Детекција биоактивних супстанци одабраних врста гљива рода Ganoderma (Basidiomycota) и њихова биолошка активност

Abstract

У оквиру ове докторске дисертације испитан је хемијски састав и биолошке активности ЕtOH, H2Oи CHCl3 екстраката четири врсте гљива рода Ganoderma (Basidiomycota): G. applanatum, G. lucidum,G. pfeifferi, G. resinaceum са територије Војводине.Хемијски састав анализираних врста је одређен применом: ААЅ методе (састав макро- имикроелемената у сувим остацима гљива) и LC-MS/MS технике (квантитативни састав фенолних једињења и флавоноида) при чему је детектовано 12 једињења. Спектрофотометријским методама је одређен садржај протеина, шећера, укупних фенола и флавоноида, код којих је највећи садржај протеина утврђен за ЕtOH екстракте G. applanatum и G. pfeifferi. Испитивања биолошких активности екстраката обухватила су: одређивање in vitro и in vivo антиоксидантне, антимикробне, антиинфламаторне, антипролиферативне и антијабето гене aктивности. Антиоксидантна активност (способност неутрализације слободних радикала и редукциони потенцијал) је одређена спектрофотометријским методама, при којој су најбољу активност остварили Н2О екстракти G. applanatum. Антимикробнa активност анализираних екстраката одређена је испитивањем антибактеријског, антифунгалног и антивиралног потенцијала где се издвојила G. pfeifferi врста. Антиинфламаторни потенцијал EtOH и CHCl3 екстраката одређен је ex vivo методом мерењем способности инхибиције продукције медијатора инфламације (продукти метаболизма арахидонске киселине) при којој су бољу активност испољили CHCl3 екстракти. Ефекат EtOH и H2O екстраката врста рода Ganoderma на раст MCF ћелијске линије испитан је MTT тестом, а посебно су се издвојили EtOH екстракти врста после 72h. Остварена антидијабетогена активност EtOH и Н2О екстраката врста G. pfeifferi и G. resinaceum код алоксан-индукованог D. mell itus-a на експерименталним животињама праћена je регенерацијом ß- ћелија Лангерхансових острваца панкреаса. Као потенцијални нефро- и хепатопротективни агенси се издвајају екстракти G. resinaceum. Сумарно, укупни биопотенцијал анализираних врста рода Ganoderma на основу спроведених анализа хемијске kарактеризације и биолошке активности упућује на могућност њихове потенцијалне примене као нутрацеутика и додатака исхрани, у будућности уз неопходност додатних микохемијских истраживања ових врста, посебно терпеноида и полисахарида, као и других биолошких активности као што је неуропротективна.

U okviru ove doktorske disertacije ispitan je hemijski sastav i biološke aktivnosti EtOH, H2Oi CHCl3 ekstrakata četiri vrste gljiva roda Ganoderma (Basidiomycota): G. applanatum, G. lucidum,G. pfeifferi, G. resinaceum sa teritorije Vojvodine.Hemijski sastav analiziranih vrsta je određen primenom: AAЅ metode (sastav makro- imikroelemenata u suvim ostacima gljiva) i LC-MS/MS tehnike (kvantitativni sastav fenolnih jedinjenja i flavonoida) pri čemu je detektovano 12 jedinjenja. Spektrofotometrijskim metodama je određen sadržaj proteina, šećera, ukupnih fenola i flavonoida, kod kojih je najveći sadržaj proteina utvrđen za EtOH ekstrakte G. applanatum i G. pfeifferi. Ispitivanja bioloških aktivnosti ekstrakata obuhvatila su: određivanje in vitro i in vivo antioksidantne, antimikrobne, antiinflamatorne, antiproliferativne i antijabeto gene aktivnosti. Antioksidantna aktivnost (sposobnost neutralizacije slobodnih radikala i redukcioni potencijal) je određena spektrofotometrijskim metodama, pri kojoj su najbolju aktivnost ostvarili N2O ekstrakti G. applanatum. Antimikrobna aktivnost analiziranih ekstrakata određena je ispitivanjem antibakterijskog, antifungalnog i antiviralnog potencijala gde se izdvojila G. pfeifferi vrsta. Antiinflamatorni potencijal EtOH i CHCl3 ekstrakata određen je ex vivo metodom merenjem sposobnosti inhibicije produkcije medijatora inflamacije (produkti metabolizma arahidonske kiseline) pri kojoj su bolju aktivnost ispoljili CHCl3 ekstrakti. Efekat EtOH i H2O ekstrakata vrsta roda Ganoderma na rast MCF ćelijske linije ispitan je MTT testom, a posebno su se izdvojili EtOH ekstrakti vrsta posle 72h. Ostvarena antidijabetogena aktivnost EtOH i N2O ekstrakata vrsta G. pfeifferi i G. resinaceum kod aloksan-indukovanog D. mell itus-a na eksperimentalnim životinjama praćena je regeneracijom ß- ćelija Langerhansovih ostrvaca pankreasa. Kao potencijalni nefro- i hepatoprotektivni agensi se izdvajaju ekstrakti G. resinaceum. Sumarno, ukupni biopotencijal analiziranih vrsta roda Ganoderma na osnovu sprovedenih analiza hemijske karakterizacije i biološke aktivnosti upućuje na mogućnost njihove potencijalne primene kao nutraceutika i dodataka ishrani, u budućnosti uz neophodnost dodatnih mikohemijskih istraživanja ovih vrsta, posebno terpenoida i polisaharida, kao i drugih bioloških aktivnosti kao što je neuroprotektivna.

Whitin this doctoral thesis the chemical composition and biological activity of EtOH, H 2 O and CHCl3 extracts of four fungal species which belong to genus Ganoderma (phylum Basidiomycota) : G. applanatum, G. lucidum, G. pfeifferi, G. resinaceum were determinated. The samples were collected from different localities in Vojvodina. Chemical characterization included: AAS methods (compositon of macro- and microelements in d.w. of fungi) and LC-MS/MS technique (quantitative analysis of phenolic compounds and flavonoids) wherein the 12 selected phenolic compounds were detected. The total proteins, sugars, phenolics and flavonoids content were determined using spectrophotometric methods. The highest protein content was determined in EtOH extracts of G. applanatum and G. pfeifferi species. In order to assess the biological potential, the in vitro and in vivo antioxidant, antimicrobial, anti-inflammatory, antiproliferative and antidiabetic activities of the extracts were investigated. The antioxidant activity (the ability of neutralizing free radicals and reduction potential) estimated byspectrophotometric methods. The highest antioxidant potential was noticed in H2O extracts of G. applanatum. Evaluation of antimicrobial activity included the estimation of antibacterial, antifungal and antiviral activity, whereby the species G. pfeifferi showed the highest potential The anti-inflammatory activity of EtOH and CHCl3 extracts was determined by ex vivo method measuring the ability of production inhibition of inflammation mediators (products of arachidonic acid metabolism), where the CHCl3 extracts were exhibited better activity. The effect of EtOH and H2O extracts of Ganoderma species on the growth of the cell line MCF-7, has been examined using MTT assay (stand out ethanolic extracts of analyzed species after 72h incubation period). Achieved antidiabetic activity of EtOH and H2O extracts of G. pfeifferi and G. resinaceum at alloxan-i nduced D. mellitus in experimental animals was followed by regeneration of cells of Langerhans pancreatic islets. Extracts of G. resinaceum were allocated as a potential nephro- and hepatoprotective agents. In summary, the overall biological potential of the analyzed species of the genus Ganoderma based on results for chemical and biological characterization indicate that they could be used as a nutraceuticals and food supplements in the future, with further the necessity of additional mycochemical investigation (especially terpenoids and polysaccharides) and other biological activity such as neuroprotective.