¿Cuál es el carácter fisiológico de la ficocianina?

Ficocianina (PC) es un pigmento fotosintéticoSe encuentra en las células de cianobacteriy algas rojas que pueden capturar eficientemente la energía de la luz. Tiene un peso molecular de aproximadamente 40 ku y consta de dos subunidades, − y −. Un anillo de tetrapirrol de cadena abierta está unido covalentemente a la cadena peptídica. La ficocianina soluble en agua aislada y purificada es azul en solución y emite fluorescpúrpura. Tiene un pico de absorción específico en una longitud de onda de 620 nm, y su pureza se puede expresar como A620/A280. Debido a sus ventajas de solubilidad en agua, no toxicidad, claridad y poder colorfuerte, ficocianina es ampliamente utilizado como un agente colorde alimentos y aditivo cosmé. Ficocianina tiene fluorescy se puede utilizar como un marcador fluorescente. Además, los estudios han demostrado que la ficocianina tiene cierto valor médico. En los últimos años, se ha encontrado que ficocianina tiene una variedad de actividades biológicas, tales como anti-cáncer, anti-oxid, tratamiento de daño cerebral isquemia, y la mejora de la inmunidad. La investigación sobre ficocianina se ha convertido en un punto caliente de investigación en drogas marinas naturales, y el autor ha llevado a cabo una revisión de sus actividades biológicas.

1 investigación sobre la actividad antitumoral de ficocianina

1.1 prueba In vitro antitumoral de ficocianina

Se ha informado en la literatura, tanto a nivel nacional y en el extranjero que espirulina proteína tiene un efecto directo de matar en las células tumorales. Schwartz et al. [1] encontraron que la proteína espirulina tiene un efecto inhibitsobre las células cancerosas. Wang Yong et al. [2] encontró que espirulina proteína tiene un fuerte efecto inhibiten el crecimiento de células Hela cultivadas in vitro, y que cuando la concentración de espirulina proteína en el sistema de cultivo se aumenta de 10 mg/L a 80 mg/L, la tasa de inhibiaumenta gradualmente de 3,5% a 31,0%. Chen Xinmei et al. [3] encontraron que cuando se usa la dosis apropiada de extracto de ficocianina, puede inhibir directamente el crecimiento de líneas de células cancerosas. También se encontró que la concentración máxima efectiva de extracto de ficocianina para inhibir el crecimiento de diferentes células cancerosas es diferente. La concentración efectiva para la célula de cáncer de hígado SMMC-7721 es de 100 mg/L, que es mucho más alta que los 50 mg/L para la célula de cáncer de laringe HEp-2.Lo que indica que la inhibición del crecimiento de las células cancerosas de laringe es más sensible a la influencia del extracto de ficocianina, y que el efecto inhibiten la misma concentración también es diferente para diferentes células, lo que proporciona una base para el desarrollo de extracto de ficocianina como un agente anticancerígeno.

Chen Tianfeng et al. [4] utiliza cromatode intercambio iónico y gel de filtración para purique contiene selenio ficocianina a partir de espirulina rica en selenio. La ficocianina y la ficocianina que contienen selenio puritienen el efecto de inhibiel crecimiento y la proliferación de las células malignas del melanoma humano (A-375). La IC50 de las ficobiliproteínas y ficobiliproteínas que contienen selenio purificadas es de 44,5 y 65,9 μmol/L, respectivamente, lo que puede inhibir significativamente la proliferación de las células A-375. Además, la ficobiliproteína tiene diferentes grados de efectos inhibiten las líneas celulares de leucemia humana HL-60, K-562 y U-937 cultivadas In vitro, y hay un efecto de concentración y dosis, con fuertes efectos inhibita altas concentraciones. Debido al gran peso molecular de la ficocianina, es difícil que interactúe directamente con las células. Zhang Xin et al. [5] obtuvieron la subunidad C-PC activa a través de cm-sepharosa cromatode intercambio catiónico F.F. diálisis y renaturación. Se estudiaron los efectos de las subunidades C-PC, a y − sobre el crecimiento de la línea celular de adenocarcinoma de pulmón SPC-A-1 utilizando un kit CCK-8. Los resultados mostraron que la ficocianina y sus subunidades tienen un efecto inhibitorio sobre el crecimiento de esta línea celular, siendo la subunidad β la que tiene el mejor efecto, indicando que tienen un cierto potencial antitumoral.

1.2 investigación sobre el mecanismo fisiológico de la actividad antitumoral de ficocianina

Li Bing et al. [6-7] creen que el mecanismo del efecto antitumoral de la ficocianina puede ser que la ficocianina, como mitógeno, se une al receptor mitógeno en la superficie de las células tumorales, lo que promueve la expresión transcripcional del gen CD59 en la célula mediante el enlace cruzado del receptor y la activación de la proteína cinasa, lo que induce la activación del dominio de muerte, de ese modo inhila la proliferación de las células tumorales y promueve la apoptosis de las células tumorales.

Además, con el fin de estudiar el efecto de la ficocianina en la apoptosis de las células HeLa In vitro y su mecanismo subyacente, Li Bing et al. [8] encontraron por primera vez en el ensayo MTT que la ficocianina puede inhibir la proliferación de las células HeLa y hay un efecto de concentración y dosis. Con el fin de obtener una comprensión más profunda de si este efecto inhibitorio está relacionado con la inducción de la apoptosis, se llevó a cabo una investigación adicional sobre las características de las células. La microscopía electrónica reveló que las células HeLa tratadas con ficocianina mostraron cambios ultraestructurales obvi. La estructura de la electroforesis en gel de agrose mostró que la ficocianina podría inducir la fragmentación del ADN en las células HeLa y producir bandas electroforéticas en forma de escala, que es una característica típica de la apoptosis celular.

Posteriormente, se utilizó la citometría de flujo para detectar el efecto de la ficocianina en los cambios del ciclo celular y la apoptosis en las células HeLa, y se utilizó la inmunohistoquímica para detectar el efecto de la ficocianina en la expresión de genes relacionados con la apoptosis en las células HeLa. Los resultados mostraron que la ficocianina puede promover la expresión de los genes pro-apoptóticos Fas e ICAM-1 e inhibir la expresión del gen anti-apoptótico Bc1-2. Dado que la caspasa juega un papel importante en la vía de señalización apoptótica [9], se detectó además la actividad de la caspasa en células HeLa tratadas con ficocianina. Los resultados mostraron que las caspas-2, -3, -4, -6, -8, -9, y -10 fueron todas activadas, lo que indica que la apoptosis de las células HeLa indupor ficocianina es dependiente de caspasa. El citocromo C es una importante proteína de la cadena respirque se libera de las mitocondrias en el citoplasma, que es una característica de las células sometidas a apoptosis [10] y puede ser utilizado como un criterio para determinar las primeras etapas de la apoptosis. Los resultados del experimento mostraron que la ficocianina puede inducir la liberación de citocromo C, lo que también confirma que la ficocianina logra su objetivo de matar las células tumorales mediante la inducción de la apoptosis en las células HeLa.

Los inhibidores seleccox-2 pueden inhibir significativamente el crecimiento tumoral y la angiogénesis tumoral, inducir la apoptosis de las células tumorales, y también mejorar la citotoxicidad de los fármacos quimioterapéuticos y la radiosensibilidad de los tumores. Reddy et al. [11] encontraron que la ficocianina puede inhibir selectivamente la actividad de la COX-2 para inducir la apoptosis de las células tumorales. RAW264.7 los fagocifueron estimulados con lipopolisacárido (LPS). Los resultados mostraron que la ficocianina tenía un efecto inhibidor dependiente de la dosis sobre la proliferación de esta línea celular.

2. Investigación sobre la actividad antioxidante de ficocianina

La literatura nacional y extranjera muestra que ficocianina natural y otras ficocianinas tanto tienen actividad antioxidante que elimina los radicales hidroxilo y peróxido de hidrógeno radicales [12-14]. Estudios sobre el efecto de las ficobiliproteínas en las citocinas han encontrado que las ficobiliproteínas pueden eliminar el estrés oxidativo, dando lugar a respuestas de TNF-a [15].

Chen Tianfeng et al. [4] utilizó cromatode gel de filtración e intercambio iónico para purificobiliproteínas que contienen selenio a partir de espirulina rica en selenio. La actividad antioxidante de las ficobiliproteínas que contienen selenio se evalumediante la comparación de las capacidades de eliminación de selenio que contienen ficobiliproteínas y ficobiliproteínas contra cuatro diferentes radicales libres, a saber, la capacidad antioxidante total, la capacidad de eliminar los radicales DPPH, peróxidos aniónicos y peróxido de hidrógeno indupor hemóli, evaluasí la actividad antioxidante de las ficobiliproteínas que contienen selenio. Los resultados mostraron que la ficobiliproteína purificada que contiene selenio exhibimejores efectos antioxidantes que ficocianina a una dosis específica en términos de su capacidad para eliminar ABTS, DPPH, peróxidos aniónicos y radicales AAPH. Después del enriquecimiento con selenio orgánico, las ficobiliproteínas pueden mejorar significativamente sus propiedades antioxidantes, por lo que la investigación antioxidante de las ficobiliproteínas enriqucon selenio ha recibido una amplia atención en los últimos años [16-18].

Chenghua et al. [19] estudiaron la capacidad de enriquecimiento de selenio de la C-ficocianina a partir de espirulina platensis marina y el efecto de eliminación de selenio que contiene C-ficocianina en los aniones superóxido y los radicales hidroxilo. Los resultados mostraron que cuando se cultivaba con la adición de una baja concentración de selenio (40 a 80 mg/L), el efecto de enriquecimiento de selenio de la Spirulina platensis C-ficocianina marina fue significativamente más fuerte que el de la Spirulina platensis C-ficocianina de agua dulce. A una concentración de selenio de 40 mg/L, la C-ficocianina tuvo la mayor tasa de utilización de selenio y el mayor factor de enriquecimiento de selenio (0,9%); A una concentración de selenio de 60 mg/L, la C-ficocianina tenía el mayor contenido de selenio (402 mg/kg). La C-ficocianina que contiene selenio tiene un efecto más fuerte sobre los aniones superóxidos y los radicales hidroxilo que la C-ficocianina. El efecto carroñador se correlaciona positivamente con el contenido de selenio y la concentración de proteínas de C-ficocianina. El grupo que contiene selenio C-ficocianina con el mayor contenido de selenio (402 mg/kg) tiene una tasa de eliminación de 83% y 35% para los aniones superóxido y radicales hidroxilo, respectivamente, a una concentración de 180 μg/ml. Las tasas de eliminación de los aniones superóxidos y los radicales hidroxilo alcanzaron el 83% y 35%, respectivamente, que es mucho mayor que los efectos de eliminación de las proteínas correspondientes de otras especies de agua dulce en las mismas condiciones. Los resultados del estudio muestran que espirulina cultivada con agua de mar puede mejorar significativamente la capacidad de enriquecimiento de selenio de la C-ficocianina y la actividad de selenio que contiene C-ficocianina en la eliminación de aniones superóxido.

Wang Xingping et al. [20] estudió la capacidad antioxidante de la proteína espirulina platensis a través de pruebas de antioxidantes del sistema no lipídico y pruebas de antioxidantes in vitro. Los resultados mostraron que la proteína Spirulina platensis tiene una buena relación cuantitativa-cualitativa con respecto a la búsqueda de radicales libres de oxígeno, radicales hidroxilo y H2 O2. En un sistema In vitro, la gexianmi ficocianina redujo significativamente la producción de MDA y los niveles de peróxidos en la sangre y el hígado, protegiendo las membranas celulares y los glóbulos rojos. Se demostró que gexianmi phycocyanin tiene un efecto protector sobre el daño mitocondrial del hígado en ratones y afecta significativamente el plasma's capacidad de recoger especies reactivas de oxígeno.

3 estudio de ficocianina protelas células de los islotes

Zhang Rui et al. [21] establecieron un modelo de rata diabética tipo 2 y usaron ficocianina y metformina para tratar a las ratas por sonda. La expresión del factor nuclear κB (NFκB) y la proteína inhibide NFκB (IκB) en las células de los islotes se detectó mediante inmunohistoquímica. Los resultados mostraron que después de un modelo exitoso en ratas, la glucosa sanguínea en ayunas aumentó significativamente. Después de la intervención y el tratamiento, la glucemia en ayunas de las ratas del grupo de proteína azul de algina y metformina fue significativamente menor que la del grupo modelo. La expresión de NFκB en las células de los islotes pancrede ratas diabéticas se incrementó significativamente, mientras que la expresión de IκB se redujo significativamente. Después del tratamiento con ficocianina y metformina, la expresión de NF − B en las células de los islotes pancrede ratas fue significativamente menor que la del grupo modelo diabético, mientras que la expresión de I − B fue significativamente mayor que la del grupo diabético. Esto indica que la ficocianina puede inhibir la actividad de la vía I − B/NF − B en las células de los islotes pancrede ratas diabéticas tipo 2, y tiene un cierto efecto protector en las células de los islotes pancreáticos.

Ma Xuan et al. [22] también estableció un modelo de rata para diabetes tipo 2. Después de que las ratas fueron exitosamente modeladas, su peso corporal fue significativamente menor que el del grupo normal, la glucosa en sangre en ayunas fue significativamente mayor, los islotes de Langerhans fueron atrofiados, la estructura era indistin, las células estaban desorden, el citoplasma estaba hinch, había degeneración vacuolar, etc., y la expresión de la célula de los islotes iNOS fue aumentada. Después del tratamiento con ficocianina, la glucemia en ayunos fue significativamente menor que la del grupo modelo y la diferencia fue significativa. Después del tratamiento con ficocianina y metformina, la expresión de iNOS en las células de los islotes pancrefue significativamente menor que en el grupo modelo diabético, y se mejoró la estructura morfológica de las células de los islotes pancreáticos. Esto indica que ficocianina puede inhibir la expresión de iNOS en las células de los islotes pancrede de ratas diabéticas y tiene un efecto protector en las células de los islotes pancreáticos.

4 estudio de la actividad antiinflamatoria de ficocianina

Romay et al. [23] mostraron que la ficocianina exhibiefectos antiinflamatorios en 12 modelos de ensayo inflam. La ficocianina puede eliminar radicales alquilo, hidroxilo y peroxilo, inhibir la peroxidlipíen microsomas inducida por iones ferro(Fe2+) y ácido ascórbico, y su efecto antioxidante está relacionado con la inhibición del factor de necrosis tumoral (TNF) y la producción de NO. González et al. [24] usaron un enema de 1 ml de ácido acético al 4% para establecer un modelo de colitis, se administraron 150, 200 y 300 μg/kg de solución oral de proteína azul de algina 30 minutos antes y se midió la actividad de MPO 24 horas después. El tejido del colon fue examinado histopatológicamente y por ultraestructura. Los resultados mostraron que la proteína azul de algina puede reducir la actividad de MPO. La observación microscópica mostró que la proteína azul de algina inhila la invasión de las células inflamatorias y reduce el daño al tejido del colon. Vadiraja et al. [25] informaron que la ficocianina tiene un efecto protector sobre el daño hepático indupor ccl4 en ratones, casi puede restaurar las concentraciones séride enzimas hepáticas a las del grupo de control, tiene un efecto protector sobre las enzimas hepáticas y reduce la pérdida de 6-fosfogluconasa y citocromo P140 microsómico.

5 investigación sobre la actividad hepatoprotectora de ficocianina

Suo Yourui et al. [26] establecieron un modelo en rata de lesión hepática alcohólica y encontraron que la administración de complejo ficocianina puede inhibieficazmente el daño inducido por el alcohol en las células hepáticas. En comparación con el grupo modelo, los niveles séricos de ALT y AST de las ratas en los grupos del complejo ficocianina disminuyeron, con disminuciones significativas en los grupos de dosis baja y dosis alta. Hubo una relación significativa dosis-efecto, indicando que el complejo de ficocianina tiene un buen efecto de aliviar la resaca y proteger el hígado. Cuando a las ratas se les administró el complejo proteico de algina, todos los grupos de dosis pudieron inhibir significativamente la reacción de peroxidlipícausada por el alcohol, inhibir el aumento de MDA sérico y hepático, proteger las células hepáticas, y la relación dosis-efecto fue significativa. El complejo de proteínas de algina puede prevenir el agotamiento de GSH causado por el consumo de alcohol a largo plazo, y puede aumentar significativamente la actividad de GSH, protegiendo así las células del hígado. Por lo tanto, se puede ver que el complejo ficocianina tiene el efecto de desintoxicel alcohol, inhibidel daño por alcohol a las células hepáticas, y la protección de la función hepática. Además, cuando a las ratas se les da alcohol y complejo ficocianina al mismo tiempo, puede prevenir y tratar eficazmente los cambios anormales en los tejidos tales como la esteatosis hepática y la necrosis por punción.

6 regulación inmune

Tang Mei et al. [27] confirmaron mediante experimentos que la ficocianina puede promover el efecto de la fitohemaglutinina (PHA) al estimular la transformación de linfocitos, restaurar la capacidad de las células T para formar rosetas E después de ser dañadas por la ciclofosfamiy, en particular, tiene un buen efecto restaurador en la formación de rosetas E activas; También puede aumentar significativamente el número de células formadoras de anticuerpos y la capacidad de producir anticuerpos en las células del bazo de ratones normales y ratones con baja función inmune tratados con hidrocortisona.

7 conclusión

En resumen, ficocianina es una sustancia natural que no es tóxico y altamente eficaz. Tiene una amplia gama de actividades farmacológicas, y su producción, desarrollo y comercialización proporcionan condiciones favorables para mejorar los ingresos de los agricultores locales y el desarrollo de la economía. Explorar las fuentes de selenio, fortalecer el desarrollo de productos agrícolas ricos en selenio y proteger el suelo rico en selenio son de gran importancia para mantener el desarrollo sostenible de la economía local. Por lo tanto, se recomienda realizar un estudio del contenido de selenio en la combustión local de carbón, emisiones industriales, agua de riego, etc., para determinar el mecanismo de formación del enriquecimiento local de selenio en el suelo.

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