Von Mikroalgen abgeleitete Verbindungen, die Viren bekämpfen

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Studie: Bewertung der antiviralen Aktivität von Mikroalgen und ihrer bioaktiven Verbindungen.

AEine Gruppe von Forschern in Italien untersuchte das Vorhandensein einer großen Anzahl von aus Mikroalgen gewonnenen Verbindungen, die auf die potenziellen antiviralen Vorteile einer mit Mikroalgen angereicherten Ernährung hindeuten, so Dr. Liji Thomas, MD in news-medical.net, wie in der Zeitschrift veröffentlicht Antibiotika.

Meeresalgen tragen bereits fast ein Zehntel der biomedizinischen Moleküle bei. Darüber hinaus vermehren sich Mikroalgen bei geringen Energiekosten reichlich und produzieren gleichzeitig große Mengen an medizinischen Verbindungen.

Mikroalgen liefern eine Vielzahl von Chemikalien wie kohlenhydratbindende Proteine, sogenannte Lektine, die direkt an Viren binden Glykoproteine posttranslational über spezifisch orientierte Kohlenhydrat-Erkennungsdomänen hinzugefügt; Polysaccharide mit Sulfatgruppen und saure Polysaccharide; Pigmente; Peptide und Proteine; Flavonoide und Polyphenole; und Glykolipide.

Arten von antiviralen Verbindungen

Cyanobakterielle Lektine umfassen Agglutinin OAA, Cyanovirin-N, Microcystis Viridis Lektin, Microvirin und Scytovirin von Spezies wiein Oscillatoria agardhii Stamm NIES-204, Nostoc ellipsosporum . Microcystis aeruginosa PCC7806. All dies hemmt eine Reihe von Krankheiten wie das Humane Immunschwächevirus (HIV) 1 und 2, Hepatitis C (HCV), das hämorrhagische Fieber ZEBOV, Influenza A, B und Herpes simplex (HSV).

Polysaccharide werden von beiden produziert SpirulinaPorphyridium Mikroalgen. Sulfatpolysaccharide können die viralen Bindungsstellen auf der Hülle über die negative Ladung der Sulfatgruppe besetzen, die an die positiven Ladungen der Hülle bindet, wodurch ein nicht reversibler Komplex entsteht.

Andere vielversprechende Sulfat-Polysaccharide von Spirulina zählen das gegen HIV1 und HSV wirksame Calcium-Spirulan sowie das Cytomegalovirus, Mumps und Influenza. 

Varicella-Zoster, Maus-Leukämie-Virus und HSV werden ebenfalls gehemmt durch Porphyridium Spezies.

Andere Mikroalgen produzieren Sulfatpolysaccharide, die Picornaviren hemmen, die verschiedene Erkrankungen verursachen, die von Myokarditis und Enzephalitis über neurologische und reproduktive Erkrankungen bis hin zu Diabetes und Parainfluenzaviren, die für schwere pädiatrische Atemwegserkrankungen verantwortlich sind, sowie HIV, HSV und Mumps reichen.

Mikroalgenpigmente wie Phäoporbid und Carotinoide werden in großem Umfang in biomedizinischen Anwendungen eingesetzt. Diese können den Viruseintritt hemmen sowie postvirale Eintrittseffekte haben.

Carotinoide hemmen Zytokinsturm

Vor allem Carotinoide können dem Zytokinsturm an schwerem COVID-19 beteiligt, indem es die übermäßige Produktion von antiviralen reaktiven Sauerstoffspezies und reaktiven Stickstoff-Sauerstoff-Spezies hemmt. Während diese nützlich sind, um die virale Replikation zu reduzieren, aktivieren sie auch den nuklearen Transkriptionsfaktor-KB, was den JAK/STAT-Entzündungsweg induziert.

Da der Zytokinsturm auch ein lebensbedrohliches akutes Atemnotsyndrom (ARDS) und eine akute Lungenschädigung (ALI) in Verbindung mit Multiorganschäden induziert, können Carotinoide über ihre direkten Auswirkungen auf das Virus hinaus einen noch höheren Nutzen haben.

Andere Pigmente mit antioxidativer und antiviraler Aktivität umfassen Phycobiliproteine ​​und Astaxanthin. Von letzterem wird berichtet, dass es sowohl ARDS als auch ALI reduziert.

Einige Mikroalgen produzieren Peptide, die in Aquakulturen und Seidenraupen antivirale Aktivität zeigen. Flavonoide haben eine starke antivirale Aktivität, wie Marennin, ein bläulich-graues Pigment aus pigment Haslea Ostrearia, aktiv gegen HIV und HSV. Dieses kann in einem Bioreaktor hergestellt werden und wird auch in Lebensmitteln, Farbstoffen und Kosmetika verwendet.

Glykolipide werden ebenfalls von Mikroalgen produziert, und einige zeigen starke viruzide Wirkungen gegen HSV2 und HIV, indem sie verschiedene Wirkmechanismen wie die Hemmung der DNA-Polymerase oder die Beschädigung der Virushülle zur Förderung der Viruslyse verwenden.

Potenzial für die Impfstoffproduktion

Abgesehen von ihren Verbindungen haben Mikroalgen die Fähigkeit, als Vektoren zu fungieren, die doppelsträngige RNA exprimieren und somit mit viraler mRNA interferieren, um die Replikation zu hemmen. Ein Beispiel ist die grüne Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii, verwendet gegen ein Garnelenvirus.

Andere Impfstoffe könnten mit auf andere Weise biotechnologisch hergestellten Mikroalgen hergestellt werden.

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