. 3, pp: 16-19.
  32. Xie, W.; Xu, P. and Liu, Q., 2001. Antioxidant activity of water-soluble chitosan derivatives. chelating ability. Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters. Vol. 11, No. 13, pp: 1699-1701.
  33. Xing, R.; Liu, S.; Yu, H.; Guo, Z.; Li, Z. and Li, P., 2005. Preparation of high-molecular weight and high-sulfate content chitosans and their potential antioxidant activity in vitro. Carbohydrate Polymer. Vol. 61, pp: 148-154.
  34. Yen, M.T.; Tseng, Y.H.; Li, R.C. and Mau, J.L., 2007. Antioxidant properties of fungal chitosan from shiitake stapes. LWT- Food Science and Technology. Vol. 40, pp: 255-261.
  35. Yen, M.T.; Yang, J.H. and Mau, J.L., 2008. Antioxidant properties of chitosan from crab shells.  Carbohydrate Polymer. Vol. 74, pp: 840-844.
  36. Younes, I.; Hajji, S.; Frachet, V.; Rinaudo, M.; Jellouli, K. and Nasri, M., 2014. Chitin extraction from shrimp shell using enzymatic treatment. Antitumor, antioxidant and antimicrobial activities of chitosan, International Journal of Biology of Macromolecule. Vol. 69, pp: 489-498.
  37. Younes,I.; Frachetb, V.; Rinaudo,M.; Jelloulia, K. and Nasri, M., 2016. Cytotoxicity of chitosans with different acetylation degrees and molecular weights on bladder carcinoma cells. International Journal of Biological Macromolecules. Vol. 84, pp: 200-207.
  38. Zhong, Z.; Ji, X.; Xing, R.; Liu, S.; Guo, Z.; Chen, X. and Li, P., 2007. The preparation and antioxidant activity of the sulfanilamide derivatives of chitosan and chitosan sulfates. Bioorganic Medicinal Chemistry Letters. Vol. 15, pp: 3775-3782.