Каков физиологический характер фикоцианина?

Фитоцианин (PC) — пигмент фотосинтезаНайдены в клетках цианобактерий и красных водорослей, которые могут эффективно улавливать световую энергию. Она имеет молекулярный вес около 40 ку и состоит из двух частей, α and β. Одно из звеньев тетрапиролевой цепи с открытой цепью прочно связано с цепью пептида. Изолированный и очищенный водорастворимый фикоцианин синего цвета в растворе и излучает фиолетовый флюоресцентный цвет. Он имеет конкретную пику поглощения на длине волны 620 нм, и его чистота может быть выражена как A620/A280. Благодаря преимуществам растворимости в воде, нетоксичности, чистоте и сильной красочной способности, фитоцианин широко используется в качестве пищевого красителя и косметической добавки. Фикоцианин имеет флуоресцентный цвет и может использоваться в качестве флуоресцентного маркера. Кроме того, исследования показали, что фикоцианин имеет определенную медицинскую ценность. В последние годы было установлено, что фитоцианин обладает разнообразными биологическими видами деятельности, такими как борьба с раком, окисление, лечение повреждений ишемии головного мозга и повышение иммунитета. Исследования по фикоцианину стали точкой исследования в области естественных морских наркотиков, и автор провел обзор своей биологической деятельности.

1 исследование антиопухолевой активности фикоцианина

1.1 пробный антиопухолевый тест фикоцианина

В литературе, как внутри страны, так и за рубежом, сообщалось, что спирулинный белок оказывает прямое убийственное воздействие на опухолевые клетки. Шварц и др. [1] обнаружили, что белок спирулины оказывает ингибиторное воздействие на раковые клетки. Ван йонг и др. [2] обнаружили, что спирулинный белок оказывает сильное ингибирующее воздействие на рост клеток хелы, выращиваемых в пробирке, и что, когда концентрация спирулинного белка в системе культуры увеличивается с 10 мг/л до 80 мг/л, скорость ингибирования постепенно увеличивается с 3,5% до 31,0%. Чэнь синмей и др. [3] пришли к выводу, что при использовании соответствующей дозы экстракта фитоцианина он может непосредственно препятствовать росту раковых клеток. Было также установлено, что максимальная эффективная концентрация экстракта фикоцианина для сдерживания роста различных раковых клеток различна. Эффективная концентрация для раковых клеток печени SMMC-7721 составляет 100 мг/л, что намного выше 50 мг/л для гепатита раковых клеток гортани he2.Указывает на то, что ингибирование роста раковых клеток гортань более чувствительно к воздействию экстракта фитоцианина и что ингибиторный эффект при той же концентрации также различен для разных клеток, что обеспечивает основу для развития экстракта фитоцианина как антиракового агента.

Чэнь тяньфэн и др. [4] использовали ионный обмен и гелевую фильтрацию хроматографии для очищения Селена-содержащего фикоцианина от Селена-богатой спирулины. Очищенные Селена-содержащие фикоцианин и фикоцианин препятствуют росту и распространению злокачественных меланомных клеток человека (а -375). Ик50 очищенных селен-содержащих фикобилибелок и фикобилибелок составляет 44,5 и 65,9 μmol/L, соответственно, что может значительно препятствовать распространению клеток а -375. Кроме того, фикобилибелок оказывает различное ингибиторное воздействие на клеточные линии лейкемии человека HL-60, K-562 и U-937, которые получают образование In vitro, и имеет эффект концентрации-дозы с сильным ингибиторным воздействием при высоких концентрациях. Из-за большого молекулярного веса фикоцианина, ему трудно напрямую взаимодействовать с клетками. Чжан синь и др. [5] получили активное подподразделение C-PC через см-сефарозу ф.ф. катионный обмен хроматографии, диализа и ренатурации. Воздействие C-PC, a и β subunits на рост клеточной линии аденокарциномы легких SPC-A-1 изучалось с использованием CCK-8 комплекта. Результаты показали, что фикоцианин и его подразделения оказывают ингибиторное воздействие на рост этой клеточной линии, при этом наилучшее воздействие оказывает гравитационная подединица, что указывает на наличие у них определенного антиопухолевого потенциала.

1.2 исследования физиологического механизма антиопухолевой активности фикоцианина

Ли бин и др. [6-7] полагают, что механизмом антиопухолевого эффекта фикоцианина может быть то, что фикоцианин, как митоген, связывается с митогенным рецептором на поверхности опухолевых клеток, что способствует трансконпарационному экспрессии гена CD59 в клетках через соединение рецепторов и активацию белковых киназ, что стимулирует активацию области смерти, тем самым препятствуя распространению опухолевых клеток и поощряя апоптоз опухолевых клеток.

Кроме того, для изучения воздействия фикоцианина на апоптоз клеток хелы In vitro и его основной механизм, Li Bing et al. [8] впервые обнаружили в исследовании МТТ, что фикоцианин может препятствовать распространению клеток хелы и имеет эффект концентрации-дозы. Чтобы получить более глубокое понимание того, связано ли это ингибиторное действие с индукцией апоптоза, были проведены дальнейшие исследования характеристик клеток. Электронная микроскопия показала, что клетки HeLa, обработанные фикоцианином, продемонстрировали очевидные сверхструктурные изменения. Структура электрофореза геля agпоказала, что фикоцианин может вызывать фрагментацию ДНК в клетках HeLa и создавать волоконно-подобные ленты, что является типичной особенностью клеточного апоптоза.

Впоследствии цитометрия потока была использована для обнаружения воздействия фикоцианина на изменения клеточного цикла и апоптоз в клетках гелы, а иммуногистохимия была использована для дальнейшего обнаружения воздействия фикоцианина на выражение генов, связанных с апоптозом, в клетках гелы. Результаты показали, что фитоцианин может способствовать выражению про-апоптотических генов Fas и ICAM-1 и подавлять выражение анти-апоптотического гена Bc1-2. Поскольку каспаз играет важную роль в апоптотическом сигнальном пути [9], активность каспаза в клетках HeLa, обработанных фикоцианином, получила дальнейшее развитие. Результаты показали, что каспазы -2, -3, -4, -6, -8, -9 и -10 были активированы, что указывает на то, что апоптоз клеток хелы, вызванный фикоцианином, зависит от каспаса. Цитохром с является важным белком дыхательной цепи, который выделяется из митохондрии в цитоплазму, что является характеристикой клеток, проходящих апоптоз [10] и может использоваться в качестве критерия для определения ранних стадий апоптоза. Результаты эксперимента показали, что фикоцианин может вызывать высвобождение цитохрома с, что также подтверждает, что фикоцианин достигает своей цели уничтожения опухолевых клеток путем индуцирования апоптоза в клетках хелы.

Селективные ингибиторы COX-2 могут существенно сдерживать рост опухоли и ангиогенез опухоли, вызывать апоптоз опухолевых клеток, а также повышать цитотоксичность химиотерапевтических препаратов и радиочувствительность опухолей. Reddy et al. [11] обнаружили, что фитоцианин может избирательно ингибировать активность кокса -2, вызывая апоптоз опухолевых клеток. Раw264.7 фагоциты стимулировались липополисахаридом (кти). Результаты показали, что фитоцианин оказывает зависимое от дозы ингибиторное воздействие на распространение этой клеточной линии.

2. Исследование антиоксидантной активности фикоцианина

Отечественная и зарубежная литература показывает, что природный фикоцианин и другие фикоцианины обладают антиоксидантной активностью, которая поглощает гидроксильные радикалы и радикалы пероксида водорода [12-14]. Исследования воздействия фитобилибелков на цитокины показали, что фитобилибелки могут устранить окислительный стресс, тем самым приводя к реакции TNF-a [15].

Чэнь тяньфэн и др. [4] использовали ионный обмен и гелевую фильтрационную хроматографию для очистки Селена-содержащих фикобилибелков спирулины, богатой селенем. Антиоксидантная активность Селена-содержащих фикобилибелков оценивалась путем сопоставления падальных способностей Селена-содержащих фикобилибелков и фикобилибелков с четырьмя различными свободными радикалами, а именно: общей антиоксидантной способностью, способностью пасти DPPH-радикалов, анионическими пероксидами и гемолизом, индуцированным пероксидом водорода, что позволило оценить антиоксидантную активность Селена-содержащих фикобилибелков. Результаты показали, что очищенный селен, содержащий фикобилибелок, обладает более выраженным антиоксидантным действием, чем фикоцианин при определенной дозе с точки зрения его способности собирать абт, ДППН, анионические пероксиды и радикалы ааф. После обогащения органическим селеном фитобилибелки могут значительно улучшить свои антиоксидантные свойства, поэтому в последние годы исследованию антиоксидантов селеновых фикобилибелков уделяется большое внимание [16-18].

Ченхуа и др. [19] изучили способность Селена-обогащения к-фикоцианина из плаценза морской спирулины и воздействие Селена-содержащего к-фикоцианина на анионы сверхоксидов и гидроксильные радикалы. Результаты показали, что при культивировании с добавлением низкой концентрации Селена (40-80 мг/л) эффект обогащения Селена морской спирулины плаценца к-фикоцианин был значительно сильнее, чем эффект пресноводной спирулины плаценза к-фикоцианина. При концентрации Селена 40 мг/л к-фикоцианин имел самый высокий коэффициент использования Селена и самый большой коэффициент обогащения Селена (0,9%); При концентрации Селена 60 мг/л к-фикоцианин имел самое высокое содержание Селена (402 мг/кг). Селен-содержащий к-фикоцианин оказывает более сильное воздействие на падальные анионы и гидроксильные радикалы, чем к-фикоцианин. Эффект накопления коррелируется с содержанием Селена и концентрацией белка к-фикоцианина. Селена-содержащая к-фикоцианин группа с самым высоким содержанием Селена (402 мг/кг) имеет коэффициент накопления 83 и 35 процентов для анионов-сверхоксидов и гидроксильных радикалов, соответственно, при концентрации 180 граваг/мл. Показатели удаления сверхоксидных анионов и гидроксильных радикалов достигли соответственно 83% и 35%, что значительно выше, чем показатели удаления соответствующих белков из других пресноводных видов в тех же условиях. Результаты исследования показывают, что спирулина, культивируемая морской водой, может значительно повысить способность к Селена-обогащению к-фикоцианина и активность Селена-содержащего к-фикоцианина в удалении сверхоксидных анионов.

Ван сингпин и др. [20] изучали антиоксидантную способность белка спирулины платенсис с помощью антиоксидантных испытаний нелипидной системы и антиоксидантных испытаний in vitro. Результаты показали, что белок спирулины плацензис имеет хорошую количественно-качественную связь с точки зрения удаления кислородных радикалов, гидроксильных радикалов и H2 O2. В системе In vitro, gexianmi phycocyanin значительно сократил производство MDA и уровни пероксидов в крови и печени, защищая клеточные мембраны и красные кровяные клетки. Было показано, что фикоцианин гексианми оказывает защитное воздействие на митохондриальные повреждения печени у мышей и значительно влияет на плазма's способность улавливать химически активные виды кислорода.

3 изучение фитоцианина, защищающего островные клетки

Чжан руй и др. [21] создали диабетическую модель крыс типа 2 и использовали фикоцианин и метформин для лечения крыс методом гаважа. Выражение ядерного фактора κB (NFκB) и ингибиторного белка NFκB (IκB) в клетках островка было обнаружено с использованием иммуногистохимии. Результаты показали, что после успешного моделирования у крыс содержание глюкозы в крови значительно возросло. После вмешательства и лечения постная глюкоза крови крыс в группе алгин-блю-белка и в группе метформин была значительно ниже, чем в группе моделей. Выражение NFκB в клетках островка поджелудочной железы диабетических крыс значительно возросло, в то время как выражение IκB значительно сократилось. После лечения фикоцианином и метформином выражение NFκB в клетках поджелудочной железы крыс было значительно ниже, чем у диабетической группы моделей, в то время как выражение IκB было значительно выше, чем у диабетической группы. Это указывает на то, что фикоцианин может препятствовать активности IκB/NFκB пути в клетках поджелудочной железы сахарных крыс типа 2 и оказывает определенное защитное воздействие на клетки поджелудочной железы.

Ma Xuan et al. [22] также создали модель крыс сахарного диабета 2 - го типа. После того, как крысы были успешно смоделированы, их вес тела был значительно ниже, чем у нормальной группы, пост глюкозы в крови был значительно выше, островки лангерханса были атрофированы, структура была нечетко определена, клетки были дисупорядочены, цитоплазма была опухшей, была вакуумная дегенерация и т.д., и выражение инносов островных клеток было улучшено. После лечения фикоцианином содержание глюкозы в крови было значительно ниже, чем в группе моделей, и разница была значительной. После лечения фикоцианином и метформином выражение нос в клетках поджелудочной железы было значительно ниже, чем в группе диабетических моделей, а морфологическая структура клеток поджелудочной железы была улучшена. Это свидетельствует о Том, что фикоцианин может препятствовать выражению нос в клетках поджелудочной железы диабетических крыс и оказывает защитное воздействие на клетки поджелудочной железы.

4 исследование противовоспалительной деятельности фикоцианина

Romay et al. [23] показали, что фитоцианин продемонстрировал противовоспалительные эффекты в 12 воспалительных испытательных моделях. Фитоцианин может отбраковывать алкильные, гидроксильные и пероксильные радикалы, ингибировать перекисление липидов в микросомах, вызываемое ионами черных металлов (Fe2+) и аскорбиновой кислотой, и его антиоксидантный эффект связан с ингибированием фактора некроза опухоли (TNF) и отсутствием производства. Гонсалес и др. [24] использовали клизму в размере 1 мл 4% уксусной кислоты для создания модели колита, 150, 200 и 300 μg/kg алгина синего белка перорального раствора было дано 30 минут назад, а активность MPO была измерена 24 часа спустя. Ткани толстой кишки были исследованы гистопатологически и ультраструктурно. Результаты показали, что алгин синий белок может снизить активность MPO. Микроскопическое наблюдение показало, что алгин-голубой белок препятствует проникновению воспалительных клеток и уменьшает повреждения толстой ткани. 13. В работе Vadiraja et al. [25] сообщается, что фитоцианин оказывает защитное воздействие на вызываемые ккло4 повреждения печени мышей, может почти восстановить уровень фермента печени в сыворотке крови до уровня контрольной группы, оказывает защитное воздействие на ферменты печени и уменьшает потери 6- фосфоглуконазы и микросомального цитохрома P140.

5 исследования гепатозащитной активности фикоцианина

Suo Yourui et al. [26] установили крысиную модель алкогольной травмы печени и пришли к выводу, что применение фитоцианинового комплекса может эффективно подавлять вызванные алкоголем повреждения клеток печени. По сравнению с модельной группой уровни сыворотки ALT и AST крыс в сложных фитоцианиновых группах уменьшились, при этом значительно сократились группы малых и больших доз. Существует значительная зависимость доза-эффект, указывающая на то, что фитоцианиновый комплекс оказывает хорошее влияние на ослабление похмелья и защиту печени. Когда крысам был предоставлен алгиновый протеиновый комплекс, все группы доз могли значительно ингибировать реакцию липидного пероксирования, вызываемую алкоголем, ингибировать увеличение сыворотки и мда печени, защищать клетки печени, и зависимость "доза-эффект" была значительной. Алгиновый протеиновый комплекс может предотвратить истощение ГГШ, вызванное длительным потреблением алкоголя, и может значительно повысить активность ГГШ, тем самым защищая клетки печени. Таким образом, можно видеть, что комплекс фитоцианина оказывает влияние на детоксикацию алкоголя, подавляет алкогольные повреждения клеток печени и защищает функцию печени. Кроме того, когда крысам одновременно дают алкогольный и фитоцианиновый комплекс, это может эффективно предотвращать и лечить аномальные изменения в тканях, такие как стеатоз печени и пунктатный некроз.

6. Иммунное регулирование

Танг мей и др. [27] подтвердили в ходе экспериментов, что фитоцианин может способствовать воздействию фитогемаглютинина (PHA) в стимулировании трансформации лимфоцитов, восстановлении способности т-клеток образовать розеты после повреждения циклофохоспамидом и, в частности, оказывает хорошее восстановительное воздействие на формирование активных розеток; Это также может значительно увеличить количество антител-формирующих клеток и способность производить антитела в клетках селезенки у нормальных мышей и мышей с низкой иммунной функцией, обработанных гидрокортизоном.

7. Выводы

Короче говоря, фикоцианин является естественным веществом, которое является нетоксичным и высокоэффективным. Она имеет широкий спектр фармакологической деятельности, а ее производство, развитие и маркетинг создают благоприятные условия для повышения доходов местных фермеров и развития экономики. Изучение источников Селена, активизация развития сельскохозяйственных продуктов, богатых селеном, и охрана почв, богатых селеном, имеют большое значение для поддержания устойчивого развития местной экономики. Поэтому рекомендуется провести обследование содержания Селена в местном сжигании угля, промышленных выбросах, поливной воде и т.д., чтобы определить механизм образования местного обогащения Селена почвы.

Ссылки на статьи

[1] чэнь цзяю. Об активном выращивании сельскохозяйственных продуктов, богатых селенем [J]. Китайская научно-техническая информация, 2005 год (7) : 33.

[2] Hao Libo, Qi Changmou. Геохимические принципы [м]. — Пекин: геологический издательский дом, 2004.

[3] Hou Chuntang, Li Ruimin, Feng Cui' е и др. Содержание и методы региональной агроэкологической геологической съемки-тематическое исследование равнины хэбэй [J]. Геологическая научно-техническая информация, 2002, 21 (1): 66-70.

[4] Li Ruimin, Hou Chuntang. Прогресс в сельскохозяйственных геологических исследованиях внутри страны и за рубежом [C] / Jiang Jianjun, Hou Chuntang. Новый прогресс в области сельскохозяйственных геологических исследований в китае. Пекин: китайский геодезический издательский дом, 2003.

[5] Li Yinan, Xue Liwen. Обсуждение стандарта содержания Селена в пищевых продуктах, богатых селенем [J]. Гуанчжоу микроэлемент науки, 2000, 7 (5): 4-6.

[6] сунь вэнгуан, лю фэнгву, ленг сюйонг и др. Доклад геологической службы о сельскохозяйственной экологической среде бассейна реки тайлай, провинция шаньдун [р]. Цзинань: шаньдунский первый институт геологии и разведки полезных ископаемых, 2009.

[7] ван цзиньхуай, ши ченци. Обсуждение вопроса о разработке сельскохозяйственных продуктов, богатых селенем, и стандарта на содержание Селена [J]. Тяньцзинь наука и техника в области сельского и лесного хозяйства, 2005 год (3): 15-17.

[8] у ванчжэн, у чжун. Микроэлемент селен и здоровье человека [J]. Guangdong Trace Element Science, 2000, 7 (11): 7-11.

[9] ян баоуэн, ли цзинь. Предварительное обсуждение вопросов агроэкологической геологии и агроэкологических геологических проблем [J]. Гидрогеология и инженерная геология, 2000 год (5): 41-43.

[10] янь пэн, сюй шилян, цюй кецзянь и др. Земля шаньдун [м]. Пекин: China Agricultural Press, 1994.

[11] чжан зенци, лю минвей, сон чжиюн и др. Шэньдун рок страта [м]. Ухань: издательство китайского университета наук о земле, 1996 год.

[12] китайский национальный центр мониторинга окружающей среды. Фоновые значения элементов почвы в китае [м]. Пекин: China Environmental Science Press, 1999.

[13] цзоу цзяньцзюнь, ли шуанглин, чэн синьмин. Применение геохимии окружающей среды в сельском хозяйстве [J]. Динамика морской геологии, 2004, 20(1): 30 — 33.