ฤทธิ์ของสารสกัดสาหร่ายอาร์โธรสไปร่า พลาเท็นซิส ต่อการฟื้นฟูเซลล์กล้ามเนื้อหนู L6 จากภาวะเครียดออกซิเดชันที่ถูกเหนี่ยวนำด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

Abstract

A buildup of free radical, which can induce oxidative stress inside muscle cells, is one of the causes of muscle loss. Muscle recovery can be achieved by adding antioxidants to maintain low level of free radicals in which extracts of Arthrospira platensis have such antioxidant activity. This experiment was conducted to compare 3 algal extracts by using different extraction methods including sonication (SC), freeze thaw (FT) and ammonium sulphate precipitation (ASE). The extracts were examined by their antioxidant activity using DPPH assay, toxicity to muscle cells and recovery effect against H2O2 inducing oxidative stress in muscle cells. The results showed that antioxidant activity of the 3 extracts were 33.4%, 49.9%, and 11.9%, respectively. LD50 or the highest concentration that exhibited the cell survival rate of 50% of the 3 extracts were 750 µg/ml, 1,400 µg/ml and 800 µg/ml, respectively. It was also found that all 3 extracts had muscle recovery effect after oxidative stress induction. The lowest concentration of the 3 extracts that can achieve muscle recovery were 150 µg/ml, 75 µg/ml and 125 µg/ml, respectively. The free radical content was measured by DCFH-Da of the three extracts. No free radical-reducing activity was found with DCFH-Da, where the values ​​obtained compared with the H2O2 group were not statistically significant. The protein expression SIRT1 was 510.89%±210.6 of SC and 466.67%± 120.97 of FT at a concentration of 150 µg/ml compared to the control group. And measurement of ATP, SC, 0.202 ± 0.43 µM at a concentration of 75 µg/ml and FT 0.228 ± 0.02 µM at a concentration of 150 µg / ml. The extract from freeze thaw process showed a promising sign and can be used as an ingredient for dietary supplements to promote antioxidant activity and alleviation of muscle wasting.

การสะสมของสารอนุมูลอิสระซึ่งสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดความเครียดออกซิเดชันภายในเซลล์กล้ามเนื้อเป็นสาเหตุหนึ่งของการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อ การช่วยฟื้นฟูกล้ามเนื้อทำได้โดยการเติมสารต้านอนุมูลอิสระเพื่อช่วยชะลอการสะสมของสารอนุมูลอิสระ โดยสารสกัดจากสาหร่ายอาร์โธรสไปร่า พลาเท็นซิส มีฤทธิ์เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ จึงมีการดำเนินการวิจัย โดยเปรียบเทียบสารสกัดที่ได้จากกระบวนการสกัด 3 วิธี คือ การแตกเซลล์ด้วยคลื่นเสียง (SC) การแช่เยือกแข็งละลาย (FT) และการตกตะกอนด้วยเกลือแอมโมเนียม (ASE) แล้วจึงนำมาวิเคราะห์คุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระด้วยวิธี DPPH assay จากนั้นจึงศึกษาความเป็นพิษและประสิทธิภาพในการฟื้นฟูกล้ามเนื้อหลังจากเหนี่ยวนำให้เกิดความเครียดออกซิเดชันของสารสกัดทั้ง 3 ชนิด วัดปริมาณอนุมูลอิสระที่สะสมอยู่ภายในเซลล์และการการแสดงออกของ SIRT1 ที่เป็นตัวบ่งชี้ถึงการฟื้นฟูกล้ามเนื้อ โดยผลการทดลองพบว่า สารสกัดทั้ง 3 ชนิดมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระเท่ากับ 33.4%, 49.9%, และ 11.9% ตามลำดับ และมีค่า LD50 หรือความเข้มข้นสูงสุดที่เซลล์มีอัตราการรอด 50% เท่ากับ 750 µg/ml, 1,400 µg/ml และ 800 µg/ml ตามลำดับ อีกทั้งยังพบว่า สารสกัดทั้ง 3 ชนิดมีฤทธิ์ในการฟื้นฟูกล้ามเนื้อหลังจากเหนี่ยวนำให้เกิดความเครียดออกซิเดชัน ซึ่งความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถฟื้นฟูกล้ามเนื้อได้เท่ากับ 150 µg/ml, 75 µg/ml และ 125 µg/ml ตามลำดับ วัดปริมาณอนุมูลอิสระด้วย DCFH-Da ของสารสกัดทั้ง 3 ชนิด ไม่มีฤทธิ์ในการลดอนุมูลอิสระเมื่อทดสอบด้วย DCFH-Da ซึ่งค่าที่ได้เทียบกับกลุ่มทรีท H2O2 เหนี่ยวนำให้เกิดความเครียดออกซิเดชันไม่แตกต่างกันมีอย่างมีนัยสำคัญ ทางสถิติ วัดปริมาณการแสดงออกโปรตีน SIRT1 ของสาร SC ค่าสูงสูด 510.89%±210.6 และสาร FT 466.67%± 120.97 ที่ความเข้มข้น 150 µg/ml เทียบกับกลุ่มเซลล์ปกติ และการวัดปริมาณ ATP สาร SC มีค่า 0.202±0.43 µM ที่ความเข้มข้น 75 µg/ml และสาร FT 0.228 ±0.02 µM ที่ความเข้มข้น 150 µg/ml ซึ่งสารสกัดที่ได้จากวิธีการสกัดแบบแช่เยือกแข็งละลายมีศักยภาพในการนำมาใช้เป็นส่วนประกอบเพื่อพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและช่วยชะลอการสูญเสียกล้ามเนื้อได้