Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79092
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorJeeraporn Pekkoh-
dc.contributor.advisorYingmanee Tragoolpua-
dc.contributor.advisorChayakorn Pumas-
dc.contributor.authorSureeporn Lomakoolen_US
dc.date.accessioned2023-10-21T05:25:30Z-
dc.date.available2023-10-21T05:25:30Z-
dc.date.issued2023-11-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79092-
dc.description.abstractThe depletion of the ozone layer by anthropogenic emission has further exposed Earth’s surface to solar ultraviolet radiation. Cellular structures of various organisms, including microalgae and cyanobacteria naturally protect against UV-induced damage via UV-screening compounds, such as those in cinnamon and mycosporine-like amino acids. These compounds, therefore, are potential sources for UV protection and photo-oxidative stress reduction. In this research, UV-screening compounds from 74 isolates of cyanobacteria and 142 isolates of green algae were investigated by measuring the absorbance within the range of 200-400 nm by using a UV-Vis spectrophotometer. It was found that 27 isolates of green algae, 30 isolates of cyanobacteria, and 2 samples of freshwater macroalgae were extracted with methanol (MeOH). These extracts absorb light at a wavelength range of 310-365 nm. In addition, nine isolates of green microalgae, 18 isolates of cyanobacteria, and two samples of freshwater macroalgae extracted with ethyl acetate: methanol (EtOAc:MeOH), absorb light at a wavelength range of 250-400 nm. To stimulate their biomass and UV-screening compound production, two algae, namely Euastrum sp. AARL G001 and Nostoc sp. AARL C008, were cultured and the formula components of the Jaworski's medium and BG-11 medium were optimized by using the Plackett-Burman and Central Composite Design for biomass production. It was found that the optimization of both media was not significant to produce biomass. Moreover, two algae were cultured to increase the production of UV-screening compounds by varying light intensity, salinity, light and dark cycle, and UV-B exposure. The UV-screening compounds produced by Euastrum sp. AARL G001 has the highest absorbance of UV radiation under salinity of 7-56 ppt, light intensity 25 µmol photons/m2 /s, light:dark cycle of 12:12 hrs and UV-B exposure time of 1-3 hrs. Nostoc sp. AARL C008 cultured under salinity of 90.0 ppt, light intensity of 25-75 µmol photons/m2 /s, light:dark cycle of 12:12 hr, and UVB exposure time of 12-72 hr, showed the highest absorbance of UV radiation. Dried Euastrum sp. AARL G001 extracted using EtOAc:MeOH (1:1, v/v) and MeOH with 1:200 (w/v, g/mL) of algae per solvent ratio gave high absorbance of UV-screening compounds. Nostoc sp. AARL C008 used fresh algae with acetone:MeOH (1:1, v/v) and MeOH with1:200 (w/v, g/mL) of algae per solvent ratio gave high absorbance of UV-screening compounds. Furthermore, the bioactive properties from MeOH and EtOAc:MeOH crude extracts of Euastrum sp. AARL G001 and Nostoc sp. AARL C008 were examined for antioxidative activities, including ABTS, DPPH and reducing power, while a total phenolic compound was determined by the Folin-Ciocalteu reagent method. In addition, MTT assay was employed for cytotoxicity evaluation with Vero cells and melanoma cells. The crude methanolic extracts of Nostoc sp. AARL C008 showed strong antioxidative activity and high content of phenolic compounds. Also, the toxicity to cancer cells is higher than those from the Euastrum sp. ARRL G001. Moreover, the LCMS data of the methanolic extracts of the two microalgae exhibited functional relationships between metabolites and bioactive activities, as well as cinnamic acid and its derivatives. These metabolites belong to phenolic compounds, which supported the amount of total phenolic contents of Nostoc sp. C008 and the high antioxidant activity of Nostoc sp. C008. Therefore, the crude methanolic extract of Nostoc sp. AARL C008 was mixed with a base sunscreen cream by adding 5% and 20% extract. The mixture was tested for stability by heating-cooling cycles. Then, the color, odor, viscosity, separation, and pH were observed. The SPF of the cream was also measured. The results showed that the color and odor of the cream containing 5% extract was better than the cream containing 20% extract. Meanwhile, the viscosity, separation, and pH of the cream were k unchanged after 6 cycles of heating-cooling. Further, the SPF of the cream containing 5% extract was higher than the base cream by 13 times. Thus, the methanolic extracts of Nostoc sp. AARL C008 is an interesting alternative and suitable ingredient in cosmeceutical and skin products for UV protection.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleBioactive properties and applications of UV-screening compounds from some cyanobacteria and green algaeen_US
dc.title.alternativeสมบัติของฤทธิ์ชีวภาพและการประยุกต์สารกรองรังสียูวีจากไซยาโนแบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียวบางชนิดen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.lcshCyanobacteria-
thailis.controlvocab.lcshGreen algae-
thailis.controlvocab.lcshUV-
thailis.controlvocab.lcshSunscreens (Cosmetics)-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractการลดลงของชั้น โอโซน โดยการปล่อยก๊าซจากกิจกรรมของมนุษย์ทำให้ผิวโลกได้รับรังสียูวี จากแสงอาทิตย์มากขึ้น โครงสร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายชนิดรวมทั้งสาหร่ายขนาคเล็กและไซยาโนแบคที่เรียโดยทั่วไป จะป้องกันความเสียหายที่เกิดจากรังสียูวีโดยการผลิตสารกรองรังสียูวี เช่น scytonemin และ mycosporine-like amino acids (MAAs) งานวิจัยนี้จึงได้ทำการศึกษาสารกรองรังสียูวี จากไซยาโนแบคที่เรีย 74 ไอโซเลทและสาหร่ายสีเขียว 142 ไอโซเลท โดยวัดค่าการดูดกลืนแสงช่วง 200-400 nm ด้วยเครื่อง UV-vis spectrophotometer พบว่าสาหร่ายสีเขียวขนาดเล็ก 27 ไอโซเลท สาหร่ายน้ำจืดขนาดใหญ่ 2 ตัวอย่าง และ ไซยาโนแบคทีเรีย 30 ไอโซเลท ซึ่งสกัดด้วย methanol (MeOH) พบสารสกัดสามารถดูดกลืนแสงได้ในช่วงความยาวคลื่น 310-365 nm นอกจากนั้นยังพบว่า สารสกัดจากสาหร่ายสีเขียวขนาดเล็ก 9 ไอโซเลท สาหร่ายน้ำจืดขนาดใหญ่ 2 ตัวอย่าง และไซยาโน แบคทีเรีย 18 ไอโซเลทที่สกัดด้วย ethyl acetate:methanol (EtOAc:MeOH) มีค่าการดูดกลืนแสง ในช่วงความยาวคลื่น 250-400 nm ซึ่งเป็นช่วงความยาวคลื่นของรังสียูวี จากนั้นเลือก Euastrum sp. AARL G001 และ Nostoc sp. AARL C008 มาศึกษาการเพาะเลี้ยง และศึกษาการปรับสูตรอาหาร ที่ออกแบบด้วยวิธี Plackett–Burman และ Central Composite Design โดยใช้อาหาร Jawoski's medium สำหรับ Euastrum sp. AARL G001 และ BG-11 medium สำหรับ Nostoc sp. AARL C008 เพื่อผลิตชีวมวล พบว่าการปรับสูตรอาหารทั้งสองชนิดให้ปริมาณผลผลิตชีว มวลไม่แตกต่างจากสูตรอาหารปกติอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนั้นยังได้นำสาหร่ายทั้งสองชนิดไป เพาะเลี้ยงเพื่อเหนี่ยวนำให้ผลิตสารกรองรังสียูวี โดยใช้ความเข้มแสง ความเค็ม ระยะเวลาการให้แสงสลับกับไม่ให้แสง และการได้รับรังสี UV-B พบว่าสภาวะที่ทำให้มีแนวโน้มทำให้ค่าการดูดกลืนแสง ในช่วงรังสียูวีของ Euastrum sp. AARL G001 มากที่สุดคือ ความเค็มที่ 56 และ 7 ppt ความเข้มแสง 25 µmol photons /m2 /s ระยะเวลาการให้แสง 12:12 ชั่วโมง และการได้รับรังสี UV-B เป็นเวลา 1 และ 3 ชั่วโมง ส่วน Nostoc sp. AARL C008 พบว่าสภาวะที่ทำให้ค่าการดูดกลืนแสงในช่วงรังสียูวีมากที่สุด คือ การเหนี่ยวนำด้วยความเค็ม 90.0 ppt ความเข้มแสง 25 และ 100 µmol photons /m2 /s ระยะเวลาการ ให้แสง 12:12 ชั่วโมง และการได้รับรังสี UV-B เป็นเวลา 12 และ 72 ชั่วโมง การศึกษาการสกัดสาร กรองรังสียูวีของ Euastrum sp. AARL G001 ที่ใช้สาหร่ายแห้งสกัดด้วยตัวทำละลาย EtOAc:MeOH และ MeOH ในอัตราส่วนสาหร่ายและตัวทำละลาย 1:200 (w/v, g/mL) มีค่าการดูดกลืนแสงของสาร มากที่สุด ส่วนการสกัดสารจาก Nostoc sp. AARL COO8 ที่ใช้สาหร่ายสดสกัดด้วยตัวทำละลาย acetone:methanol และ Me0H ในอัตราส่วนสาหร่ายและตัวทำละลาย 1:200 (w/v, g/mL) ทำให้ของค่า การดูดกลืนแสงของสารมากที่สุด นอกจากนั้นศึกษาการเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยนำสารสกัดหยาบ MeOH และ EtOAc:MeOH ของ Euastrum sp. AARL G001 และ Nostoc sp. AARL C008 มาทดสอบกิจกรรมด้าน อนุมูลอิสระด้วยวิธี ABTS, DPPH และ reducing power และวัดปริมาณสารประกอบฟีโนลิกทั้งหมด ด้วยวิธี Folin-Ciocalteu reagent ยังมีการทดสอบความเป็นพิษของสารสกัดต่อ Vero cells และ melanoma cells (A375) ด้วยวิธี MTT พบว่าสารสกัดอย่างหยาบด้วย MeOH ของ Nostoc sp. AARL C008 มีคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระที่สูง และสารประกอบฟีโนลิกที่มีปริมาณมาก รวมทั้งมี ความเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งที่สูงกว่าสารสกัดหยาบของ Euastrum sp. ARRL G001 เมื่อนำสารสกัด MeoH ของสาหร่ายทั้งสองชนิดไปวิเคราะห์ด้วย LC-MS ข้อมูลจากการวิเคราะห์แสดงให้เห็นถึง ความสัมพันธ์ระหว่างสารทุติยภูมิและการเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะสาร cinnamic acid และอนุพันธ์ของสารดังกล่าวที่เป็นสารประกอบฟีโนลิก โดยสนับสนุนปริมาณฟีโนลิกทั้งหมดของ สารสกัดจาก Nostoc sp. AARL C008 และยังส่งเสริมคุณสมบัติการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่สูง สาหร่ายทั้งสองชนิดของ Nostoc sp. AARL COO8 จึงนำสกัดหยาบ MeOH จาก Nostoc sp. AARL C008 ไปทดลองผสมในครีมกันแดดสูตรพื้นฐาน โดยเติมสารสกัด 5 และ 20% และทดสอบความคง ตัวด้วย heating-cooling cycle แล้วสังเกต สี กลิ่น ความหนืด การแยกชั้น และค่า pH นอกจากนั้นยังวัด ค่า SPF ของครีม ผลพบว่าการเติมสารสกัด 5% สีและกลิ่นดีกว่าการเติมสารสกัด 20% ส่วนความ หนืด การแยกชั้น และค่า pH ของครีมนั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลงหลังจากผ่านการ heating-cooling อีก ทั้งค่า SPF ของครีมที่เติมสารสกัด 5% นั้นสูงกว่าครีมกันแดดสูตรพื้นฐานถึง 13 เท่า ดังนั้นสารสกัด MeOH ของ Nostoc sp. AARL C008 จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของสารสกัดจากธรรมชาติที่น่าสนใจที่จะนำไปเป็นส่วนผสมในการ ใช้ในผลิตภัณฑ์เวชสำอางและผลิตภัณฑ์ที่ใช้ผิวหนังเพื่อป้องกันรังสียูวีต่อไปen_US
Appears in Collections:SCIENCE: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
580551039 สุรีพร โลมากุล.pdf13.27 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.