Các đặc tính chống oxy hóa trong ống nghiệm và phân tích FTIR của hai loại rong biển ở vịnh mannar

Vì vậy, tìm kiếm các tác nhân chống oxy hóa tự nhiên và an toàn từ rong biển được coi như là một nguồn của các hợp chất có hoạt tính sinh học như nó có thể sản xuất một loạt các chất chu

Các đặc tính chống oxy hóa trong ống nghiệm và phân tích FTIR của hai loại rong biển ở Vịnh Mannar

Selvaraju Meenakshi, Shanmugam Umayaparvathi,

Muthuvel Arumugam, Thangavel Balasubramanian

Tóm tắt

Mục tiêu: đánh giá hoạt tính chống oxy hóa ở Sargassum wightii (S wightii) và Ulva

lactuca (U lactuca) trong ống nghiệm

Phương pháp: rong biển khô của 2 loại S wightii và U lactuca đã được thử nghiệm cho

vật đựng có chứa phenolic Trong hoạt tính chống oxy hóa trong ống nghiệm được xác định bằng thử nghiệm DPPH và thử nghiệm năng lượng chống oxy hóa sắt thấp (FRAP) Nhóm chức năng của hai loài rong biển được phân tích bằng quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)

Kết quả: Các vật chứa phenolic tổng số cao nhất được quan sát thấy trong S wightii

(0,65 ± 0,02 mg GAE/ g) khi so sánh với U lactuca Trong hoạt tính chống oxy hóa trong ống nghiệm của S wightii cho thấy hoạt tính cao hơn trong tất cả các xét nghiệm U lactuca với tổng cộng hoạt tính chống oxy hóa cao hơn (123,40 ± 4,00 mg acid ascorbic / g), hoạt tính oxy hóa căn bản DPPH (108,06 ± 1,02)% và năng lượng chống oxy hóa sắt thấp (153,40 ± 1,41 mg GAE / g) FITR quang phổ của acid gallic chuẩn đã được so sánh với nhiều rong biển cùng số lượng nằm giữa 449,32 và 3495,89 cm-1 và 462,89 3 407,05 cm-1 đã được ghi lại

1 Giới thiệu

Rong biển có giá trị dinh dưỡng như rau tươi hoặc rau sấy khô, hoặc như là thành phần trong một loạt các thức ăn làm sẵn Sản xuất rong biển tổng số toàn cầu trong năm 2004 được hơn

15 triệu tấn, trong đó có chiếm khoảng 5% -20% - 100 000 tấn được cung cấp từ Ấn Độ Dương (trọng lượng ướt) Khoảng 150 loài rong biển được sử dụng như là một thế thực phẩm toàn cầu, nhưng ở Ấn Độ, rong biển được khai thác chủ yếu để sản xuất công nghiệp (phycocolloids như alginate, agar-agar và carrageenan) và không có trong các ngành về sức khỏe Rong biển là nguồn tuyệt vời của các hợp chất có hoạt tính sinh học như carotenoids, chất xơ, protein, axit béo cần thiết, vitamin và khoáng chất và chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học như chất béo, protein, polysaccharides và polyphenols Chất chống oxy hóa trong các hệ sinh học có nhiều chức năng, bao gồm cả việc bảo vệ chống lại thiệt hại oxy hóa trong truyền tín hiệu chính của tế bào Một số sợi tổng hợp chất chống oxy hóa, chẳng hạn như butylated hydroxyanisol (BHA) butylated hydroxytoluene (BHT), và tert-butylhydroquinone (TBHQ) là thương mại và hiện đang sử dụng Tuy nhiên, sử dụng nó hiện đang bị hạn chế do có tác dụng phụ Nó đã được chứng minh rằng nó thúc đẩy sự phát triển của tế bào ung thư ở chuột Những phát hiện này đã củng cố những nỗ lực cho sự phát triển của thay thế chất chống oxy hóa từ nguồn gốc tự nhiên Trong những thập kỷ qua, rong biển hoặc chiết xuất của nó đã được báo cáo rằng nó có hoạt tính sinh học của các giá trị chữa bệnh tiềm năng Vì vậy, tìm kiếm các tác nhân chống oxy hóa tự nhiên và an toàn từ rong biển được coi như là một nguồn của các hợp chất có hoạt tính sinh học như nó có thể sản xuất một loạt các chất chuyển hóa thứ cấp và được đặc trưng bởi một loạt các hoạt tính sinh học Hợp chất kìm chế, hoạt tính kháng virus, antihelmintic, kháng nấm và kháng khuẩn đã được phát hiện trong màu xanh lá cây, nâu và tảo đỏ và nó phải được khai thác cho các thuộc tính đa chức năng của nó trong các hình thức của thực phẩm, năng lượng, y tế, mỹ phẩm và như các công cụ công nghệ sinh học Báo cáo gần đây cho thấy loài Sargassum và Ulva ở biển được tìm thấy là nguồn

giàu các hợp chất chống oxy hóa với tiềm năng hoạt tính oxy hóa căn bản Về vấn đề này, nghiên cứu được thiết kế và thực hiện để đánh giá các hoạt tính chống oxy hóa của rong biển có

Sargassum wightii (S wightii) và Ulva lactuca (U lactuca)

2 Materials and methods

S wightii và U lactuca tươi sống được thu thập từ vùng bãi triều của bờ biển Mandapam (Lat 09o 17,417 'N; Long 079o 08,558' E) và ngay lập tức được đưa đến phòng thí nghiệm trong các túi nhựa đựng nước để ngăn chặn sự bốc hơi Sau đó, được rửa bằng nước máy để loại bỏ các nguyên liệu tạp Các mẫu được sấy khô trongbóng râm và tiếp đất trong một máy đồng hóa.Các mẫu bột sau đó được lưu trữ trong tủ lạnh ở 4oC cho sử dụng trong tương lai

Rong biển bột (10 g) được trích xuất trong 24 giờ trong 200 mL dung dịch nước

methanol ở nhiệt độ phòng trong điều kiện tối Chiết xuất lặp đi lặp lại hai lần Các chất chiết xuất được lọc qua phễu thủy tinh và giấy lọcWhatman số 1 Mỗi lần lọc được cô đặc đến khô dưới áp suất thấp bằng cách sử dụng thiết bị bay hơi quay tròn

Các vật chứa phenolic được ước tính tương đương acid gallic (GAE) theo thuốc thử Folin-Ciocalteu 1,0 mL của mỗi mẫu (trước đây được pha loãng với 0.1 mg / mL ethanol) đã được thêm vào 1,5 mL nước khử ion và 0,5 ml 0,1 M thuốc thử Folin-Ciocalteu và các vật chứa được trộn đều Sau 1 phút, 1,0 ml thêm vào dung dịch natri cacbonat 20% và trộn đều hỗn hợp Kiểm soát duy trì ở tất cả các thuốc thử phản ứng, ngoại trừ mẫu Sau 30 phút ủ ở 37oC, hấp thụ được đo tại 750 nm bằng quang phổ kế Shimadzu Dung dịch chiết xuất methanol của các mẫu được đánh giá ở nồng độ nén cuối cùng 0,1 mg / mL Các vật chứa phenolic được thể hiện ở mg /

g GAE Chuẩn bị một đường cong hiệu chuẩn của acid gallic (từ 0.1-1.0 mg / mL) và tiêu chuẩn hóa vật chứa phenolic đối với acid gallic được thể hiện ở mg / g GAE của mẫu trên cơ sở trọng lượng khô y = 0.157x + 0,012, R2 = 0,986

i Hoạt tính oxy hóa toàn thể

Hoạt tính chống oxy hóa toàn thể của các chất chiết xuất từ dạng thô được xác định theo phương pháp của Prieto và cộng sự Một cách ngắn gọn, 0,3 ml dung dịch mẫu được trộn với 3,0

ml thuốc thử dung dịch (0,6 M sulfuric acid, 28 mM sodium phosphate và 4 mM amonium molybdat) Hỗn hợp phản ứng được ủ ở 95 oC trong 90 phút trong bể nước.Hấp thụ của hỗn hợp tất cả các mẫu được đo tại 695 nm Hoạt tính chống oxy hóa toàn thể được thể hiện qua số lượng tương đương của acid ascorbic ) Chuẩn bị một đường cong hiệu chuẩn của acid ascorbic (từ 0.1-1.0 mg / mL) và hoạt tính chống oxy hóa toàn thể được chuẩn hóa chống lại acid ascorbic và được thể hiện như mg acid ascorbic tương đương mỗi gam mẫu trên cơ sở trọng lượng khô

ii Hoạt tính chống oxy hóa căn bản DPPH

Các ảnh hưởng chống oxy của mẫu căn bản DPPH được theo dõi theo phương pháp của Yan và Chen Một cách ngắn gọn, 2.0 mL của mẫu thử nghiệm đã được bổ sung đến 2,0 mL là 0,16 mM dung dịch methanol DPPH Hỗn hợp này được xoay đều trong 1 phút và sau đó để đứng ở nhiệt độ phòng trong 30 phút trong bóng tối và đọc hấp thụ ở 517 nm Khả năng chống oxy hóa căn bản DPPH đã được tính toán bằng cách sử dụng phương trình sau đây:

Ảnh hưởng chống oxy (%) = [1 - (Amẫu – Amẫu rỗng) / Akiểm soát] x 100

Ta có Akiểm soát là độ hấp thụ của các chất kiểm soát (dung dịch DPPH không mẫu),

Amẫu là độ hấp thụ của mẫu thử nghiệm (DPPH dung dịch cộng với mẫu thử), và Amẫu rỗng là độ hấp thụ của mẫu (mẫu mà không có dung dịch DPPH) Sợi tổng hợp chất chống oxy hóa, acid gallic

và acid ascorbic đã được sử dụng như kiểm soát dương tính

iii Thử nghiệm năng lượng chống oxy hóa sắt thấp

Giảm năng lượng của chiết xuất dạng thô được xác định bằng phương pháp theo Oyaizu Một cách ngắn gọn, 1,0 mL của mẫu hai nồng độ khác nhau được trộn với 2,5 ml dung dịch đệm phosphate (0,2 M, pH 6,6) và 2,5 mL kali ferricyanide (1%) Hỗn hợp phản ứng được ủ ở 50 oC trong 20 phút Sau khi ủ, thêm vào 2,5 ml dung dịch acid tricloaxetic (10%) và ly tâm ở 650 g trong 10 phút Từ lớp trên, 2,5 dung dịch mL được trộn với 2,5 mL nước cất và 0,5 ml FeCl3 (0,1%) Hấp thụ của tất cả các dung dịch mẫu được đo tại 700 nm Sử dụng Acid ascorbic kiểm soát dương tính Việc giảm năng lượng được thể hiện như số lượng tương đương của acid gallic Chuẩn bị một đường cong hiệu chuẩn acid gallic (từ 0.1-1.0 mg / mL), và FRAP được chuẩn hóa chống lại acid gallic và đã được thể hiện như mg GAE / g mẫu trên cơ sở trọng lượng khô

Fourier (FTIR)

Các mẫu rắn của S wightii và U lactuca (10 mg) được trộn với 100 mg kali bromua khô (KBR) và nén lại chuẩn bị như một đĩa muối Các đĩa sau đó được đọc spectrophotometrically (Bio-Rad FTIR-40-model, USA) Phân tích các tần số của các thành phần khác nhau trong mỗi mẫu Tương tự theo dõi mẫu chuẩn

3 Kết quả

Đánh giá vật chứa phenolic methanol dung dịch nước của hai rong biển bằng cách sử dụng phương pháp Folin-Ciocalteu Trong thí nghiệm này, vật chứa phenolic toàn thể được xác định và kết quả đã được trình bày trong hình 1 Các biến thể trong vật chứa phenolic là khá lớn Rong biển nâu S wightii (0,65 ± 0,02) cho thấy phenolic cao hơn

H 1: Toàn thể vật chứa phenolic có mặt trong rong biển.

Hoạt tính chống oxy hóa toàn thể trong rong biển được đánh giá và kết quả được trình bày theo mg acid ascorbic / g Trong phương pháp phosphomolybdenum, molypden VI (Mo6+) được giảm để tạo thành phosphate/Mo5+ phức tạp màu xanh lá Cao hơn hoạt tính của chiết xuất (123,40 ± 4,00) mg ascorbic acid / g đã được quan sát ở S wightii (Hình 2) Hiệu quả của chất chống oxy hóa triệt để DPPH là do khả năng hydrogen cung cấp vào Trong nghiên cứu này, vật

chứa DPPH tối đa (108,06 ± 1,02) thu được từ S wightii và tối thiểu là (14,20 ± 0,66) được quan sát từ U lactuca (hình 3)

H 2: Hoạt tính chất chống oxy hóa toàn thể trong rong biển.

H 3: Số liệu vật chứa DPPH có mặt trong rong biển.

Trong xét nghiệm FRAP, chất chống oxy hóa trong mẫu giảm sắt (III) thành sắt (II) trong phản ứng oxi hóa khử liên kết colourimetric, bao gồm chuyển electron đơn Năng lượng khử chỉ

ra rằng các hợp chất chống oxy hóa là electron donars, nó có thể làm giảm oxy hóa trung gian của quá trình peroxy lipid, để có thể đóng vai trò như chất chống oxy hóa sơ cấp và thứ cấp Trong nghiên cứu này, FRAP được đo và kết quả đã được vẽ trong hình 4 Mức tối đa (153,40 ± 1,41

mg GAE / g) giá trị FRAP đã được quan sát trong S wightii Việc kiểm soát tích cực acid ascorbic đã cho thấy hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với tất cả các mẫu rong biển

H 4: Số liệu FRAP có mặt trong rong biển.

H 5: Quang phổ FTIR của acid gallic.

H 6: Quang phổ FTIR của S wightii

H 7: Quang phổ FTIR của U lactuca

Các phân tích FTIR của các mẫu đã được thực hiện và các nhóm chức năng liên kết đã được xác định (Hình 5-7) Trong quang phổ FTIR của cả hai mẫu được so sánh với acid gallic tiêu chuẩn Quang phổ FTIR của acid gallic chuẩn cho thấy 13 đỉnh ở phạm vi 3 407,05 2 960,40

2 931,51 2 865,75 1 639,70, 1 509,58, 1 420,99, 1 153,78, 1 097.08, 777,58, 663,54, 601,28, 462,89 cm-1, trong khi quang phổ FTIR của mẫu wightii S và U lactuca cũng cho thấy cùng một

số các đỉnh nằm giữa 449,32 cm-1 và 3 495,89 cm-1 và 462,89 cm-1 và 3 407,05 cm-1, tương ứng (Hình 5-7)

4 Cuộc thảo luận

Việc tìm kiếm các chất chuyển hóa từ sinh vật biển mới đã dẫn đến phân lập nhiều hơn hoặc ít hơn 10 000 chất chuyển hóa, trong đó có nhiều các đặc tính dược Rong biển là tài nguyên kinh tế tiềm năng trong môi trường biển và nó sẽ có ý nghĩa to lớn trong phát triển dược phẩm

Các phenolic thường có các chất chuyển hóa thứ cấp đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì cơ thể con người Sự hiện diện của phytoconstituents, chẳng hạn như phenolic, flavonoid và tannin trong rong biển và cỏ biển cho thấy khả năng hoạt tính của chất chống oxy hóa và hoạt tính này sẽ giúp trong việc ngăn ngừa một số bệnh thông qua các hoạt tính oxy hóa triệt để Các hợp chất phenolic thường được tìm thấy ở thực vật và đã được ghi nhận có một số hoạt tính sinh học bao gồm các đặc tính chống oxy hóa Nhiều nghiên cứu tập trung vào các hoạt tính sinh học của các hợp chất phenolic, có tiềm năng chống oxy hóa và loại bỏ gốc oxy hóa tự

do Trước đó, báo cáo nói rằng chiết xuất từ rong biển, đặc biệt là polyphenol, có hoạt tính chống oxy hóa Phlorotannins và fucoxanthin là các hợp chất chính của rong biển

Trong nghiên cứu này các vật chứa phenolic S wightii và U lactuca được đánh giá bằng cách sử dụng phương pháp Folin-Ciocalteu và được thể hiện là GAE Rong biển nâu S wightii

cho thấy vật chứa phenolic cao hơn đáng kể hơn so với rong biển U lactuca màu xanh lá cây Matahjun và cộng sự quan sát kết quả tương tự như tảo biển nâu có chứa vật chứa phenolic cao hơn so với tảo biển màu xanh lá cây và màu đỏ Trong thống nhất với nghiên cứu trước đây đã có một mối tương quan giữa hoạt tính chống oxy hóa và vật chứa phenolic của những loài cỏ biển này Nhiều loài tảo chứa phytoconstituents như phenol, chất flavonoid và tannin có thể phải chịu trách nhiệm cho các hoạt tính chống oxy hóa trong việc ngăn chặn dịch bệnh thông qua các gốc oxy hóa triệt để tự do và trong nghiên cứu này, hoạt tính chống oxy hóa của tảo có thể là do các hợp chất này gây ra

Có rất nhiều phương pháp để xác định khả năng chống oxy hóa và chúng khác nhau về các nguyên tắc khảo nghiệm và điều kiện thí nghiệm Do đó, trong các phương pháp khác nhau chất chống oxy hóa cụ thể khác nhau có đóng góp cho khả năng chống oxy hóa toàn thể Hai phương pháp khảo nghiệm FRAP có thể phản ứng với sắt (II) và nhóm SH có chứa chất chống oxy hóa và phương pháp DPPH cho các gốc hữu cơ, được dự kiến sẽ phản ánh chính xác tất cả các chất chống oxy hóa trong một mẫu Trong nghiên cứu này, các hoạt tính chống oxy hóa đã được thử nghiệm bằng cách sử dụng ba xét nghiệm khác nhau, tức là hoạt tính chống oxy hóa toàn thể, hoạt tính gốc oxy hóa triệt để DPPH và khảo nghiệm FRAP Ba phương pháp đại diện cho các cơ chế khác nhau tác động chống oxy hóa Các bản báo cáo được xuất bản về hoạt tính chống oxy hóa toàn thể của rong biển còn hạn chế Tuy nhiên, Kumaran và Karurnakaran đã báo cáo hoạt tính chống oxy hóa toàn thể trong khoảng 245 đến 376 mg tương đương acid ascorbic / g

ở các loài Phyllanthus Ye và các cộng sự nhận thấy hoạt tính chống oxy hóa cao hơn (30,50 µmol FeSO4/mg) trong dịch chiết ethanol của rong biển màu nâu Sargassum pallidum Nó đã được báo cáo rằng dung môi được sử dụng để khai thác có ảnh hưởng lớn đến những thay đổi hóa học Trong chiết xuất methanol của các loài Phyllanthus cùng theo xu hướng đó cũng đã được báo cáo bởi Kumaran và Kurnakaran

Trong nghiên cứu này, các chất chiết xuất từ methanol rong biển đã được tìm thấy có hoạt tính chống oxy hóa mạnh Các cơ chế chống oxy hóa của các chất chiết xuất từ rong biển có thể là do khả năng của gốc oxy hóa triệt để tự do Oxy hóa triệt để là một hoạt tính chống oxy hóa quan trọng DPPH đã được sử dụng cho một khảo nghiệm hoạt tính chống oxy

hóa.Decolorization của DPPH cho thấy sự hiện diện của electron và / hoặc các nhóm cung cấp hydro trong chất chiết xuất từ tảo Các hoạt tính oxy hóa triệt để tự do (RSA) cho các chất chiết xuất từ methanol trong dung dịch của hai loài rong biển này được thử nghiệm (S wightii và U lactuca) đã được so sánh với chất chống oxy hóa như acid ascorbic.Tỉ lệ RSA rong biển nâu (S wightii) là 108,06% cao hơn so với tỉ lệ RSA rong biển màu xanh lá cây (U lactuca) là chỉ có 14,20% theo DPPH Điều này có thể là do nhiều hợp chất tổng hợp phenol được tìm thấy trong tảo nâu hơn tảo màu xanh lá cây Những kết quả của họ cũng tương tự như với Monsuang và cộng sự cũng cho biết rong biển nâu Sargassum sp, cho thấy vật chứa phenolic cao hơn đáng kể

và các hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với rong biển màu đỏ và màu xanh lá cây

Xét nghiệm FRAP, chất chống oxy hóa trong mẫu giảm Fe3+ -tripyridyltriazine phức tạp (Fe3+-TPTZ), vượt quá cân bằng hóa học, thành mẫu màu sắc xanh (Fe2+-TPTZ) Khả năng chống oxy hóa tỷ lệ thuận với hợp chất sắt giảm electron / năng lượng chống oxy hóa (giá trị FRAP) của các chất chống oxy hóa trong mẫu Thuộc tính làm giảm năng lượng chỉ ra rằng các hợp chất chống oxy hóa là nguồn cung cấp electron và có thể làm giảm các quá trình oxy hóa trung gian của lipid trong mỗi quá trình oxy hóa, để nó có thể đóng vai trò quá trình oxy hóa sơ cấp và thứ

Họ thấy rằng rong biển màu nâu S wightii phản ứng hơn so với rong biển xanh U lactuca thông qua khảo nghiệm FRAP

Trên cơ sở kết quả thu được, rong biển có thể được sử dụng cho nhiều hóa chất phòng ngừa hiệu quả mang lại nhiều lợi ích