Tính chất chống oxy hóa của polysaccharide từ rong biển nâu

Tính chất chống oxy hóa của Polysaccharide từ rong biển nâu
Sargassum graminifolium (Turn.),
Và ảnh hưởng của nó đối với sự kết tinh Canxi Oxalat


Abstract:
• Nghiên cứu tác dụng của polysaccharid từ rong nâu Sargassum
graminifolium (Turn.) (SGP) về sự kết tinh oxalat canxi, và xác định các
hoạt động chống oxy hóa của nó
• Kiểm tra ảnh hưởng của SGP đến sự kết tinh oxalat canxi, chúng tôi đã theo
dõi sự tạo mầm và tập hợp của các tinh thể monohydrat canxi oxalat, sử
dụng trisodium citrate như một đối chứng.
• Chúng tơi đã đánh giá các hoạt động chống oxy hóa của SGP bằng cách xác
định tính khử của nó, khả năng qt các gốc superoxide và hoạt động của
nó trong xét nghiệm (DPPH) (IC50 = 1,9 và 0,6 mg/mL, tương ứng) . Tỷ lệ
ức chế tạo mầm của trisodium citrate và SGP tương ứng là 58,5 và 69,2%,
và sự kết tụ tinh thể là bị ức chế lần lượt là 71,4 và 76,8%.
• Những kết quả này cho thấy SGP có thể là một ứng cử viên để điều trị sỏi
tiết niệu vì khả năng ức chế kết tinh oxalat canxi và đặc tính chống oxy hóa
của nó.


1. Giới thiệu
• Trong những năm gần đây, người ta đã quan tâm nhiều đến việc phân lập
các hợp chất hoạt tính sinh học mới có lợi ảnh hưởng đến sức khoẻ con
người từ tài nguyên biển.
• Tảo biển là nguồn có giá trị về cấu trúc các hợp chất hoạt tính sinh học đa
dạng


Polysaccharid sulfat phổ biến trong tảo biển, đặc biệt là rong biển nâu.

Polysaccharid sulfat cho thấy các hoạt động sinh học khác nhau, bao gồm cả
chất chống đông máu, các hoạt động chống oxy hóa, kháng virus, chống ung
thư và điều hòa miễn dịch


• Zhang và cộng sự đã báo cáo rằng polysaccharid sulfated đóng vai trị quan
trọng như chống gốc tự do và chất chống oxy hóa, có thể ngăn ngừa sự oxy hóa
trong cơ thể sống. Các polysaccharid trọng lượng phân tử thấp heparin và
Fucoidan cung cấp sự bảo vệ chống lại tổn thương thận do oxy hóa gây ra bởi
oxalat (Ox). Oxit và canxi oxalat monohydrat (COM) tạo ra các gốc tự do, là
chất trung gian chính của bệnh lý hình thành sỏi thận. Do đó, polysaccharid
sulfat có thể là một ứng cử viên tiềm năng để điều trị sỏi tiết niệu vì vai trị bảo
vệ của chúng
• Một số chất chống oxy hóa nổi tiếng, chẳng hạn như vitamin E, đã cho thấy
những hiệu quả đầy hứa hẹn trong quần thể những người tái phát bệnh sỏi.
Những kết quả này cho thấy có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng điều trị các
chất chống oxy hóa và chất chống gốc tự do để làm giảm sự xuất hiện và tái
phát của sỏi tiết niệu và bảo vệ thận tốt hơn. Vì các phương pháp điều trị thơng
thường khác nhau về hiệu quả, nên cần tìm kiếm các phương pháp điều trị thay
thế, ví dụ các chế độ ăn uống hoặc cây thuốc khác nhau để điều trị sỏi tiết niệu.


• Để sử dụng đầy đủ nguồn tài nguyên phong phú này, việc đánh giá hoạt tính
sinh học polysaccharide của S. graminifolium là rất có ý nghĩa.
• Mục đích của nghiên cứu này là để khảo sát các đặc tính chống oxy hóa của
chiết xuất polysaccharide từ S. graminifolium, và xác định khả năng ức chế
sự kết tinh của nó.
• Những đặc tính này là thuộc tính hữu ích cho các hợp chất có thể được sử
dụng để điều trị sỏi tiết niệu.

2.Kết quả và thảo luận

Phổ hồng ngoại của Sargassum graminifolium (Turn.) (SGP)


2.1 Thuộc tính của SGP
• Kết quả cho thấy hàm lượng đường tổng số là 75,68%, hàm lượng đạm là
0,12% và sunfat là 10,13%.
• SGP ở 3471, 2900, 1648 và 1253 cm−1 là các cực đại hấp thụ, chúng là dao
động kéo dài của vòng O – H, C – H, C = O và S = O, vì vậy kết quả này cho
biết SGP chứa hàm lượng sunfat cao và phù hợp với kết quả phân tích hóa học.


2.2 Ảnh hưởng đến sự kết tinh Oxalat Canxi
Tác dụng ức chế của SGP và trinatri citrat đối với sự kết tinh CaOx được
trình bày trong Bảng 1. Tại nồng độ 4 mmol/L canxi và 0,5 mmol/L Ox, bổ
sung 0,25 mmol/L trinatri citrat hoặc 0,01g/100 mL SGP dẫn đến tỷ lệ ức chế
phần trăm tạo mầm là 58,5 và 69,2%, tương ứng sự kết tụ tinh thể bị ức chế
lần lượt là 71,4 và 76,8%. So sánh với điều kiện kiểm soát, cả SGP và
trisodium citrate đều ức chế đáng kể quá trình kết tinh CaOx. Như được hiển
thị trong Bảng 1, việc bổ sung cả SGP và trisodium citrate dẫn đến
tăng t max và giảm độ dốc của sự phát triển tinh thể CaOx (SN và SA)
(P <0,05).


 

4 mmol/L
calcium/

0.5mmol/L

4 mmol/L calcium/

4 mmol/L calcium/

P

0.5 mmol/L oxalate + 0.5 mmol/L oxalate+
0.25 mmol/L
0.01 g/100 mL SGP

oxalate

trisodium citrate

tmax (min)

8.67 ± 0.94

13.44 ± 0.57

14.02 ± 0.82

P < 0.05 a
P < 0.05 b

SN (×10-3/min)

5.30 ± 1.23

2.20 ± 0.36

1.63 ± 0.28

P < 0.05 a
P < 0.05 b

(tăng mật độ quang học
tối đa theo thời gian)

SA (×10-3/min)
tỷ lệ tổng hợp bắt
nguồn từ việc giảm tối
đa trong mật độ quang
học.

1.87 ± 0.62

0.53 ± 0.19

0.43 ± 0.05

P < 0.05 a
P < 0.05 b


Ảnh hưởng đến sự kết tinh Oxalat Canxi
Tác dụng

4 mmol/L calcium/
0.5 mmol/L oxalate +
0.25 mmol/L trisodium
citrate

4 mmol/L calcium/
0.5 mmol/L oxalate +
0.01 g/100 mL SGP

Tỷ lệ ức chế khả năng tạo
mầm

58,5%

69,2%

Sự kết tụ tinh thể bị ức chế

71,4 %

76,8%


2.3 Ảnh hưởng đến hình thái tinh thể
Lượng hình thành tinh thể, được ước tính từ độ đục của dung dịch, được
thể hiện trong Hình 2.Ủ dung dịch Ca2+ và Ox dẫn đến sự hình thành các
tinh thể CaOx (Hình 2A) bao gồm phần lớn là COM lục giác. Cả SGP
(0,5 mg/mL) và trinatri citrat (1 mM) dẫn đến sự thay đổi hình dạng của
tinh thể CaOx, như trong Hình 2 B,C; một tinh thể đa giác trịn hơn. Hình
dạng này có thể ngăn ngừa sự hình thành sỏi thận, vì các tinh thể có hình

dạng này dễ dàng bài tiết qua nước tiểu hơn so với COM.

A
B
C
Hình 2. Các tinh thể CaOx, được quan sát dưới kính hiển vi đảo ngược (100 ×)
được hình thành trong dung dịch có thể di căn của CaOx khi khơng có
(A) và sự có mặt của (B) trinatri citrat(1 mM) (C) SGP (0,5 mg/mL).


2.3 Ảnh hưởng đến hình thái tinh thể
Các nghiên cứu vi ảnh đã xác minh rằng SGP dẫn đến sự hình thành các tinh 
thể CaOx trịn.
CaOx phát triển ở ba dạng ngậm nước khác nhau: COM, khử nước (COD) và 
trihydrat (COT). COM là pha ổn định về mặt nhiệt động lực học nhất, sau đó 
là COD tứ giác và sau đó là tam giác COT. COM và COD là những dạng 
chính được tìm thấy trong hầu hết sỏi tiết niệu. SGP ức chế sự phát triển của 
các tinh thể COM, ngăn chặn sự kết hợp của các tinh thể COM và gây ra sự 
hình thành tinh thể COD hình cầu. Các tinh thể COD hình cầu này là pha 
kém ổn định về mặt nhiệt động lực học và có ái lực với màng tế bào yếu hơn 
so với tinh thể COM.


2.4 Tác dụng chống oxy hóa của SGP
Các đặc tính chống oxy hóa của SGP được thể hiện trong Hình 3–5. Các gốc
anion Superoxide được hình thành trong các phản ứng oxy hóa tế bào, và các
gốc này có thể dẫn đến việc sản xuất hydrogen peroxide và gốc hydroxyl
thông qua quá trình khử và các phản ứng hóa học khác. Các anion Superoxide
tồn tại và có thể di chuyển trên khoảng cách lớn hơn các gốc oxy khác; vì vậy,
nó gây hại nhiều hơn. Do đó, khả năng loại bỏ anion superoxide là một đặc

tính sinh học quan trọng đối với một hợp chất chống oxi hóa. Hoạt động
chống lại anion superoxide khác nhau nồng độ SGP được thể hiện trong Hình
3. Hiệu quả của SGP tăng lên khi tăng nồng độ.



Gốc tự do DPPH là một gốc tự do ổn định được sử dụng rộng rãi như một cơng 
cụ để ước tính các hoạt động chống gốc tự do của chất chống oxy hóa. Các gốc 
tự do là những chất phản  ứng mạnh với ngun tử hoặc phân tử khơng bền vì 
các electron độc thân hoặc khơng cân bằng. DPPH là một hợp chất với một gốc 
tự do proton có tính hấp thụ đặc trưng. Sự hấp thụ của dung dịch DPPH giảm 
đáng  kể  khi  có  mặt  của  chất  thu  hồi  gốc  proton. Việc  chống  các  gốc  tự  do 
DPPH bởi chất chống oxy hóa là do khả năng cho hydro của chúng. Khả năng 
loại bỏ gốc  DPPH của SGP được thể hiện trong Hình 4. Khả năng chống gốc 
DPPH tăng lên khi tăng nồng độ SGP



Các  thử  nghiệm  sức  khử  được  sử  dụng  để  đánh  giá  khả  năng  của  các 
chất chống oxy hóa tự nhiên để tạo điện tử. Các chất chống oxy hóa tự 
nhiên được cho là có thể phá vỡ chuỗi phản ứng của các gốc tự do bằng 
cách tặng một điện tử hoặc nguyên tử hydro cho các gốc tự do. Do đó, 
sức  khử  của  một  hợp  chất  là  một  chỉ  thị  về  hoạt  động  chống  oxy  hóa 
tiềm năng của nó. Sức khử của SGP được thể hiện trong Hình 5. Ở nồng 
độ 0,2, 0,4, 0,8, 1,6 và 3,2 mg/mL, sức khử của SGP là 0,21, 0,37, 0,42, 
lần lượt là 0,57 và 0,89. Những kết quả này cho thấy SGP có thể tặng 
các electron, có thể là tham gia vào hoạt động chống oxy hóa của nó

3.1 Hóa chất và thuốc thử:

S. graminifolium khơ được lấy từ Chu Hải, tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc.


1,1-Diphenyl-2-picrylhdrazy (DPPH) được mua
từ Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO, Hoa
Kỳ).


3.2 Chiết xuất Polysaccharid từ S.
graminifolium và các đặc tính:


Bột rong biển

Dịch lắng

Ủ cách thủy, 900C – 3
giờ

Dịch nổi
+ Ethanol
95%

Chiết 2 lần

Cơ đặc hỗn hợp đến 1/3
thể tích ban đầu, 800C

Ethanol 80%
Qua đêm

Ly tâm 2775g – 15 phút
Thu dịch cặn

Rửa bằng ethanol 95%
Rửa bằng ete etylic
Rửa bằng aceton


Polysaccharide thơ +
tạp chất
+ Acid
trichloroacetic

Ly tâm 2775g, 15 phút
+Sodium
hydroxit

Trung hịa với TCA
Lọc
Polysaccharie thô
Bảo quản đông khô
trong tủ lạnh

Protein


Phương pháp phân

tích thành phần SGP

Phenol sulfuric
acid
 Xác định hàm
lượng đường tổng

Folin-Phenol
Xác định hàm
lượng protein

Đo độ đục Barium
Sulfate

Phổ hồng ngoại (IR)

 Xác định hàm lượng
sulfate

chức năng của SGP

 Xác định các nhóm