Αντιμυκητιακές ιδιότητες μικροφυκών

Τα μικροφύκη (microalgae) είναι η μία από τις δύο μεγάλες κύριες μορφολογικές κατηγορίες των φυκών και έχουν μήκος από μερικά μικρόμετρα (0,2-50 μm τα μονοκύτταρα μέχρι 100-200 μm στις περιπτώσεις των νηματωδών πολυκύτταρων σχηματισμών) έως κάποιες εκαντοντάδες (έως και  2000 μm σε ορισμένα διάτομα).Ghasemi Y., Tabatabaei Yazdi M., Shafiee A., Amini M., Shokravi S. & Zarrini G. (2004). ”Parsiguine, a novel antimicrobial substance from Fischerella ambigua”. Pharmaceutical Biology, 42: 318-322. Για τον λόγο ότι αυτά έχουν μικρά κυτταρικά σώματα, και είναι μικροσκοπικά και αόρατα με το γυμνό μάτι, αποκαλλούνται συλλογικά μικροφύκη. 
 Εισαγωγή  
Τα μικροφύκη περιλαμβάνουν κοκκοειδείς, μαστιγωτές ή παλμελοειδείς μορφές και τριχώματα, αλλά και μεγάλους αποικιακούς σχηματισμούς με νήματα, μικροθαλλούς ή πιο περίπλοκες συσσωματώσεις. Παρά το γεγονός ότι τα μικροφύκη ενδέχεται επίσης να εμφανίζονται στο εδραζόμενο περίφυτο (periphyton), πολλά από αυτά επιπλέουν στο ανοικτό νερό και γενικά είναι γνωστά ως φυτοπλαγκτό (phytoplankton).Linda E. Graham, James M. Graham, Lee Warren Wilcox. (2009). ”Algae”, 2nd edition. Pearson Education, Inc, publishing as Benjammin Cummings, 1: 3-5.  Οι βασικότερες ομάδες μικροφυκών είναι τα Χλωροφύκη (Chlorophyta), τα Πρασινοφύκη (Prasinophytes), τα Ετεροκοντόφυτα (Heterokontophyta) με κύριες υποδιαιρέσεις τα Χρυσοφύκη (Chrysophyceae), τα Διάτομα (Bacillariophyceae ή Diatomeae), τα Ευστιγματοφύκη (Eustigmatophyceae) και τα Ραφιδοφύκη (Raphidophytes), τα Απτόφυτα (Haptophytes ή Prymnesiophyceae), τα Κρυπτοφύκη (Cryptophyceae), τα Δινομαστιγωτά (Dinophyta) και τα Κυανοβακτήρια (Cyanobacteria ή blue-green algae).

 Αντιμυκητιακή δραστηριότητα  
Τα μικροφύκη έχουν την ικανότητα να ανατρέπουν τη θανατηφόρο δράση μυκήτων με την βοήθεια των ανθεκτικών τοιχωμάτων τους ή εκκρίνοντας αντιβιοτικά. Στα χυτρίδια, τα οποία απαρτίζονται από πολλαπλές εξελικτικές σειρές υδρόβιων μυκήτων, έχει παρατηρηθεί ότι προσβάλλουν γλυκέων-υδάτων κυανοβακτήρια, δινομαστιγωτά, χλωροφύκη οπώς το γένος Staurastrum, χρυσοφύκη και διάτομα.Linda E. Graham, James M. Graham, Lee Warren Wilcox. (2009). ”Algae”, 2nd edition. Pearson Education, Inc, publishing as Benjammin Cummings, 3: 62-65. Έτσι, για να επιβιώσουν τα μικροφύκη σε ένα άκρως ανταγωνιστικό περιβάλλον, συχνά εμφανίζουν ευρέως κυμαινόμενες χημικές και φυσικές παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης ενδοκυτταρικών και εξωκυτταρικών ουσιών με αντιμυκητιακές δραστηριότητες.Singh S., Kate B.N. & Banerjee U.C. (2005). ”Bioactive compounds from cyanobacteria and microalgae: an overview”. Critical Reviews in Biotechnology, 25: 73-95.         

Ένα δυνητικό αντιμυκητιακό αντιβιοτικό, η τολυτοξίνη (tolytoxin), το οποίο έχει χαμηλή τοξικότητα για τον άνθρωπο, παράγεται από τα κυανοβακτήρια Tolypothrix και Scytonema.Patterson G. M. L. & Carmeli S. (1992).  ”Biological effects of tolytoxin (6-hydro-7-O-methylscytophycin b), a potent bioreactive metabolite from cyanobacteria”. Archives of  Microbiology, 157: 406-410. Μία νέα αντιμικροβιακή ουσία από το είδος Fischerella ambigua ονομάζεται ‘Parsiguine’ και έχει αντιμυκητιακή δράση. Στην περίπτωση του μύκητα Candita albicans είναι γνωστό ότι οι εξωκυττάριοι πολυσακχαρίτες των Gloeocapsa sp., Synechocystis sp., Rhodella reticulate και Nostoc entophytum καταστέλλουν την ανάπτυξη του. Ακόμα, τα μέσα καλλιέργειας των  Anabaena sp., Gloeocapsa sp., Synechocystis sp., Nostoc entophytum, Chlorella sp. και Coelastrella sp. έχουν παρόμοια αντιμυκητιακή δράση, όπως και τα υδατικά εκχυλίσματα των Gloeocapsa sp. και Synechocystis sp. Η C-φυκοκυανίνη των Synechocystis sp., Arthrospira fusiformis και Porfyridium aerugineum είναι επίσης ενεργή κατά του C. albicans, όπως και η φυκοερυθρίνη του Porphyridium cruentum, καθώς και τα λιπαρά οξέα του Synechocystis sp..Hristo M. Najdenski, Liliana G. Gigova, Ivan I. Iliev, Plamen S. Pilarski, Jaromir Lukavsky, Iva V. Tsvetkova, Mariana S. Ninova & Vesselin K. Kussovski. (2013). ”Antibacterial and antifungal activities of selected microalgae and cyanobacteria”. International Journal of Food Science and Technology, 48: 1533-1540. Άλλα παραδείγματα μικροφυκών με αντιμυκητιακή δραστηριότητα είναι τα είδη Staurastrum manfeldii, Cosmarium leave, Scotiella sp., Selenastrum capricornutum έναντι του μύκητα Cladosporium resinae, τα είδη Audovinella parvula, Ankistrodesmus marinus, Chlamydomonas plethora, Nannochliris sp., Syncrypta glomerifera έναντι του μύκητα Geotrichum candidum, καθώς και τα είδη Anabeane variabilis, Streblonema sp. και Ankistrodesmus sp. κατά του μύκητα Chaetomium globosum.S.J. Kellam , R.J.P. Cannell , A.M. Owsianka & J.M. Walker. (1988). ”Results of a large-scale screening programme to detect antifungal activity from marine and freshwater microalgae in laboratory culture”. British Phycological Journal, 23(1): 45-47.                                                                                                                                                                                                                                                                  

Στελέχη μικροφυκών που παράγουν αντιμυκητιακές ουσίες υποστηρίζουν τις προσπάθειες για την εκπλήρωση της τεράστιας ανάγκης νέων φυσικών ενώσεων αποτελεσματικών έναντι σημαντικών τροφικών παθογόνων. Σχετικά για τα είδη Gloeocapsa sp. και Synechocytis sp. ιδιαίτερα οι πολυσακχαρίτες τους δείχνουν το μεγαλύτερο αποτέλεσμα κατά των τροφικών παθογόνα. Πολλά είδη βενθικών και πλαγκτκών κυανοβακτηρίων παράγουν μεταβολίτες που έχουν την ικανότητα να σταματούν την ανάπτυξη μυκήτων και γι’ αυτό παρουσιάζουν ενδιαφέρον στη  φαρμακολογία. Για παράδειγμα το είδος Lyngbya confervoides παράγει τις λιβοκυκλαμίδες A-C από τις οποίες οι A και B έχουν αντιμυκητιακή δράση.Koehn F. E., Lomgley R. E., Reed J. K. (1992). ”Microcolins A and B, new immunosuppressive peptide from the bluegreen algae Lyngbya majuscule”. J Nod Prod, 55: 613-619.                                                                                                                                                                                                           

Μελέτες έχουν δείξει ότι τα θαλάσσια μικροφύκη, όπως μέλη του γένους Amphidinium, εκφράζουν πολύ περισσότερο ανασταλτικές επιδράσεις σε σχέση με τα είδη του γλυκού νερού. Αν και τα μακροφύκη χρησιμοποιούνται πιο συχνά σε μελέτες στις οποίες παρουσιάζεται η αντιμικροβιακή τους δράση, τα μικροφύκη είναι πιο εύκολα στον εργαστηριακό έλεγχο και στην μελέτη, και ως εκ τούτου παρουσιάζουν πολύ περισσότερες δυνατότητες για βιομηχανική εκμετάλλευση.

 Παραπομπές 

Κατηγορία:Φύκη