Extraction of chitin from edible crab shells of Callinectes sapidus and comparison with market purchased chitin / Extração de quitina de cascas de caranguejo comestíveis de Callinectes sapidus e comparação com quitina adquirida no mercado

Chitin and its derived products have immense economic value due to their vital role in various biological activities as well as biomedical and industrial application. Insects, microorganism and crustaceans are the main supply of chitin but the crustaceans shell like shrimp, krill, lobsters and crabs are the main commercial sources. Chitin content of an individual varies depending on the structures possessing the polymer and the species. In this study edible crabs’ shells (Callinectes sapidus) were demineralized and deproteinized resulting in 13.8% (dry weight) chitin recovery from chitin wastes. FTIR and XRD analyses of the experimental crude as well as purified chitins revealed that both were much comparable to the commercially purchased controls. The acid pretreatment ceded 54g of colloidal chitin that resulted in 1080% of the crude chitin. The colloidal chitin was exploited for isolation of eighty five chitinolytic bacterial isolates from different sources. Zone of clearance was displayed by the thirty five isolates (41.17%) succeeding their growth at pH 7 on colloidal chitin agar medium. Maximum chitinolytic activity i.e. 301.55 U/ml was exhibited by isolate JF70 when cultivated in extracted chitin containing both carbon and nitrogen. The study showed wastes of blue crabs can be utilized for extraction of chitin and isolation of chitinolytic bacteria that can be used to degrade chitin waste, resolve environmental pollution as well as industrial purpose.

A quitina e seus produtos derivados têm imenso valor econômico devido ao seu papel vital em várias atividades biológicas, bem como em aplicações biomédicas e industriais. Insetos, microrganismos e crustáceos são o principal suprimento de quitina, mas a casca dos crustáceos como camarão, krill, lagosta e caranguejo são as principais fontes comerciais. O conteúdo de quitina de um indivíduo varia dependendo das estruturas que possuem o polímero e da espécie. Neste estudo, as cascas de caranguejos comestíveis (Callinectes sapidus) foram desmineralizadas e desproteinizadas, resultando em 13,8% (peso seco) de recuperação de quitina a partir de resíduos de quitina. As análises de FTIR e XRD do bruto experimental, bem como das quitinas purificadas, revelaram que ambas eram muito comparáveis aos controles adquiridos comercialmente. O pré-tratamento com ácido cedeu 54 g de quitina coloidal que resultou em 1.080% da quitina bruta. A quitina coloidal foi analisada para isolamento de 85 isolados bacterianos quitinolíticos de diferentes fontes. A zona de eliminação foi exibida pelos 35 isolados (41,17%) que sucederam seu crescimento a pH 7 em meio de ágar de quitina coloidal. A atividade quitinolítica máxima, ou seja, 301,55 U / ml, foi exibida pelo isolado JF70 quando cultivado em quitina extraída contendo carbono e nitrogênio. O estudo mostrou que resíduos de caranguejos azuis podem ser utilizados para extração de quitina e isolamento de bactérias quitinolíticas que podem ser usadas para degradar resíduos de quitina, resolver a poluição ambiental e também para fins industriais.

Evaluation of antibacterial activity of vitamin C against human bacterial pathogens / Avaliação da atividade antibacteriana da vitamina C contra patógenos bacterianos humanos

Now a day’s multidrug resistance phenomenon has become the main cause for concern and there has been an inadequate achievement in the development of novel antibiotics to treat the bacterial infections. Therefore, there is an unmet need to search for novel adjuvant. Vitamin C is one such promising adjuvant. The present study was aimed to elucidate the antibacterial effect of vitamin C at various temperatures (4°C, 37°C and 50°C) and pH (3, 8, and 11), against Gram-positive and Gram-negative bacteria at various concentrations (5-20 mg/ml) through agar well diffusion method. Growth inhibition of all bacterial strains by vitamin C was concentration-dependent. Vitamin C significantly inhibited the growth of Gram-positive bacteria: Bacillus licheniformis (25.3 ± 0.9 mm), Staphylococcus aureus (22.0 ± 0.6 mm), Bacillus subtilis (19.3 ± 0.3 mm) and Gram-negative bacteria: Proteus mirabilis (27.67 ± 0.882 mm), Klebsiella pneumoniae (21.33±0.9 mm), Pseudomonas aeruginosa (18.0 ± 1.5 mm) and Escherichia coli (18.3 ± 0.3 mm). The stability of vitamin C was observed at various pH values and various temperatures. Vitamin C showed significant antibacterial activity at acidic pH against all bacterial strains. Vitamin C remained the stable at different temperatures. It was concluded that vitamin C is an effective and safe antibacterial agent that can be used in the future as an adjunct treatment option to combat infections in humans.

Agora, a resistência antimicrobiana de um dia em patógenos aos antibióticos tornou-se a principal causa de preocupação e houve uma realização inadequada no desenvolvimento de novos antibióticos para tratar infecções bacterianas. Portanto, há uma necessidade de pesquisar um novo adjuvante, e a vitamina C é um desses adjuvantes promissores. O objetivo do presente estudo foi elucidar o efeito antibacteriano da vitamina C em diferentes temperaturas (4 °C, 37 °C e 50 °C) e pH (3, 8 e 11), contra Gram-positivos e Gram-cepas bacterianas negativas em várias concentrações (5-20 mg / ml) através do método de difusão em ágar bem. A inibição do crescimento de todas as cepas bacterianas pela vitamina C era dependente da concentração. A vitamina C inibiu significativamente o crescimento de bactérias Gram-positivas: Bacillus licheniformis (25,3 ± 0,9 mm), Staphylococcus aureus (22,0 ± 0,6 mm), Bacillus subtilis (19,3 ± 0,3 mm) e bactérias Gram- negativas: Proteus mirabilis (27,7 ± 0,9 mm), Klebsiella pneumoniae (21,3 ± 0,9 mm), Pseudomonas aeruginosa (18,0 ± 1,5 mm) e Escherichia coli (18,3 ± 0,3 mm). A estabilidade da vitamina C foi observada em vários valores de pH e várias temperaturas. A vitamina C mostrou atividade antibacteriana significativa em pH ácido contra todas as cepas bacterianas. A estabilidade da vitamina C permaneceu nas mesmas diferentes temperaturas (4 °C, 37 °C e 50 °C). Concluímos que a vitamina C é um agente antibacteriano eficaz e seguro que pode ser usado no futuro como uma opção de tratamento auxiliar para combater infecções em humanos, pois pode apoiar o sistema imunológico diretamente.

Study of resveratrol against bone loss by using in-silico and in-vitro methods / Estudo do resveratrol contra a perda óssea usando métodos in silico e in vitro

By applying the in-silico method, resveratrol was docked on those proteins which are responsible for bone loss. The Molecular docking data between the resveratrol and Receptor activator of nuclear factor-kappa-Β ligand [RANKL] receptors proved that resveratrol binds tightly to the receptors, showed the highest binding affinities of −6.9, −7.6, −7.1, −6.9, −6.7, and −7.1 kcal/mol. According to in-vitro data, Resveratrol reduced the osteoclasts after treating Marrow-Derived Macrophages [BMM] with Macrophage colony-stimulating factor [MCSF] 20ng / ml and RANKL 50ng / ml, with different concentrations of resveratrol (2.5, 10 μg / ml) For 7 days, the cells were treated with MCSF (20 ng / ml) and RANKL (40 ng / ml) together with concentrated trimethyl ether and resveratrol (2.5, 10 μg / ml) within 12 hours. Which, not affect cell survival. After fixing osteoclast cells with formaldehyde fixative on glass coverslip followed by incubation with 0.1% Triton X-100 in PBS for 5 min and after that stain with rhodamine phalloidin staining for actin and Hoechst for nuclei. Fluorescence microscopy was performed to see the distribution of filaments actin [F.actin]. Finally, resveratrol reduced the actin ring formation. Resveratrol is the best bioactive compound for drug preparation against bone loss.

Com a aplicação do método in-silico, o resveratrol foi ancorado nas proteínas responsáveis pela perda óssea. Os dados de docking molecular entre o resveratrol e o ligante do receptor ativador do fator nuclear kappa-Β [Receptor Activator of Nuclear Factor kappa-B Ligant (RANKL)] provaram que o resveratrol se liga fortemente aos receptores, mostraram as afinidades de ligação mais altas de −6,9, −7,6, −7,1, −6,9, - 6,7 e -7,1 kcal / mol. De acordo com dados in-vitro, o resveratrol reduziu os osteoclastos após o tratamento de macrófagos derivados da medula óssea [Bone Marrow derived Macrophage (BMM)] com fator estimulador de colônias de macrófagos [Macrophage Colony-Stimulating Factor (MCSF)] 20ng / ml e RANKL 50ng / ml, com diferentes concentrações de resveratrol (2,5, 10 μg / ml). Durante sete dias, as células foram tratadas com MCSF (20 ng / ml) e RANKL (40 ng / ml) juntamente com éter trimetílico concentrado e resveratrol (2,5, 10 μg / ml) em 12 horas, processo que não afeta a sobrevivência celular. Após a fixação de células de osteoclastos com fixador de formaldeído em lamela de vidro seguido de incubação com 0,1% Triton X-100 em PBS por 5 min, foi realizado posteriormente o procedimento para corar com rodamina faloidina a actina e Hoechst os núcleos. A microscopia de fluorescência foi realizada para ver a distribuição dos filamentos de actina [F.actina]. Finalmente, o resveratrol reduziu a formação do anel de actina. O resveratrol é o melhor composto bioativo para o preparo de medicamentos contra a perda óssea.

Extraction of chitin from edible crab shells of Callinectes sapidus and comparison with market purchased chitin

Abstract Chitin and its derived products have immense economic value due to their vital role in various biological activities as well as biomedical and industrial application. Insects, microorganism and crustaceans are the main supply of chitin but the crustaceans shell like shrimp, krill, lobsters and crabs are the main commercial sources. Chitin content of an individual varies depending on the structures possessing the polymer and the species. In this study edible crabs shells (Callinectes sapidus) were demineralized and deproteinized resulting in 13.8% (dry weight) chitin recovery from chitin wastes. FTIR and XRD analyses of the experimental crude as well as purified chitins revealed that both were much comparable to the commercially purchased controls. The acid pretreatment ceded 54g of colloidal chitin that resulted in 1080% of the crude chitin. The colloidal chitin was exploited for isolation of eighty five chitinolytic bacterial isolates from different sources. Zone of clearance was displayed by the thirty five isolates (41.17%) succeeding their growth at pH 7 on colloidal chitin agar medium. Maximum chitinolytic activity i.e. 301.55 U/ml was exhibited by isolate JF70 when cultivated in extracted chitin containing both carbon and nitrogen. The study showed wastes of blue crabs can be utilized for extraction of chitin and isolation of chitinolytic bacteria that can be used to degrade chitin waste, resolve environmental pollution as well as industrial purpose.

Resumo A quitina e seus produtos derivados têm imenso valor econômico devido ao seu papel vital em várias atividades biológicas, bem como em aplicações biomédicas e industriais. Insetos, microrganismos e crustáceos são o principal suprimento de quitina, mas a casca dos crustáceos como camarão, krill, lagosta e caranguejo são as principais fontes comerciais. O conteúdo de quitina de um indivíduo varia dependendo das estruturas que possuem o polímero e da espécie. Neste estudo, as cascas de caranguejos comestíveis (Callinectes sapidus) foram desmineralizadas e desproteinizadas, resultando em 13,8% (peso seco) de recuperação de quitina a partir de resíduos de quitina. As análises de FTIR e XRD do bruto experimental, bem como das quitinas purificadas, revelaram que ambas eram muito comparáveis aos controles adquiridos comercialmente. O pré-tratamento com ácido cedeu 54 g de quitina coloidal que resultou em 1.080% da quitina bruta. A quitina coloidal foi analisada para isolamento de 85 isolados bacterianos quitinolíticos de diferentes fontes. A zona de eliminação foi exibida pelos 35 isolados (41,17%) que sucederam seu crescimento a pH 7 em meio de ágar de quitina coloidal. A atividade quitinolítica máxima, ou seja, 301,55 U / ml, foi exibida pelo isolado JF70 quando cultivado em quitina extraída contendo carbono e nitrogênio. O estudo mostrou que resíduos de caranguejos azuis podem ser utilizados para extração de quitina e isolamento de bactérias quitinolíticas que podem ser usadas para degradar resíduos de quitina, resolver a poluição ambiental e também para fins industriais.

Evaluation of antibacterial activity of vitamin C against human bacterial pathogens

Abstract Now a days multidrug resistance phenomenon has become the main cause for concern and there has been an inadequate achievement in the development of novel antibiotics to treat the bacterial infections. Therefore, there is an unmet need to search for novel adjuvant. Vitamin C is one such promising adjuvant. The present study was aimed to elucidate the antibacterial effect of vitamin C at various temperatures (4°C, 37°C and 50°C) and pH (3, 8, and 11), against Gram-positive and Gram-negative bacteria at various concentrations (5-20 mg/ml) through agar well diffusion method. Growth inhibition of all bacterial strains by vitamin C was concentration-dependent. Vitamin C significantly inhibited the growth of Gram-positive bacteria: Bacillus licheniformis (25.3 ± 0.9 mm), Staphylococcus aureus (22.0 ± 0.6 mm), Bacillus subtilis (19.3 ± 0.3 mm) and Gram-negative bacteria: Proteus mirabilis (27.67 ± 0.882 mm), Klebsiella pneumoniae (21.33±0.9 mm), Pseudomonas aeruginosa (18.0 ± 1.5 mm) and Escherichia coli (18.3 ± 0.3 mm). The stability of vitamin C was observed at various pH values and various temperatures. Vitamin C showed significant antibacterial activity at acidic pH against all bacterial strains. Vitamin C remained the stable at different temperatures. It was concluded that vitamin C is an effective and safe antibacterial agent that can be used in the future as an adjunct treatment option to combat infections in humans.

Resumo Agora, a resistência antimicrobiana de um dia em patógenos aos antibióticos tornou-se a principal causa de preocupação e houve uma realização inadequada no desenvolvimento de novos antibióticos para tratar infecções bacterianas. Portanto, há uma necessidade de pesquisar um novo adjuvante, e a vitamina C é um desses adjuvantes promissores. O objetivo do presente estudo foi elucidar o efeito antibacteriano da vitamina C em diferentes temperaturas (4 °C, 37 °C e 50 °C) e pH (3, 8 e 11), contra Gram-positivos e Gram-cepas bacterianas negativas em várias concentrações (5-20 mg / ml) através do método de difusão em ágar bem. A inibição do crescimento de todas as cepas bacterianas pela vitamina C era dependente da concentração. A vitamina C inibiu significativamente o crescimento de bactérias Gram-positivas: Bacillus licheniformis (25,3 ± 0,9 mm), Staphylococcus aureus (22,0 ± 0,6 mm), Bacillus subtilis (19,3 ± 0,3 mm) e bactérias Gram- negativas: Proteus mirabilis (27,7 ± 0,9 mm), Klebsiella pneumoniae (21,3 ± 0,9 mm), Pseudomonas aeruginosa (18,0 ± 1,5 mm) e Escherichia coli (18,3 ± 0,3 mm). A estabilidade da vitamina C foi observada em vários valores de pH e várias temperaturas. A vitamina C mostrou atividade antibacteriana significativa em pH ácido contra todas as cepas bacterianas. A estabilidade da vitamina C permaneceu nas mesmas diferentes temperaturas (4 °C, 37 °C e 50 °C). Concluímos que a vitamina C é um agente antibacteriano eficaz e seguro que pode ser usado no futuro como uma opção de tratamento auxiliar para combater infecções em humanos, pois pode apoiar o sistema imunológico diretamente.

Study of resveratrol against bone loss by using in-silico and in-vitro methods

Abstract By applying the in-silico method, resveratrol was docked on those proteins which are responsible for bone loss. The Molecular docking data between the resveratrol and Receptor activator of nuclear factor-kappa- ligand [RANKL] receptors proved that resveratrol binds tightly to the receptors, showed the highest binding affinities of 6.9, 7.6, 7.1, 6.9, 6.7, and 7.1 kcal/mol. According to in-vitro data, Resveratrol reduced the osteoclasts after treating Marrow-Derived Macrophages [BMM] with Macrophage colony-stimulating factor [MCSF] 20ng / ml and RANKL 50ng / ml, with different concentrations of resveratrol (2.5, 10 g / ml) For 7 days, the cells were treated with MCSF (20 ng / ml) and RANKL (40 ng / ml) together with concentrated trimethyl ether and resveratrol (2.5, 10 g / ml) within 12 hours. Which, not affect cell survival. After fixing osteoclast cells with formaldehyde fixative on glass coverslip followed by incubation with 0.1% Triton X-100 in PBS for 5 min and after that stain with rhodamine phalloidin staining for actin and Hoechst for nuclei. Fluorescence microscopy was performed to see the distribution of filaments actin [F.actin]. Finally, resveratrol reduced the actin ring formation. Resveratrol is the best bioactive compound for drug preparation against bone loss.

Resumo Com a aplicação do método in-silico, o resveratrol foi ancorado nas proteínas responsáveis pela perda óssea. Os dados de docking molecular entre o resveratrol e o ligante do receptor ativador do fator nuclear kappa- [Receptor Activator of Nuclear Factor kappa-B Ligant (RANKL)] provaram que o resveratrol se liga fortemente aos receptores, mostraram as afinidades de ligação mais altas de 6,9, 7,6, 7,1, 6,9, - 6,7 e -7,1 kcal / mol. De acordo com dados in-vitro, o resveratrol reduziu os osteoclastos após o tratamento de macrófagos derivados da medula óssea [Bone Marrow-derived Macrophage (BMM)] com fator estimulador de colônias de macrófagos [Macrophage Colony-Stimulating Factor (MCSF)] 20ng / ml e RANKL 50ng / ml, com diferentes concentrações de resveratrol (2,5, 10 g / ml). Durante sete dias, as células foram tratadas com MCSF (20 ng / ml) e RANKL (40 ng / ml) juntamente com éter trimetílico concentrado e resveratrol (2,5, 10 g / ml) em 12 horas, processo que não afeta a sobrevivência celular. Após a fixação de células de osteoclastos com fixador de formaldeído em lamela de vidro seguido de incubação com 0,1% Triton X-100 em PBS por 5 min, foi realizado posteriormente o procedimento para corar com rodamina faloidina a actina e Hoechst os núcleos. A microscopia de fluorescência foi realizada para ver a distribuição dos filamentos de actina [F.actina]. Finalmente, o resveratrol reduziu a formação do anel de actina. O resveratrol é o melhor composto bioativo para o preparo de medicamentos contra a perda óssea.

Study of resveratrol against bone loss by using in-silico and in-vitro methods / Estudo do resveratrol contra a perda óssea usando métodos in silico e in vitro

Abstract By applying the in-silico method, resveratrol was docked on those proteins which are responsible for bone loss. The Molecular docking data between the resveratrol and Receptor activator of nuclear factor-kappa-Β ligand [RANKL] receptors proved that resveratrol binds tightly to the receptors, showed the highest binding affinities of −6.9, −7.6, −7.1, −6.9, −6.7, and −7.1 kcal/mol. According to in-vitro data, Resveratrol reduced the osteoclasts after treating Marrow-Derived Macrophages [BMM] with Macrophage colony-stimulating factor [MCSF] 20ng / ml and RANKL 50ng / ml, with different concentrations of resveratrol (2.5, 10 μg / ml) For 7 days, the cells were treated with MCSF (20 ng / ml) and RANKL (40 ng / ml) together with concentrated trimethyl ether and resveratrol (2.5, 10 μg / ml) within 12 hours. Which, not affect cell survival. After fixing osteoclast cells with formaldehyde fixative on glass coverslip followed by incubation with 0.1% Triton X-100 in PBS for 5 min and after that stain with rhodamine phalloidin staining for actin and Hoechst for nuclei. Fluorescence microscopy was performed to see the distribution of filaments actin [F.actin]. Finally, resveratrol reduced the actin ring formation. Resveratrol is the best bioactive compound for drug preparation against bone loss.

Resumo Com a aplicação do método in-silico, o resveratrol foi ancorado nas proteínas responsáveis ​​pela perda óssea. Os dados de docking molecular entre o resveratrol e o ligante do receptor ativador do fator nuclear kappa-Β [Receptor Activator of Nuclear Factor kappa-B Ligant (RANKL)] provaram que o resveratrol se liga fortemente aos receptores, mostraram as afinidades de ligação mais altas de −6,9, −7,6, −7,1, −6,9, - 6,7 e -7,1 kcal / mol. De acordo com dados in-vitro, o resveratrol reduziu os osteoclastos após o tratamento de macrófagos derivados da medula óssea [Bone Marrow-derived Macrophage (BMM)] com fator estimulador de colônias de macrófagos [Macrophage Colony-Stimulating Factor (MCSF)] 20ng / ml e RANKL 50ng / ml, com diferentes concentrações de resveratrol (2,5, 10 μg / ml). Durante sete dias, as células foram tratadas com MCSF (20 ng / ml) e RANKL (40 ng / ml) juntamente com éter trimetílico concentrado e resveratrol (2,5, 10 μg / ml) em 12 horas, processo que não afeta a sobrevivência celular. Após a fixação de células de osteoclastos com fixador de formaldeído em lamela de vidro seguido de incubação com 0,1% Triton X-100 em PBS por 5 min, foi realizado posteriormente o procedimento para corar com rodamina faloidina a actina e Hoechst os núcleos. A microscopia de fluorescência foi realizada para ver a distribuição dos filamentos de actina [F.actina]. Finalmente, o resveratrol reduziu a formação do anel de actina. O resveratrol é o melhor composto bioativo para o preparo de medicamentos contra a perda óssea.

Enhanced stability and therapeutic utility of proteins upon conjugation with hydrophilic polymers.

The Pharmacological utility of various exogenous proteins is considerably impeded, since upon infusion, they are liable to rapid systemic clearance, proteolysis, in addition to eliciting severe immunological reactions. Upon conjugation with hydrophilic polymers like polyethylene glycol and dextran, the altered topology of proteins, often hinders interaction with their corresponding complementary surfaces. This is manifest in their increased circulatory-lives, as a fall out of decreased binding to proteases, pre-existing antibodies and other opsonins that mediate clearance by the reticuloendothelial-system as well as receptors mediating specific organ uptake. Further, an increase in conjugate size beyond the threshold limit of 70 kDa, permits small proteins to escape clearance via renal filtration. Upon covalent modification, proteins are generally endowed with an intrinsic inertness which is reflected in their enhanced stability in extremes of pH and temperature, presence of proteases and other denaturing conditions. The enhanced intracellular stability of conjugates which may also be responsible for their altered immunological properties is likely to be a consequence of the changed physiochemical properties of the conjugates. The therapeutic efficacy of these conjugates in clinical trials indicate their tremendous utility in pharmacological procedures.

Conjugation of proteins and enzymes with hydrophilic polymers and their applications.

The efficacy of a number of therapeutically active proteins and peptides is severely limited due to their instability in circulation. Of the various approaches used to stabilise these proteins, the one more successful is covalent modification of the protein or enzyme with some hydrophilic polymers such as dextran or PEG. These conjugates are more stable than the native protein both in vitro as well as in vivo. They exhibit enhanced resistant to proteolytic degradation, have a long-life in circulation and exhibit reduced immunogenicity. The therapeutic efficacy of these conjugates is also greatly enhanced compared to the native protein or enzyme.