استخراج ترکیبات گلیکوزآمینوگلیکانی از تنتاکول های ماهی مرکب Sepia pharaonis و بررسی خاصیت ضد انعقادی این ترکیبات

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم دریایی واحد نور، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشیارگروه زیست شناسی دریا، دانشکده علوم دریایی واحد نور، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم دریایی واحد نور، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرا

4 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه زیست شناسی دریا، دانشکده علوم دریایی واحد نور، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

10.22059/jfisheries.2023.113373.809

چکیده

در سال ­های اخیر بسیاری از ترکیبات زیست­ فعال مانند پلی­ ساکاریدهای سولفاته با ساختار­های جدید از سرپایان استخراج، خالص ­سازی و توصیف شده است. بنابراین، بررسی خاصیت ضدانعقادی گلیکوزآمینوگلیکان­ های استخراج شده از تنتاکل‌های ماهی مرکب Sepia pharaonis، در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت. بخش انتهایی تانتاکول­ ها جدا و مقدار 21 گرم وزن تر به روش انجماد خشک شد. استخراج ترکیبات گلیکوزآمینوگلیکانی با استفاده از 5 گرم وزن تر و 4 گرم وزن خشک به‌ صورت جداگانه با استفاده از نمک کاتیونی ستیل پیریدینیوم کلراید انجام شد. از طیف FTIR برای شناسایی و مقایسة ساختاری گلیکوزآمینوگلیکان ­های استخراجی با هپارین، و از روش ­های زمان ترومبوپلاستین نسبی فعال‌شده (APTT) و زمان پروترومبین (PT) جهت سنجش خاصیت ضد انعقادی روی پلاسمای خون انسان استفاده گردید. نتایج نشان داد که 5 گرم وزن تر و 4 گرم وزن خشک از تنتاکول­ها، به‌ترتیب حاوی 250 و 800 میلی گرم گلیکوزآمینوگلیکان‌اند .نتایج طیف FTIR نیز تأییدکنندة حضور ترکیبات شبه‌ هپارینی در بین گلیکوزآمینوگلیکان­ های استخراج شده بود. بررسی خاصیت ضد انعقادی نشان داد که ترکیبات استخراج شده خاصیت ضد انعقادی داشته و با افزایش غلظت­، زمان انعقاد به‌طور معنی‌داری افزایش می ­یابد. در نتیجه ­تانتاکول­ های ماهی مرکب حاوی گلیکوزآمینوگلیکان‌های قابل استخراجی است که می­ توانند شبیه هپارین عمل کنند، ولی قدرت ضد انعقادی آن­ ها به‌صورت معنی‌داری نسبت به هپارین کمتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Extracting Glycosaminoglycan compounds from Sepia pharaonis Squid’s tentacles and Examining their Antithrombotic Property of these compounds

نویسندگان [English]

  • Sahar Shabani Panbeh Choleh 1
  • Sabar Khodabandeh 2
  • Mahdyeh Tahmasbi 3
  • Shahla Hemmati 1
  • Maryam Hamedi 4
1 M.Sc. student, Department of Marin Biology, Faculty of Marine Science, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
2 Associate professor, Department of Marin Biology, Faculty of Marine Science, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
3 M.Sc. student, Department of Marin Biology, Faculty of Marine Science, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
4 M.Sc. student, Department of Marin Biology, Faculty of Marine Science, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
چکیده [English]

In recent years, many bioactive compounds has been extracted, described and purified from cephalopods. These invertebrates are a very rich source of sulfated polysaccharides with new structures.  The aim of this study was investigation of anticoagulant Glycosaminoglycans extracted from Sepia Pharaonis tentacles. Following the separation of their tentacles terminal portion, 21g of the wet weight was freeze-dried. First, glycosaminoglycans were extracted using 5g wet weight and 4g dry weight, separately, by Cetyl Piridinium Chloride cationic salt. In order to do identification of extracted glycosaminoglycans and compare with heparin, the FTIR spectrum was used. Activated Partial Thromboplastin Time (APTT) and the Prothrombin Time (PT) methods were used for anticoagulation properties. Results showed that 5g (wet weight) and 4 g (dry weight) of tentacles contain 250 and 800 mg of the Glycosaminoglycan, respectively. Also, the FTIR spectrum results confirmed the presence of heparin-like compositions among extracted glycosaminoglycans. Investigating the anticoagulation properties indicated that the extracted compositions have this property and increasing concentration enhance the clotting time of the human blood, significantly. According to the present study results, squid tentacles contain glycosaminoglycans which could act like heparin but significantly weaker antithrombotic feature than heparin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cephalopods
  • GAGs
  • Heparin
  • Anticoagulant
  • Chondroitin sulfate

مراجع

Arumugam, M., Garg, H., Ajithkumar, T., Shanmugam, A., 2009. Antiproliferative heparin (glycosaminoglycans) isolated from giant clam (Tridacna maxima) and green mussel (Perna viridis). African Journal of Biotechnology 8(10), 2394-2396.
Brito, A.S., Arimatéia, D.S., Souza, L.R., Lima, M.A., Santos, V.O., Medeiros, V.P., Ferreira, P.A., Silva, R.A., Ferreira, C.V., Justo, G.Z., Leite, E.L., 2008. Anti-inflammatory properties of a heparin-like glycosaminoglycan with reduced anti-coagulant activity isolated from a marine shrimp. Bioorganic & medicinal Chemistry 16(21), 9588-9595. DOI: 10.1016/j.bmc.2008.09.020
Dietrich, C.P., de Paiva, J., Moraes, C.T., Takahashi, H.K., Porcionatto, M.A., Nader, H.B., 1985. Isolation and characterization of a heparin with high anticoagulant activity from Anomalocardia brasiliana. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 843(1-2), 1-7. DOI: 10.1016/0304-4165(85)90041-8.
Ebada, S.S., Edrada, R.A., Lin, W., Proksch, P., 2008. Methods for isolation, purification and structural elucidation of bioactive secondary metabolites from marine invertebrates. Nature Protocols 3(12), 1820-1831. DOI: 10.1038/nprot.2008.182.

Esko, J D., Kimata, K., Lindahl, U., 2009. Proteoglycans and Sulfated Glycosaminoglycans. In: Varki, A., Cummings, R.D., Esko, J.D., Freeze, H.H., Stanley, P., Bertozzi, C.R., Hart, G.W., Etzler, M.E., Esko, J.D., Kimata, K., 2009. Essentials of Glycobiology. (2nd edition). Cold Spring Harbor Laboratory Press.

Falshaw, R., Hubl, U., Ofman, D., Slim, G.C., Tariq, M.A., Watt, D.K., Yorke, S.C., 2000. Comparison of the glycosaminoglycans isolated from the skin and head cartilage of Gould's arrow squid (Nototodarus gouldi). Carbohydrate Polymers 41(4), 357-364. DOI: 10.1016/S0144-8617(99)00103-4
Hirsh, J., Anand, S.S., Halperin, J.L., Fuster, V., 2001. Guide to anticoagulant therapy: Heparin: a statement for healthcare professionals from the American Heart Association. Circulation 103(24), 2994-3018.. DOI: 10.1161/01.CIR.103.24.2994.
Holick, M.F., Judkiewicz, A., Walworth, N., Wang, M.H., 1985. Recovery of heparin from fish wastes. Biotechnology of marine polysaccharides,(Eds.) Colwell RR, Pariser ER, Sinskay AJ, Hemisphere Publishing Corporation, New York, pp. 389-397.
Karamanos, N.K., Hjerpe, A., Aletras, A., Tsegenidis, T., Anastassiou, E.D., Antonopoulos, C.A., 1995. Antibodies to three chondroitin sulfate-containing proteoglycans in squid skin recognize hexa-or longer chondroitin oligosaccharides as major antigenic determinants. Archives of Biochemistry and Biophysics 316(1), 100-109. DOI: 10.1006/abbi.1995.1015.
Karamanos, N.K., Manouras, A., Tsegenidis, T. and Antonopoulos, C.A., 1991. Isolation and chemical study of the glycosaminoglycans from squid cornea. The International Journal of Biochemistry 23(1), 67-72. DOI: 10.1016/0020-711x(91)90010-k .
Karamanos, N.K., Aletras, A.J., Tsegenidis, T., Tsiganos, C.P., Antonopoulos, C.A., 1992. Isolation, characterization and properties of the oversulphated chondroitin sulphate proteoglycan from squid skin with peculiar glycosaminoglycan sulphation pattern. European Journal of Biochemistry 204(2), 553-560. DOI: 10.1111/j.1432-1033.1992.tb16667.x
Karthikeyan, V., Gopalakrishnan, A., Vijayakumar, R., Bharathirajan, P., 2012. Anticoagulant activity of marine bivalve Donax incarnates Lin, 1758 Collected from Thazhanguda, Southeast coast of India. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine 2(3), S1798-S1801. DOI: 10.1016/S2221-1691(12)60497-3.
Kijjoa, A., Sawangwong, P., 2004. Drugs and cosmetics from the sea. Marine Drugs 2(2), 73-82. DOI: 10.3390/md202073.
Ko, C.L., Tien, Y.C., Wang, J.C. and Chen, W.C., 2012. Characterization of controlled highly porous hyaluronan/gelatin cross-linking sponges for tissue engineering. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 14, 227-238. DOI: 10.1016/j.jmbbm.2012.06.019.
Krishnaa, C., 2008. Extraction of sulfated polysaccharides from cuttlefish (Sepia sp.) bone. PhD thesis. Department of biotechnology. SRM University.108 p. No DOI.
Luo, L., Wu, M., Xu, L., Lian, W., Xiang, J., Lu, F., Gao, N., Xiao, C., Wang, S. and Zhao, J., 2013. Comparison of physicochemical characteristics and anticoagulant activities of polysaccharides from three sea cucumbers. Marine Drugs 11(2), 399-417. DOI: 10.3390/md11020399.
Manjusha, K., 2012. Isolation and characterization of glycosaminoglycans and a study of its bioactive potential in two commercially important species of Cephalopods, Loligo duvauceli and Sepia pharaonis.PhD thesis. School of Industrial Fisheries. Cochin University of Science and Technology. 262 p.
Medeiros, G.F., Mendes, A., Castro, R.A., Baú, E.C., Nader, H.B., Dietrich, C.P., 2000. Distribution of sulfated glycosaminoglycans in the animal kingdom: widespread occurrence of heparin-like compounds in invertebrates. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subject 1475(3), 287-294. DOI: 10.1016/S0304-4165(00)00079-9.
Rajapakse, N., Jung, W.K., Mendis, E., Moon, S.H., Kim, S.K., 2005. A novel anticoagulant purified from fish protein hydrolysate inhibits factor XIIa and platelet aggregation. Life sciences 76(22), 2607-2619. DOI: 10.1016/j.lfs.2004.12.010.
Ray, J., 2008. Isolation and characterisation of heparin and heparin-like glycosaminoglycans from Cynoglossus semifasciatus and Conus betulinus. 66 p.
Pejler, G., Danielsson, A., Björk, I., Lindahl, U., Nader, H.B., Dietrich, C.P., 1987. Structure and antithrombin-binding properties of heparin isolated from the clams Anomalocardia brasiliana and Tivela mactroides. Journal of Biological Chemistry 262(24), 11413-11421. DOI: 10.1016/S0021-9258(18)60822-1.
Silva, L.C.F., 2006. Isolation and purification of chondroitin sulfate. Advances in Pharmacology 53, 21-31. DOI:10.1016/S1054-3589(05)53002-3.
Taniguchi, N., 1982. Isolation and analysis of glycosaminoglycans. In Glycosaminoglycans and Proteoglycans in Physiological and Pathological Processes of Body Systems (pp. 20-40). Karger Publishers. DOI: 10.1159/000406273.
Volpi, N., 2005. Occurrence and structural characterization of heparin from molluscs. Invertebrate Survival Journal 2(1), 6-16.
Yamada, S., Sugahara, K., 2008. Potential therapeutic application of chondroitin sulfate/dermatan sulfate. Current Drug Discovery Technologies 5(4), 289-301.       
شیلات
دوره 76، شماره 3
مهر 1402
صفحه 397-407

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار