ارزيابي فعاليت آنتي اكسيداني و سايتوتوكسيك اكتينومايست‌هاي بومي ايران

Evaluation of antioxidant and cytotoxic activity of local actinomycetes

بقه و هدف: از بين بيش از 23000 متابوليت ثانويه ميكربي شناخته شده، 42% آنها از اكتينوباكترها جدا شده است. اين متابوليت‌هاي ثانويه فعاليت زيستي وسيعي نظير فعاليت‌هاي ضد ‌باكتريايي، ضد قارچي، ضد انگلي، ضد ويروسي، ضد تومور، سركوب كننده ايمني، حشره‌كش، ضد التهاب، آنتي‌اكسيدان و ديگر فعاليت‌ها را دارند. در سال‌هاي گذشته پژوهش‌هاي متعددي در مورد اين فعاليت‌هاي زيستي در كشور انجام شده است، با اين وجود گزارشي در مورد فعاليت آنتي اكسيداني اكتينومايست‌هاي كشور منتشر نشده است. هدف اين پژوهش بررسي توان توليد آنتي‌اكسيدان‌هاي طبيعي از منابع ميكروبي با منشا بومي است. مواد و روش: 50 سويه اكتينومايست‌ ‌بومي ايران، ذخيره شده در مركز كلكسيون ميكروارگانيسم‌هاي دانشگاه تهران انتخاب شدند و پس از انجام مراحل اسپورزايي، پيش‌ تخمير و تخمير، عصاره مايع تخمير با اتيل استات استخراج شد. فعاليت آنتي‌اكسيداني عصاره‌هاي مايع تخمير بدون حلال، به روش DPPH با استفاده از مقايسه آنتي‌اكسيدان‌هاي اسيدآسكوربيك و BHA مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين سميت عصاره‌ها با استفاده از تست آرتميا مورد بررسي قرار گرفت. سويه‌هاي منتخب داراي فعاليت به روش مولكولي شناسايي شدند. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه در ميان 50 عصاره‌ اكتينومايست، 10% عصاره‌ها فاقد فعاليت آنتي‌اكسيداني، 20% داراي فعاليت آنتي‌اكسيداني بالا (200IC50 < )، 32% داراي فعاليت آنتي‌اكسيداني متوسط (400 < IC50 < 200)، 8% از عصاره‌ها داراي فعاليت آنتي‌اكسيداني پايين (600 < IC50 < 400) و30% عصاره‌ها داراي فعاليت آنتي‌اكسيداني بسيار پايين( < IC50600) بوده‌اند. در تست سميت سنجي بر آرتميا مشخص شد كه 50% عصاره‌هاي اكتينومايست فاقد سميت، 30% از عصاره‌ها سميت پايين، 16% از عصاره‌ها سميت بالا و 4% از عصاره‌ها سميت بسيار بالا داشتند. سه سويه منتخب داراي فعاليت آنتي‌اكسيداني بر اساس نتايج آناليز ژن 16–SrRNAمتعلق به جنس Streptomyces بوده‌اند. نتيجه گيري: در بررسي حاضر، از ميان50 عصاره‌ي بررسي شده از نظر خاصيت آنتي‌اكسيداني به روش DPPH و فعاليت سمي، 2 سويه 1054UTMC و 1166UTMC داراي فعاليت آنتي‌اكسيداني مشابهي نسبت به BHA و سميتي كمتر از آن را نشان دادند. همچنين اين عصاره‌ها فعاليت آنتي‌اكسيداني بالاتري نسبت به اسيد آسكوربيك داشتند، بدين ترتيب اميد دستيابي به تركيبات آنتي‌اكسيدان موثر و فاقد اثرات سمي در ميان اكتينومايست‌هاي بومي ايران وجود دارد. اين تركيبات به طور قابل توجهي مي تواننند قابل رقابت با آنتي‌اكسيدان‌هاي مصنوعي نظير BHA در صنايع غذايي و دارويي ‌باشند.

Abstract: Aim and Background: Among more than 23,000 microbial secondary metabolites discovered, 42% of them are separated from actinobacteria. These secondary metabolites have wide range of biological activities such as antibacterial, antifungal, antiparasitic, antiviral, antitumor, immunosuppressive, insecticide, antiinflammatory, antioxidant and other activities. In the past few years, numerous studies have been conducted on these biological activities in the country, but no report has been published about the antioxidant activity of local actinomycetes resources. The purpose of this research is to achieve natural antioxidants with lower physiological hazards associated with local microbial resources. Materials and Methods: Fifty strains of native actinomycetes preserved at the University of Tehran Microorganism collection were selected randomly and after sporolation and prefermentation and fermentation, bacterial extracts were prepared. At first, antioxidant activity of the extracts was evaluated by DPPH method. These results were evaluated with synthetic antioxidants including ascorbic acid and BHA. Also cytotoxic activity of the extracts was measured on Artemia. Elected strains were recognized with molocular method. Results: According to the results, 10% of extracts have no antioxidant activity, 20% of the extracts have high antioxidant activity (IC50 < 200), 32% of extracts with medium antioxidant activity (200 < IC50 < 400), 8% of the extracts with low antioxidant activity (400 < IC50 < 600) and 30% extracts have very low antioxidant activity (600 < IC50), respectively. In the cytotoxicity test, 50% of actinomycete extracts have not lethal activity, 30% of the extracts have low toxicity, 16% of the extracts showed high toxicity and 4% of the extracts have very high toxicity. 16Sr DNA analysis shows that the three elected strains are belonging to the genus Streptomyces. Conclusion: In the present study, we evaluated antioxidant activity and cytotoxicity of fifty extracts. Two strains including UTMC1054-UTMC1166 have similar power antioxidant, and lower toxicity than BHA. The extracts also showed higher antioxidant activity than ascorbic acid. Thus there is hope to achieve effective antioxidant compounds that have not toxic effects among local actinomycetes.