Spirulina Platensis`in antioksidan üretiminin indüklenmesi ve karaciğer koruyucu etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, oksidatif strese cevap olarak Spirulina platensis'de iki basamaklı kesikli kültürasyon yöntemiyle antioksidan aktiviteye sahip biyoaktif moleküllerin miktarını arttırmak ve bu yolla üretilen kültürün karaciğer koruyucu etkisini değerlendirmek amaçlanmıştır. Işık şiddeti antioksidan üretiminde çevresel uyarıcı olarak kullanılmıştır. Düşük ışık şiddetinden yüksek ışık şiddetine ani değişimin, S. platensis'in fenolik bileşik üretimi, antioksidan aktivitesi, büyümesi ve biyokütle içeriği üzerindeki etkisi incelenmiştir. Artan ışık şiddetine paralel olarak total karbonhidrat, fikosiyanin, karotenoid, malondialdehit miktarlarının ve antioksidan aktivitelerin arttığı, total protein miktarlarının ise önemli oranda azaldığı bulunmuştur (p<0,05). Çeşitli biyolojik aktivitelere sahip önemli sekonder metabolitler olarak kabul edilen fenolik bileşiklerin miktarının yaklaşık 8 kat arttığı bulunmuştur (p<0,01). Total fenolik madde miktarları ile antioksidan aktiviteler arasındaki ilişki % 99'luk güven aralığında önemli oranda (p<0,01) birbirleri ile ilişkili bulunmuştur ki bu durum fenolik bileşiklerin antioksidan aktivitelerin en büyük katkı sağlayıcıları olduklarını göstermektedir. Antioksidan aktivitesi artmış S. platensis biyokütlesinin CCl4'ün indüklediği akut karaciğer hasarına karşı karaciğer koruyucu etkisinin daha çok olduğu histolojik olarak gözlenmiştir. Bu sonuçlar, antioksidan aktivitesi arttırılan S. platensis' in sentetik antioksidanların yerine güvenilir bir alternatif ve serbest radikallerin tetiklediği hastalıklar için potansiyel bir terapötik ajan kaynağı olabileceğini önermektedir.Anahtar Kelimeler: S. platensis, antioksidan aktivite, fenolik bileşikler, karaciğer

In this study, we aimed to increase the amount of bioactive molecules with antioxidant activity in Spirulina platensis as a response to oxidative stress by a two-step batch mode cultivation and evaluate the hepatoprotective effect of S. platensis cultures grown by this way. Light intensity was used as an environmental inducer in antioxidant production. The investigation of the effect of the sudden shift from low light to high light intensity on phenolic compound production, antioxidant activity, growth, and biomass composition of S. platensis was undertaken. It was found that total amounts of carbohydrate, phycocyanin, carotenoid, malondialdehyde and antioxidant activities were significantly increased while total protein amounts were decreased (p<0,05) correspondingly to the increased light intensity.The amount of phenolic compounds which are regarded as important seconder metabolites with various biological activities was significantly increased by approximately eightfold (p<0,01). The relationships between antioxidant activities and total amounts of phenolic compounds were significantly correlated at the 99% confidence level (p<0,01) indicating that phenolic compounds were major contributors of antioxidant activities. It was observed histologically that S. platensis biomass with increased antioxidant activity had more hepatoprotective effect against CCl4 induced acute liver injury. These results suggest that S. platensis with enhanced antioxidant activity could be a safe alternative to synthethic antioxidants and also potential candidate source of therapeutic agent for diseases induced by free radicals.Key words: S. platensis, antioxidant activity, phenolic compounds, liver