استخراج پلی‌ساکارید فوکوییدان از جلبک قهوه‌ای دریایی گونه nizimuddinia zanardini به کمک مایکروویو و ارزیابی ویژگی‌های شیمیایی و آنتی‌اکسیدانی آن

سابقه و هدف: در دهه گذشته پلی‌ساکاریدهای سولفاته غنی از فوکوز (فوکوییدان)‌ به علت فعالیت‌های بیولوژیکی متنوع خود، از جمله فعالیت‌ ضد انعقادی، ضد ویروس، ضد تومور، ضد التهاب، ضد چربی خون، آنتی‌اکسیدان، اثرات محافظتی بر معده و پتانسیل درمانی در جراحی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌‌اند. در این پژوهش از مایکروویو به عنوان یک انرژی سبز و یک فناوری بسیار کارآمد و موثر در زمینه استخراج ترکیبات زیست فعال برای استخراج پلی‌ساکارید فوکوییدان از جلبک بومی سواحل جنوبی کشور (nizimuddinia zanardini) استفاده گردید و اثر مایکروویو بر ترکیب شیمیایی و قدرت آنتی‌اکسیدانی فوکوییدان مورد ارزیابی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: پلی‌ساکارید فوکوییدان تحت شرایط بهینه شده از نظر توان مایکروویو، مدت زمان استخراج و درجه حرارت فرآیند استخراج گردید. سپس ویژگی‌های آن شامل راندمان استخراج، درصد فوکوز، درصد سولفات، درصد اورونیک اسید و توانایی مهارکنندگی رادیکال آزاد dpph مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز در دمای اتاق در طول موج 400 بر سانتی‌متر تا 4000 بر سانتی‌متر برای بررسی گروه‌های عاملی استفاده گردید.یافته‌ها‌: نتایج نشان داد که تیمار مایکروویو در بهبود راندمان استخراج فوکوییدان موثر واقع شده است. راندمان استخراج فوکوییدان تحت مایکروویو 3.71 % و به روش معمول 2.35 % بدست آمد. همچنین محتوای فوکوز به عنوان قند اصلی تشکیل دهنده ساختار فوکوییدان تحت مایکروویو (33.17 %) نسبت به روش معمول (29.5 %) افزایش معنی‌دار داشت که نشان دهنده تخریب حرارتی کمتر ساختار پلی‌ساکارید تحت مایکروویو است. همچنین مایکروویو به دلیل ایجاد پلی‌ساکارید با زنجیره کوتاه‌تر موجب بهبود قدرت آنتی‌اکسیدانی گردید.نتیجه گیری: پلی‌ساکارید سولفاته فوکوییدان بوسیله فرآیند استخراج تحت مایکروویو در مدت زمان بسیار کوتاه‌تر نسبت به روش‌ معمول استخراج با راندمان بالاتر و تخریب حرارتی کم‌تر استخراج گردید. علاوه بر این مدت زمان کوتاه‌تر موجب گردید میزان مصرف حلال کاهش پیدا کند.

Microwave-Assisted Extraction of Fucoidan from Brown Seaweeds of Nizimuddinia zanardini and Assessment of the Chemical and Antioxidant Properties of the Extracted Compound

Background and Objectives: In the past decade, sulfated fucoserich polysaccharides (fucoidan) have been much interested due to their diverse biological activities, including anticoagulant, antiviral, antitumor, antiinflammatory, antiblood lipid, antioxidant, gastric protection and therapeutic activities. In the present study, microwave was used as a green efficient technology for the extraction of bioactive compounds of fucoidan from Iranian macroalgae (Nizimuddinia zanardini). In addition, effects of microwave on chemical composition and antioxidant activity of fucoidan were assessed. Materials Methods: Fucoidan polysaccharides were extracted under optimized conditions of microwave power, processing time and temperature. The compound characteristics, including extraction efficiency, fucose content, sulfate content, uronic acid content and DPPH radical scavenging were assessed. Fouriertransform infrared spectroscopy was used at wavelengths of 400 -4000 cm1 at room temperature.Results: Results showed that microwave treatment was effective in improving the extraction yield of fucoidan. Fucoidan extraction yields under the microwave technique included 3.71 and 2.35%. The fucose content under the microwave technique (33.17%) was compared to that under the conventional technique (29.5%) with significant increases, indicating less thermal degradation of the polysaccharide structures under the microwave technique. The microwave improved fucoidan antioxidant activity by producing shorter chain polysaccharides.Conclusion: In this study, fucoidan sulfated polysaccharides were extracted using microwave extraction technique in a much shorter time than the conventional extraction technique with higher efficiency and lower thermal degradation. In addition, the shorter process time decreased solvent use.