تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 743 |
تعداد مقالات | 7,077 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,162,725 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,862,164 |
ارزیابی فعالیت ضدباکتریایی و ضدبیوفیلمی فازهای استخراج شده از مایع سلومی توتیای دریایی نقبزن (Echinometra mathaei) | ||
فیزیولوژی و بیوتکنولوژی آبزیان | ||
دوره 8، شماره 3، آذر 1399، صفحه 145-174 اصل مقاله (964.27 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/japb.2020.14227.1345 | ||
نویسندگان | ||
مجید موسی پور شاجانی1؛ سید فخرالدین حسینی* 2؛ مسعود رضایی3؛ دومنیکو اسکیلاچی4 | ||
1دانشجوی دکتری شیلات- عملآوری فرآوردههای شیلاتی، گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران. | ||
2دانشیار گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران | ||
3استاد گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران | ||
4دانشیار گروه زیستشناسی، دانشکده شیمی و علوم و فنآوری دارویی، دانشگاه پالرمو، پالرمو، ایتالیا | ||
چکیده | ||
خارپوستان دریایی از جمله توتیاهای دریایی به دلیل زندگی در محیطهای کمعمق که واجد شرایط مناسب برای رشد میکروبها است از توانایی بالایی در حفظ بقای خود برخوردار هستند. با توجه به چنین ویژگیهای منحصر به فردی، توجه زیادی به خالصسازی و شناسایی انواع مولکولهای زیستفعال به ویژه پپتیدهای ضدمیکروبی شده است. به همین سبب، در مطالعه حاضر مایع سلومیک توتیای دریایی نقبزن (Echinometra mathaei) به عنوان فراوانترین گونه توتیای دریایی خلیج فارس مورد بررسی قرار گرفته است و با استفاده از حلال، دو فاز آبی و آلی از سلولهای سلوموسیت جداسازی شدند. نتایج آزمایش انتشار از دیسک و حفره در محیط آگار نشان داد که فاز آلی خاصیت ضدباکتریایی قویتری داشت که میتواند به محتوای پروتئینی آن مربوط باشد. فاز آلی در غلظتهای بالاتر از 5/12 میلیگرم در میلیلیتر باعث مهار کامل بیوفیلم باکتری و غلظت 100 میلیگرم در میلیلیتر نیز موجب تخریب کامل آن شد. فاز آلی فاقد فعالیت همولیتیک در غلظت 100 میلیگرم در میلیلیتر بود و حتی بر همولیز گلبولهای قرمز خون توسط باکتریها نیز اثر بازدارندگی داشت. با توجه به نتایج به دست آمده، پیشنهاد میشود فاز آلی استخراج شده از سلوموسیت توتیای دریایی نقبزن برای استخراج و شناسایی ترکیبات ضدمیکروبی مورد توجه قرار گیرد. | ||
کلیدواژهها | ||
توتیای دریایی؛ Echinometra mathaei؛ فعالیت ضد بیوفیلم باکتری؛ سلوموسیت | ||
مراجع | ||
اصلیان ح.، کامرانی ا.، یوسفزادی م. و کشاورز م. 1394. بررسی اثر ضدباکتری عصارههای مختلف استخراجی از توتیای دریایی Echinometra mathaei. مجله بومشناسی آبزیان. 5(3): 144-139. ایراجیان غ.، برومند م.، مرندی ف.ر.، رهبر م.، شاهچراغی ف.، شریفی م.، صارمی م.، فلاح ف. و ولیزاده ب. 1391. استاندارد عملکردی آزمایش تعیین حساسیت ضدمیکروبی به روش انتشار از دیسک. مرکز نشر صدا. 164ص. خالقی م. و عوفی ف. 1389. شناسایی گونههای خارپوستان دریایی در نواحی بین جزر و مدی خلیج چابهار. محیط زیست جانوری، 2(4): 36-31. راهی س.، حیدری ب. و رسا م. 1393. اثرات عصارههای آلی و آبی استخراج شده از توتیای دریایی خلیج فارس (Echinometra mathaei) بر سه سویه بیماریزای قارچ Candida. نشریه فیزیولوژی و بیوتکنولوژی آبزیان، 2(3): 45-31. راهی س.، حیدری ب. و رسا م. 1396. اثرات ضدباکتریایی بخشهای مختلف توتیای دریایی خلیج فارس. نشریه توسعه آبزیپروری، 11(3): 40-29. سلیمانی س.، معین س.، یوسفزادی م. و امراللهی بیوکی ن. 1394ب. بررسی اثر عصارههای مختلف توتیای دریایی Echinometra mathaei بر فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز. مجله دیابت و متابولیسم ایران، 15(2): 83-75. سلیمانی س.، یوسفزادی م.، معین س. و امراللهی بیوکی ن. 1394الف. بررسی اثرضدالتهابی توتیای دریایی Echinometra mathaei خلیج فارس. طب جنوب، 18(6): 1220-1208. سلیمانی س.، یوسفزادی م.، معین س. و امراللهی بیوکی ن. 1394ج. بررسی اثرات ضدمیکروبی و آنتیاکسیدانی رنگدانه و مایع سلومیک توتیای دریایی گونه Echinometra mathaei خلیج فارس. مجله دانشگاه علوم پزشکی کرمان، 22(6): 628-614. سلیمانی س.، یوسفزادی م.، معین س. و امراللهی بیوکی ن. 1395. انتخاب روش بهینه استخراج مایع سلومیک توتیای دریایی (Echinometra mathaei) خلیج فارس و شناسایی برخی رنگدانههای نفتاکینونی آن. مجله پژوهشهای جانوری، 29(2): 214- 205. شکوری آ. و جوانمرد ا.ا. 1394. بررسی اثر ضدباکتریایی پوسته توتیای دریایی گونهEchinometra mathaei ساحل چابهار. مجله زیستشناسی جانوری تجربی، 3(4): 35-25. شکوری آ.، جوانمرد ا.ا. و سهیلی ف. 1394. اثر ضدباکتریایی عصارههای مختلف استخراجی از اندامهای توتیای دریایی (Echinometramathaei) در ساحل چابهار. مجله علمی پژوهشی زیستشناسی دریا، 6(25): 82-73. نوربخش ه. و عمادی ح. 1387. توتیای دریایی از زیستشناسی تا تکثیر و پرورش. انتشارات علمی آبزیان. 166ص. APD Database. 2019. Antimicrobial Peptide Database. Retrieved August 03, 2019, from http://aps.unmc.edu/AP/. Balouiri M., Sadiki M. and Ibnsouda S.K. 2016. Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review. Journal of Pharmaceutical Analysis, 6(2): 71–79.
Bertheussen K. 1981. Endocytosis by echinoid phagocytes in vitro. II. Mechanisms of endocytosis. Developmental and Comparative Immunology, 5(4): 557–564.
Bertheussen K. 1983. Complete-like activity in sea urchin coelomic fluid. Developmental and Comparative Immunology, 7: 21–31.
Bertheussen K. and Seljelid R. 1978. Echinoid phagocytes in vitro. Experimental Cell Research, 111: 401–412.
Boto A., Perez De La Lastra J. and Gonzalez C. 2018. The road from host-defense peptides to a new generation of antimicrobial drugs. Molecules, 23(2): 311 (1–26).
Canicatti C. and D’Ancona G. 1990. Biological protective substances in Marthasterias glacialis (Asteroidea) epidermal secretion. Journal of Zoology, 222(3): 445–454.
Chiaramonte M. and Russo R. 2015. The echinoderm innate humoral immune response. Italian Journal of Zoology, 82(3): 300–308.
Chopra L., Singh G., Kumar Jena K. and Sahoo D.K. 2015. Sonorensin: A new bacteriocin with potential of an anti-biofilm agent and a food biopreservative. Scientific Reports, 5: 1–??? (13412).
CLSI. 2012. Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically: Approved standard. Clinical and Laboratory Standards Institute, USA. 92P.
Coates C.J., McCulloch C., Betts J. and Whalley T. 2018. Echinochrome-A release by red spherule cells is an iron-withholding strategy of sea urchin innate immunity. Journal of Innate Immunity, 10(2): 119–130.
Coffaro K.A. and Hinegardner R.T. 1977. Immune response in the sea urchin Lytechinus pictus. Science, 197(4311): 1389–1390.
Das S. and Dash H. 2014. Microbial Biotechnology- A Laboratory Manual for Bacterial Systems. Springer, India. 239P.
Gerardi P., Lassegues M. and Canicatti C. 1990. Cellular distribution of sea urchin antibacterial activity. Biology of the Cell, 70(3): 153–157.
Gomes B., Augusto M.T., Felicio M.R., Hollmann A., Franco O.L., Goncalves S. and Santos N.C. 2018. Designing improved active peptides for therapeutic approaches against infectious diseases. Biotechnology Advances, 36(2): 415–429.
Gross P.S., Clow L.A. and Smith L.C. 2000. SpC3, the complement homologue from the purple sea urchin, Strongylocentrotus purpuratus, is expressed in two subpopulations of the phagocytic coelomocytes. Immunogenetics, 51(12): 1034–1044.
Hatakeyama T., Kohzaki H., Nagatomo H. and Yamasaki N. 1994. Purification and characterization of four Ca2+-dependent lectins from the marine invertebrate, Cucumaria echinata. The Journal of Biochemistry, 116(1): 209–214.
Haug T., Kjuul A.K., Stensvag K., Sandsdalen E. and Styrvold O.B. 2002b. Antibacterial activity in four marine crustacean decapods. Fish and Shellfish Immunology, 12(5): 371–385.
Haug T., Kjuul A.K., Styrvold O.B., Sandsdalen E., Olsen O.M. and Stensvag K. 2002a. Antibacterial activity in Strongylocentrotus droebachiensis (Echinoidea), Cucumaria frondosa (Holothuroidea), and Asterias rubens (Asteroidea). Journal of Invertebrate Pathology, 81(2): 94–102.
Hibino T., Loza-Coll M., Messier C., Majeske A.J., Cohen A.H., Terwilliger D.P., Buckley K.M., Brockton V., Nair S.V., Berney K., Fugmann S.D., Anderson M.K., Pancer Z., Cameron R.A., Smith L.C. and Rast J.P. 2006. The immune gene repertoire encoded in the purple sea urchin genome. Developmental Biology, 300(1): 349–365.
Iorrizzi M., Marino S. and Zollo F. 2001. Steroidal oligoglycosides from the Asteroidea. Current Organic Chemistry, 5(9): 951–973.
Johnson P.T. 1970. The coelomic elements of sea urchins (Strongylocentrotus and Centrostephanus)-VI. Cellulose-acetate membrane electrophoresis. Comparative Biochemistry and Physiology, 37(3): 289–300.
Kazemi S., Heidari B. and Rassa M. 2016. Antibacterial and hemolytic effects of aqueous and organic extracts from different tissues of sea urchin Echinometra mathaei on pathogenic streptococci. International Aquatic Research, 8(4): 299–308.
Krapp F., Ozer E.A., Qi C. and Hauser A.R. 2018. Case report of an extensively drug-resistant Klebsiella pneumoniae infection with genomic characterization of the strain and review of similar cases in the United States. Open Forum Infectious Diseases, 5(5): 1–5.
Kumar D., Pornsukarom S. and Thakur S. 2019. Antibiotic usage in poultry production and antimicrobial-resistant Salmonella in poultry. P: 47–66. In: Venkitanarayanan K., Thakur S. and Ricke S. (Eds.). Food Safety in Poultry Meat Production. Food Microbiology and Food Safety. Springer, Switzerland.
Li C., Blencke H.M., Haug T. and Stensvag K. 2015. Antimicrobial peptides in echinoderm host defense. Developmental and Comparative Immunology, 49(1): 190–197.
Li C., Blencke H.M., Haug T., Jorgensen O. and Stensvag K. 2014. Expression of antimicrobial peptides in coelomocytes and embryos of the green sea urchin (Strongylocentrotus droebachiensis). Developmental and Comparative Immunology, 43(1): 106–113.
Li C., Blencke H.M., Smith L.C., Karp M.T. and Stensvag K. 2010a. Two recombinant peptides, SpStrongylocins 1 and 2, from Strongylocentrotus purpuratus, show antimicrobial activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria. Developmental and Comparative Immunology, 34(3): 286–292.
Li C., Haug T., Moe M.K., Styrvold O.B. and Stensvag K. 2010b. Centrocins: Isolation and characterization of novel dimeric antimicrobial peptides from the green sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis. Developmental and Comparative Immunology, 34(9): 959–968.
Li C., Haug T., Styrvold O.B., Jorgensen T.O. and Stensvag K. 2008. Strongylocins, novel antimicrobial peptides from the green sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis. Developmental and Comparative Immunology, 32(12): 1430–1440.
Liang X., Luo D. and Luesch H. 2019. Advances in exploring the therapeutic potential of marine natural products. Pharmacological Research, 147: 1–41 (104373).
Paulsen V.S., Blencke H.M., Benincasa M., Haug T., Eksteen J.J., Styrvold O.B., Scocchi M. and Stensvag K. 2013. Structure-activity relationships of the antimicrobial peptide arasin 1- and mode of action studies of the N-terminal, proline-rich region. PLoS ONE, 8(1): 1–11 (e53326).
Płytycz B. and Seljelid R. 1993. Bacterial clearance by the sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis. Developmental and Comparative Immunology, 17(3): 283–289.
Rast J.P., Smith L.C., Loza-Coll M., Hibino T. and Litman G.W. 2006. Genomic insights into the immune system of the sea urchin. Science, 314(5801): 952–956.
Schillaci D., Arizza V., Dayton T., Camarda L. and Di Stefano V. 2008. In vitro anti-biofilm activity of Boswellia spp. oleogum resin essential oils. Letters in Applied Microbiology, 47(5): 433–438.
Schillaci D., Arizza V., Parrinello N., Di Stefano V., Fanara S., Muccilli V., Cunsolo V., Haagensen J.J.A. and Molin S. 2010. Antimicrobial and antistaphylococcal biofilm activity from the sea urchin Paracentrotus lividus. Journal of Applied Microbiology, 108(1): 17–24.
Schillaci D., Cusimano M., Cunsolo V., Saletti R., Russo D., Vazzana M., Vitale M. and Arizza V. 2013. Immune mediators of sea-cucumber Holothuria tubulosa (Echinodermata) as source of novel antimicrobial and anti-staphylococcal biofilm agents. AMB Express, 3(1): 1–10 (35).
Schillaci D., Cusimano M.G., Spinello A., Barone G., Russo D., Vitale M., Parrinello D. and Arizza V. 2014. Paracentrin 1, a synthetic antimicrobial peptide from the sea-urchin Paracentrotus lividus, interferes with staphylococcal and Pseudomonas aeruginosa biofilm formation. AMB Express. 4(78): 1–9.
Schillaci D., Petruso S. and Sciortino V. 2005. 3,4,5,3’,5’-pentabromo-2-(2’-hydroxybenzoyl) pyrrole: A potential lead compound as anti-gram-positive and anti-biofilm agent. International Journal of Antimicrobial Agents, 25(4): 338–340.
Schillaci D., Vitale M., Cusimano M.G. and Arizza V. 2012. Fragments of β-thymosin from the sea urchin Paracentrotus lividus as potential antimicrobial peptides against staphylococcal biofilms. Annals of the New York Academy of Sciences, 1270(1): 79–85.
Service M. and Wardlaw A.C. 1984. Echinochrome-A as a bactericidal substance in the coelomic fluid of Echinus esculentus (L.). Comparative Biochemistry and Physiology B, 79(2): 161–165.
Shagaghi N., Palombo E.A., Clayton A.H.A. and Bhave M. 2018. Antimicrobial peptides: Biochemical determinants of activity and biophysical techniques of elucidating their functionality. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 34(4): 34–62.
Smith L.C. 2005. Host responses to bacteria: Innate immunity in invertebrates. Advances in Molecular and Cellular Microbiology, 10: 293–320.
Smith L.C. and Davidson E.H. 1992. The echinoid immune system and the phylogenetic occurrence of immune mechanisms in deuterostomes. Immunology Today, 13(9): 356–362.
Smith L.C., Ghosh J., Buckley K.M., Clow L.A., Dheilly N.M., Haug T., Henson J.H., Li C., Lun C.M., Majeske A.J. and Matranga V. 2010. Echinoderm immunity. P: 260–301. In: Soderhall K. (Ed.). Invertebrate Immunity. Springer US, USA.
Smith L.C., Rast J.P., Brockton V., Terwilliger D., Nair S.V., Buckley K.M. and Majeske A.J. 2006. The sea urchin immune system. Invertebrate Survival Journal, 3: 25–39.
Smith P.K., Krohn R.I., Hermanson G.T., Mallia A.K., Gartner F.H., Provenzano M.D., Fujimoto E.K., Goeke N.M., Olson B.J. and Klenk D.C. 1985. Measurement of protein using bicinchoninic acid. Analytical Biochemistry, 150(1): 76–85.
Solstad R.G., Li C., Isaksson J., Johansen J., Svenson J., Stensvag K. and Haug T. 2016. Novel antimicrobial peptides EeCentrocins 1, 2 and EeStrongylocin 2 from the edible sea urchin Echinus esculentus have 6-br-trp post-translational modifications. PLoS ONE, 11(3): 1–25.
Stabili L. and Canicatti C. 1994. Antibacterial activity of the seminal plasma of Paracentrotus lividus. Canadian Journal of Zoology, 72(7): 1211–1216.
Ventola C.L. 2015. The antibiotic resistance crisis, Part 1: Causes and threats. A Peer-reviewed Journal for Formulary Management, 40(4): 277–283.
Wang G. 2017. Antimicrobial peptides: Discovery, design and novel therapeutic strategies. CABI, UK. 261P.
Wardlaw A.C. and Unkles S.E. 1978. Bactericidal activity of coelomic fluid from the sea urchin Echinus esculentus. Journal of Invertebrate Pathology, 32(1): 25–34.
Yui M.A. and Bayne C.J. 1983. Echinoderm immunology: Bacterial clearance by the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus. The Biological Bulletin, 165(2): 473–486.
Zasloff M. 2002. Antimicrobial peptides of multicellular organisms. Nature, 415(6870): 389–395.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,700 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 938 |