Иммуномоделирующие свойства полисахаридов макроводорослей Балтийского моря
Аннотация
Обоснование. Физиологические свойства биологически активных полисахаридов макроводорослей чрезвычайно разнообразны. Ценными биологически активными свойствами полисахаридов макроводорослей является противовоспалительные и иммуномоделирующие свойства.
Цель. Изучить иммуномоделирующую способность полисахаридов макроводорослей Балтийского моря – Fucus vesiculosus и Furcellaria lumbrifera.
Материалы и методы. Пробы водорослей Furcellaria lumbricalis и Fucus vesiculosus отбирались на побережье Балтийского моря в период с 01 по 30 апреля 2025 года (Куршский залив, Калининградская область, Россия), сушилась на воздухе, досушивалась при 40°С в сушильном шкафу и измельчались.
Экстракция проводилась с использованием разбавленных минеральных кислот, щелочи и воды. После завершения экстракции горячий раствор отфильтровывался под вакуумом через марлю. К жидкой фазе экстракта добавлялся ледяной изопропиловый спирт для осаждения полисахаридов, которые высушивались в сушильном шкафу.
Противовоспалительные свойства эндо- и экзополисахаридов определялись методом, основанном на применении твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с применением иммуноферментного анализатора Mindray MR-96A. Противовоспалительные свойства оценивались с применением цитокинов ИЛ-1β и ФНО-α. Для определения содержания ИЛ-1β использовалось на лунку для каждого образца по 20 мкл супернатанта и 80 мкл питательной среды RPMI-1640, для определения содержания ФНО-α использовалось на лунку для каждого образца по 100 мкл супернатанта.
Статистическая обработка данных осуществлялась с помощью пакета прикладных программ Statistica 7.0 (StatSoft, USA).
Результаты. Определено, что полисахариды Фукус-Г, Фукус-М, Фукус-Д и Фукус-Б, выделенные из макроводорослей F. vesiculosus, ингибировали продукцию провоспалительного цитокина ИЛ-1β в сравнении с отрицательным контролем. Пониженное содержание цитокинов ИЛ-1β для F. vesiculosus составило 350,74±14,49, 402,69±14,22, 402,12±21,48 и 401,78±19,82 пг/мл соответственно. Наибольшее количество цитокинов для F. vesiculosus продуцировали образцы полисахаридов Фукус-А, Фукус-Э и Фукус-В (420,36±21,01, 414,69±20,80 и 415,78±19,95 пг/мл, соответственно). Для макроводоросли F. lumbrifera ингибировали выработку цитокинов образцы полисахаридов Фурц-Г, Фурц-Э, Фурц-М, Фурц-В и Фурц-Б (402,26±19,77, 403,03±21,14, 409,65±20,95, 402,65±20,61 и 401,33±19,82 пг/мл, соответственно). Установлено, что образцы полисахаридов Фурц-А и Фурц-Д для макроводлрослей F. lumbrifera продуцируют наибольшее количество цитокинов ИЛ-1β (419,37±20,59 и 421,47±19,82 пг/мл, соответственно). Показано, что изучаемые образцы полисахаридов характеризовались отсутствуем статистически значимого ингибирующего или стимулирующего эффекта на выработку цитокина ФНО-α в реакционной среде моноклеарами после их добавления в концентрации 20 мкг/мл. Установлено, что в присутствии образцов Фукус-А и Фукус-Э, Фурц-А и Фурц-Э содержание цитокинов ФНО-α наибольшее и составило 36,87±1,89, 32,81±1,94, 35,19±0,15 и 32,51±1,91 пг/мл, соответственно. Содержание же цитокина ФНО-α при использовании образцов полисахаридов Фукус-М и Фукус-В практически не изменилось по сравнению с отрицательным контролем.
Заключение. Таким образом выявлено, что образцы полисахаридов, выделенных из макроводорослей, они проявляют противовоспалительный эффект и могут быть рекомендованы в качестве ингредиента или фармацевтической субстанции в производстве биологически активных добавок или лекарственных препаратов иммуномодулирующего и противовоспалительного действия.
Скачивания
Литература
Bica, A., Barbu Tudoran, L., Druga, B., et al. (2012). Desmodesmus communis (Chlorophyta) from Romanian freshwaters: Coenobial morphology and molecular taxonomy based on the ITS2 of new isolates. Annals of the Romanian Society for Cell Biology, 17, 16–28.
Catarino, M. D., Silva, A. M., & Cardoso, S. M. (2018). Phycochemical constituents and biological activities of Fucus spp. Marine Drugs, 16(8), 249. https://doi.org/10.3390/md16080249. EDN: https://elibrary.ru/XYSCOL
Chakraborty, M., Miao, C., McDonald, A., et al. (2012). Concomitant extraction of bio oil and value added polysaccharides from Chlorella sorokiniana using a unique sequential hydrothermal extraction technology. Fuel, 95, 63–70. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2011.10.055.
Chen, Y., Liu, X., & Wu, L., et al. (2018). Physicochemical characterization of polysaccharides from Chlorella pyrenoidosa and its anti ageing effects in Drosophila melanogaster. Carbohydrate Polymers, 185, 120–126. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.12.077.
Chen, Y., Lin, Z., Li, Q., et al. (2015). The anti allergic activity of polyphenol extracted from five marine algae. Journal of Ocean University of China, 14(4), 681–684. https://doi.org/10.1007/s11802 015 2601 5.
Chen, Y. X., Liu, X. Y., Xiao, Z., et al. (2016). Antioxidant activities of polysaccharides obtained from Chlorella pyrenoidosa via different ethanol concentrations. International Journal of Biological Macromolecules, 91, 505–509. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2016.05.086.
Cikoš, A. M., Jokić, S., Šubarić, D., et al. (2018). Overview on the application of modern methods for the extraction of bioactive compounds from marine macroalgae. Marine Drugs, 16(10), 348. https://doi.org/10.3390/md16100348.
Davoodbasha, M., Edachery, B., Nooruddin, T., et al. (2018). An evidence of C16 fatty acid methyl esters extracted from microalga for effective anti microbial and antioxidant property. Microbial Pathogenesis, 115, 233–238. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2017.12.049. EDN: https://elibrary.ru/VEAWHB
de Jesus, C. S., de Jesus Assis, D., Rodriguez, M. B., et al. (2019). Pilot scale isolation and characterization of extracellular polymeric substances (EPS) from cell free medium of Spirulina sp. LEB 18 cultures under outdoor conditions. International Journal of Biological Macromolecules, 124, 1106–1114. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.12.016.
de Morais, M. G., Vaz, B. D. S., de Morais, E. G., et al. (2015). Biologically active metabolites synthesized by microalgae. BioMed Research International, 2015. https://doi.org/10.1155/2015/835761. EDN: https://elibrary.ru/UOOQCX
Deamici, K. M., de Morais, M. G., Santos, L. O., et al. (2021). Static magnetic fields effects on polysaccharides production by different microalgae strains. Applied Sciences, 11(11), 5299. https://doi.org/10.3390/app11115299. EDN: https://elibrary.ru/UAUBRN
Holden, N. M., Neill, A. M., Stout, J. C., et al. (2022). Biocircularity: A framework to define sustainable, circular bioeconomy. Circular Economy and Sustainability, 3, 77–91. https://doi.org/10.1007/s43615 022 00180 y. EDN: https://elibrary.ru/WOGNUD
Kadam, S., Tiwari, B., & O’Donnell, C. J. (2013). Application of novel extraction technologies for bioactives from marine algae. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61, 4667–4675. https://doi.org/10.1021/jf400819p. EDN: https://elibrary.ru/RJYJCX
Kim, S. K., & Wijesekara, I. (2011). Anticoagulant effect of marine algae. In Advances in Food and Nutrition Research (Vol. 64, pp. 235–244). https://doi.org/10.1016/B978 0 12 387669 0.00018 1. EDN: https://elibrary.ru/PGZDTL
Lahaye, M., & Robic, A. (2007). Structure and function properties of ulvan, a polysaccharide from green seaweeds. Biomacromolecules, 8, 1765–1774. https://doi.org/10.1021/bm061185q.
Leandro, A., Pereira, L., & Gonçalves, A. M. (2019). Diverse applications of marine macroalgae. Marine Drugs, 18(1), 17. https://doi.org/10.3390/md18010017. EDN: https://elibrary.ru/CJYVHK
Lind, L., Eckstein, R. L., & Relyea, R. A. (2022). Direct and indirect effects of climate change on distribution and community composition of macrophytes in lentic systems. Biological Reviews, 97(4), 1677–1690. https://doi.org/10.1111/brv.12858. EDN: https://elibrary.ru/UPJANZ
Lourenço, C., Fraga Corral, M., Jimenez Lopez, C., et al. (2021). Biological action mechanisms of fucoxanthin extracted from algae for application in food and cosmetic industries. Trends in Food Science & Technology, 117, 163–181. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.012. EDN: https://elibrary.ru/IAHHVH
Matsubara, K. (2005). Recent advances in marine algal anticoagulants. Cardiovascular & Hematological Agents in Medicinal Chemistry, 2, 13–19. https://doi.org/10.2174/1568016043477314.
Montalvo, G. E. B., Thomaz Soccol, V., Vandenberghe, L. P. S., et al. (2019). Arthrospira maxima OF15 biomass cultivation at laboratory and pilot scale from sugar cane vinasse for potential biological new peptides production. Bioresource Technology, 273, 103–113. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.10.081.
Nijhuis, M., van Maarseveen, N. M., & Boucher, C. A. (2008). Antiviral resistance and impact on viral replication capacity: Evolution of viruses under antiviral pressure occurs in three phases. In Handbook of Experimental Pharmacology (pp. 299–320). https://doi.org/10.1007/978 3 540 79086 0_11. EDN: https://elibrary.ru/WQWFVX
Patel, H. M., Rastogi, R. P., Trivedi, U., et al. (2018). Structural characterization and antioxidant potential of phycocyanin from the cyanobacterium Geitlerinema sp. H8DM. Algal Research, 32, 372–383. https://doi.org/10.1016/j.algal.2018.04.024.
Sathishkumar, R. S., Sundaramanickam, A., Srinath, R., et al. (2019). Green synthesis of silver nanoparticles by bloom forming marine microalgae Trichodesmium erythraeum and its applications in antioxidant, drug resistant bacteria, and cytotoxicity activity. Journal of Saudi Chemical Society, 23(8), 1180–1191. https://doi.org/10.1016/j.jscs.2019.07.008.
Silva, A., Silva, S. A., Carpena, M., et al. (2020). Macroalgae as a source of valuable antimicrobial compounds: Extraction and applications. Antibiotics, 9(10), 642. https://doi.org/10.3390/antibiotics9100642. EDN: https://elibrary.ru/DBEUKE
Tamala, J. K., Maramag, E. I., Simeon, K. A., et al. (2022). A bibliometric analysis of sustainable oil and gas production research using VOSviewer. Cleaner Engineering and Technology, 7, 100437. https://doi.org/10.1016/j.clet.2022.100437. EDN: https://elibrary.ru/AWCXSV
Copyright (c) 2026 Elena V. Ulrikh, Oleg A. Novozhilov, Svetlana V. Agafonova, Evgeniya S. Zemlyakova, Natalia Yu. Klyuchko, Antonio Jose Obregón-La Rosa, Anzhelika V. Kachanova, Olesya S. Fedorova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
