شماره ركورد
24493
شماره راهنما
BIO2 1057
عنوان
امكانسنجي ساخت بستر زيستفعال پكتيك اليگوساكاريد - پروديجيوسين و بررسي خواص آن
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
زيست شناسي -ميكروبيولوژي
دانشكده
علوم و فناوريهاي زيستي
تاريخ دفاع
1403/10/30
صفحه شمار
76 ص.
استاد راهنما
دكتر افروزالسادات حسيني ابري
كليدواژه فارسي
پروديجيوسين , پكتيكاليگوساكاريد , الكتروريسي , آنتياكسيدان , ضد سرطان
چكيده فارسي
پروديجيوسين (PG) يك رنگدانه قرمزرنگ است كه بهعنوان يك متابوليت ثانويه شناخته ميشود. اين رنگدانه متعلق به خانواده "prodiginines" است و توسط باكتري گرم منفي سراشيا مارسسنس و برخي از سويههاي جنس ويبريو توليد ميشود. ازجمله خواص زيست فعال اين رنگدانه ميتوان به فعاليت ضد ميكروبي، ضد قارچي و ضد سرطاني آن اشاره نمود. يكي ديگر از تركيبات طبيعي داراي خواص سودمند، پكتين و مشتقات اليگوساكاريدي حاصل از آن است. هنگاميكه پكتين تحت هيدروليز آنزيمي يا اسيدي قرار ميگيرد، قطعات كوچكتري به نام پكتيك اليگوساكاريد (POS) توليد ميشود. در اين پژوهش از باكتري استرپتومايسز هيدروژنانس براي تجزيه آنزيمي پكتين استفاده شد. POSها داراي خواص زيست فعال از جمله فعاليت آنتياكسيداني و ضد سرطاني قابل توجه هستند. يكي از راههاي استفاده از متابوليتهاي زيست فعال در بخشهاي مختلف، تثبيت آنها بر روي بستر و ساخت بسترهاي زيست فعال است. بسترها يا نانواليافهاي زيست فعال الكتروريسي شده به دليل خواص مناسب خود، كاربردهاي بسياري در زمينههاي مختلف ازجمله مهندسي بافت، دارورساني و ترميم زخم هستند. هدف اصلي اين پژوهش، امكانسنجي ساخت بسترهاي زيست فعالي است كه در آنها از PG و POS استفاده شدهاست. بدين منظور توليد نانوالياف زيستفعال از طريق روش الكتروريسي با استفاده از دو ماده PG، POS و همچنين پليمر پلي ونيل الكل (PVA) كه داراي خواص زيستتخريبپذيري بالايي دارد براي ساخت داربست نانوالياف جهت بارگيري مادههاي زيستي، انجام شد. پس از توليد نانواليافهاي مورد نظر، خواص ضد ميكروبي آنها با روش آزمون انتشار ديسك و شمارش باكتري بر روي دو باكتري استافيلوكوكوس اورئوس ATCC 25922 و اشريشيا كلي ATCC 25923 بررسي شد. سپس خواص آنتياكسيداني نانوالياف در مهار راديكال هاي DPPH و همچنين خواص ضد سرطاني آن بر روي رده سلولي استخواني سالم MG63 و رده سلولي سرطاني ملانوما A375 مورد بررسي قرار گرفت. افزون بر اين، رهايش مواد زيستي موجود در نانوالياف در طي 24 ساعت سنجش شد. در بخش بعدي، نتايج حاصل از فعاليت ضد ميكروبي نانوالياف نشان داد نانوالياف با غلظت 20 ميلي گرم بر ميليليتر PG حداقل غلظت كشندگي (MBC) را داشت و همچنين بيشترين قطر هاله عدم رشد را بين تمامي غلظتها داشت (18ميليمتر). بررسي اثر آنتياكسيداني نانوالياف نشان داد بالاترين ميزان فعاليت آنتياكسيداني در حضور نانوالياف تهيهشده با غلظت 15 ميليگرم بر ميليليتر PG بهاضافه 20 ميليگرم بر ميليليتر POS به دست آمد. نتايج فعاليت ضد سرطاني نشان داد كه درصد زندهماني رده سلولي سرطاني A375 با تيمار نانوالياف با غلظت 20 ميليگرم بر ميليليتر PG + 20 ميليگرم بر ميليليتر POS نسبت به كنترل تغيير چشمگيري داشته است و تا 90 درصد زندهماني سلول سرطاني كاهش پيدا كرده است. اما غلظتهاي بالاتر PG بااينكه سميت بيشتري براي سلول سرطاني دارند ولي به دليل سميت آنها براي سلولهاي سالم مناسب نيستند. نتايج رهايش مواد زيستي نانوالياف نشان داد كه ميزان رهايش PG در ساعتهاي اوليه بسيار پايين بود ولي بعد از حدود 4 ساعت گرمخانهگذاري افزايش چشمگيري در رهايش رنگدانه مشاهده شد. نانوالياف كامپوزيتي توليد شده در اين پژوهش ميتواند در صنايع مختلفي ازجمله پزشكي، آرايشي و بهداشتي و مهندسي بافت استفاده شود.
كليدواژه لاتين
Prodigiosin , Pectic Oligosaccharides , Nanofiberselectrospinning , Antioxidant , Anticancer
عنوان لاتين
Feasibility of making bioactive pectic oligosaccharide substrate - prodigiosin and studying its properties
گروه آموزشي
زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي
چكيده لاتين
Prodigiosin (PG) is a red pigment recognized as a secondary metabolite. This pigment belongs to the “prodiginines” family and is produced by the Gram-negative bacteria Serratia marcescens and certain strains of the Vibrio genus. PG exhibits bioactive properties, including antimicrobial, antifungal, and anticancer activities. Another natural compound with beneficial properties is pectin and its oligosaccharide derivatives. When pectin undergoes enzymatic or acidic hydrolysis, smaller fragments known as pectic oligosaccharides (POS) are produced. In this study, the bacteria Streptomyces hydrogenans was used for enzymatic degradation of pectin. POS exhibits notable bioactive properties, including antioxidant and anticancer activities. One approach to utilizing bioactive metabolites in various sectors is immobilizing them on substrates to create bioactive substrate. Electrospun bioactive nanofiber substrate are particularly advantageous due to their properties, making them applicable in various fields such as tissue engineering, drug delivery, and wound healing. The primary aim of this research was to investigate the feasibility of constructing bioactive substrate utilizing PG and POS. To this end, bioactive nanofibers were produced via electrospinning using PG, POS, and polyvinyl alcohol (PVA) a highly biodegradable polymer serving as the nanofiber scaffold. After producing the desired nanofibers, their antimicrobial properties were tested via the disc diffusion method and bacterial count on Staphylococcus aureus ATCC 25922 and E. coli. ATCC 25923 Antioxidant properties were evaluated using the DPPH assay, and anticancer properties were tested on the healthy MG63 cell line and the cancerous A375 cell line. Additionally, the release of bioactive compounds from the nanofibers was monitored over 24 hours. Results of the antimicrobial activity revealed that nanofibers containing 20 mg/mL of PG exhibited the minimum bactericidal concentration (MBC) and the largest inhibition zone diameter among all tested concentrations (18 mm). Antioxidant assays showed that the highest antioxidant activity was observed with nanofibers prepared with 15 mg/mL PG and 20 mg/mL POS. Anticancer findings indicated a significant reduction in the viability of the A375 cancer cell line when treated with nanofibers containing 20 mg/mL PG + 20 mg/mL POS compared to the control, though higher concentrations, while more toxic to cancer cells, also exhibited toxicity to healthy cells. Release studies demonstrated that PG release was minimal during the initial hours but significantly increased after approximately four hours of incubation. The composite fiber produced in current study could be applied in various industries including medicine, cosmetics, and tissue engineering.
تعداد فصل ها
4
فهرست مطالب pdf
122404
نويسنده