TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ TẢO ĐỎ | Thùy | TNU Journal of Science and Technology

TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ TẢO ĐỎ

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 27/10/23                Ngày hoàn thiện: 05/03/24                Ngày đăng: 11/03/24

Các tác giả

1. Nguyễn Ngọc Trang Thùy Email to author, Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ
2. Lê Tú Trân, Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ
3. Mạc Gia Linh, Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ
4. Đỗ Thảo Lan, Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ
5. Trần Thị Minh Thư, Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ
6. Trần Thanh Mến, Trường Đại học Cần Thơ

Tóm tắt


Tảo biển gần đây được sử dụng ngày càng phổ biến trong ngành thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Tảo đỏ (Rhodophyta) là nhóm tảo biển lớn nhất, gồm khoảng 6000 loài khác nhau, chúng là nguồn cung cấp các hợp chất có hoạt tính sinh học tiềm năng. Tuy nhiên, thông tin về các nghiên cứu liên quan vẫn còn hạn chế. Bài tổng quan này nhằm mô tả thành phần cơ bản của tảo đỏ và các đặc tính sinh học được nghiên cứu nhiều nhất của chúng để mở đường cho việc sử dụng rộng rãi nguồn tài nguyên này. Bài báo được thực hiện bằng cách tìm kiếm và chọn lọc những tài liệu tham khảo liên quan đến nội dung quan tâm với các công cụ tìm kiếm phổ biến như Google Scholar, PubMed,... Thông tin tổng quan cho thấy polysaccharide sunfate như agar và carrageenan, là những hợp chất được khai thác nhiều nhất của tảo đỏ. Một số phân tử tiềm năng khác là acid béo thiết yếu, phycobiliprotein, vitamin, khoáng chất và các chất chuyển hóa thứ cấp khác. Các hợp chất này đã được chứng minh là có hoạt tính sinh học như đặc tính chống oxy hóa, chống viêm, chống ung thư và kháng khuẩn.


Từ khóa


Agar; Hoạt tính sinh học; Polysaccharide; Rhodophyta; Tảo đỏ

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] R. E. Cian, S. R. Drago, F. S. De Medina, and O. Martínez-Augustin, “Proteins and carbohydrates from red seaweeds: Evidence for beneficial effects on gut function and microbiota,” Mar. Drugs, vol. 13, no. 8, pp. 5358-5383, 2015, doi: 10.3390/md13085358.

[2] H. P. S. Makkar et al., “Seaweeds for livestock diets: A review,” Anim. Feed Sci. Technol., vol. 212, pp. 1-17, Feb. 2016, doi: 10.1016/j.anifeedsci.2015.09.018.

[3] K. K. A. Sanjeewa, W. W. Lee, and Y. J. Jeon, “Nutrients and bioactive potentials of edible green and red seaweed in Korea,” Fish. Aquat. Sci., vol. 21, no. 1, pp. 1-11, 2018, doi: 10.1186/s41240-018-0095-y.

[4] B.-F. Ruan, W.-W. Ge, M.-X. Lin, and Q.-S. Li, “A Review of the Components of Seaweeds as Potential Candidates in Cancer Therapy,” Anticancer. Agents Med. Chem., vol. 18, no. 3, pp. 354-366, Jun. 2018, doi: 10.2174/1871520617666171106130325.

[5] Q. Shi, A. Wang, Z. Lu, C. Qin, J. Hu, and J. Yin, “Overview on the antiviral activities and mechanisms of marine polysaccharides from seaweeds,” Carbohydr. Res., vol. 453-454, pp. 1-9, 2017, doi: 10.1016/j.carres.2017.10.020.

[6] L. Youssouf et al., “Ultrasound-assisted extraction and structural characterization by NMR of alginates and carrageenans from seaweeds,” Carbohydr. Polym., vol. 166, pp. 55-63, Jun. 2017, doi: 10.1016/j.carbpol.2017.01.041.

[7] K. L. Cheong, H. M. Qiu, H. Du, Y. Liu, and B. M. Khan, “Oligosaccharides derived from red seaweed: Production, properties, and potential health and cosmetic applications,” Molecules, vol. 23, no. 10, 2018, doi: 10.3390/molecules23102451.

[8] H. P. S. Abdul Khalil et al., “A review of extractions of seaweed hydrocolloids: Properties and applications,” Express Polym. Lett., vol. 12, no. 4, pp. 296-317, 2018, doi: 10.3144/expresspolymlett.2018.27.

[9] A. M. Ciko, S. Jokić, D. Šubarić, and I. Jerković, “Overview on the application of modern methods for the extraction of bioactive compounds from marine macroalgae,” Mar. Drugs, vol. 16, no. 10, 2018, doi: 10.3390/md16100348.

[10] K. W. Chew, J. C. Juan, S. M. Phang, T. C. Ling, and P. L. Show, “An overview on the development of conventional and alternative extractive methods for the purification of agarose from seaweed,” Sep. Sci. Technol., vol. 53, no. 3, pp. 467-480, Feb. 2018, doi: 10.1080/01496395.2017.1394881.

[11] S. Machmudah, Wahyudiono, H. Kanda, and M. Goto, “Supercritical fluids extraction of valuable compounds from algae: Future perspectives and challenges,” Eng. J., vol. 22, no. 5, pp. 13-30, 2018, doi: 10.4186/ej.2018.22.5.13.

[12] S. Y. Xu, X. Huang, and K. L. Cheong, “Recent advances in marine algae polysaccharides: Isolation, structure, and activities,” Mar. Drugs, vol. 15, no. 12, pp. 1-16, 2017, doi: 10.3390/md15120388.

[13] R. Pangestuti, E. A. Siahaan, and S. K. Kim, “Photoprotective substances derived from marine algae,” Mar. Drugs, vol. 16, no. 11, 2018, doi: 10.3390/md16110399.

[14] A. N. Aryee, D. Agyei, and T. O. Akanbi, “Recovery and utilization of seaweed pigments in food processing,” Curr. Opin. Food Sci., vol. 19, pp. 113-119, 2018.

[15] E. Gómez-Ordóñez, A. Jiménez-Escrig, and P. Rupérez, “Bioactivity of sulfated polysaccharides from the edible red seaweed Mastocarpus stellatus,” Bioact. Carbohydrates Diet. Fibre, vol. 3, no. 1, pp. 29-40, Jan. 2014, doi: 10.1016/j.bcdf.2014.01.002.

[16] M. D. N. Meinita, J.-Y. Kang, G.-T. Jeong, H. M. Koo, S. M. Park, and Y.-K. Hong, “Bioethanol production from the acid hydrolysate of the carrageenophyte Kappaphycus alvarezii (cottonii),” J. Appl. Phycol., vol. 24, no. 4, pp. 857-862, Aug. 2012, doi: 10.1007/s10811-011-9705-0.

[17] M. Schultz-Johansen et al., “A Novel Enzyme portfolio for red algal polysaccharide degradation in the marine bacterium Paraglaciecola hydrolytica S66T encoded in a sizeable polysaccharide utilization locus,” Front. Microbiol., vol. 9, pp. 1-15, May 2018, doi: 10.3389/fmicb.2018.00839.

[18] L. Wen, Y. Zhang, D. Sun-Waterhouse, L. You, and X. Fu, “Advantages of the polysaccharides from Gracilaria lemaneiformis over metformin in antidiabetic effects on streptozotocin-induced diabetic mice,” RSC Adv., vol. 7, no. 15, pp. 9141-9151, 2017, doi: 10.1039/c6ra26970b.

[19] V. A. Cosenza, D. A. Navarro, N. M. A. Ponce, and C. A. Stortz, “Seaweed polysaccharides: structure and applications,” in Industrial applications of renewable biomass products, S. Goyanes and N. D’Accorso, Eds. Springer, 2017, pp. 75-116.

[20] N. Rhein-Knudsen, M. T. Ale, F. Ajalloueian, L. Yu, and A. S. Meyer, “Rheological properties of agar and carrageenan from Ghanaian red seaweeds,” Food Hydrocoll., vol. 63, pp. 50-58, Feb. 2017, doi: 10.1016/j.foodhyd.2016.08.023.

[21] M. Martínez-Sanz, L. G. Gómez-Mascaraque, A. R. Ballester, A. Martínez-Abad, A. Brodkorb, and A. López-Rubio, “Production of unpurified agar-based extracts from red seaweed Gelidium sesquipedale by means of simplified extraction protocols,” Algal Res., vol. 38, Mar. 2019, Art. no. 101420, doi: 10.1016/j.algal.2019.101420.

[22] E. F. Vieira et al., “Seaweeds from the Portuguese coast as a source of proteinaceous material: Total and free amino acid composition profile,” Food Chem., vol. 269, pp. 264-275, Dec. 2018, doi: 10.1016/j.foodchem.2018.06.145.

[23] H. P. S. Makkar et al., “Seaweeds for livestock diets: A review,” Anim. Feed Sci. Technol., vol. 212, pp. 1–17, 2016.

[24] L. Paiva, E. Lima, R. F. Patarra, A. I. Neto, and J. Baptista, “Edible Azorean macroalgae as source of rich nutrients with impact on human health,” Food Chem., vol. 164, pp. 128-135, Dec. 2014, doi: 10.1016/j.foodchem.2014.04.119.

[25] B. Fernández-Rojas, J. Hernández-Juárez, and J. Pedraza-Chaverri, “Nutraceutical properties of phycocyanin,” J. Funct. Foods, vol. 11, pp. 375-392, Nov. 2014, doi: 10.1016/j.jff.2014.10.011.

[26] R. Chandra, R. Parra, and H. M. N. Iqbal, “Phycobiliproteins: A Novel Green Tool from Marine Origin Blue-Green Algae and Red Algae,” Protein Pept. Lett., vol. 24, no. 2, pp. 118-125, Jan. 2017, doi: 10.2174/0929866523666160802160222.

[27] R. Mittal and K. S. M. S. Raghavarao, “Extraction of R-Phycoerythrin from marine macro-algae, Gelidium pusillum, employing consortia of enzymes,” Algal Res., vol. 34, pp. 1-11, Sep. 2018, doi: 10.1016/j.algal.2018.07.002.

[28] M. Gantar, S. Dhandayuthapani, and A. Rathinavelu, “Phycocyanin Induces Apoptosis and Enhances the Effect of Topotecan on Prostate Cell Line LNCaP,” J. Med. Food, vol. 15, no. 12, pp. 1091-1095, Dec. 2012, doi: 10.1089/jmf.2012.0123.

[29] M. Munier, J. Dumay, M. Morançais, P. Jaouen, and J. Fleurence, “Variation in the biochemical composition of the edible seaweed grateloupia turuturu yamada harvested from two sampling sites on the brittany coast (France): The influence of storage method on the extraction of the seaweed pigment r-phycoerythrin,” J. Chem., vol. 2013, 2013, doi: 10.1155/2013/568548.

[30] A. L. Pina, A. R. Costa, M. A. Lage-Yusty, and J. López-Hernández, “An evaluation of edible red seaweed (Chondrus crispus) components and their modification during the cooking process,” Lwt, vol. 56, no. 1, pp. 175-180, 2014, doi: 10.1016/j.lwt.2013.08.006.

[31] S. L. Holdt and S. Kraan, “Bioactive compounds in seaweed: functional food applications and legislation,” J. Appl. Phycol., vol. 23, no. 3, pp. 543-597, Jun. 2011, doi: 10.1007/s10811-010-9632-5.

[32] S. Kumari et al., “T lymphocyte myosin IIA is required for maturation of the immunological synapse,” Front. Immunol., vol. 3, pp. 1-13, August 2012, doi: 10.3389/fimmu.2012.00230.

[33] P. Kumari, A. J. Bijo, V. A. Mantri, C. R. K. Reddy, and B. Jha, “Fatty acid profiling of tropical marine macroalgae: An analysis from chemotaxonomic and nutritional perspectives,” Phytochemistry, vol. 86, pp. 44-56, Feb. 2013, doi: 10.1016/j.phytochem.2012.10.015.

[34] L. C. C. Pereira, N. I. S. da Silva, R. M. da Costa, N. E. Asp, K. G. da Costa, and A. Vila-Concejo, “Seasonal changes in oceanographic processes at an equatorial macrotidal beach in northern Brazil,” Cont. Shelf Res., vol. 43, pp. 95-106, Jul. 2012, doi: 10.1016/j.csr.2012.05.003.

[35] P. Kumari, M. Kumar, V. Gupta, C. R. K. Reddy, and B. Jha, “Tropical marine macroalgae as potential sources of nutritionally important PUFAs,” Food Chem., vol. 120, no. 3, pp. 749-757, Jun. 2010, doi: 10.1016/j.foodchem.2009.11.006.

[36] M. Schmid et al., “Southern Australian seaweeds: A promising resource for omega-3 fatty acids,” Food Chem., vol. 265, pp. 70-77, Nov. 2018, doi: 10.1016/j.foodchem.2018.05.060.

[37] P. Kumari, C. R. K. Reddy, and B. Jha, “Comparative evaluation and selection of a method for lipid and fatty acid extraction from macroalgae,” Anal. Biochem., vol. 415, no. 2, pp. 134-144, Aug. 2011, doi: 10.1016/j.ab.2011.04.010.

[38] S. Kraan, “Mass-cultivation of carbohydrate rich macroalgae, a possible solution for sustainable biofuel production,” Mitig. Adapt. Strateg. Glob. Chang., vol. 18, no. 1, pp. 27-46, Jan. 2013, doi: 10.1007/s11027-010-9275-5.

[39] I. Jaballi et al., “Cytoprotective Effects of the Red Marine Alga Chondrus canaliculatus Against Maneb-Induced Hematotoxicity and Bone Oxidative Damages in Adult Rats,” Biol. Trace Elem. Res., vol. 184, no. 1, pp. 99-113, Jul. 2018, doi: 10.1007/s12011-017-1151-7.

[40] T. Rudtanatip, S. A. Lynch, K. Wongprasert, and S. C. Culloty, “Assessment of the effects of sulfated polysaccharides extracted from the red seaweed Irish moss Chondrus crispus on the immune-stimulant activity in mussels Mytilus spp.,” Fish Shellfish Immunol., vol. 75, pp. 284-290, Apr. 2018, doi: 10.1016/j.fsi.2018.02.014.

[41] T. H. Silva et al., “Marine algae sulfated polysaccharides for tissue engineering and drug delivery approaches,” Biomatter, vol. 2, no. 4, pp. 278-289, 2012, doi: 10.4161/biom.22947.

[42] S. Sekar and M. Chandramohan, “Phycobiliproteins as a commodity: trends in applied research, patents and commercialization,” J. Appl. Phycol., vol. 20, no. 2, pp. 113-136, Apr. 2008, doi: 10.1007/s10811-007-9188-1.

[43] R. Pangestuti and S.-K. Kim, “Neuroprotective Effects of Marine Algae,” Mar. Drugs, vol. 9, no. 5, pp. 803-818, May 2011, doi: 10.3390/md9050803.

[44] C. Fitzgerald, E. Gallagher, D. Tasdemir, and M. Hayes, “Heart Health Peptides from Macroalgae and Their Potential Use in Functional Foods,” J. Agric. Food Chem., vol. 59, no. 13, pp. 6829-6836, Jul. 2011, doi: 10.1021/jf201114d.

[45] J. Dumay, M. Morançais, M. Munier, L. C. Guillard, and J. Fleurence, “Phycoerythrins: Valuable Proteinic Pigments in Red Seaweeds,” Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, vol. 71, pp. 321-343, 2014, doi: 10.1016/B978-0-12-408062-1.00011-1.

[46] C. Lascombes et al., “Starch-carrageenan interactions in aqueous media: Role of each polysaccharide chemical and macromolecular characteristics,” Food Hydrocoll., vol. 66, pp. 176-189, May 2017, doi: 10.1016/j.foodhyd.2016.11.025.

[47] C. A. Pujol, L. A. Scolaro, M. Ciancia, M. C. Matulewicz, A. S. Cerezo, and E. B. Damonte, “Antiviral Activity of a Carrageenan from Gigartina skottsbergii against Intraperitoneal Murine Herpes simplex Virus Infection,” Planta Med., vol. 72, no. 2, pp. 121-125, Nov. 2006, doi: 10.1055/s-2005-373168.

[48] B. Matsuhiro et al., “Structural analysis and antiviral activity of a sulfated galactan from the red seaweed Schizymenia binderi (Gigartinales, Rhodophyta),” Carbohydr. Res., vol. 340, no. 15, pp. 2392-2402, Oct. 2005, doi: 10.1016/j.carres.2005.08.004.

[49] S. F. Gheda, H. I. El-Adawi, and N. M. El-Deeb, “Antiviral Profile of Brown and Red Seaweed Polysaccharides Against Hepatitis C Virus,” Iran. J. Pharm. Res. IJPR, vol. 15, pp. 483-491, 2016.

[50] G. Kulshreshtha et al., “Antimicrobial effects of selected, cultivated red seaweeds and their components in combination with tetracycline, against poultry pathogen salmonella enteritidis,” J. Mar. Sci. Eng., vol. 8, no. 7, pp. 1-17, 2020, doi: 10.3390/jmse8070511.

[51] G. Kulshreshtha et al., “Feed supplementation with red seaweeds, Chondrus crispus and Sarcodiotheca gaudichaudii, reduce Salmonella Enteritidis in laying hens,” Front. Microbiol., vol. 8, pp. 1-12, April 2017, doi: 10.3389/fmicb.2017.00567.

[52] G. Kulshreshtha et al., “Immunology, health, and disease: Feed supplementation with red seaweeds, Chondrus crispus and Sarcodiotheca gaudichaudii, affects performance, egg quality, and gut microbiota of layer hens,” Poult. Sci., vol. 93, no. 12, pp. 2991-3001, 2014, doi: 10.3382/ps.2014-04200.

[53] A. J. Ali, H. I. Abdulla, and M. S. Al-Nimer, “The Pharmacological Effects of Kappa Carrageenan on Different Human Cell Lines and Genomic DNA: An in vitro study,” Iraqi J. Pharm. Sci., vol. 30, no. 1, pp. 189-195, 2021, doi: 10.31351/vol30iss1pp189-195.

[54] J. Cotas, V. Marques, M. B. Afonso, C. M. P. Rodrigues, and L. Pereira, “Antitumour Potential of Gigartina pistillata Carrageenans against Colorectal Cancer Stem Cell-Enriched Tumourspheres,” Mar. Drugs, vol. 18, no. 1, p. 50, Jan. 2020, doi: 10.3390/md18010050.

[55] M. Khotimchenko et al., “Antitumor potential of carrageenans from marine red algae,” Carbohydr. Polym., vol. 246, Oct. 2020, Art. no. 116568, doi: 10.1016/j.carbpol.2020.116568.

[56] K. O. A. L. Lins et al., “Antitumor properties of a sulfated polysaccharide from the red seaweed Champia feldmannii (Diaz-Pifferer),” J. Appl. Toxicol., vol. 29, no. 1, pp. 20-26, Jan. 2009, doi: 10.1002/jat.1374.

[57] G. Zhou, W. Sheng, W. Yao, and C. Wang, “Effect of low molecular λ-carrageenan from Chondrus ocellatus on antitumor H-22 activity of 5-Fu,” Pharmacol. Res., vol. 53, no. 2, pp. 129-134, Feb. 2006, doi: 10.1016/j.phrs.2005.09.009.

[58] H. Yuan and J. Song, “Preparation, structural characterization and in vitro antitumor activity of kappa-carrageenan oligosaccharide fraction from Kappaphycus striatum,” J. Appl. Phycol., vol. 17, no. 1, pp. 7-13, Jan. 2005, doi: 10.1007/s10811-005-5513-8.

[59] F. R. F. Silva et al., “Anticoagulant activity, paw edema and pleurisy induced carrageenan: Action of major types of commercial carrageenans,” Carbohydr. Polym., vol. 79, no. 1, pp. 26-33, 2010, doi: 10.1016/j.carbpol.2009.07.010.

[60] R. du Preez et al., “Carrageenans from the Red Seaweed Sarconema filiforme Attenuate Symptoms of Diet-Induced Metabolic Syndrome in Rats,” Mar. Drugs, vol. 18, no. 2, pp. 1-26, 2020, doi: 10.3390/md18020097.

[61] Y. X. Chin, Y. Mi, W. X. Cao, P. E. Lim, C. H. Xue, and Q. J. Tang, “A pilot study on anti-obesity mechanisms of kappaphycus alvarezii: The role of native κ-carrageenan and the leftover sans-carrageenan fraction,” Nutrients, vol. 11, no. 5, 2019, doi: 10.3390/nu11051133.

[62] L.-X. Zheng, X.-Q. Chen, and K.-L. Cheong, “Current trends in marine algae polysaccharides: The digestive tract, microbial catabolism, and prebiotic potential,” Int. J. Biol. Macromol., vol. 151, pp. 344-354, May 2020, doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.02.168.

[63] T. Nguyen et al., “Antidiabetic and antioxidant activities of red seaweed Laurencia dendroidea,” Asian Pac. J. Trop. Biomed., vol. 9, no. 12, p. 501, 2019, doi: 10.4103/2221-1691.271723.

[64] A. Brabakaran and N. Thangaraju, “In vitro evaluation of methanolic extract of red seaweeds against α-amylase and α-glucosidase enzyme inhibitory activity,” Asian J. Pharm. Pharmacol., vol. 4, no. 3, pp. 339-342, 2018, doi: 10.31024/ajpp.2018.4.3.16.

[65] A. Mortensen et al., “Re-evaluation of agar (E 406) as a food additive,” EFSA J., vol. 14, no. 12, 2016, doi: 10.2903/J.EFSA.2016.4645.

[66] X. Chen, X. Fu, L. Huang, J. Xu, and X. Gao, “Agar oligosaccharides: A review of preparation, structures, bioactivities and application,” Carbohydr. Polym., vol. 265, Aug. 2021, Art. no. 118076, doi: 10.1016/j.carbpol.2021.118076.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.9072

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved