Anti-Growth, Antioxidant, and Hepatoprotective Properties of Spirulina Platensis Extract

Year 2023, Volume: 2 Issue: Kongre Özel Sayısı - 3rd International Multidisciplinary Cancer Research Congress, 129 - 135, 31.10.2023

Sedef Ziyanok

https://doi.org/10.59312/ebshealth.1366847

Abstract

Spirulina platensis (S. platensis), a filamentous cyanobacterium often referred to as a blue-green alga, is recognized for its antioxidant, immunomodulatory, and anti-inflammatory properties. This study aimed to examine the growth-suppressing effects of S. platensis ethanolic extract on PANC-1 and MIA PaCa-2 human pancreatic cancer cells. Additionally, the in vivo hepatoprotective and antioxidant properties of S. platensis were explored. The ethanolic extract of S. platensis was lyophilized and dissolved in DMSO. Subsequently, PANC-1 and MIA PaCa-2 cell lines were exposed to concentrations ranging from 0.1-1000 µg/ml. Cell viability was assessed using sulforhodamine B viability assay. For in vivo evaluation of hepatoprotective and antioxidant properties, S. platensis was administered by gavage at a dose of 50 mg/kg/day over a four-week period. The activities of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px), alanine aminotransferase (ALT), and aspartate aminotransferase (AST) were measured in the heart and liver of rats. The control group that received S. platensis showed a significant elevation in the activity of SOD and GSH-Px enzymes in the heart and liver tissues. There was a significant reduction in the ALT and AST enzyme levels. The extract notably hindered the growth of both the examined cell lines. Future research can focus on studying the effects of S. platensis extracts in conjunction with various chemotherapeutic agents or its effect on different cancer cell lines to better understand its anti-growth attributes.

Keywords

Spirulina platensis, Pancreatic cancer, PANC-1, MIA PaCa-2, SOD, GSH-Px

Spirulina Platensis Ekstresinin Anti-Büyüme, Antioksidan ve Karaciğer Koruyucu Özellikleri

Abstract

Spirulina platensis (S. platensis), sıklıkla mavi-yeşil alg olarak adlandırılan filamentöz bir siyanobakteri olup, antioksidan, bağışıklık düzenleyici, anti-inflamatuar özellikler dahil biyolojik etkinlikleriyle tanınır. Bu çalışma, S. platensis'in etanol ekstresinin PANC-1 ve MIA PaCa-2 insan pankreas kanseri hücre hatları üzerindeki büyümeyi engelleme etkilerini araştırmak amacıyla gerçekleştirildi. Ayrıca, S. platensis' in in vivo karaciğer koruyucu ve antioksidan özellikleri incelendi. S. platensis'in etanol ekstresi liyofilize edildi ve ardından DMSO'da çözüldü. Daha sonra PANC-1 ve MIA PaCa-2, 0.1 ile 1000 µg/ml arasında değişen konsantrasyonlarla muamele edildi. Hücre canlılığı, sülforhodamin B canlılık testi kullanılarak değerlendirildi. Karaciğer koruyucu ve antioksidan özelliklerin in vivo değerlendirmeleri için S. platensis, sıçanlara günde 50 mg/kg dozunda dört hafta boyunca gavaj yoluyla uygulandı. Sıçanların kalp ve karaciğer dokularındaki süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GSH-Px), alanin minotransferaz (ALT) ve aspartat aminotransferaz (AST) aktivite seviyeleri ölçüldü. S. platensis alan kontrol grubunda kalp ve karaciğer dokularındaki SOD ve GSH-Px enzim aktivitesinde belirgin bir artış görüldü. ALT ve AST enzim seviyelerinde önemli bir azalma oldu. Ekstrakt, her iki incelenen hücre hattının büyümesini önemli ölçüde engelledi. Gelecekteki araştırmaların, S.platensis ekstrelerinin çeşitli kemoterapötik ajanlarla birlikte kullanımının veya farklı kanser hücre hatları üzerindeki etkilerinin daha kapsamlı bir şekilde anlaşılması için odaklanabileceğini düşündürmektedir.

Keywords

Spirulina platensis, pankreas kanseri, PANC-1, MIA PaCa-2, SOD, GSH-Px, Karaciğer, Kalp, Beslenme

Supporting Institution

Bursa Uludağ Üniversitesi

References

• Alavi, N., & Golmakani, M. T. (2017). Improving oxidative stability of virgin olive oil by addition of microalga Chlorella vulgaris biomass. Journal of Food Science and Technology, 54, 2464-2473.http://dx.doi.org/10.1007/s13197-017-2689-2
• Andrade, L. M., Andrade, C. J., Dias, M., Nascimento, C., & Mendes, M. A. (2018). Chlorella and spirulina microalgae as sources of functional foods. Nutraceuticals, and Food Supplements, 6(1), 45-58. https://doi.org/10.15406/mojfpt.2018.06.00144
• Chen, H., Zeng, F., Li, S., Liu, Y., Gong, S., Lv, X., ... & Liu, B. (2019). Spirulina active substance mediated gut microbes improve lipid metabolism in high-fat diet fed rats. Journal of Functional Foods, 59, 215-222. http://dx.doi.org/10.1016/j.jff.2019.04.049
• Choopani, A., Poorsoltan, M., Fazilati, M., Latifi, A. M., & Salavati, H. (2016). Spirulina: a source of gamma-linoleic acid and its applications. Journal of Applied Biotechnology Reports, 3(4), 483-488.
• Demain, A. L., & Vaishnav, P. (2011). Natural products for cancer chemotherapy. Microbial biotechnology, 4(6), 687-699. https://doi.org/10.1111/j.1751-7915.2010.00221.x
• Ersoy, O. (2012). Karaciğer enzim yüksekliğinin değerlendirilmesi. Ankara Medical Journal, 12(3), 129-135.
• Mondal, S., Bandyopadhyay, S., K Ghosh, M., Mukhopadhyay, S., Roy, S., & Mandal, C. (2012). Natural products: promising resources for cancer drug discovery. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry (Formerly Current Medicinal Chemistry-Anti-Cancer Agents), 12(1), 49-75. https://doi.org/10.2174/187152012798764697
• Pezzani, R., Salehi, B., Vitalini, S., Iriti, M., Zuñiga, F. A., Sharifi-Rad, J., ... & Martins, N. (2019). Synergistic effects of plant derivatives and conventional chemotherapeutic agents: an update on the cancer perspective. Medicina, 55(4), 110. https://doi.org/10.3390/medicina55040110
• Tokuşoglu, Ö., & Ünal, M. K. (2003). Biomass nutrient profiles of three microalgae: Spirulina platensis, Chlorella vulgaris, and Isochrisis galbana. Journal of food science, 68(4), 1144-1148.http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2621.2003.tb09615.x
• Yegin, S. C., & Mert, N. (2013). Investigation on the Hba1c, MDA, GSH-Px and SOD levels in experimentally diabetic rats. Yüzüncü yıl Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 24(2), 51-54.
• World Health Organization. (2010). World health statistics 2010. World Health Organization.