ชื่องานวิจัย ภาษาไทย

การเลือกใช้ประโยชน์โดยจุลินทรีย์และฤทธิ์ทางชีวภาพในการปรับสมดุลลำไส้ของซัลเฟตกาแลคแตนจากสาหร่ายผมนาง (Gracilaria fisheri)

Highlight

งานวิจัยศึกษาศักยภาพสารซัลแฟตกาแลคแตน จากสาหร่ายผมนาง Gracilaria fisheri เป็น biopolymer เพื่อสุขภาพลำไส้ พบว่าซัลแฟตกาแลคแตนทนต่อการย่อยจำลองในช่องปาก กระเพาะ ลำไส้ และไม่ผ่านเซลล์เยื่อบุลำไส้ (Caco-2 monolayer) จึงผ่านไปถึงลำไส้ใหญ่และช่วยกระตุ้นจุลินทรีย์โพรไบโอติกประเภท Lactobacillus casei และ Lactobacillus plantarum เพิ่มการทำงานของเอนไซม์ β-galactosidase และเสริมโครงสร้างเยื่อบุลำไส้ในหนู

ที่มาและความสำคัญ

พอลิแซ็กคาไรด์ซัลเฟตจากสาหร่ายทะเลเป็นสารชีวภาพมูลค่าสูงที่ได้รับความสนใจมากขึ้นเนื่องจากมีคุณสมบัติทางชีวภาพหลากหลายและอาจพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพได้ โดยเฉพาะสารในกลุ่มซัลแฟตกาแลคแตน (sulfated galactan) จากสาหร่ายผมนาง Gracilaria fisheri ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายใยอาหารหรือพรีไบโอติก อาจมีบทบาทต่อการปรับสมดุลจุลินทรีย์ในลำไส้ อย่างไรก็ตามยังจำเป็นต้องมีข้อมูลสนับสนุนว่าสารซัลแฟตกาแลคแตน สามารถทนต่อการย่อยในระบบทางเดินอาหารและสามารถส่งเสริมการเจริญของโพรไบโอติกหรือเสริมความแข็งแรงของเยื่อบุลำไส้ได้จริง งานวิจัยนี้จึงมุ่งประเมินความคงตัวของโครงสร้าง ความจำเพาะต่อจุลินทรีย์ และผลของซัลแฟตกาแลคแตนต่อสุขภาพลำไส้ เพื่อสนับสนุนการพัฒนา ซัลแฟตกาแลคแตนจากสาหร่ายผมนาง เป็นผลิตภัณฑ์ชีวภาพจากสาหร่ายที่มีศักยภาพในการปรับสุขภาพลำไส้

Abstract

Sulfated polysaccharides from marine macroalgae are increasingly recognized as high-value bioproducts with diverse biofunctional properties. This study investigated sulfated galactan (SG) extracted from the red alga Gracilaria fisheri (G. fisheri) as a gut-modulating algal biopolymer and evaluated its structural stability, microbial selectivity, and effects on intestinal health. SG exhibited a high molecular weight (259 kDa) that remained largely unchanged during simulated oral, gastric, and intestinal digestion, indicating strong resistance to enzymatic and acidic degradation. In vitro fermentation showed that SG selectively stimulated the growth of the probiotics Lactobacillus casei and Lactobacillus plantarum and enhanced β-galactosidase activity. Molecular docking further demonstrated promising interactions between SG subunits and β-galactosidase catalytic residues. An intestinal permeability assay confirmed that SG did not traverse the Caco-2 monolayer, suggesting that it remains unabsorbed and available for probiotic fermentation upon reaching the colon. Consistent with these in vitro results, SG supplementation in mice revealed improved colonic epithelial proliferation and enhanced mucosal architecture, supporting its benefits to gut barrier integrity. Taken together, these findings identify SG as a promising high-value algal bioproduct derived from G. fisheri with potential applications in gut health.

KEYWORDS: Sulfated galactan, Gracilaria fisheri, Prebiotic, Lactic acid bacteria, Gut health

Citation: Promthale P, Khongrin K, Tabtimmai L, Gangnonngiw W, Kiatmetha P, Boonyong C, et al. Sulfated galactan from Gracilaria fisheri exhibits selective microbial utilization and gut-modulating bioactivity. Algal Research. 2026; 97:104769. DOI: 10.1016/j.algal.2026.104769

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

SDG Goal ที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ

17. Partnerships for the goals

ผู้ให้ข้อมูล: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
แหล่งทุนวิจัย: สำนักงานปลัดกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สป.อว.) และสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
Credit ภาพ: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
Webmaster: ว่าที่ ร.อ. นเรศ จันทรังสิกุล

Highlight

สารสกัดเอทานอลจากสาหร่ายสีแดง Gracilaria fisheri และสารบริสุทธิ์ N-benzylcinnamamide สามารถยับยั้งการยึดเกาะระยะแรกและการสร้างไบโอฟิล์มของ Staphylococcus epidermidis บนพื้นผิวที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ทางการแพทย์ได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยออกฤทธิ์ที่ระดับความเข้มข้นซึ่งไม่กระทบการเจริญของแบคทีเรีย ลดการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับไบโอฟิล์ม และไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์มนุษย์ภายใต้เงื่อนไขการทดลอง

ที่มาและความสำคัญ

การติดเชื้อที่สัมพันธ์กับอุปกรณ์ทางการแพทย์ (device-associated infections) เป็นปัญหาสำคัญทางคลินิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการติดเชื้อจาก Staphylococcus epidermidis ซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคฉวยโอกาสที่สามารถยึดเกาะพื้นผิววัสดุและพัฒนาเป็นไบโอฟิล์มได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไบโอฟิล์มดังกล่าวทำหน้าที่เป็นโครงสร้างป้องกันเชื้อจากยาปฏิชีวนะและการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน ส่งผลให้การรักษาทำได้ยาก เกิดการติดเชื้อเรื้อรัง และมักต้องถอดหรือเปลี่ยนอุปกรณ์ เช่น สายสวนหรือวัสดุฝังในร่างกาย ซึ่งเพิ่มภาระค่าใช้จ่ายและความเสี่ยงต่อผู้ป่วย กลไกสำคัญของการเกิดไบโอฟิล์มใน S. epidermidis เริ่มจากการยึดเกาะระยะแรกบนพื้นผิว ตามด้วยการสร้างเมทริกซ์นอกเซลล์และการเจริญเติบโตเป็นโครงสร้างสามมิติที่ซับซ้อน ดังนั้นการแทรกแซงในระยะเริ่มต้นของการยึดเกาะและการก่อตัวของไบโอฟิล์ม จึงเป็นแนวทางที่ได้รับความสนใจ เนื่องจากอาจลดแรงกดดันในการคัดเลือกเชื้อดื้อยา งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินศักยภาพของสารสกัดเอทานอลจาก Gracilaria fisheri และสารบริสุทธิ์ N-benzylcinnamamide ในการยับยั้งการยึดเกาะระยะแรกและการก่อตัวของไบโอฟิล์มของ S. epidermidis บนพื้นผิวที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างไบโอฟิล์ม เพื่อสนับสนุนความเป็นไปได้ของการพัฒนาเป็นสารต้นแบบสำหรับการป้องกันการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ทางการแพทย์ โดยมุ่งเน้นการแทรกแซงกระบวนการก่อโรคมากกว่าการออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อโดยตรง เพื่อลดความเสี่ยงของการเกิดเชื้อดื้อยาในระยะยาว

Abstract

Staphylococcus epidermidis is a leading opportunistic pathogen in medical device-associated infections due to its ability to adhere to abiotic materials and develop biofilms that are difficult to eradicate. This study investigated the antibiofilm potential of an ethanolic extract of the red seaweed Gracilaria fisheri and its purified constituent, N-benzylcinnamamide, against S. epidermidis. Antibacterial activity was determined, and antibiofilm effects were assessed using the crystal violet assay and confocal laser scanning microscopy (CLSM). Early bacterial adhesion on glass and polyurethane (PU) surfaces was measured. The effect on catheter-associated biofilms was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). Transcripts of biofilm- and quorum-sensing-associated genes (icaA and luxS) were assessed by semi-quantitative RT-PCR. Cytotoxicity was evaluated by MTT assay. At 200 µg/mL, biofilm biomass decreased to 48.21 ± 5.52% with the extract and to 36.65 ± 6.82% with N-benzylcinnamamide. CLSM time-course imaging showed delayed biofilm maturation and less consolidated, discontinuous structures. Surface exposure to the extract markedly reduced early attachment on both materials. On PU catheter segments, SEM demonstrated that N-benzylcinnamamide markedly reduced surface coverage and disrupted three-dimensional biofilm architecture. At the molecular level, transcription of icaA and luxS was reduced. Both the extract and N-benzylcinnamamide showed minimal cytotoxicity in HeLa cells. These findings support further evaluation of these marine-derived agents as candidates for antibiofilm surface treatments to reduce early medical device colonization.

KEYWORDS: Staphylococcus epidermidis, antibiofilm, adhesion, medical device, N-benzylcinnamamide, Gracilaria fisheri

Citation: Karnjana K, Thala S, Wongprasert K. Ethanolic Gracilaria fisheri Extract and Purified N-Benzylcinnamamide Inhibit Staphylococcus epidermidis Adhesion and Biofilm Formation on Device-Relevant Surfaces. Microorganisms. 2026; 14(3):700. https://doi.org/10.3390/microorganisms14030700

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

SDG Goal ที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ

14. Life below water

ผู้ให้ข้อมูล: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
แหล่งทุนวิจัย: สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
Credit ภาพ: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
Webmaster: ว่าที่ ร.อ. นเรศ จันทรังสิกุล

Highlight

งานวิจัยประเมินซัลเฟต กาแลคแตนชนิดน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (LSG) ที่ได้จากสาหร่ายผมนาง Gracilaria fisheri ในแบบจำลองสะเก็ดเงินหนูที่เหนี่ยวนำด้วย imiquimod พบว่า LSG ลดความหนาหนังกำพร้า การสร้างหลอดเลือดใหม่ และการอักเสบของผิว ลดการแทรกซึมของ CD4+ T และ mast cell พร้อมกดไซโตไคน์สำคัญ (TNF-α, IL-17A, IL-23 ฯลฯ) และยับยั้งสัญญาณ JAK2/STAT2/STAT3 โดยไม่มีพิษต่อตับและไต

ที่มาและความสำคัญ

โรคสะเก็ดเงินเป็นโรคผิวหนังอักเสบเรื้อรัง สาเหตุจากความผิดปกติของภูมิคุ้มกันร่วมกับการเพิ่มจำนวนของเคราติโนไซต์มากผิดปกติ ส่งผลให้เกิดผื่นหนา แดง ลอก และมีการแทรกซึมของเซลล์อักเสบในผิวหนังอย่างต่อเนื่อง กลไกสำคัญเกี่ยวข้องกับไซโตไคน์ก่อการอักเสบซึ่งกระตุ้นทั้งการอักเสบและการหนาตัวของหนังกำพร้า การเพิ่มจำนวนและการอยู่รอดของเคราติโนไซต์ รวมถึงการคงอยู่ของวงจรการอักเสบ แม้มีการรักษาหลากหลาย ผู้ป่วยจำนวนหนึ่งยังคงตอบสนองไม่ดี เกิดผลข้างเคียงจากการใช้ยาระยะยาว จึงมีความจำเป็นในการค้นหาทางเลือกใหม่ที่ลดการอักเสบได้หลายมิติและมีความปลอดภัยเหมาะสมต่อการใช้ต่อเนื่อง งานวิจัยจึงเลือกประเมิน low molecular weight sulfated galactan (LSG) ซึ่งเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ซัลเฟตจากสาหร่ายแดง Gracilaria fisheri มีศักยภาพการลดอาการโรคสะเก็ดเงินได้หรือไม่ เนื่องจาก LSG มีความเป็นไปได้ในการปรับภูมิคุ้มกัน (immunomodulation) และโมเลกุลน้ำหนักต่ำทำให้สารละลายน้ำได้ดีขึ้นและเอื้อต่อการดูดซึม การกระจายตัวในร่างกายเพื่อโอกาสการพัฒนาต่อเป็นยาในอนาคต

Abstract

Psoriasis is a chronic immune‑mediated inflammatory skin disorder characterized by keratinocyte hyperproliferation and immune cell infiltration. Low molecular weight sulfated galactan (LSG), derived from the red seaweed Gracilaria fisheri, has immunomodulatory potential relevant to psoriasis pathogenesis. The present study investigated the therapeutic potential of LSG using an imiquimod (IMQ)‑induced murine model of psoriasis. BALB/c mice received intraperitoneal administration of LSG once daily, 2 h prior to IMQ application, for 7 consecutive days. Clinical severity was assessed using the Psoriasis Area and Severity Index (PASI). Histopathological and immunohistochemical analyses were performed to evaluate epidermal architecture, vascular change and immune cell infiltration. Expression of keratinocyte proliferation and differentiation markers, proinflammatory cytokines and JAK/STAT pathway components was analyzed using reverse transcription‑quantitative PCR, ELISA and western blotting. Systemic inflammation was assessed by spleen and lymph node size. LSG significantly decreased PASI scores, neovascularization, epidermal thickness and dermal inflammation. LSG downregulated keratinocyte proliferation and differentiation markers (Ki67, keratin 6, 16 and 17, involucrin) and decreased proinflammatory cytokine expression (TNF‑α, IL‑1β, IL‑17A, IL‑23, IL‑6), accompanied by decreased CD4+ T and mast cell infiltration. LSG downregulated JAK2/STAT2/STAT3 signaling and downstream genes (BCL2, CCND1). Furthermore, LSG alleviated systemic inflammation without inducing hepatic or renal toxicity. These findings indicated that LSG effectively ameliorates IMQ‑induced psoriatic inflammation via coordinated reduction of keratinocyte hyperproliferation, cytokine production and immune cell activity. LSG represents a promising marine‑derived therapeutic candidate for psoriasis management.

KEYWORDS: Gracilaria fisheri, low molecular weight sulfated galactan, psoriasis, skin inflammation, intraperitoneal administration

Citation: Jongsomchai, K., Pudgerd, A., Phuapittayalert, L., Jamsuwan, S., Chanmanee, T., Wongprasert, K. … Rudtanatip, T. (2025). Low molecular weight sulfated galactan attenuates imiquimod‑induced psoriasis via suppression of proinflammatory cytokines and keratinocyte hyperproliferation. Biomedical Reports, 23, 190. https://doi.org/10.3892/br.2025.2068

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
Credit ภาพ: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
Webmaster: ว่าที่ ร.อ. นเรศ จันทรังสิกุล

Highlight

ซัลเฟตกาแลคแตนจากสาหร่าย Gracilaria fisheri และอนุพันธ์ที่ผ่านการปรับโครงสร้าง (LSG และ LSGO) แสดงฤทธิ์ยับยั้งการเพิ่มจำนวนของเซลล์มะเร็งเต้านม MCF-7 โดย LSGO มีประสิทธิภาพสูงสุดผ่านการชะลอวัฏจักรเซลล์ในระยะ G2/M และลดการแสดงออกของโปรตีนควบคุมการแบ่งเซลล์ เช่น Ki-67, Cyclins และ CDKs ผลลัพธ์ชี้ถึงศักยภาพของ LSGO ในการพัฒนาเป็นสารต้านมะเร็งจากธรรมชาติ

ที่มาและความสำคัญ

มะเร็งเต้านมเป็นหนึ่งในมะเร็งที่พบมากที่สุดในสตรีทั่วโลก และยังคงเป็นปัญหาทางสาธารณสุขที่สำคัญ แม้ว่าจะมีแนวทางการรักษาหลายรูปแบบ แต่การดื้อยาและผลข้างเคียงจากเคมีบำบัดยังเป็นข้อจำกัดสำคัญ งานวิจัยก่อนหน้านี้ชี้ให้เห็นว่าซัลเฟตกาแลคแตน (SG) จากสาหร่าย Gracilaria fisheri มีคุณสมบัติทางชีวภาพในการต้านมะเร็ง โดยสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งผ่านกลไกการชะลอวัฏจักรเซลล์และลดการแสดงออกของโปรตีนควบคุมการแบ่งเซลล์ แต่ยังไม่มีข้อมูลที่ชัดเจนเกี่ยวกับผลของ SG และอนุพันธ์ที่ปรับโครงสร้าง เช่น SG โมเลกุลต่ำ (LSG) และ SG ที่เติมหมู่ออกทาโนอิล (LSGO) ต่อเซลล์มะเร็งเต้านม ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ต้านมะเร็งของ SG และอนุพันธ์ต่อเซลล์มะเร็งเต้านม MCF-7 รวมถึงกลไกทางชีวโมเลกุลที่เกี่ยวข้อง เพื่อประเมินศักยภาพของ SG ในการพัฒนาเป็นสารต้านมะเร็งจากธรรมชาติที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

Abstract

Breast cancer is one of the most prevalent diseases affecting the female population, with its incidence increasing globally. Previous studies have identified cyclins, CDKs and upstream signaling molecules as key therapeutic targets, as their overexpression can drive the transformation of normal cells into cancerous ones. Sulfated galactan (SG), a polysaccharide derived from Gracilaria fisheri, has demonstrated potential in modulating cellular functions. Recent research suggests that low molecular weight SG (LSG), when supplemented with an octanoyl ester (LSGO), exhibits an enhanced biological activity. However, the anticancer effects of SG and its derivatives in breast cancer remain underexplored. The present study thus aimed to examine the effects of SG, LSG and LSGO on MCF‑7 breast cancer cells. Cytotoxicity was initially assessed in L929 normal fibroblast cells and MCF‑7 cells. While all three forms were non‑toxic to L929 cells, LSGO exhibited slight cytotoxicity and significantly induced cell cycle arrest at the G2/M phase. Mechanistically, LSGO suppressed the PI3K/AKT/mTOR and ERK pathways, downregulated cyclins and CDKs, and led to cell cycle arrest and reduced cell proliferation. These results suggest that the structural modification of SG enhances its anti‑proliferative capacity, highlighting LSGO as a promising candidate for the treatment of MCF‑7 cells. Overall, these findings provide insight into the molecular mechanisms by which SG derivatives affect breast cancer cell proliferation and underscore their potential as anti‑proliferative agents targeting cell cycle regulatory proteins.

KEYWORDS: Gracilaria fisheri, sulfated galactan derivatives, MCF‑7 cell, anti‑proliferation, cell cycle arrest

Citation: Phanphak J, Somintara S, Sakaew W, Senarai T, Kovensky J, Wongprasert K and Rudtanatip T: Sulfated galactan derivatives from Gracilaria fisheri suppress the proliferation of MCF‑7 breast cancer cells by inducing cell cycle arrest. World Acad Sci J 7: 77, 2025. https://doi.org/10.3892/wasj.2025.365

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
Credit ภาพ: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
Webmaster: ว่าที่ ร.อ. นเรศ จันทรังสิกุล

Highlight

เลคตินชนิด L ที่ผลิตแบบรีคอมบิแนนต์จากสาหร่ายแดง Gracilaria fisheri แสดงฤทธิ์ในการรวมตัวของเซลล์เม็ดเลือดแดงและต้านเชื้อแบคทีเรียหลายชนิดที่ก่อโรคในสัตว์น้ำ เช่นแบคทีเรียกลุ่ม Vibrio, Streptococcus และ Aeromonas ผลการวิจัยชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของเลคตินในการพัฒนาเป็นสารต้านเชื้อจากธรรมชาติ เพื่อลดการใช้ยาปฏิชีวนะในอุตสาหกรรมเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

ที่มาและความสำคัญ

เลคติน (Lectins) เป็นโปรตีนที่สามารถจับกับหมู่คาร์โบไฮเดรตบนผิวเซลล์ของจุลชีพได้อย่างจำเพาะ และมีบทบาทสำคัญในระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ เช่น การกระตุ้นการรวมตัวของเชื้อ การจับและกำจัดเชื้อโรคผ่านกลไกของภูมิคุ้มกัน ตลอดจนการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลชีพหลายชนิด เลคตินที่พบในสาหร่ายทะเล โดยเฉพาะสาหร่ายแดง มีความหลากหลายทั้งในด้านโครงสร้างและหน้าที่ และมีรายงานถึงฤทธิ์ทางชีวภาพที่น่าสนใจหลายประการ อย่างไรก็ตาม เลคตินจาก Gracilaria fisheri ยังไม่ได้รับการศึกษาทางหน้าที่อย่างเป็นระบบ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตและศึกษาลักษณะการทำงานของเลคตินชนิด L (L-type lectin) จาก Gracilaria fisheri โดยใช้เทคนิครีคอมบิแนนต์โปรตีนใน Escherichia coli และประเมินฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับโรคในอุตสาหกรรมเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ สำหรับการพัฒนาเลคตินเป็นสารชีวภาพทางเลือกสำหรับการควบคุมโรคในระบบการเลี้ยงสัตว์น้ำอย่างยั่งยืนในอนาคต

Abstract

Marine algal lectins are promising bioactive compounds with antimicrobial potential. This study produced and characterized a recombinant legume-type lectin from Gracilaria fisheri (rLGFL) and evaluated its antibacterial activity. The LGFL gene was cloned, sequence-verified, and expressed in Escherichia coli. Western blot analysis using a mouse polyclonal antiserum confirmed rLGFL expression. Functional assays demonstrated strong hemagglutination against rabbit erythrocytes, indicating carbohydrate recognition domain (CRD) functionality. rLGFL agglutinated Vibrio parahaemolyticus (3HP), Vibrio harveyi (1114), and Aeromonas veronii while exhibiting bactericidal activity against all tested pathogens, including non-agglutinated V. parahaemolyticus (A3212), Streptococcus agalactiae, Aeromonas hydrophila, and Edwardsiella ictaluri. These findings suggest dual antibacterial mechanisms: agglutination-mediated pathogen immobilization and direct bactericidal effects. Seasonal analysis of G. fisheri from Songkhla, Thailand, revealed peak LGFL expression from January to March and July to September, identifying optimal harvesting periods. This study highlights rLGFL as a potential eco-friendly antibacterial agent with applications in aquaculture and disease management.

KEYWORDS: Gracilaria fisheri, Recombinant lectin, Bacterial agglutination, Bactericidal, Shrimp pathogens, Fish pathogens

Citation: Boonsri, B., Rudtanatip, T., Khunrare, P., Rattanarojpong, T., Withyachumnarnkul, B., & Wongprasert, K. (2025). Functional characterization of the recombinant L-type lectin from red alga Gracilaria fisheri with antibacterial potential. Algal Research, 104092.
https://doi.org/10.1016/j.algal.2025.104092

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

2. Zero hunger

SDG Goal ที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ

12. Responsible consumption production

ผู้ให้ข้อมูล: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
แหล่งทุนวิจัย: Thailand Science Research and Innovation (TSRI) (Grant no. RGNS 65-199), Mahidol University (Fundamental Fund: fiscal year 2023 by National Science Research and Innovation Fund, Grant no. FF-056/2566).
Credit ภาพ: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
Webmaster: ว่าที่ ร.อ. นเรศ จันทรังสิกุล

Highlight

การปรับโครงสร้างสารสกัดซัลเฟต กาแลคแตนจากสาหร่ายผมนางมีผลเพิ่มฤทธิ์ต้านแบคทีเรียก่อโรคในกุ้งชนิดVibrio parahaemolyticus และ Vibrio harveyi

ที่มาและความสำคัญ

อุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงกุ้งได้รับผลกระทบผลผลิตต่ำจากการติดเชื้อแบคทีเรียก่อโรคVibrio parahaemolyticus และ Vibrio harveyi  งานวิจัยก่อนหน้าพบสารซัลเฟตโพลิแซคคาไรด์ธรรมชาติที่สกัดจากสาหร่ายผมนางมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียทั้ง 2 ชนิดนี้ได้ ฤทธิ์ทางชีวภาพของสารกลุ่มโพลิแซคคาไรด์มีความสัมพันธ์กับน้ำหนักโมเลกุลและโครงสร้างทางเคมี การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับโครงสร้างสารซัลเฟตกาแลคแตนสกัดธรรมชาติจากสาหร่ายผมนางโดยการย่อยให้มีขนาดเล็กลง ศึกษาโครงสร้างและทดสอบการเพิ่มศักยภาพในการยับยั้งการเจริญและฆ่าแบคทีเรียของสารที่ได้จากการปรับโครงสร้างเปรียบเทียบกับสารสกัดธรรมชาติ เพื่อการใช้ประโยชน์สูงสุดจากการใช้สารสกัดจากสาหร่ายผมนางผสมเป็นสูตรอาหารกุ้งต่อไป

Abstract

Various seaweed sulfated polysaccharides have been explored for antimicrobial application. This study aimed to evaluate the antibacterial activity of the native Gracilaria fisheri sulfated galactans (NSG) and depolymerized fractions against the marine pathogenic bacteria Vibrioparahaemolyticus and Vibrio harveyi. NSG was hydrolyzed in different concentrations of H₂O₂ to generate sulfated galactans degraded fractions (SGF). The molecular weight, structural characteristics, and physicochemical parameters of both NSG and SGF were determined. The results revealed that the high molecular weight NSG (228.33 kDa) was significantly degraded to SGFs of 115.76, 3.79, and 3.19 kDa by hydrolysis with 0.4, 2, and 10% H2O2, respectively. The Fourier transformed spectroscopy (FTIR) and 1H- and 13C-Nuclear magnetic resonance (NMR) analyses demonstrated that the polysaccharide chain structure of SGFs was not affected by H₂O₂ degradation, but alterations were detected at the peak positions of some functional groups. In vitro study showed that SGFs significantly exerted a stronger antibacterial activity against V. parahaemolyticus and V.harveyi than NSG, which might be due to the low molecular weight and higher sulfation properties of SGF. SGF disrupted the bacterial cell membrane, resulting in leakage of intracellular biological components, and subsequently, cell death. Taken together, this study provides a basis for the exploitation and utilization of low-molecular-weight sulfated galactans from G. fisheri to prevent and control the shrimp pathogens.

KEYWORDS: Low-molecular-weight sulfated galactans, Gracilaria fisheri, Hydrogen peroxide, Antibacterial activity, V. parahaemolyticus, V. harveyi

Citation: Kamble MT, Rudtanatip T, Soowannayan C, Nambunruang B, Medhe SV, Wongprasert K. Depolymerized Fractions of Sulfated Galactans Extracted from Gracilaria fisheri and Their Antibacterial Activity against Vibrio parahaemolyticus and Vibrio harveyi. Marine Drugs. 2022; 20(8):469. https://doi.org/10.3390/md20080469

RELATED SDGs:

2. ZERO HUNGER

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Manoj Tukaram Kamble, Boottoh Nambunruang
แหล่งทุนวิจัย: Mahidol University (Fundamental Fund: Basic Research Fund: fiscal year 2022, Grant no. BRF1-054/2565 and the Postdoctoral Research Sponsorship, Project No. MU-PD_2020_3), and the CIF and CNI Grant, Faculty of Science, Mahidol University
Credit ภาพ: รองศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ