En ny gjennomgangsartikkel publisert i tidsskriftet Antibiotika rapporterer tilstedeværelsen av et stort antall bioaktive forbindelser i mikroalger som retter seg mot kjemiske strukturer som bare finnes i strukturen.
Studie:Evaluering av mikroalger antiviral aktivitet og deres bioaktive forbindelser. Bildekreditt:Chokniti Khongchum / ShutterstockMarinalger bidrar allerede med nesten en tiendedel av biomedisinske molekyler, for noen av dem er forskere helt avhengige av disse mikrocellulære organismer. For det andre, mikroalger formerer seg rikelig til lave energikostnader, mens det produseres store mengder medisinske forbindelser.
Mikroalger produserer en rekke slike kjemikalier, slik som karbohydratbindende proteiner, kalt lektiner, som binder seg direkte til virale glykoproteiner lagt til post-translasjonelt via spesifikt orientert karbohydratgjenkjenningsdomene (CRD); polysakkarider med sulfatgrupper og sure polysakkarider; pigmenter; peptider og proteiner; flavonoider og polyfenoler; og glykolipider.
Cyanobakterielle lektiner inkluderer Agglutinin OAA, Cyanovirin-N (CV-N), Microcystis Viridis Lectin (MVL), Mikrovirin, og Scytovirin, fra arter som Oscillatoria agardhii stamme NIES-204, Nostoc ellipsosporum og Microcystis aeruginosa PCC7806. Disse hemmer en rekke virus som human immunodeficiency virus (HIV) 1 og 2, hepatitt C -virus (HCV), det hemoragiske feberviruset ZEBOV, influensa A, B -virus, og herpesvirus simplex (HSV).
Polysakkarider produseres av de velkjente Spirulina og Porphyridium mikroalger. Sulfatpolysakkarider kan okkupere de virusfestede stedene på viralhylsteret via den negative ladningen på sulfatgruppen som binder seg til de positive ladningene på konvolutten, skape et ikke-reversibelt kompleks.
Andre lovende sulfat-polysakkarider fra Spirulina inkluderer kalsium-spirulan (Ca-SP), som er aktiv mot HIV1 og HSV, så vel som cytomegalovirus (CMV), fåresyke og influensavirus. Porphyridium er rød, mens den andre er grønn. Førstnevnte har en konvolutt rik på sulfatpolysakkarider som hemmer tumorvekst, bakteriell og virusvekst.
Varicella zoster (HH3), murint leukemivirus og HSV inhiberes også av Porphyridium arter. Andre mikroalger produserer sulfatpolysakkarider som hemmer picornavirus (forårsaker forskjellige forhold som spenner fra myokarditt og encefalitt, gjennom nevrologiske og reproduktive sykdommer, til diabetes), og parainfluensavirus, ansvarlig for alvorlig pediatrisk luftveissykdom, så vel som HIV, HSV, og fåresyke.
Et velkjent surt polysakkarid fra denne klassen av organismer inkluderer Nostoflan fra a Nostoc arter, svært aktiv mot HSV ved å hemme viralkonvolutten glykoproteinsyntese.
Mikroalgalpigmenter som feoporbid og karotenoider brukes i biomedisinske applikasjoner i stor skala. Disse kan hemme virusinnføring så vel som å ha post-virale inngangseffekter.
Karotenoider, spesielt, kan motvirke cytokinstormen som er involvert i alvorlig COVID-19 ved å hemme overdreven produksjon av antivirale reaktive oksygenarter (ROS) og reaktivt nitrogen-oksygen (RNS). Selv om disse er nyttige for å redusere viral replikasjon, de aktiverer også transkripsjon kjernefaktor-KB (NF-KB), indusere JAK/STAT -betennelsesveien.
Siden cytokinstormen også induserer livstruende akutt respiratorisk nødsyndrom (ARDS), og akutt lungeskade (ALI), forbundet med skade på flere organer, karotenoider kan ha en enda høyere nytteverdi utover deres direkte virkninger på viruset.
Andre pigmenter med antioksidant og antiviral aktivitet inkluderer fykobiliproteiner og astaxanthin. Sistnevnte er rapportert å redusere både ARDS og ALI.
Noen mikroalger produserer peptider som viser antiviral aktivitet i oppdrett og i silkeormer. Flavonoider har sterk antiviral aktivitet, som marennine, et blågrått pigment fra Haslea ostrearia , aktiv mot HIV og HSV. Dette kan produseres i en bioreaktor og brukes i mat, fargestoffer og kosmetikk. Den
Glykolipider produseres også av mikroalger, og noen viser sterke virucide effekter mot HSV2 og HIV, ved hjelp av forskjellige virkningsmekanismer som DNA -polymerasehemming eller skade viralhylsteret for å fremme viral lysis.
Bortsett fra mikroalgalforbindelser, de har evnen til å fungere som vektorer som uttrykker dobbeltstrenget RNA i virus og dermed forstyrrer viralt mRNA for å hemme virusreplikasjon. Et eksempel er den grønne mikroalgen Chlamydomonas reinhardtii , brukes mot et rekevirus, det gule hodet virus.
Andre vaksiner kan opprettes ved hjelp av mikroalger bioingeniert på andre måter.
Mikroalgal-kosttilskudd kan brukes i dietten for å motvirke SARS-CoV-2-infeksjon. Spirulina, allerede kjent for sin høye næringsverdi, aktiverer også immunsystemet på grunn av dets lipoproteiner av Braun-type som utløser tolllignende reseptorer. En spirulina-rik diett kan bidra til å bekjempe HIV-infeksjon, som kan være knyttet til den lavere forekomsten av HIV -infeksjon i noen deler av verden, inkludert Asia, hvor spirulina konsumeres i større mengder.
Spirulina forbedrer antall leukocytter. Fettsyrene er vanligvis knyttet til et større antall immunceller og kan også bidra til å bryte ned den virale lipidmembranen og -hylsteret.
I tillegg spirulina øker insulinfølsomheten på grunn av antioksidantvirkningene av phycobiliproteinene, regulerer dermed interleukin-6, en mediator i insulinsignalering, og økende lipoprotein -lipaseaktivitet, som vanligvis er unormal hos disse pasientene. Videre, det kan forhindre bivirkninger etter vaksinasjon. Endelig, Antioksidantinnholdet er høyt.
Et asthaxantinrikt kosthold kan også bidra til å modulere frigjøring av cytokin og forbedre resultatene ved SARS-CoV-2-infeksjon. Økt immunaktivitet, spesielt en økning i lymfocytter, er også sett med dette næringsstoffet, og er relevant i denne infeksjonen, typisk preget av lymfopeni.
En diett beriket med Chlorella og Hematococcus pluvialis kan også bidra til å forhindre alvorlig symptomatisk COVID-19, derfor. Chlamydomonas reinhardtii forbedrer også tarmhelsen via sine fenolforbindelser, nytte igjen pasienter med COVID-19 som ofte har et endret tarmmikrobiom.
Andre mikroalgalprodukter som allerede brukes i matvarer, som kitosan og karragenan, er også verdt en nærmere undersøkelse for deres aktivitet mot SARS-CoV-2. Førstnevnte regulerer kolesterolnivået.
Alt i alt, derfor, mikroalger " vise miljøvennlige og miljøvennlige egenskaper, produserer et stort utvalg av antivirale forbindelser, og kan brukes som et supplement i dietter uten sikkerhetseffekter. Videre, disse organismer anses som veldig gode kandidater for genteknisk tilnærming . ”