بخشی از مقاله
چکیده
سیانوباکتریها یکی از موجودات فتوسنتز کننده هستند که برای مقابله با آسیبهای نوری، ترکیبات محافظی همچون اسیدآمینههای شبه مایکوسپورین - - MAAs را در خود توسعه دادهاند. هدف از این مطالعه استخراج ترکیبات جاذب اشعه ماورابنفش با استفاده از حلال مناسب میباشد.
سیانوباکتری مورد مطالعه از چشمه آبگرم گنو جمعآوری و پس از کشت متناوب، خالص سازی و شناسایی شد استخراج ترکیبات جاذب اشعه ماورابنفش از حلال های متانول %20 و %100 و اتانول %70 در دمای 45 درجه سانتی گراد به منظور عصاره گیری استفاده شد. در سیانوباکتری شناسایی شده - Leptolyngbya - fragilis بیشترین میزان اسیدآمینههای شبه مایکوسپورین با استفاده از متانول %100 در مقایسه با متانول %20 به دست آمد و همچنین در عصاره اتانولی %70، جذب در دامنه ماورابنفش مشاهده نشد.
مقدمه
سیانوباکتریها اجتماعی از یوباکترهای گرم منفی می باشند که در سراسر جهان پراکنش دارند. این جلبک ها منبع غنی از متابولیت های فعال بیولوژیک به شمار می آیند. مطالعات اخیر وجود ترکیبات فعال زیستی را در جلبک های سبز - آبی نشان می دهند که بسیاری از آنها دارای فعالیت های ضد سرطان، ضد آفتاب، ضد میکروب، ضد قارچ و دیگر مصارف دارویی می باشند
سیانوباکتریها بر خلاف نمونههای تیپیک پروکاریوتی دارای کلروفیل - a برای فتوسنتز و تولید اکسیژن - و رنگدانههای مکملی - رنگدانههای کمکی جذب نور - هستندکه در دو فتوسیستم 1 و 2 قرار گرفته اند. این سیستم فتوسنتزی، سیانوباکتری ها را قادر به تجزیه مولکول آب و تولید اکسیژن کرده است. البته سیانوباکتریها می توانند تنها با داشتن یک مرحلهی نوری فتوسنتز، فتوسنتز غیراکسیژنی نیز داشته باشند که در این صورت دهنده الکترون، سولفید هیدروژن است
اشعه ماورابنفش - - Uv بخشی از نور خورشید است که در حال حاضر به عنوان عامل زیست محیطی زیانآور به موجوداتی که در معرض این اشعه هستند، شناخته می شود.در سطح مولکولی شواهدی وجود دارد که مضرات اشعهی ماوراءبنفش به مولکولDNA و به پوست انسان به طور مستقیم و غیر مستقیم توسط افزایش گونههای اکسیژن فعال - - ROS میباشد.
آمینواسیدهای شبه مایکوسپورین - MAAs - جدا شده از جلبکها امیدوارکنندهترین مواد طبیعی جاذب بالقوهUV و فعالیت آنتیاکسیدانی میباشند و تا حدودی از سلولها در برابر اثرات مخرب پرتوهای UV محافظت میکنند
اسید آمینههای شبه مایکوسپورین دارای وزن مولکولی کم - کمتر از 400 دالتون - و محلول در آب هستند و متشکل از گروه رنگی Cyclohexanen یا Cyclohexamine متصل به واحدهای نیتروژنی آمینواسید یا ایمنیوالکلی بوده، حداکثر جذب آنها در دامنه 362-310 نانومتر میباشد
اسید آمینههای شبه مایکوسپورین به عنوان متابولیتهای ثانویه چند منظوره، فراتر از نقش کرم ضدآفتاب در برابر اشعه-ی ماوراءبنفش شناخته شدهاند و احتمالا در مقاومت به خشکی و برخی دیگر از استرس های محیطی نیز تاثیرگذار هستند
در مطالعهای نشان دادند که مقدار ترکیبات استخراج شده با حلال متانول 20 درصد و دمای پایین بر روی عملکرد مایکوسپورین اثر منفی دارد و با دمای بالا مقدار کمی از - MAA - استخراج میشود. از طرفی Sinha و همکاران - 2003 - با استفاده از حلال متانول 100 درصد و دمای پایین به استخراج - MAA - پرداختند و چند نوع اسیدآمینههای شبه مایکوسپورین مشاهده نمودند. بنابراین، با توجه به اینکه نوع و درصد حلال مورد استفاده برای استخراج ترکیبات MAA می تواند بر مقدار و کیفیت آن تاثیرگذار باشد هدف از این مطالعه یافتن حلال مناسب برای استخراج ترکیبات جاذب UV از سیانوباکتری خالص شده از چشمه آب گرم گنو می-باشد.
مواد و روشها
جمع آوری نمونه
نمونه از چشمه ابگرم گنو جمع آوری و به آزمایشگاه زیست شناسی دانشگاه هرمزگان منتقل شد. یک بخش از نمونه به منظور خالص سازی در یخچال نگهداری و بخش دیگر از توده نمونه برداری شده جهت شناسایی با استفاده ازفرمالین 4 درصد تثبیت شد. برای شناسایی سیانوباکتری بعد از کشتهای متناوب و خالص سازی، از کلید شناسایی معتبر Desikachary - 1959 - و - 1970 - Prescott استفاده شد که در نهایت گونه Leptolyngbya fragili شناسایی گردید
استخراج MAA
برای استخراج عصاره حاوی ترکیبات MAAs از سیانوباکتری خالص شده، 20 میلی گرم توده خشک با 3 میلی لیتر متانول با غلظت های 100 و 20درصد و اتانول 70 درصد به طور جداگانه مخلوط و به مدت 2 ساعت در بن ماری با دمای 45 درجه سانتی گراد قرار گرفت. سپس، محلول با دور 8000 rpm به مدت 5 دقیقه سانتریفیوژ و مایع رویی برداشته شد.، و به باقی مانده آب مقطر دو بار تقطیر شده و کلروفروم - بر ای متانول 100 درصد - اضافه و ورتکس شد. سپس دوباره در دور10000 و در 5 دقیقه سانتریفیوژ شد عصاره نسبتا خالص به دست آمده جهت خشک شدن به شیشه های کوچک انتقال داده شد. عصاره خشک شده، با 3میلی لیتر آب دیونیزه حل و عصاره آبی حاصل جهت اسکن توسط دستگاه اسپکتروفتومتر در دمای 4 درجه سانتی گراد نگهداری شد..
مرتب کردن دادهها و رسم نمودار جهت آنالیزهای آماری در این تحقیق به وسیله نرم افزار Excesl - Microsoft office 2010 - انجام شد.
نتایج و بحث
در تحقیق حاضر پس از شناسایی سیانوباکتری جمع آوری شده - سیانوباکتری - Leptolyngbya fragilis، به منظور استخراج اسیدآمینههای شبه مایکوسپورین - MAAs - از حلال های مختلف استفاده گردید. نتایج به دست آمده نشان داد میزان ترکیبات استخراج شده با استفاده از متانول 20 درصد در مقایسه با متانول 100 درصد بسیار کمتر میباشد
به نظر می رسد که متانول %100 با تخریب مؤثرتر دیواره ی سلولی و اسید چرب غشاء سیانوباکتریها باعث آزاد سازی بهتر محتویات درون سلولی میشود. این نتایج مشابه با نتایج به دست آمده توسط Singh و همکاران در سال 2014 میباشد. در این پژوهش از اتانول % 70 نیز به منظور عصاره گیری استفاده گردید. نتایج نشان داد که عصارهی اتانولی حاصل فاقد اسیدآمینههای شبه مایکوسپورین میباشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که این حلال جهت استخراج اسیدآمینههای شبه مایکوسپورین در سیانوباکتریها مناسب نمیباشد.
شکل .1 میزان ترکیبات جاذب ماوراءبنفش در عصاره سیانوباکتری با حلال متانول %20
شکل .2 میزان ترکیبات جاذب ماوراءبنفش در عصاره سیانوباکتری با حلال متانول %100
