フィコシアニンの生理的特徴は何ですか?

Phycocyanin (PC) is a photosynthetic pigment found in the cells of cyanobacteria and red algae that can efficiently capture light energy. It has a molecular weight of about 40 ku and consists of two subunits, α and β. One open-chain tetrapyrrole ring is covalently bound to the peptide chain. The isolated and purified water-soluble phycocyanin is blue in solution and emits purple fluorescence. It has a specific absorption peak at a wavelength of 620 nm, and its purity can be expressed as A620/A280. Due to its advantages of water solubility, non-toxicity, clarity and strong coloring power, phycocyanin is widely used as a food coloring agent and cosmetic additive. Phycocyanin has fluorescence and can be used as a fluorescent marker. In addition, studies have shown that phycocyanin has certain medical value. In recent years, it has been found that phycocyanin has a variety of biological activities, such as anti-cancer, anti-oxidation, treatment of cerebral ischemia damage, and improvement of immunity. Research on phycocyanin has become a research hotspot in natural marine drugs, and the author has conducted a review of its biological activities.

1フィコシアニンの抗腫瘍活性に関する研究

1.1フィコシアニンのin vitro抗腫瘍試験

It has been reported in literature both domestically and abroad that spirulina protein has a direct killing effect on tumor cells. Schwartz et al. [1] found that spirulina protein has an inhibitory effect on cancer cells. Wang Yong et al. [2] found that spirulina protein has a strong inhibitory effect on the growth of Hela cells cultured in vitro, and that when the concentration of spirulina protein in the culture system is increased from 10 mg/L to 80 mg/L, the inhibition rate gradually increases from 3.5% to 31.0%. Chen Xinmei et al. [3] found that when the appropriate dose of phycocyanin extract is used, it can directly inhibit the growth of cancer cell lines. It was also found that the maximum effective concentration of phycocyanin extract for inhibiting the growth of different cancer cells is different. The effective concentration for the liver cancer cell SMMC-7721 is 100 mg/L, which is much higher than the 50 mg/L for the laryngeal cancer cell HEp-2. indicating that the growth inhibition of laryngeal cancer cells is more sensitive to the influence of phycocyanin extract, and that the inhibitory effect at the same concentration is also different for different cells, which provides a basis for the development of phycocyanin extract as an anti-cancer agent.

chen tianfengらは[4]、イオン交換とゲルろ過クロマトグラフィーを用いて、セレンに富むスピルリナからセレン含有フィコシアニンを精製した。精製されたセレン含有フィコシアニンおよびフィコシアニンは、ヒト悪性黒色腫細胞(a-375)の成長および増殖を阻害する効果がある。のIC50清めたselenium-containing phycobiliprotein phycobiliproteinは44.5%で65.9μmol / L,それぞれはかなりA-375細胞の増殖を抑えるとともにねまた、フィコビリタンパク質は、ヒト白血病細胞株hl-60、k-562、u-937細胞をin vitroで培養した場合、阻害作用の程度が異なり、濃度-用量効果があり、高濃度で強い阻害作用があります。分子量が大きいため、細胞と直接相互作用することは困難である。zhang xinら[5]は、cm-sepharose f . f .陽イオン交換クロマトグラフィー、透析、および変性によって活性c-pcサブユニットを得た。C-PCの相乗効果で、aおよびβサブユニット肺がんセルラインが新成長論SPC-A-1についての学習が行われたCCK-8キットを使っていたその結果、phycocyaninそのサブユニットが抑制系の成长にも影响を与えることが線このセル内、βとサブユニット、シナジー効果を彼らは一定のantitumor可能性を示唆した。

1.2フィコシアニンの抗腫瘍活性の生理学的メカニズムの研究

[6]の李兵らのメカニズムphycocyaninのantitumor効果phycocyaninなるかもしれませんmitogen、この物质にmitogen受容体腫瘍細胞の表面に書き起こしを促しCD59の遺伝子をセル受容体によって表現架橋とタンパク質キナーゼ活性化を誘導させ、死藩の活性化の拡散アポトーシスをの腫瘍細胞と推進を抑えることで腫瘍細胞。

さらに、in vitroでのhela細胞のアポトーシスに対するフィコシアニンの影響とそのメカニズムを研究するために、li bingらはmttアッセイによってフィコシアニンがhela細胞の増殖を抑制し、濃度-線量効果があることを最初に発見した[8]。この抑制効果がアポトーシス誘導に関係しているのかどうかを理解するために、細胞の特性を調べました。電子顕微鏡観察では、フィコシアニン処理したhela細胞が明らかな微細構造変化を示した。アガロースゲル電気泳動構造は、フィコシアニンがhela細胞のdna断片化を誘導し、細胞アポトーシスの典型的な特徴であるラダー様電気泳動バンドを生成することを示した。

その後、フローサイトメトリを用いて、hela細胞の細胞周期変化とアポトーシスに対するフィコシアニンの影響を検出し、免疫組織化学を用いて、さらに、hela細胞のアポトーシス関連遺伝子発現に対するフィコシアニンの影響を検出した。その結果、フィコシアニンは、アポトーシス促進遺伝子fasとicam-1の発現を促進し、抗アポトーシス遺伝子bc1-2の発現を阻害することが明らかになった。カスパーゼはアポトーシスのシグナル伝達において重要な役割を果たしていることから[9]、フィコシアニンで処理したhela細胞においてカスパーゼの活性がさらに検出された。その結果、カスパーゼ-2、-3、-4、-6、-8、-9、-10が全て活性化され、フィコシアニンによって誘導されるhela細胞のアポトーシスがカスパーゼ依存的であることが示された。シトクロムcは、ミトコンドリアから細胞質に放出される重要な呼吸鎖タンパク質であり、アポトーシスを受ける細胞の特徴である[10]。実験の結果、フィコシアニンがシトクロムcの放出を誘導できることが示され、このことは、フィコシアニンがhela細胞にアポトーシスを誘導することで腫瘍細胞を殺すという目標を達成していることを裏付けている。

cox-2選択的阻害剤は、腫瘍の成長および血管新生を有意に阻害し、腫瘍細胞のアポトーシスを誘導し、化学療法薬の細胞毒性および腫瘍の放射線感受性を高めることができる。reddyら[11]は、フィコシアニンがcox-2活性を選択的に阻害して腫瘍細胞のアポトーシスを誘導できることを発見した。raw264.7食細胞をリポ多糖(lps)で刺激した。その結果、フィコシアニンは本細胞株の増殖を用量依存的に抑制する効果があることが示されました。

2. フィコシアニンの抗酸化活性に関する研究

国内外の文献によると、天然のフィコシアニンとその他のフィコシアニンはいずれも、ヒドロキシルラジカルと過酸化水素ラジカルを除去する抗酸化活性を有することが示されている[12-14]。サイトカインに対するフィコビリタンパク質の効果に関する研究では、フィコビリタンパク質が酸化ストレスを除去し、それによってtnf-a応答につながることが明らかになっている[15]。

chen tianfengらは[4]、イオン交換とゲルろ過クロマトグラフィーを用いて、セレンを豊富に含むスピルリナからセレン含有フィコビリタンパク質を精製した。抗酸化作用に注目してselenium-containing phycobiliproteinsでは评価を得たように比較することによってまわし能力selenium-containing phycobiliproteins phycobiliproteins 4つの異なるフリーラジカルに反して、総な抗酸化力能力じゃん! DPPH急進派のマイナスイオンperoxidesと水素peroxide-induced溶血で、したがっての抗酸化作用を評価selenium-containing phycobiliproteins。その結果、精製されたセレン含有フィコビリタンパク質は、abts、dpph、アニオン性過酸化物およびaaphラジカルを除去する能力の点で、特定の用量でフィコシアニンよりも優れた抗酸化作用を示した。有機セレンを濃縮した後、フィコビリプロテインは、その抗酸化特性を大幅に向上させることができるので、セレン濃縮フィコビリプロテインの抗酸化研究は、近年広く注目されています[16-18]。

chenghuaらは[19]、海洋スピルリナplatensisからのc-phycocyaninのセレン濃縮能力とセレン含有の除去効果を研究したC-phycocyaninon superoxide anions and hydroxyl radicals. The results showed that when cultivated with the addition of a low concentration of selenium (40 to 80 mg/L), the selenium enrichment effect of marine Spirulina platensis C-phycocyanin was significantly stronger than that of freshwater Spirulina platensis C-phycocyanin. At a selenium concentration of 40 mg/L, C-phycocyanin had the highest selenium utilization rate and the largest selenium enrichment factor (0.9%); at a selenium concentration of 60 mg/L, C-phycocyanin had the highest selenium content (402 mg/kg). Selenium-containing C-phycocyanin has a stronger scavenging effect on superoxide anions and hydroxyl radicals than C-phycocyanin. The scavenging effect is positively correlated with the selenium content and protein concentration of C-phycocyanin. The selenium-containing C-phycocyanin group with the highest selenium content (402 mg/kg) has a scavenging rate of 83% and 35% for superoxide anions and hydroxyl radicals, respectively, at a concentration of 180 μg/ml. the removal rates of superoxide anions and hydroxyl radicals reached 83% and 35%, respectively, which is much higher than the removal effects of corresponding proteins from other freshwater species under the same conditions. The results of the study show that spirulina cultivated with seawater can significantly improve the selenium-enrichment capacity of C-phycocyanin and the activity of selenium-containing C-phycocyanin in removing superoxide anions.

Wang Xingping et al. [20] studied the antioxidant capacity of Spirulina platensis protein 非脂質系抗酸化試験とin vitro抗酸化試験を通して。その結果、スピルリナplatensisタンパク質は、酸素フリーラジカル、ヒドロキシルラジカル、h2 o2の捕捉に対して、定量的・定性的に良好な関係を有することが示された。in vitro系では、gexianmi phycocyaninは血液と肝臓におけるmdaの産生と過酸化物のレベルを有意に減少させ、細胞膜と赤血球を保護した。gexianmi phycocyaninはマウスの肝臓ミトコンドリア損傷を保護し、血漿に有意な影響を与えることが示された&#活性酸素種を掃引する39の能力。

3島嶼細胞を保護するフィコシアニンの研究

zhang ruiら[21]は、2型糖尿病ラットモデルを確立し、経口投与による治療にフィコシアニンとメトホルミンを用いた。核要因の表情をκB (NFκB)およびNFκB剤タンパク質(IκB)にの膵島immunohistochemistryを用いて検出された。その結果、ラットでのモデル化に成功した後、空腹時血糖値が有意に増加したことが示された。介入および治療後のラットの空腹時血糖値は、モデル群よりもalgin blueタンパク質群およびmetformin群で有意に低かった。におけるNFκB表現膵島細胞などネズミの糖尿病著しく増加した、式IκB−は大幅に減少する。治療後phycocyaninとmetformin膵島をにおけるNFκB表現よりネズミが著しく低いの陵墓が糖尿模範グループの表情を僕はBκが糖尿病)グループ比べてひときわ多いからだ。このことは、phycocyaninの活性を抑制することができる僕はBκ/ NFκB経路膵島ネズミの2型糖尿病で、それなりに保護も持って膵島に影響している。

ma xuanら[22]も2型糖尿病ラットモデルを確立した。写し成功したネズミを終えた彼らの一般の金額より体重が著しく低いグループ空腹血糖、大きく上昇しLangerhansの列島は萎縮し衰えた、た構造を保護する、細胞はが乱れたますがているが腫れていてvacuolar変性になど小岛圣セルiNOSの表現が充実された。空腹時血糖値はモデル群に比べ有意に低く、その差は有意であった。フィコシアニンとメトホルミンを添加した結果、膵島細胞におけるinosの発現は、糖尿病モデル群に比べ有意に低く、膵島細胞の形態構造が改善した。このことは、フィコシアニンが糖尿病ラットの膵島細胞におけるinosの発現を抑制し、膵島細胞を保護する効果があることを示している。

4フィコシアニンの抗炎症活性の研究

romayら[23]はそれを示しているフィコシアニンは抗炎症作用を示した12種類の炎症性試験モデルで実験を行いましたフィコシアニンはアルキル、ヒドロキシル、ペルオキシルラジカルを除去し、鉄イオン(fe2 +)とアスコルビン酸によって誘導されるミクロソームの脂質過酸化を抑制し、その抗酸化作用は腫瘍壊死因子(tnf)の阻害と関連しており、産生しない。ゴンザレスら。[24]絶対に妊娠し1 ml酢酸大腸炎を確立するモデル4% 150 200 algin 300μg / kg青い前にタンパク質溶液を口先だけ承服しますかグルコン酸30分もらった一活動内容と24時間後に同じdnaが測定される。結腸組織を病理組織学的および微細構造的に調べた。その結果、アルギンブルータンパク質がmpo活性を低下させることが示された。顕微鏡観察により、algin blueタンパク質は炎症細胞の侵入を抑制し、結腸組織の損傷を軽減することが示された。vadirajaらは、マウスにおいて、フィコシアニンがccl4によって誘発される肝障害を保護し、血清肝酵素レベルを対照群のものにほぼ回復させ、肝酵素を保護し、6-ホスホグルコナーゼとミクロソームのシトクロムp140の喪失を減少させることを報告した。

5フィコシアニンの肝保護活性に関する研究

Suo Yourui et al. [26] established a rat model of alcoholic liver injury and found that administration of phycocyanin complex can effectively inhibit alcohol-induced liver cell damage. Compared with the model group, the serum ALT and AST levels of rats in the phycocyanin complex groups decreased, with significant decreases in the low-dose and high-dose groups. There was a significant dose-effect relationship, indicating that phycocyanin complex has a good effect of relieving hangover and protecting the liver. When rats were given the algin protein complex, all dose groups could significantly inhibit the lipid peroxidation reaction caused by alcohol, inhibit the increase in serum and liver MDA, protect liver cells, and the dose-effect relationship was significant. The algin protein complex can prevent the depletion of GSH caused by long-term alcohol consumption, and can significantly increase the activity of GSH, thereby protecting liver cells. Therefore, it can be seen that phycocyanin complex has the effect of detoxifying alcohol, inhibiting alcohol damage to liver cells, and protecting liver function. In addition, when rats are given alcohol and phycocyanin complex at the same time, it can effectively prevent and treat abnormal changes in tissues such as hepatic steatosis and punctate necrosis.

第6条免疫条例

唐梅等【27】を実験で确认phycocyaninがphytohaemagglutininの効果を促进できる(PHAさ)リンパ球変換活性化対策、回復能力をT細胞の破壊E rosettesなっている、はシクロホスファミド形成する特に回復剤が大変優れ心の形成に及ぼす影響E rosettes活動また、正常なマウスや免疫機能の低いマウスにヒドロコルチゾンを投与した場合、抗体形成細胞の数を大幅に増やし、脾臓細胞で抗体を産生する能力を高めることができます。

7結論

まとめると、フィコシアニンは、非毒性で非常に効果的な天然に存在する物質です。広い範囲の薬理作用があり、その生産、開発、販売は、地元の農民の収入を向上させ、経済を発展させるための有利な条件を提供しています。セレンの原産地を調査し、セレンに富んだ農産物の開発を強化し、セレンに富んだ土壌を保護することは、地域経済の持続可能な発展を維持する上で重要な意味を持ちます。したがって、局所的な土壌セレン濃縮の形成メカニズムを決定するために、局所的な石炭燃焼、工業排出物、灌漑用水などのセレン含有量の調査を実施することをお勧めします。

参照

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