สารสกัดจากสาหร่ายลิ้นมังกร Halymenia durvillei ออกฤทธิ์ต้านโรคอ้วนโดยมีเป้าหมายในการสลายไขมันผ่านยีน hosl-1 ในหนอนทดลอง Caenorhabditis elegans ที่ถูกกระตุ้นด้วยกลูโคส

Highlight

สารสกัดจากสาหร่ายลิ้นมังกร Halymenia durvillei มีฤทธิ์ต้านโรคอ้วนนหนอนทดลอง C. elegans โดยลดการสะสมไขมัน ระดับไตรกลีเซอไรด์ และอนุมูลอิสระภายในเซลล์ พร้อมทั้งเพิ่มอายุขัยเฉลี่ยของหนอน และกระตุ้นยีนที่ใช้ในการสลายไขมัน (atgl-1, hosl-1) ผลการศึกษาชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของสารสกัดนี้ในการพัฒนาเป็นอาหารสุขภาพสำหรับป้องกันโรคอ้วนได้

ที่มาและความสำคัญ

ปัจจุบันโรคอ้วนเป็นปัญหาด้านสุขภาพที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกและเกี่ยวข้องกับโรคเรื้อรังหลายชนิด การค้นหาสารออกฤทธิ์จากธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยจึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ สาหร่ายลิ้นมังกร Halymenia durvillei เป็นสาหร่ายทะเลที่อุดมไปด้วยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ แต่ยังมีข้อมูลการศึกษาเกี่ยวกับฤทธิ์ต้านโรคอ้วนจำกัด งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาศักยภาพของสารสกัดจาก H. durvillei ในการลดไขมันในสัตว์ทดลองต้นแบบหนอน C. elegans ที่เลียนแบบภาวะอ้วนจากการกระตุ้นด้วยกลูโคส

Abstract

The antiobesity effect of extracts from the marine algae, Halymenia durvillei (HD), was investigated in a glucose-induced Caenorhabditis elegans model of obesity. Total fat accumulation, triglyceride levels, lifespan, intracellular ROS levels, and the potential mechanism of action of H. durvillei extracts were examined. The present study demonstrated that the ethanol fraction of H. durvillei (HDET) and ethyl acetate fraction of H. durvillei (HDEA) extracts led to a significant reduction in fat accumulation, triglyceride levels, the GFP-labeled dhs-3, a marker for lipid droplets, and the intracellular ROS levels. H. durvillei extracts significantly extended the lifespan of glucose-induced worms. In addition, the mRNA expression of lipolysis-related genes, atgl-1 and hosl-1, showed significant upregulation following treatment with H. durvillei extracts. This finding was supported by RNA interference (RNAi) of atgl-1 and hosl-1, which resulted in disrupting the effect of the H. durvillei extracts on lowering fat accumulation. Furthermore, transcriptomic analysis revealed diverse metabolic activities in glucose-induced worms treated with HDEA, affecting fatty acid metabolism. The results suggested that these extracts provide an antiobesity effect mediated through the lipolysis genes, atgl-1 and hosl-1. H. durvillei-derived extracts may offer valuable insights as functional food ingredients for use in the prevention of obesity.

KEYWORDS: antiobesity, ATGL‐1, Caenorhabditis elegans, fat accumulation, Halymenia durvillei, HOSL‐1

Citation: Chumphoochai K, Promtang S, Chalorak P, Manohong P, Niamnont N, Tamtin M, Sobhon P, Tuck S, Meemon K. (2025). Halymenia durvillei Extracts Exert Antiobesity Effects by Targeting hosl‐1‐Mediated Lipolysis in a Glucose‐Induced Caenorhabditis elegans Model. eFood, 6, e70065. https://doi.org/10.1002/efd2.70065

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Kawita Chumphoochai
แหล่งทุนวิจัย: Royal Golden Jubilee Ph.D. scholarship, Mahidol University
ภาพถ่าย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล

ฤทธิ์ของสารสกัดด้วยเฮกเซนของสาหร่ายลิ้นมังกรในการกระตุ้นการตายของเซลล์มะเร็งสมองชนิดกลัยโอบลาสโตมา ทั้งแบบ apoptosis และ autophagy: การศึกษาในหลอดทดลองและทางคอมพิวเตอร์

Highlight

สารสกัดสาหร่ายลิ้นมังกรมีศักยภาพในการชะลอการเจริญของเซลล์มะเร็งสมองชนิดกลัยโอบลาสโตมา (A172) และกระตุ้นกระบวนการตายของเซลล์แบบ apoptosis รวมถึงยังสามารถเพิ่มอนุมูลอิสระและกระตุ้นกระบวนการตายแบบ autophagy ผลการศึกษาเพิ่มเติมยังพบว่า กรดไขมันปาลมิติก ซึ่งองค์ประกอบหลักในสารสกัด สามารถทำปฏิกิริยาโดยจับกับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการตายของเซลล์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสารสกัดสาหร่ายลิ้นมังกร อาจเป็นทางเลือกในการรักษา GBM โดยกระตุ้นกระบวนการตายของเซลล์ทั้งแบบ apoptosis และ autophagy

ที่มาและความสำคัญ

กลัยโอบลาสโตมา เป็นมะเร็งสมองชนิดรุนแรงที่พบมากในผู้ใหญ่และมีอัตราการเสียชีวิตสูง ซึ่งเป็นผลจากการดื้อยาจากการรักษาทางเคมีบำบัด โดยสารสกัดจากธรรมชาติรวมถึงจากสาหร่ายทะเลมีฤทธิ์หลากหลายรวมถึงฤทธิ์การต้านเซลล์มะเร็ง จึงนำมาสู่งานวิจัยครั้งนี้เพื่อศึกษาการออกฤทธิ์ของสารสกัดจากสาหร่ายลิ้นมังกรในการลดการแบ่งเซลล์และกระตุ้นกระบวนการตายของเซลล์ ในเซลล์เซลล์มะเร็งสมองชนิดกลัยโอบลาสโตมา (A172)

Abstract

Glioblastoma (GBM) considered as aggressive brain cancer with high mortality rate in patients even after surgical resection. Resistant to chemotherapy is the major problem in GBM therapy. Discovery of novel bioactive compounds from algae is being investigated as alternative sources for potential treatment as well as prevention in glioblastoma. This study revealed the effects of marine red algae extract from hexane solvent fraction of Halymenia durvillei (HDHE) on proliferation and cell death in A172 human GBM cells. HDHE decreased proliferation and promoted cell cycle arrest at G2/M phase. HDHE induced apoptotic cell death in A172 cells through mitochondrial membrane dysfunction, the decrease of anti-apoptotic Bcl-2 protein expression, and activation of caspase 3/7. Moreover, HDHE increased intracellular reactive oxygen species (ROS) production and accumulation of LC3-II, an autophagic marker. The docked conformation of palmitic acid, a major component of HDHE, showed a high affinity binding to TP53 and Beclin-1 as cell death-related target molecules. This research conclusively demonstrated that HDHE might serve as a potent anticancer agent against glioblastoma by promoting apoptotic and autophagic cell death in A172 human GBM cells.

KEYWORDS: Halymenia durvillei, Glioblastoma, Apoptosis, Autophagy, Macroalgae

Citation: Vivithanaporn, P. ., Siangcham, T. ., Tanawoot, V. ., Settacomkul, R. ., Pranweerapaiboon, K., Meemon, K. ., Niamnont, N. ., Tamtin, M. ., Sobhon, P. ., & Sangpairoj, K. (2023). Apoptotic and Autophagic Cell Death Effects of the Hexane Extract of Tropical Marine Algae Halymenia durvillei against Human Glioblastoma Cells: In vitro and in silico Studies. Trends in Sciences, 21(2), 7157. https://doi.org/10.48048/tis.2024.7157

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
แหล่งทุนวิจัย: Agricultural Research Development Agency (Public Organization), Thailand
ภาพถ่าย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล

สารสกัดจากสาหร่ายลิ้นมังกรออกฤทธิ์ในการป้องกันเซลล์ผิวหนังและเซลล์สร้างเส้นใยจากรังสีอัลตร้าไวโอเลต

Highlight

สารสกัดจากสาหร่ายลิ้นมังกร สามารถออกฤทธิ์ป้องกันเซลล์ผิวหนังและเซลล์สร้างเส้นใยจากการทำลายด้วยรังสีอัลตร้าไวโอเลต โดยการลดอนุมูลอิสระและการแสดงออกของเอ็นไซม์ MMP1 และ MMP3 รวมถึงการกระตุ้นยีน Nrf2 เข้าสู่นิวเคลียส เพื่อกระตุ้นการสร้างยีนที่ใช้ในการต้านอนุมูลอิสระ ได้แก่ SOD, HMOX, GSTP1 และกระตุ้นการสร้างเส้นใย collagen ของเซลล์

ที่มาและความสำคัญ

สารสกัดจากสาหร่ายลิ้นมังกรมีสารสำคัญที่ออกฤทธิ์ต่างๆ มากมาย ได้แก่ ฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระ และการต้านมะเร็ง เป็นต้น การศึกษาวิจัยนี้ได้ศึกษาฤทธิ์ในการป้องกันรังสีอัลตร้าไวโอเลตของเซลล์ต่างๆ ในชั้นผิวหนัง และกลไกการออกฤทธิ์ดังกล่าว

Abstract

Halymenia durvillei is a red alga distributed along the coasts of Southeast Asian countries including Thailand. Previous studies have shown that an ethyl acetate fraction of H. durvillei (HDEA), containing major compounds including n-hexadecanoic acid, 2-butyl-5-hexyloctahydro-1H-indene, 3-(hydroxyacetyl) indole and indole-3-carboxylic acid, possesses high antioxidant and anti-lung cancer activities. The present study demonstrated that HDEA could protect mouse skin fibroblasts (L929) and human immortalized keratinocytes (HaCaT) against photoaging due to ultraviolet A and B (UVA and UVB) by reducing intracellular reactive oxygen species (ROS) and expressions of matrix metalloproteinases (MMP1 and MMP3), as well as increasing Nrf2 nuclear translocation, upregulations of mRNA transcripts of antioxidant enzymes, including superoxide dismutase (SOD), heme oxygenase (HMOX) and glutathione S-transferase pi1 (GSTP1), and procollagen synthesis. The results indicate that HDEA has the potential to protect skin cells from UV irradiation through the activation of the Nrf2 pathway, which leads to decreasing intracellular ROS and MMP production, along with the restoration of skin collagen.

KEYWORDS: Halymenia durvillei, photoaging; ultraviolet A (UVA), ultraviolet B (UVB), antioxidant, NF-E2-related factor 2 (Nrf2), matrix metalloproteinases (MMPs), procollagen

Citation: Kraokaew P, Manohong P, Prasertsuksri P, Jattujan P, Niamnont N, Tamtin M, Sobhon P, Meemon K. Ethyl Acetate Extract of Marine Algae, Halymenia durvillei, Provides Photoprotection against UV-Exposure in L929 and HaCaT Cells. Marine Drugs. 2022; 20(11):707. https://doi.org/10.3390/md20110707

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Pichnaree Kraokaew
แหล่งทุนวิจัย: Science Achievement Scholarship of Thailand, SAST (P.K.) and the Agricultural Research Development Agency (Public Organization) Thailand (K.M.)
Credit ภาพ: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล

สารสกัด Hexadecanoic acid จากสาหร่ายลิ้นมังกรสามารถกระตุ้นการตายของเซลล์มะเร็งเต้านมผ่านทาง ER stress

Highlight: สารสกัด hexadecanoic acid จากสาหร่ายลิ้นมังกร สามารถเพิ่มการตายของเซลล์มะเร็งเต้านม MDA-MB-231 ทั้งในรูปแบบ apoptosis และ autophagy และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเยื้อหุ้มไมโตคอนเดรีย การทำลาย DNA และ ER stress

ที่มาและความสำคัญ

สาหร่ายลิ้นมังกรมีสารออกฤทธิ์ทางธรรมชาติมากมายที่เป็นประโยชน์ทางการแพทย์ เช่น carotenoids, flavonoids, sulfated polysaccharides, terpenoids และ fatty acids โดยในการศึกษานี้มีความสนใจในการใช้สารสกัดจากสาหร่ายลิ้นมังกรในการต้านโรคมะเร็งเต้านมชนิด triple-negative ซึ่งดื้อต่อการรักษาโดยใช้ฮอร์โมนหรือแอนติบอดี และศึกษากลไกในการต้านโรคมะเร็งเต้านมชนิดดังกล่าว

Abstract

Objective

To investigate the effect of the hexane solvent fraction of Halymenia durvillei (HDHE) on triple-negative breast cancer.

Methods

The phytochemical profile of HDHE was investigated by GC-MS. The cytotoxicity of HDHE against MDA-MB-231 cells was determined. The apoptotic and autophagic effects of HDHE were analyzed. The expression of molecular markers controlling apoptosis, autophagy, DNA damage, and endoplasmic reticulum (ER) stress was determined.

Results

HDHE contains a mixture of fatty acids, mainly hexadecanoic acid. HDHE at a cytotoxic concentration induced apoptotic death of MDA-MB-231 cells through mitochondrial membrane dysfunction, and induction of apoptosis markers, and increased the expression of proteins related to DNA damage response. HDHE also induced the expression of LC-3, a marker of autophagic cell death at a cytotoxic concentration. Moreover, HDHE modulated the expression of ER stress genes.

Conclusions

The hexadecanoic acid-enriched extract of Halymenia durvillei promotes apoptosis and autophagy of human triple-negative breast cancer cells. This extract may be further explored as an anticancer agent for triple-negative breast cancer.

KEYWORDS: Apoptosis, Autophagy, Endoplasmic reticulum stress, Halymenia durvillei, Hexadecanoic acid, Red algae, Triple-negative breast cancer

Citation: Sangpairoj K, Settacomkul R, Siangcham T, Meemon K, Niamnont N, Sornkaew N, Tamtin M, Sobhon P, Vivithanaporn P*. Hexadecanoic acid-enriched extract of Halymenia durvillei induces apoptotic and autophagic death of human triple-negative breast cancer cells by upregulating ER stress. Asian Pac J Trop Biomed 2022; 12(3):132-140. DOI: 10.4103/2221-1691.338922

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
Credit ภาพ: Dr. Kant Sangpairoj

การวิเคราะห์ความเป็นพิษและคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดลิ้นมังกร

Highlight: สารสกัดสาหร่ายลิ้นมังกรที่สกัดจาก ethanol, butanol และ aqueous มีความเป็นพิษต่อเซลล์ต่ำ ขณะที่สารสกัดที่สกัดด้วย ethyl acetate และ hexane มีความเป็นพิษต่อเซลล์ได้เมื่อใช้ที่ความเข้มข้นสูง อย่างไรก็ตามสารสกัดที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระได้สูงเป็นสารสกัดที่สกัดจาก ethanol, hexane, ethyl acetate และ butanol จึงสรุปได้ว่าสารสกัดที่สกัดด้วย ethanol, butanol และ aqueous มีความปลอดภัยในการนำมาใช้ประโยชน์ ขณะที่สารที่สกัดโดยใช้ ethyl acetate และ hexane ควรใช้ในปริมาณที่ต่ำกว่า 100 μg/mL ในเซลล์ทดลอง

ที่มาและความสำคัญ

สาหร่ายลิ้นมังกรมีสารออกฤทธิ์ทางธรรมชาติมากมายที่เป็นประโยชน์ทางการแพทย์ และถูกนำมาใช้อย่างเพิ่มขึ้นในด้านการรักษาโรค สารเสริมอาหารเพื่อสุขภาพ และผลิตภัณฑ์ความงาม อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีรายงานถึงความเป็นพิษและคุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดเหล่านี้ ดังนั้นในการศึกษานี้จึงได้ศึกษาความเป็นพิษและการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดจากสาหร่ายลิ้นมังกรขึ้น

Abstract

Halymenia durvillei (HD), a marine red alga, is believed to have potentials for pharmacological, nutritional and cosmetic applications. However, such potentials are acceptable only when their extracts are devoid of any adverse effects on human health. No previous research has been conducted the toxicity and anti-oxidation capacity of HD. Thus, the aim of this work was to investigate toxicity and anti-oxidation activities of HD extracts. In this study, the toxicity and anti-oxidation capacity of 5 fractions of HD solvent extracts, i.e., ethanol (HDET), hexane (HDHE), ethyl acetate (HDEA), butanol (HDBU), and aqueous (HDAQ) were evaluated. The cytotoxicity was evaluated by MTT and LDH assays on 4 cell types, i.e., fibroblast, macrophage, hepatocyte and keratinocyte. The genotoxicity was evaluated by comet assay and micronucleus test using TK6 lymphoblastoid cell line. The anti-oxidation capacity was investigated by DPPH and ABTS assays. The toxicity studies showed that HDET, HDBU, HDAQ had very low to no toxicity as indicated by cytotoxicity and genotoxicity tests while HDEA, HDHE have some toxicity at high concentrations. HDAQ showed low antioxidant activity while HDET, HDEA, HDHE and HDBU possess relatively high antioxidant activity. Overall, our results indicated that HDET and HDAQ could be consumed as they are not toxic and HDHE, HDEA, and HDBU could be safely consumed at doses lower than 100 μg/mL. Further investigation using in vivo assays are needed to ensure the safety of HD extracts for animal and human consumptions.

KEYWORDS: Halymenia durvillei, Cytotoxicity, Genotoxicity, Antioxidant, Safety

Citation: Chaiwichien A, Samrit T, Osotprasit S, Kueakhai P, Sobhon P, Meemon K, Niamnont N, Manohong P, Pranweerapaiboon K, Tamtin M, Changklungmoa N*. Evaluation of toxicity and anti-oxidation activity of the extracts from Halymenia durvillei. Trends Sci. 2022; 19(6): 3032. https://doi.org/10.48048/tis.2022.3032

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
แหล่งทุนวิจัย: Agricultural Research Development Agency (Public Organization)
Credit ภาพ: Dr. Narin Changklungmoa

การสกัดแยกสาร 3-(Hydroxyacetyl) indole และ Indole-3-carboxylic acid จากสาหร่ายสีแดง Halymenia durvillei และผลการออกฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งปอดและต้านความแก่

Highlight: สารสกัด 3-(hydroxyacetyl)indole และ indole-3-carboxylic acid จากสาหร่ายลิ้นมังกร สามารถออกฤทธิ์ฆ่าเซลล์มะเร็งปอด ที่ร้อยละ 12.97 และ 25.81 ตามลำดับ และสามารถยืดอายุเฉลี่ยของหนอนทดลอง C. elegans ได้เพิ่มขึ้นที่ร้อยละ 12.62 และ 11.04 ตามลำดับ

ที่มาและความสำคัญ
สาหร่ายทะเลมีประโยชน์มากมายทั้งในการต้านอนุมูลอิสระ ต้านการเกิดโรคมะเร็ง และช่วยป้องกันโรคความดันโลหิตสูง และโรคเบาหวาน เป็นต้น การศึกษาวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นศึกษาประโยชน์ของสาหร่ายลิ้นมังกร Halymenia durvillei ซึ่งเป็นสาหร่ายสีแดงที่พบได้มากและสามารถเพาะเลี้ยงโดยการดูแลของศูนย์วิจัยและประมงชายฝั่งของประเทศไทย โดยได้ทำการสกัดแยกสารตามคุณสมบัติการละลาย และพบสารออกฤทธิ์สำคัญคือ 3-(hydroxyacetyl)indole และ indole-3-carboxylic acid ผลการทดลองพบว่าสาร 3-(hydroxyacetyl)indole และ indole-3-carboxylic acid สามารถออกฤทธิ์ฆ่าเซลล์มะเร็งปอดที่ร้อยละ 12.97 และ 25.81 ตามลำดับ และสามารถยืดอายุเฉลี่ยของหนอนทดลอง C. elegans ได้เพิ่มขึ้นที่ร้อยละ 12.62 และ 11.04 ตามลำดับ

Abstract
This study aimed to evaluate the bioactivity and phytochemical investigation in red algae Halymenia durvillei. The polarity based solvent partition (hexane, ethyl acetate, butanol and water) of H. durvillei ethanolic crude were used for characterization. The present results of the ethyl acetate extract of red alga H. durvillei generated a 3-(hydroxyacetyl)indole (1), indole-3-carboxylic acid (2) as well as two fatty acids viz. palmitic acid (3) and α-linoleic acid (4). The viability against lung cancer cells of compounds 1 and 2 showed moderate activities against the A549 cell line with inhibition percentages of 12.97% and 25.81%, respectively. Analysis of the dose response of C. elegans anti-aging assay indicated that the survival rate of compound 1 was 12.62% while it was 11.04% for compound 2. Furthermore, H. durvillei isolation was used as an antioxidant, anti-cancer cell and anti-aging resource.

KEYWORDS: 3-(Hydroxyacetyl)indole, Halymenia durvillei, Anti-aging activity, Anti-cancer cell.

Citation: Manohong, Preeyanuch & Sornkaew, Nilubon & Meemon, Krai & Chumphoochai, Kawita & Sobhon, Prasert & Tamtin, Montakan & Sichaem, Jirapast & Mingvanish, Withawat & Srisuwannaket, Choladda & Niamnont, Nakorn. (2021). Isolation of 3-(Hydroxyacetyl)indole and Indole-3-carboxylic acid from Red Alga Halymenia durvillei: Their Anti-lung Cancer Cell and in vivo Anti-aging Activity. Asian Journal of Chemistry. 33. 775-780. 10.14233/ajchem.2021.23051. https://doi.org/10.14233/ajchem.2021.23051

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
แหล่งทุนวิจัย: Agricultural Research Development Agency (Public Organization)