مقايسه ساختاري كلاژن استخراج شده از ديواره خيار درياييparva Holothuria با كلاژن نوع I مهره داران

Structural Comparison between Collagen Isolated from Sea Cucumber Holothuria Parva and Calf Skin

سابقه و هدف: كلاژن داراي كاربرد هاي فراواني در زمينه داروسازي و پزشكي، تهيه محصولات بهداشتي و آرايشي و صنايع غذايي مي باشد. در سال هاي اخير توجه زيادي به جداسازي كلاژن از موجودات دريايي شده است كه علت آن عدم محدوديت استفاده از آن در رژيم غذايي و عدم ابتلا به بيماري هاي TSE1 و2 BSE مي باشد. هدف از انجام اين تحقيق استخراج كلاژن از ديواره خيار دريايي Holothuria parva و مقايسه ساختاري آن با كلاژن نوع I مهره داران مي باشد. مواد و روش ها: در اين تحقيق جهت مقايسه ساختاري كلاژن حل شده با پپسين (PSC3) استخراج شده از ديواره خيار دريايي جنس Holothuria parva و كلاژن نوع I مهره داران (Type I Calf skin) از آزمون هاي سديم دو دسيل سولفات پلي آكريل آميد ژل الكتروفورز 4(SDS-PAGE)، طيف بيني مادون قرمز تبديل فوريه (5 FT-IR) و كالري متري روبشي ديفرانسيلي6(DSC ) استفاده شده است. يافته ها: الگوي پروتييني SDS-PAGE كلاژن حل شده با پپسين استخراج شده از ديواره خيار دريايي و نمونه كلاژن نوع I مهره داران نشان مي دهد كه قسمت عمده در هر دو كلاژن از زنجيره 1 ? با وزن تقريبي kDa 130 و مقدار جزيي B و? تشكيل شده اند با اين تفاوت كه درPSC استخراج شده از خيار دريايي به صورت ساختار 3(?1) و در كلاژن نوع I مهره داران به صورت 2?2 (?1) مي باشد. طيف FT-IR كلاژن حل شده با پپسين داراي يك باند پهن در ناحيه 1-cm 3420 و باند تيز در ناحيه1-cm 11638 مي باشد كه شباهت زيادي به طيف FT-IR كلاژن نوع I مهره داران دارد. از آزمون DSC ماكزيمم دماي انتقاليPSC، 94/46 درجه سانتي گراد تعيين گرديد كه نشان دهنده پايداري حرارتي كمتر نسبت به كلاژن نوع I مهره داران (62 درجه سانتي گراد) مي باشد. نتيجه گيري: كلاژن استخراج شده از خيار دريايي Holothuria parva نوع I تعيين شده و با توجه به پايداري حرارتي مناسب مي تواند در مصارف صنعتي مورد استفاده قرار گيرد. همچنين پايين بودن ماكزيمم دماي انتقالي كلاژن استخراج شده نشان دهنده محتوي كمتر ايمنو اسيدهاي پرولين و هيدروكسي پرولين نسبت به كلاژن نوع I مهره داران مي باشد.

Aim and Background. Collagen has a wide range of applications in biomedical, pharmaceutical, cosmetic, and food industries. Recently, isolation of collagen from marine species has been investigated. Collagen from cow has a risk for contamination from bovine spongiform encephalopathy (BSE ), transmissible spongiform encephalopathy (TSE ). The aim of this investigation is the extraction of collagen from body wall of sea cucumber (Holothuria parva) and comparison with collagen Type I. Material and Methods. Pepsin-solubilized collagen (PSC) is extracted from body wall of sea cucumbers (Holothuria parva) and characterized by SDS-PAGE , DSC, FT-IR. Results. SDS-PAGE shows that the major component consists of three ?1 chains of approximately 130 kDa that is similar to calf skin collagen Type I with the same weight but different in ?1 chains (?1)2 ?2 . The Tm of PSC is 46.940C therefore the thermal stability is lower than collagen Type I. Two peaks of transmission bands is determined by FT-IR including amide A (3420 cm-1) and amide I (1638 cm-1). Conclusion. Collagen isolated from the sea cucumber determines Type I and the thermal stability shows that it can be used as an alternative to mammalian collagen in the food and pharmaceutical industries. The thermal stability of PSC shows that it has lower content of Proline and Hydroxyproline in comparison with collagen Type I.