--

18 (1) 2023

Khảo sát khả năng của phycocyanin trong bảo vệ da in vitro và in vivo


Tác giả - Nơi làm việc:
Tô Minh Quân - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Thành phố Hồ Chí Minh Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Trang Hoàng Ngọc Ngân - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Thành phố Hồ Chí Minh Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Lê Thị Thu Uyên - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Thành phố Hồ Chí Minh Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Đặng Hồng Loan - Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm, Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Lại Đình Biên - Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm, Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Lê Thành Long - Viện Sinh học Nhiệt đới, Viện Hàn Lâm Khoa học Việt Nam, Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Tác giả liên hệ, Email: Tô Minh Quân - tomquan@hcmus.edu.vn
Ngày nộp: 20-06-2022
Ngày duyệt đăng: 30-08-2022
Ngày xuất bản: 12-04-2023

Tóm tắt
Phycocyanin (PC) là một protein màu xanh lam có hoạt tính chống oxi hóa. PC chiếm khoảng 10% khối lượng khô tảo Arthrospira platensis. Hiện nay, chưa có nhiều nghiên cứu đánh giá hiệu quả sử dụng PC trong lĩnh vực mỹ phẩm. Trong nghiên cứu này, PC được khảo sát khả năng bảo vệ tế bào da trong điều kiện in vitro và in vivo. Đối với thử nghiệm in vitro, tế bào nguyên bào sợi người (hF) được nuôi trong môi trường DMEM/F12 chứa PC (0.1 -10 µg/ml) 24 giờ trước khi xử lý với 150µM H2O2 trong 90 phút. Sau 04 ngày, tiến hành khảo sát hình dạng tế bào và xác định marker đặc trưng cho quá trình lão hóa senescence-associated β-galactosidase (SA-gal). Đối với thử nghiệm trên chuột, chuột Mus musculus var. albino được cạo sạch da lưng, bôi PC 50 µg/ml 03 giờ trước mỗi lần chiếu UV. Thí nghiệm được tiến hành trong 08 tuần, mỗi tuần xử lý PC và chiếu UV 06 ngày. Sau 08 tuần, đánh giá tính chất bề mặt da và nhuộm mô học vùng da xử lý. Kết quả cho thấy PC nồng độ 10 µg/ml đã làm giảm tác hại của H2O2 đối với tế bào: tế bào vẫn duy trì dạng thon dài, tỉ lệ diện tích nhân/tế bào tương tự như tế bào ban đầu (0.16 ± 0.06), tỉ lệ tế bào biểu hiện SA-gal thấp (27.1 ± 6.1%). Sau 08 tuần xử lý, da chuột được bôi với PC 50 µg/ml trước khi chiếu UV có tính chất: mịn, ít nếp nhăn, cấu trúc mô học da tương tự như da tự nhiên. Kết luận: phycocyanin các tác dụng bảo vệ nguyên bào sợi da in vitro khỏi tác nhân hydrogen peroxide ở nồng độ 10 µg/ml và in vivo khỏi tác hại của tia UV ở nồng độ 50 µg/ml.

Từ khóa
chống lão hóa da; H2O2; nguyên bào sợi; phycocyanin; tảo spirulina; tia UV

Toàn văn:
PDF

Trích dẫn:

To, Q. M., Trang, N. H. N., Le, U. T. T., Dang, L. H., Lai, B. D., & Le, L. T. (2023). Khảo sát khả năng của phycocyanin trong bảo vệ da in vitro và in vivo [Determining the ability of phycocyanin to protect skin in vitro and in vivo]. Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh – Kỹ thuật và Công nghệ, 18(1), 57-66. doi:10.46223/HCMCOUJS.tech.vi.18.1.2355.2023


Tài liệu tham khảo

Agrawal, R., & Kaur, I. P. (2010). Inhibitory effect of encapsulated curcumin on ultraviolet-induced photoaging in mice. Rejuvenation Research, 13(4), 397-410. doi:10.1089/rej.2009.0906


Ahsanuddin, S., Lam, M., & Baron, E. D. (2016). Skin aging and oxidative stress. AIMS Molecular Science, 3(2), 187-195. doi:10.3934/molsci.2016.2.187


Amarante, M. C. A. d., Júnior, L. C. S. C., Sala, L., & Kalil, S. J. (2020). Analytical grade C-phycocyanin obtained by a single-step purification process. Process Biochemistry, 90, 215-222. doi:10.1016/j.procbio.2019.11.020


Antelo, F. S., Costa, J. A. V., & Kalil, S. J. (2015). Purification of C-phycocyanin from Spirulina platensis in aqueous two-phase systems using an experimental design. Brazilian Archives of Biology and Technology, 58(1), 1-11. doi:10.1590/s1516-8913201502621


Bissett, D. L., Hannon, D. P., & Orr, T. V. (1987). An animal model of solar-aged skin: Histological, physical, and visible changes in UV-irradiated hairless mouse skin. Photochem Photobiol, 46(3), 367-378. doi:10.1111/j.1751-1097.1987.tb04783.x


Canan, S. G., Deniz, K. E., Ilyas, O., Pergin, A., Nur, C., & Ismet, D. G. (2013). In vitro and in vivo investigations of the wound healing effect of crude Spirulina extract and C-phycocyanin. Journal of Medicinal Plants Research, 7(8), 425-433.


Chen, Q. M., Liu, J., & Merrett, J. B. (2000). Apoptosis or senescence-like growth arrest: Influence of cell-cycle position, p53, p21 and bax in H2O2 response of normal human fibroblasts. Biochemical Journal, 347(2), 543-551.


Chen, T., & Wong, Y.-S. (2008). In vitro antioxidant and antiproliferative activities of selenium-containing phycocyanin from selenium-enriched Spirulina platensis. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 56(12), 4352-4358. doi:10.1021/jf073399k


Chopra, K., & Bishnoi, M. (2007). Antioxidant profile of Spirulina: A blue-green microalga Spirulina. In Human nutrition and health (pp. 115-132). Boca Raton, FL: CRC Press.


Davalli, P., Mitic, T., Caporali, A., Lauriola, A., & D’Arca, D. (2016). ROS, cell senescence, and novel molecular mechanisms in aging and age-related diseases. Oxidative Medicine and Cell Longevity, 2016, 1-18. doi:10.1155/2016/3565127


de Morais, M. G., da Fontoura Prates, D., Moreira, J. B., Duarte, J. H., & Costa, J. A. V. (2018). Phycocyanin from microalgae: Properties, extraction and purification, with some recent applications. Industrial Biotechnology, 14(1), 30-37.


Du, L., Chen, E., Wu, T., Ruan, Y., & Wu, S. (2019). Resveratrol attenuates hydrogen peroxide-induced aging through upregulation of autophagy in human umbilical vein endothelial cells. Drug Design Development and Therapy, 13 747-755. doi:10.2147/DDDT.S179894


Fekrat, F., Nami, B., Ghanavati, H., Ghaffari, A., & Shahbazi, M. (2018). Optimization of chitosan/activated charcoal-based purification of Arthrospira platensis phycocyanin using response surface methodology. Journal of Applied Phycology, 31(2), 1095-1105. doi:10.1007/s10811-018-1626-8


Fisher, G. J., Wang, Z., Datta, S. C., Varani, J., Kang, S., & Voorhees, J. J. (1997). Pathophysiology of premature skin aging induced by ultraviolet light. The New England Journal of Medicine, 337(20), 1419-1429. doi:10.1056/nejm199711133372003


Kim, M., & Park, H. J. (2016). Molecular mechanisms of skin aging and rejuvenation. In Molecular mechanisms of the aging process and rejuvenation. doi:10.5772/62983


Kumar, D., Dhar, D. W., Pabbi, S., Kumar, N., & Walia, S. (2014). Extraction and purification of C-phycocyanin from Spirulina platensis (CCC540). Indian Journal of Plant Physiology, 19(2), 184-188.


Liu, Q., Huang, Y., Zhang, R., Cai, T., & Cai, Y. (2016). Medical application of Spirulina platensis derived C-Phycocyanin. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2016, 1-14. doi:10.1155/2016/7803846


Madkour, F. F., Kamil, A. E.-W., & Nasr, H. S. (2012). Production and nutritive value of Spirulina platensis in reduced cost media. The Egyptian Journal of Aquatic Research, 38(1), 51-57. doi:10.1016/j.ejar.2012.09.003


Masaki, H. (2010). Role of antioxidants in the skin: Anti-aging effects. Journal of Dermatology Science, 58(2), 85-90. doi:10.1016/j.jdermsci.2010.03.003


Roupe, G. (2001). Skin of the aging human being. Lakartidningen, 98(10), 1091-1095.


Safaei, M., Maleki, H., Soleimanpour, H., Norouzy, A., Zahiri, H. S., Vali, H., & Noghabi, K. A. (2019). Development of a novel method for the purification of C-phycocyanin pigment from a local cyanobacterial strain Limnothrix sp. NS01 and evaluation of its anticancer properties. Scientific Reports, 9(1), 1-16.


Suganuma, K., Nakajima, H., Ohtsuki, M., & Imokawa, G. (2010). Astaxanthin attenuates the UVA-induced up-regulation of matrix-metalloproteinase-1 and skin fibroblast elastase in human dermal fibroblasts. Journal of Dermatology Science, 58(2), 136-142. doi:10.1016/j.jdermsci.2010.02.009


Wu, H.-L., Wang, G.-H., Xiang, W.-Z., Li, T., & He, H. (2016). Stability and antioxidant activity of food-grade phycocyanin isolated from Spirulina platensis. International Journal of Food Properties, 19(10), 2349-2362.



DOI: https://doi.org/10.46223/HCMCOUJS.tech.vi.18.1.2355.2023
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.