Span Marin Mewakili Filum Invertebrata Marin yang Menarik

Sila hubungioscar.xiao@wecistanche.comuntuk maklumat lanjut

Abstrak:Dalam dekad yang lalu, persekitaran marin ditemui sebagai takungan besar sebatian bioaktif baru, berguna untuk rawatan perubatan yang meningkatkan kesihatan dan kesejahteraan manusia. Di antara beberapa organisma marin yang mempamerkan potensi bioteknologi, span telah dipertingkatkan sebagai salah satu filum yang paling menarik menurut kesusasteraan luas yang menggambarkan molekul baru setiap tahun. Tidak hairanlah, ubat marin pertama yang digunakan untuk tujuan perubatan diasingkan daripada span marin dan kini digunakan sebagai agen anti-kanser dan anti-virus. Dalam kebanyakan kes, bukti eksperimen melaporkan bahawa komuniti yang sering dikaitkan dan/atau simbiotik menghasilkan sebatian bioaktif ini untuk faedah bersama. Kini, rawatan kecantikan dirumuskan dengan memanfaatkan sifat berfaedah yang diberikan oleh sebatian novel marin. Malah, beberapa aktiviti biologi yang sesuai untuk rawatan kosmetik telah direkodkan, seperti aktiviti anti-oksidan, anti-penuaan, pemutihan kulit, dan pengemulsi, antara lain. Di sini, kami mengumpul dan membincangkan beberapa sumbangan saintifik yang melaporkan potensi kosmeseutikal simbion span marin, yang secara eksklusif diwakili oleh kulat dan bakteria. Sebatian bioaktif yang dinyatakan secara khusus sebagai produk metabolisme span turut disertakan. Walau bagaimanapun, asal usul metabolit span adalah diragui, dan peranan biota yang berkaitan tidak boleh dikecualikan, memandangkan pengasingan simbion mewakili cabaran yang sukar kerana ciri-ciri mereka yang tidak dapat ditanam.

Sila klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut

Kata kunci:span; bakteria; kulat; anti-oksida; anti-penuaan; pemutihan kulit; anti-mikrob; perlindungan foto

1. Pengenalan

Span marin mewakili filum invertebrata laut yang menarik, menganjurkan komuniti simbiotik yang luas bersama-sama dengan pengeluaran metabolit sekunder yang besar [1-7]. Biota yang berkaitan dengan span boleh menyatukan sekumpulan besar keturunan filogenetik, termasuk archaea, bakteria, dan kulat [8,9]. Hubungan antara span dan simbion mutualistiknya adalah kompleks, dan pengeluaran metabolit sekunder bioaktif mungkin mempunyai peranan pertahanan yang mungkin atau terlibat dalam persaingan untuk ruang dalam habitat bentik [10,11]. Secara keseluruhannya, simbion span diiktiraf sebagai bertanggungjawab untuk metabolisme dan pertumbuhan perumah, pertahanan kimia dan penyesuaian kepada tekanan biotik dan abiotik[2,12-14].

Penemuan metabolit bioaktif marin sebagai ubat yang berpotensi untuk industri farmaseutikal, nutraseutikal dan kosmeseutikal mendorong beberapa projek penyelidikan bergantung pada pengenalpastian gugusan kimia baru dengan fungsi biologi yang inovatif[15].apa itu cistancheBaru-baru ini, bidang kosmeseutikal telah berkembang pesat, kerana pengguna telah memberikan perhatian yang lebih besar kepada krim dan losyen yang mengandungi sebatian semula jadi dengan sifat farmakologi [16]. Cosmeceuticals adalah produk topikal yang mengandungi beberapa bahan bioaktif yang meniru faedah seperti ubat dengan meningkatkan fungsi berkaitan kesihatan kulit [16,17]. Pada skala global, industri kosmetik secara beransur-ansur beralih kepada sebatian semula jadi untuk sifat biokompatibel, selamat dan mesra alam mereka [18]. Kejayaan pengeluaran kosmetik terutamanya bergantung pada keselamatan; kos rendah; dan keupayaan untuk mengekalkan bahan aktif, menyampaikannya dalam bentuk aktif secara biologi, dan memberikan kesan biologi melalui mekanisme yang diketahui[19]. Untuk mengatasi isu-isu terakhir ini, terutamanya yang berkaitan dengan sifat kimia yang tidak sesuai, beberapa kaedah pengkapsulan dan formulasi nano telah dibangunkan untuk meningkatkan penghantaran dan keberkesanan ubat [20-25] dengan sangat baik.

Walaupun kosmeseutikal secara sejarah diambil daripada tumbuhan darat[26-28], dalam dekad yang lalu, beberapa daripadanya ditemui dalam persekitaran marin. Malah, lautan mewakili sumber bahan bioaktif yang kaya, seperti vitamin, mineral, asid amino, protein, lipid, polisakarida, terpenoid, polifenol, pigmen, dan enzim, yang menemui beberapa aplikasi dalam bidang kosmeseutikal [29]. Kosmeseutikal marin menunjukkan pelbagai aktiviti berfaedah, seperti anti-oksidan, anti-UV, anti-penuaan, anti-tirosinase(pemutihan kulit), anti-mikrob, penyembuhan luka dan sifat pengemulsi (Rajah1)[{{8} }].

Cistanche boleh anti-penuaan

Baru-baru ini, banyak perhatian telah diberikan kepada anti-oksidan marin, termasuk asid amino seperti siklosporin dan mikosporin (MAA), karotenoid, dan sebatian lain yang mempamerkan pelbagai peranan dalam bidang kosmeseutikal [4,45]. Beberapa contoh ialah pigmen (cth, karotenoid), sangat banyak dalam persekitaran marin kerana ia dihasilkan oleh semua organisma autotrof (cth, bakteria, archaea, alga, dan kulat). Karotenoid termasuk karoten (cth, likopena dan -dan -karotena) dan xanthophylls (cth, astaxanthin, fucoxanthin, dan lutein), yang menunjukkan aktiviti anti-oksidan[46] melindungi kulit daripada Spesies Oksigen Reaktif (ROS) yang biasanya dilepaskan dalam sel selepas pengoksidaan semula jadi yang disebabkan oleh sinaran UV dan penuaan kulit[42]. Sejak sebatian sintetikmungkin memberi kesan toksik pada kesihatan dan kesejahteraan manusia[47], anti-oksidan semula jadi telah disiasat untuk potensi penggunaannya dalam kosmetik[49]. Agen anti-mikrob dan anti-kotoran yang melindungi daripada patogen yang berkaitan dengan penyakit kulit, seperti Staphylococcus epidermis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginous, dan Candida albicans, juga diterangkan daripada pelbagai sumber dan dianggap sebagai alat yang berguna untuk perumusan produk kosmetik dan dermatologi. rawatan [39,50-54].Cistanche anti penuaanSelain itu, sebatian bioaktif dengan aktiviti anti-tirosinase menemui beberapa aplikasi dalam industri kosmetik, kerana tyrosinase mewakili enzim utama yang terlibat dalam biosintesis melanin, dan blok aktiviti enzimatiknya mungkin digunakan untuk rawatan pemutihan kulit, yang penggunaannya sangat popular di beberapa negara [55]. Surfaktan dan pengemulsi, dengan kedua-dua kumpulan hidrofilik dan hidrofobik, juga boleh digunakan dalam bidang kosmetik [56,57]. Beberapa kompleks protein-polisakarida, glikolipid, dan lipopeptida yang diasingkan daripada mikroorganisma marin telah dikaji untuk penghasilan biosurfaktan dan pengemulsi [58]. Sebagai contoh, kitosan, kerana kapasiti mengikat air yang tinggi, telah dicadangkan sebagai pelembap kulit dan agen penghantaran dalam penyediaan kosmetik produk anti-penuaan [59].

Pengeluar kosmeseutikal marin yang diiktiraf ialah cyanobacteria, bersama-sama dengan mikro-dan makro-alga [24,60-63], dengan beberapa sebatian di bawah ujian klinikal atau telah diluluskan untuk pasaran [64,65]. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, mikrobiota yang berkaitan dengan span menghasilkan sejumlah besar sebatian bioaktif dengan ciri-ciri bermanfaat untuk kesihatan manusia [6]. Walaupun perkaitan bioteknologi yang hebat, setakat ini, hanya beberapa kajian telah mengkaji potensi aplikasi metabolit simbion span dalam bidang kosmetik yang memfokuskan pada spesies span tertentu[66] atau mengelompokkan beberapa takson organisma marin [29].

Dalam ulasan ini, kami menganalisis koleksi kesusasteraan saintifik mengenai sebatian berkaitan simbion span yang memaparkan aktiviti biologi yang menarik dalam bidang kosmeseutikal. Khususnya, kami memberi tumpuan kepada bakteria dan kulat, yang sangat banyak dalam komuniti berkaitan span. Selain itu, kami juga menganggap metabolit span, yang aktiviti biologinya didapati sangat sesuai untuk formulasi kosmeseutikal.

2. Simbion Span dalam Bidang Kosmeseutikal

2.1.Bakteria

Pelbagai sebatian bioaktif yang diterangkan daripada bakteria marin seperti poliketida, alkaloid, peptida, protein, lipid, siklosporin dan MAA, glikosida, isoprenoid dan hibrid, menunjukkan aktiviti yang mengejutkan, seperti pelindung foto, anti-penuaan, anti-mikrob, anti -aktiviti pengoksidaan, dan pelembab[58,67]. Keupayaan menarik untuk menghasilkan beberapa sebatian penyerap UV, termasuk scytonemins (eksklusif cyanobacte-ria), mikosporin, karotenoid dan melanin, dijelaskan melalui kemungkinan mekanisme evolusi yang berkembang untuk melindungi span daripada kesan berbahaya sinaran UV [68,69].

Seperti yang dilaporkan dalam bahagian pengenalan, karotenoid, seperti -karotena dan likopena, mempamerkan aktiviti fotoprotektif, sekali gus mendedahkan beberapa aplikasi dalam bidang kosmeseutikal[70]. Dharmaraj dan pengarang bersama[71] menyiasat ekstrak karotenoid daripada strain Streptomyces(AQBWWS1) yang dikaitkan dengan span Callyspongia diffusa yang dikumpulkan dari pantai barat Kerala (India). Profil kimianya mendedahkan kehadiran likopena, dicadangkan sebagai bahan yang berpotensi untuk penyediaan produk kosmetik[71].

Satu novel asid diapolikopenedioik xylosyl ester A, diekstrak daripada bakteria yang berasal dari span marin Rubritalea squalenifaciens sp. nov, mendedahkan aktiviti anti-oksidan yang kuat dalam model penindasan O2 dengan separuh kepekatan perencatan maksimum (IC50) sebanyak 4.1 ug/mL 【72】.cistanche beefíciosAlkaloid Diazepinomicin juga diasingkan daripada strain Mi-cromonospora sp. RV115 dikaitkan dengan span Aplysina aerophoba yang dikumpulkan dari Laut Mediterranean. Molekul ini dapat melindungi saluran sel buah pinggang manusia (HK-2) dan promyelocytic (HL-60) manusia daripada ketoksikan dan kerosakan genomik yang disebabkan oleh H2O2[73]. Metabolit yang diasingkan daripada Virgibacillus sp. yang dikaitkan dengan span C. diffusa (Teluk Mannar) menunjukkan 1,1-Diphenyl-2-aktiviti penghapusan radikal Picrylhydrazyl (DPH) dengan ICso sebanyak 857.49 ug/mL. Di samping itu, aktiviti penghapusan radikal bebas hidroksil dan superoksida yang jelas telah dikesan (ICso =471.07 ug/mL dan 1353.28 ug/mL, masing-masing), mungkin dikaitkan dengan kehadiran sebatian bioaktif seperti alkaloid, terpenoid, mengurangkan gula dan antrakuinon, dikesan oleh analisis kimia[74]. Dalam kerja yang sama, dua strain Vibrio (P1Ma8 dan P1Ma5) dan beberapa Bacillus sp. diasingkan daripada span Phorbas tenacious dan Tedania anhelans, masing-masing, menunjukkan aktiviti penghapusan radikal bebas yang dipertingkatkan yang dinilai oleh ujian DPPH [75,76]. Sifat anti-oksida bagi sebatian bioaktif (Pyrrolo[1,2-alpyrazine-1,4-dione, hexahydro-C-HnoN2O2) yang diekstrak daripada Bacillus sp yang berasal dari span. (Kepulauan Lakshadweep di India) juga telah dikaji menggunakan ujian DPPH, nitrik oksida (NO) dan aktiviti penghapusan hidrogen peroksida (H2O2), dan jumlah kuasa pengurangan. Sebatian aktif itu mampu menghilangkan H2O2 dalam cara yang bergantung kepada dos. Selain itu, ICso untuk perencatan NO dan DPPH ialah 41.70 ug/mL dan 15.025 ug/mL, masing-masing 【77】.

Pemeriksaan bioaktiviti seratus bion bakteria yang diasingkan daripada beberapa span India membawa kepada pengasingan strain GUVFCFM{{0}}, yang dikenal pasti sebagai Chromohalobacter israe-lensis. Khususnya, ekstrak metanol menunjukkan peratusan yang ketara bagi aktiviti DPPH(67.83 peratus )dan superoksida (65.87 peratus )pengawetan[78]. Ujian DPPH dan kuantifikasi jumlah kandungan fenolik (TPC) juga digunakan untuk menilai aktiviti anti-oksidan Pseudomonas sp. ekstrak yang dikaitkan dengan span marin Hyrtios aff. ereksi dari Laut Merah. Secara khusus, ujian DPPH menunjukkan 100 peratus perencatan pada semua kuantiti yang diuji (50,25,12.5 dan 6.25mg)[79]. Selain itu, Vijayan et al.[80]menunjukkan bahawa bakteria dikaitkan dengan span berpigmen gelap (Haliclona). pigmentifera, Sigmadocia pumila, Fasciospongia cavernosa, Spon-gia Officinalis dan C. diffusa) yang dikumpulkan dari Teluk Mannar di lautan Hindi menghasilkan melanin bukan sitotoksik, dengan aktiviti anti-oksidan dan fotoprotektif. Antara strain bakteria yang menunjukkan pengeluaran melanin yang tinggi, Vibrio alginolyticus, diasingkan daripada Hali clona pigmentifera, Sigmadocia pumila dan S. officinalis, sel fibroblas tetikus terlindung (L929) daripada tekanan oksigen reaktif intraselular yang disebabkan oleh UV (IC50 =9.0 ug /mL) dan tidak memberikan sitotoksisiti pada sel L929 dan udang air garam [80]. Strain terbitan span yang diambil dari perairan Indonesia, HAL-08, HAL-13 dan HAL-74(Haliclona sp.) serta PTR-21(Petrosia sp.), ialah dinilai menggunakan kaedah DPPH dan ABTS (2,2'-azinobis3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate). Antara pencilan yang diuji, aktiviti anti-oksidan tertinggi telah didedahkan oleh ekstrak mentah HAL-08 dengan nilai ICso 17.10 dan 59.39 ug/mL untuk radikal DPPH dan ABTS, masing-masing. Selain itu, PTR-21 kelihatan sebagai agen anti-penuaan paling mujarab yang diuji pada daya maju Schizosaccharomyces pombe [81]. Aktiviti anti-oksida bakteria PTR-08,PTR-40,PTR-41, dan PTR-47, yang dikenal pasti sebagai Pseudomonas sp, turut dinilai. Ekstrak PTR-08 mempamerkan sifat anti-oksidan tertinggi dengan nilai ICsn masing-masing 9.25 dan 235.53 ug/mL untuk radikal DPPH dan ABTS. Menariknya, PTR-08 memodulatkan jangka hayat yis Schizosaccharomyces pombe yang menggalakkan mekanisme pertahanan anti-oksidan yang dikaitkan dengan tekanan oksidatif intraselular[82]. Pengarang yang sama meneliti ekstrak bakteria Indonesia yang lain (Pseudoalteromonas flavipulchra, bernama STILL-33) yang dikaitkan dengan span Stylotella sp.Ekstrak Cistanche Anti RadiasiSTILL-33, yang menunjukkan aktiviti merendahkan DPPH dan ABTS yang tinggi dengan nilai ICso 7.80 ug/mL (DPPH) dan 31.50 ug/mL (ABTS)[83].

Beberapa kerja, bersama-sama dengan keupayaan anti-oksidan, menilai aktiviti perencatan pertumbuhan patogen tertentu yang biasanya terlibat dalam jangkitan kulit. Sebagai contoh, kuinolon berklorin, Ageloline A, diasingkan daripada Streptomyces sp. SBT345, simbion bakteria span Mediterranean Agelas oroides, telah disiasat untuk sifat radikal dan anti-mikrobialnya. Kompaun ini mempamerkan potensi anti-oksidan pada garisan sel leukemia manusia (HL-60) dan seterusnya dapat mengurangkan tekanan oksidatif dan kerosakan genomik yang disebabkan oleh 4-nitroquinoline-1-oksida (NQO). Selain itu, Ageloline A menghalang pertumbuhan Chlamydia trachomatis dalam cara yang bergantung kepada dos dengan nilai ICsn 2.14 ug/mL [84]. Aktiviti anti-mikrob terhadap E. coli MTCC-1687, P. aeruginosa MTCC-1688,B.subtilis MICC-441 dan S.aureus MICC-737 turut diperhatikan daripada GSA10 ketegangan yang dikaitkan dengan span Halichondria glabrata(Pantai Barat Mumbai, In-dia). Selain itu, sifat anti-oksidan telah dikesan menggunakan DPPH scavenging dan Total Radical-Trapping Anti-oxidant Parameter(TRAP) assay. Khususnya, melalui ujian TRAP, GSA10 bertindak sebagai pemulung peroksil, dan peratusan perencatan adalah berkadar dengan kepekatan GSA10 [85]. Dalam kerja baru-baru ini, ekstrak metanol mentah dan pecahan strain Bacillus 2011SOCCUF3 yang diasingkan daripada span S. officinalis (Cortiou dan Riou, Perancis) mempamerkan aktiviti anti-oksidan dan anti-nnikrobial. Khususnya, ujian DPPH menunjukkan aktiviti penghapusan yang bergantung kepada dos, dengan perencatan peratusan sebanyak 38.9-49.1 peratus (10-50 mg/mL), dan kaedah resapan agar-telaga mendedahkan kesan perencatan yang tinggi terhadap C.albicans pada julat kepekatan 2.5-20mg/mL[86].

Sifat anti-penuaan dan pemutihan kulit daripada ekstrak mentah sym-bionts bakteria dari Scopalina hapalia (pantai tenggara Mayotte) dinilai pada beberapa sasaran, termasuk elastase, tyrosinase, catalase, sirtuin 1 (Sirt1), kinase yang bergantung kepada cyclin 7 (CDK7), fyn kinase, dan proteasome[66]. Khususnya, SH-82(Micromonospora fluostatini) terpencil menunjukkan perencatan aktiviti elastase yang mencukupi, manakala SH-89 memberikan sifat anti-melanogenik yang ketara melalui perencatan tyrosinase (58.33 peratus ). Pengaktif aktiviti Sirtl yang paling kuat ditunjukkan oleh SH-82 dan SH-100 (Bacillus licheniformis) ex-tracts. Selain itu, empat strain Bacillus dan tiga ekstrak Salinispora arenicola mempamerkan aktiviti anti-oksidan dan penghalang CDK7 yang ketara, masing-masing. Keputusan yang mengejutkan telah dilaporkan daripada S.herba cistanchearenicola (SH{{0}}EA-SM) dan B.liceniformis (SH-04-EA-SM), menghalang aktiviti Fyn pada tiga kepekatan yang diuji (0.{{ 8}}33,0.0033 dan 0.00033 ug/mL).Sebaliknya, ekstrak mentah SH-45, SH-54, SH-78 dan SH{ {13}} mempamerkan sedikit aktiviti yang dikesan hanya pada kepekatan tertinggi (0.033 ug/mL). Pada keseluruhannya, penulis telah mencadangkan bakteria yang berasal dari span ini sebagai sumber yang sesuai untuk pemutihan kulit baru dan agen anti-penuaan [66].

Seperti yang dinyatakan di atas (lihat bahagian pengenalan), biosurfaktan mikroba menunjukkan sifat yang sesuai untuk formulasi penjagaan kulit[57]. Sebagai contoh, Dhasayan et al.[87] menilai ciri-ciri pelembapan beberapa strain yang diasingkan daripada span C. diffusa India. Khususnya, MB-30 (Halomonas sp.) dan MB-D9(Alcaligenes sp.) mempamerkan aktiviti pengemulsi tertinggi selepas 48 jam pengeraman, manakala MB-7 (Bacillus subtilis) dan MB{{ 8}} (Bacillus amyloliquefaciens) isolat menunjukkan sifat yang sama selepas 72 jam pengeraman, menunjukkan bahawa sebatian bioaktif mungkin dirembes semasa fasa pegun pertumbuhan [87]. Selain itu, dalam kerja baru-baru ini, strain bakteria (Bacillus niabensis, My-30)yang dikaitkan dengan span Mycale ramulosa(Teluk California) menunjukkan aktiviti yang jelas dalam ujian jatuh runtuh dan sifat pengemulsi dengan kestabilan tinggi selama 24 jam. , berbanding dengan kawalan (Sodium Dodecyl Sulfate, SDS). Selain itu, supernat My-30 menunjukkan aktiviti antikotoran yang menjanjikan, dengan nilai Kepekatan Perencatan Minimum (MIC) sebanyak 1-2 peratus (v/v), terhadap Bacillus subtilis,Micrococus sp., dan Sagittula stellata [88].

Artikel ini diekstrak daripada Dadah Mac 2021, 19, 444. https://doi.org/10.3390/md19080444 https://www.mdpi.com/journal/marinedrugs