สมบัติของฤทธิ์ชีวภาพและการประยุกต์สารกรองรังสียูวีจากไซยาโนแบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียวบางชนิด

บทคัดย่อ

การลตลงของชั้นโอโชนเนื่องมาจากกิจกรรมของมนุษย์ทำให้การปัยะรับรังสัยูวัลตละ รังสี ดังกล่าวจึงผ่านเข้ามาสู่พื้นผิวโลกได้มากขึ้น สิ่งมีชีวิตหลายชนิดรวมทั้งสาหร่ายและไซยาโนแบคทีเรียสามารถ ผลิตสารกรองรังสียูวี scytonemin (SCY) และ mycosporine-like amino acids (MAAs) เพื่อปกป้องเซลล์ จากความเสียหายที่เกิดจากรังสียูวีได้ งานวิจัยนี้ศึกษาสารกรองรังสียูวี SCY และ MAAS จากไขยาโนแบคทีเรีย 74ไอโซเลทและสาหร่ายสีเขียว 142โอโซเลท การคัดกรองสาหร่ายและไซยาโนแบคทีเรียโดยวัดค่าการดูดกลืน แสงด้วยเครื่อง UV-vis spectrophotometer พบว่าสาหร่ายสีเขียว 27 ไอโซเลท และไซยาโนแบคทีเรีย 30 ไอโซเลท มีแนวโน้มสร้าง MAAs และพบการผลิต scytonemin ในสาหร่ายสีเขียว 9 ไอโซเลท และไซยาโน แบคทีเรีย 18 ไอโซเลท จากนั้นเลือก Euastrum sp. AAPL GOO1 และ Nostoc sp. COOB COOB เพื่อศึกษาการ ผลิตชีวมวล โดยปรับปรุงสูตรอาหาร Jaworsks medium และ BG-11 medium ที่ออกแบบด้วยวิธี Plackett-Burman wละ Central Composite Design พบว่าการปรับสูตรอาหารทั้งสองชนิดให้ปริมาณ ผลผลิตชีวมวลไม่ต่างอย่างมีนัยสำคัญ การเหนี่ยวนำให้สาหร่ายทั้งสองชนิดผลิตสารกรองรังสียูวีเพิ่มขึ้น ด้วย ความเค็ม ความเข้มแสง ระยะเวลาการให้แสง:ไม่ให้แสง และระยะเวลาการได้รับรังสี UV-B พบว่าการ ดูดกลืนแสงของ MAAs และ SCY ของ Euastrum sp. AARL G001 มากที่สุด คือที่สภาวะความเค็มที่ 7-56 ppt ความเข้มแสง 25 pmol photons /m2/s ระยะเวลาการให้แสง 12:12 ชั่วโมง และเวลาการได้รับรังสี UV-B ในช่วง 1-3 ชั่วโมง ส่วน Nostoc sp. AARL COO8 ค่าการดูดกลืนแสงของ MAA& และ SCY มากที่สุด คือที่สภาวะความเค็ม 90.0 ppt ความเข้มแสง 25-75 pmol photons /m2/s ระยะเวลาการให้แสง 12:12 ชั่วโมง และเวลาการได้รับรังสี UV-B ในช่วง 12-72 ชั่วโมง การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการสกัดสารกรองรังสียูวีของ Euastrum sp. AARL GO01 พบว่าการใช้สาหร่ายแห้ง ด้วยตัวทำละลาย ethyl acetate:methanol (1:1, v/v) uaw methanol 11 อัตราส่วนสาหร่ายและตัวทำละลาย 1:200 (w/w/v, g/mmL) ให้ค่าการดูดกลืนแสงของสารคัดกรองรังสียูวีมาก ที่สุด ส่วน Nostoc sp. AARL COOB พบว่าการใช้สาหร่ายสด ในตัวทำละลาย acetone:methanol (1:1:1, v/v) และ methanol ในอัตราส่วนสาหร่ายและตัวทำละลาย 1:200 (w/v, g/mL) จากการศึกษาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัดอย่างหยาบที่สกัดด้วย methanol และ ethyl acetate: methanol 104 Euastrum sp. AARL GO01 และ Nostoc sp. AARL COOB ซึ่งทดสอบด้วย วิธี ABTS, DPPH, FRAP และศึกษาปริมาณ total phenolic content รวมทั้งทดสอบความเป็นพิษต่อ Vero cells และ A375 cells ด้วยวิธี MTTT พบว่าสารสกัดอย่างหยาบของ Nostoc sp. AARL COOB ที่สกัสกัดด้วยด้วย methanol มีคุณสมบัติในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระสูงด้วยวิธี ABTS, DPPH, FRAP เท่ากับ TEAC 38.99+4.40 mg Trolox/g extract, GAE 9.16+0.41 mg Gallic acid/g extract, GAE 11.48.41 mg Gallic acid/g extract ตามลำดับ และ Total phenolic content Ivinบ 54.10+2.82 mg Gallic acid/e extract พบว่าความเข้มข้นของสารที่ทำให้เซลล์รอดชีวิตร้อยละ 50 ของ A375 cells เท่ากับ 52.42+1.47 และ Vero cells เท่ากับ 80.21+4.87 me/ml นอกจากนั้นยังพบว่าสารสกัดหยาบของ Nostoc sp. AARL C008 มีความเป็นพิษต่อเซลล์เพาะเลี้ยงมากกว่าสารสกัดหยาบ Euastrum sp. AARL GO01 จากการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเพาะเลี้ยง การเหนี่ยวนำ และการสกัดสารคัดกรอง รังสียูวีของสาหร่ายทั้งสองชนิด เป็นข้อมูลพื้นฐานในการนำไปใช้ประโยชน์เพื่อผลิตชีวมวลและสารสกัดที่มี คุณสมบัติเป็นสารกรองรังสียูวี จากการทดสอบคุณสมบัติในการเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัด หยาบของสาหร่ายทั้งสองชนิด พบว่ามีคุณสมบัติเป็นสารต้านอนุมูลอิสระและสามารถยับยั้งเซลล์มะเร็งผิวหนัง โดยพบมากใน Nostoc sp. AARL COOB ซึ่งมีความเหมาะสมในการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเพื่อนำไป เป็นส่วนผสมของเครื่องสำอางได้ดีอีกทางหนึ่ง

คำสำคัญ