شناسایی مورفولوژیکی-مولکولی و سنجش کلروفیلa وb و کاروتنوئید تام و فعالیت آنتی اکسیدانی جلبکهایAcutodesmus obliquus و Desmodesmus armatus

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور تهران، ایران

2 استادیار ، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا (س،) تهران، ایران

3 دانشـیار دانشـگاه اکسـتریموفیل آزمایشـگاهی، گـروه میکروبیولـوژی، دانشـکده زیسـت شناسـی و قطب علمی تکامـل نژادی از موجـودات زنـده، دانشـکده علـوم، دانشـگاه تهـران، تهـران، ایران

4 استاد دانشگاه پیام نور تهران ،ایران

5 کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد کرج ،دانشگاه علم و فرهنگ

6 دانشیار دانشگاه علم و فرهنگ تهران

چکیده

جلبک ها به عنوان اولین زنجیره چرخه غذایی از اهمیت ویژه ای برخوردارند و جداسازی و شناسایی آنها به دلیل دارا بودن ترکیبات آنتی اکسیدان نظیر کاروتنوئیدها، فلاونوئیدها، ویتامین ها و اسیدهای چرب ضروری کاربردهای وسیعی در صنایع غذایی، مکمل های غذایی ، دارویی و آرایشی- بهداشتی یافته است. در این تحقیق نمونه برداری از سواحل بندر ترکمن صورت گرفته و نمونه ها در محیطهای  BBMوF2 کشت داده شدند. به منظورشناسایی گونه های ریز جلبک از روش های مورفولوژیکی و مولکولی  18s rDNAاستفاده شد. عصاره گیری متانولی برای اندازه گیری فعالیت آنتی اکسیدانی و میزان کل محتوای کاروتنوئیدها وکلروفیل  aوb  به روش اسپکتروفتومتری استفاده شد. بر اساس شواهد ریخت شناسی و توالی ژنهای جدا شده، سویه هایAcutodesmus obliquus  وDesmodesmus armatus شناسایی و تایید شدند. بررسی میزان فعالیت آنتی اکسیدانی بروش DPPHو FRAP نشان داد جلبک سبز Acutodesmus obliquus فعالیت آنتی اکسیدانی قابل توجه بوده و بیشتر از سویه Desmodesmus armatus می باشد. با توجه به یافته های تحقیق می توان گفت جلبک های جدا سازی شده دارای ترکیبات آنتی اکسیدان می باشند که می تواند پس از آزمونهای تکمیلی و اثبات عدم سمیت آنها در صنایع مختلف غذایی و دارویی از آنها  بهره جست.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Morphological and molecular Identification and Biochemical study of chlorophyll a and b total carotenoids and antioxidant activity of green algae species Desmodesmus armatus and Acutodesmus obliquus

نویسندگان [English]

  • Taebeh Hasan Soltan 1
  • Mostafa Noroozi 2
  • Mohamad Ali Amozegar 3
  • Gholamreza Bakhshi Khaniki 4
  • Mahshid Sedghi 5
  • Sayed Abolhasan Shahzadeh Fazeli 6

1 Department of Biotechnology, Faculty of Sciences, Payame Noor East University, Tehran, Iran

2 Associate professor.Department of Biotechnology, Faculty of Biological Sciences, Alzahra University, Tehran, Iran

3 Extremophiles Laboratory, Department of Microbiology, Faculty of Biology and Center of Excellence in Phylogeny of Living Organisms, College of Science, University of Tehran, Tehran, Iran

4 Department of Biology, Payame Noor University, Tehran, Iran

5 Microorganisms Bank, Iranian Biological Resource Centre )IBRC), ACECR Tehran, Iran

6 Associate Professor of Tehran University of Science and Culture

چکیده [English]

Algae as the first circle of food chain are of particular importance. The isolation and identification of algae due to antioxidant compounds such as carotenoids, flavonoids, vitamins and essential fatty acids, used extensively in the food, pharmaceutical, cosmetic. In this research the samples were collected from Bandar Turkman in Caspian Lake and cultivated on F2 and BBM medium in suitable condition. Morphology and molecular (18s rDNA) techniques used to identify the isolated species. Methanolic extract was used to measure chlorophyll a, b, total carotenoids and antioxidant activity spectrophotometry. The isolated species were identified as Acutodesmus obliquus and Desmodesmus armatus based on the gene sequence and morphological characters. According to DPPH and FRAP methods, the antioxidant activity of Acutodesmus obliquus was more thanDesmodesmus armatus. According to the results obtained here these two species has relatively high antioxidant activity which need further complementary experiments to prove safety and nontoxicity to use in food and medical industries.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antioxidant
  • microalgae
  • molecular identification
  • Bandar Turkman

منابع

 -نصرتی ا.، (1393) بررسی خواص آنتی اکسیدانی جلبکهای دریاییSargasum  glaucecns   و Nizimuddinia zanardini در خلیج چابهار پایان نامه دانشجویی –کارشناسی ارشد-دانشگاه دریا نوردی و علوم چابهار

-ﺳﻠﻄﺎﻧﻲ ن.، رﻳﺎﺣﻲ ح.، شکروی ش.،  (1373) ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻓﻠــﻮر ﺟﻠﺒﻜــﻲ درﻳﺎﭼــﻪ اروﻣﻴــﻪ، ﻣﺠﻠــﻪ ﭘــﮋوﻫﺶ و سازندگی 

-حیدری م.،  (1393) مطالعه تنوع زیستی جلبکهای ماکروسکوپی سواحل استان بوشهر با تاکید بر خواص آنتی اکسیدانی و ضد باکتریایی گونه های غالب، دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، پایان نامه دانشجویی

-رﻣﻀﺎن زاده ح.، (1382) ﺑﺮرﺳـﻲ ﺟﻠﺒـﻚ ﻫـﺎی اﭘـﻲ ﻓﻴـﺖ ﺗــﺎﻻب اﻣﻴــﺮ ﻛﻼﻳــﻪ و ﻣﻘﺎﻳﺴــﻪ ﺟﻮاﻣــﻊﺟﻠﺒﻜــﻲ روی ﺑﺴــﺘﺮ ﻫــﺎی ﻣﺨﺘﻠــﻒ، ﭘﺎﻳــﺎن نامه کارشناسی ارﺷــﺪ دانشگاه تهران، اﻳﺮان.

-ﺷــﻌﺎع ﺣﺴــﻨﻲ ا.، (1375) پایان نامه ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳــﻲ ارﺷــﺪ، داﻧﺸــﮕﺎه آزاد اﺳــﻼﻣﻲ واﺣــﺪ ﻻﻫﻴﺠــﺎن، ﻻﻫﻴﺠــﺎن، اﻳﺮان.

-ﻣﻴﺮﻫﺎﺷﻤﻲ  ﻧﺴـﺐ ف.، پازوکی ج.،  (1381) ﺷﻨﺎﺳـﺎﻳﻲ اﻧﮕﻞ ﻫﺎی ﺳﺨﺖ  ﭘﻮﺳﺖ ﺑﺮﺧﻲ از ﻣﺎﻫﻴﺎن درﻳﺎﭼﻪ ﺳـﺪ ﻣﺨﺰﻧـــﻲ  ﻣﻬﺎﺑـــﺎد، ﻣﺠﻠـــﻪ ﻋﻠﻤـــﻲ ﺷـــﻴﻼت  اﻳـــﺮان )11:(4)-148.133

-عبدل زاده ا.، رمضان نژاد قادی ر.، صادقی پور ح.، (1388) مقدمه ای بر جلبک ها،قارچ ها وگلسنگ ها،گرگان، دانشگاه گلستان

-عسل پیشه ز.، حیدری ر.، مناف فر ر.، (1390) شناسایی و بررسی ارزش غذایی دو گونه جلبک تک سلولی تولید کننده اسیدهای چرب جداسازی شده از دریاچه سد مهاباد، آذربایجان غربی

-فرامرزی م.، فروتن فر ح.،  شکیبایی م.، (1389) بیوتکنولوژی ریز جلبک ها تهران، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی و درمانی تهران

-قائنی م.، سید هشرودی م .، قادری ف.، رومیانی ل.، (1391 ) بررسی کلروفیل a وکاروتنوئیدها در ریز جلبک اسپیرولینا

-Bub, A., Watzl, B., Abrahamse, L., Delincee, H., Adam, S., Wever, J., Muller, H., and Rechkemmer, G ( 2002). Moderate intervention with carotenoid-rich vegetable products reduces lipid peroxidation in men. Journal of Nutrition,130:2200-2206-

-Boersma, M. and Vijverberg, J. (1995). Synergistic effects of different food species on life-history traits of Daphnia galeata. Hydrobiologia 307: 109-115

-Chew, Y.L., Lim, Y.Y., Omar, M. and Khoo, K.S. (2008). Antioxidant activity of three edible seaweeds from two areas in South East Asia. LWT-Food Science and Technology, 41(6): 1067-115.

-Dere S. (1998). Spectrophotometric determination of chlorophyll a,b and total carotenoid content of some algae species using different solvent, Turkish Journal of Botany,22,pp:13-17

- Goh, L. P., Loh, S. P., Fatimah, M. Y. and Perumal, K (2009). Bioaccessibility of Carotenoids and Tocopherols in Marine Microalgae, Nannochloropsis sp. and Chaetoceros sp. Mal. J, Nutr, 15(1): 77-86.   6072. 51

-Gayshree A. (2014). Anti oxidant potenthial phytochemicals from methanol extract of chlorella vulgaris and chlamydomonasreinhartii,Journal of algal biomass Utilization,5(4): 60-67

-Giovannocci, E., Ascherio, A., Rimm, E.B., Stampfer, M.J., Colditz, G.A., and Willet, W.C. (1995). Intake of carotenoids and retinol in relation to risk of prostate cancer. Journal of the National Cancer Institute, 87:1767–1776

-Hamd Elsayed Ahmed Ali (2014). Screening of micro algae for Anti-oxidant activities, carotenoids and phenolic content, Applied mechanics and materials, 625, PP: 156-159 (transtech pub. Switzerland)

-John, D. M., Whitton, B. A., & Brook, A. J. (2002). The freshwater algal flora of the British Isles: an identification guide to freshwater and terrestrial algae (Vol. 1). Cambridge University Press.

- Kociolek, J. P., Stepanek, J. G., Lowe, R. L., Johansen, J. R., & Sherwood, A. R. (2013). Molecular data show the enigmatic cave-dwelling diatom Diprora (Bacillariophyceae) to be a raphid diatom. European Journal of Phycology, 48(4), 474-484.

- Liu Don .(2000) Rapid Mini-Preparation of  Fungal DNA for PCR. Journal of Clinical Microbiology. p. 471.

-lewis, M (2012). protocol No…15.3b-natural product screening, anti-oxidant screen for extracts, 5November 2012: Version2

-Monteiro, C. M., Castro, P. M. L. and Xavier, F. X. (2009). Use of the microalga Scenedesmus obliquus to remove cadmium cations from aqueous solutions. World Journal of Microbiol Biotechnol, 25: 1573157

-Nickavar, B., Alinaghi, A. and Kamalinejad, M., (2008). Evaluation of the antioxidant properties of five Mentha species. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 7(3): 203-209.

-Noroozi, M., Hishamuddin, O., Suhaimi N, Hejazi M.A. and Soon Guan T. (2012). Comparative biodiversity and effect of different media on growth and astaxanthin content of nine geographical strains of Haematococcus pluvialis. African Journal of Biotechnology. 11(84), 15049-15059,

- Noroozi, M., Naqinezhad N., Saeidi mehrvarz S. (2009). Algal flora in first Iranian marine-land national park: Boujagh. International Journal on Algae. 2009, 11(3): 276-288

- Orlova, T. Y., Stonik, I. V. and Shevchenko, O. G. (2009). Flora of planktonic microalgae of Amursky Bay, Sea of Japan. Russian Journal of Marine Biology, 35(1): 60-78.

-Ozen, T., (2010). Antioxidant activity of wild edible plants in the black sea region of Turkey,Grasas y Aceites,61(1): 86-94.

-Rossa, M. M., Oliveira, M.C., Okamoto,O.K.,lopes, P.F. and e Coleicolo, P.,(2002). Effect of visible light on super oxidase dismutase SOD activity in the red Alga Gracilariopsis tenuifrons(Gracilarials,Rhodophyta). Journal of applied phycology, 14:151-157

-Roleda, M.Y., Lutz-Meindl ,U, Wiencke, C. and Lutz, C (2010). Physiological, biological and ultrastructural responses of the green macroalga Urospora pencilliformis from Artic Spitsbergen to UV radation. Protoplasma, 243; 105-116

-Sarayana C. (2014). Evaluathion of anti-oxidant properties, total phenolic and carotenoid content of Chaetoceroscalcitrans, Chlorella salina and isochrysis galbana. International journal of current microbiology and applied sciences. 3; 8, PP: 365-377

-Sakanaka, S., Tachibana, Y. and Okada, Y. (2005). Preparation and antioxidant properties of extracts of Japanese persimmon leaf tea (kakinoha-cha). Food Chemistry, 89(4): 569-575.

- Sesso, H.D., Buring, J.E., Norkus, E.P., and Gaziano, J.M. (2004). Plasma lycopene, other carotenoids, and retinol and the risk of cardiovascular disease in women. American Journal of Clinical Nutrition Nutr, 79:47–53.

-Thaipong kriengsak (2006), comparison of abts, DPPH, FRAP and ORAC assay for estimating anti-oxidant activity from guava fruit extracts, jornalof food composition and analysis 19,PP:669-675

- Wehr John D.,Sheath Robert G(2003). Fresh Water Algae of North Amrica ecology and classification, USA, Academic press

-Wettasinghe, M. and Shahidi, F. (1999). Antioxidant and free radical-scavenging properties of ethanolic extracts of defatted borage (Borago officinalis) seeds. Food Chemistry, 67: 399-414

-Yangthong, M., Hutadilok-Towatana, N. and Phromkunthong, W., (2009). Antioxidant activities of four edible seaweeds from the southern coast of Thailand. Plant Food for Human Nutrition, 64: 218-233.