بررسی فعالیت همولیتیک و خواص بیوشیمیایی ناشی از زهر زنبورApis mellifera بر روی موش‌های آزمایشگاهی نژاد NIH

نویسندگان
مهدی بابائی 1
آرام قائم پناه 2
1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، تهران، ایران
2 آزمایشگاه رفرانس سل گاوی، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
چکیده
مقدمه

زهر زنبور عسل دارای ترکیباتی است که فعالیت بیولوژیکی و بیوشیمیایی دارد. بنابراین، خالص‌سازی زهر زنبور عسل و بررسی خواص بیوشیمیایی آن می‌تواند در درک جنبه‌های درمانی آن مفید باشند. در مطالعه حاضر، تاثیرات بیوشیمیایی زهر زنبور Apis mellifera بر روی خون و کبد موش‌های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت.

مواد و روش­ها

مقدار پروتئین زهر خام Apis mellifera تعیین گردید و زهر با کروماتوگرافی سفادکس G-50 خالص سازی شد. جهت بررسی پروفایل پروتئینی زهر و فراکسیون‌ها، SDS-PAGE انجام گرفت. فعالیت همولیتیک زهر بررسی شد. آزمایشات بیوشیمیایی، در یک گروه کنترل (با رژیم غذایی معمول و بدون تزریق زهر) و سه گروه‌ آزمایشی (با تزریق دُزهای مختلف زهر) صورت گرفت.

یافته­ها

مقدار پروتئین زهر، حدود mg/ml 1/4 بدست آمد. کروماتوگرام نشان‌دهنده سه پیک بزرگ بود و ملیتین حدود 50% زهر زنبور را تشکیل می‌دهد. با انجام الکتروفورز، مشخص شد که زهر دارای ترکیباتی با وزن مولکولی 3 تا 90 کیلودالتون شامل ملیتین، فسفولیپاز، هیالورونیداز، فسفو مونواستراز اسید می‌باشد. آزمایش همولیتیک، HD50 ملیتین را در غلظت µg/ml 5/0 مشخص کرد. آزمایشات بیوشیمیایی، بر روی گروه کنترل و سه گروه‌ آزمایشی نشان داد که هر چه دُز زهر در سه گروه آزمایشی بالا می‌رود، گروه دریافت کننده بیشترین دُز زهر (mg/ml 1/0) نسبت به گروه کنترل بالاترین میزان کاهش در سطح پارامترهای سرمی را نشان می‌دهد.

نتیجه­گیری

زهر زنبور عسل، بخصوص ملیتین، فعالیت همولیتیک قابل توجهی دارد و از نظر زیستی بسیار فعال است، لذا می‌توان از آن در درمان برخی از بیماری‌ها استفاده کرد.
کلیدواژه‌ها
زهر زنبور عسل
کروماتوگرافی
فعالیت همولیتیک

عنوان مقاله English

Evaluation of hemolytic activity and biochemical properties of Apis mellifera bee venom on NIH laboratory mice

نویسندگان English

Mahdi Babaie 1
Aram Ghaempanah 2
1 Young Researchers and Elites club, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Reference Laboratory of Bovine Tuberculosis, Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran.
چکیده English

Introduction

Bee venom (BV) contains compounds that have biological and biochemical activitis. Therefore, purification of BV and investigation of its biochemical properties can be useful in understanding its therapeutic aspects. In the present study, the biochemical effects of Apis mellifera venom on the blood and liver of laboratory mice were investigated.

Materials and Methods

Protein concentration of Apis mellifera crude venom was determined. Purification of venom was performed with Sephadex G-50 chromatography. SDS-PAGE was used to determine the protein profile of BV and its fractions. The hemolytic activity of venom was investigated. Biochemical tests were performed in one control group (with a normal diet and without injection of venom) and three experimental groups (with injections of different venom doses).

Results

Crude venom protein concentration was about 4.1 mg/ml. The chromatogram showed three large peaks and melittin account for about 50% of the BV. By electrophoresis, it was found that the venom has compounds with a molecular weight of 3 to 90 kD, including melittin, phospholipase, hyaluronidase, acid phosphomonoesterase. The hemolytic test showed HD50 of melittin at a concentration of 0.5 μg/ml. Biochemical tests on the control and the three experimental groups showed that when venom dose increased in the three experimental groups; the group with the highest venom dose (0.1 mg/ml) showed the highest decrease in serum parameters compared to the control group.

Conclusion

BV, especially melittin, has a significant hemolytic activity and biologically very active, so it can be used to treat some diseases.

کلیدواژه‌ها English

Honey bee venom
chromatography
hemolytic activity
1. Son DJ, Lee JW, Lee YH, Song HS, Lee CK, Hong JT. Therapeutic application of anti-arthritis, pain-releasing, and anti-cancer effects of bee venom and its constituent compounds. Pharmacol Ther. 2007;115(2):246-70.
2. Mahmoodzadeh A, Morady A, Zarrinnahad H, Pooshang Bagheri K, Ghasemi-Dehkordi P, Mahdavi M, et al. Isolation of melittin from bee venom and evaluation of its effect on proliferation of gastric cancer cells. Tehran Univ Med J. 2013;70(12):760-67. [in Persian]
3. Ghabili K, Shoja MM, Parvizi M. Bee venom therapy: a probable etiology of aneurysm formation in aorta. Med Hypotheses. 2009;73(3):459-60.
4. Hider RC. Honeybee venom: A rich source of pharmacologically active peptides. Endeavour. 1988;12(2):60-5.
5. Babaie M, Zolfagharian H, Salmanizadeh H, Mirakabadi AZ, Alizadeh H. Isolation and partial purification of anticoagulant fractions from the venom of the Iranian snake Echis carinatus. Acta Biochim Pol. 2013;60(1):17-20.
6. Lee J, Park J, Yeom J, Han EH, Lim YH. Inhibitory effect of bee venom on blood coagulation via anti-serine protease activity. J Asia Pac Entomol. 2017;20:599-604.
7. Zarinnahad H, Mahmoodzadeh A, Pooshang Bagheri K, Mahdavi M, Shahbazzadeh D, Moradi A. Isolation of melittin from Iranian honey bee venom and investigation of its effect on proliferation of cervical cancer-hela cell line. J Shahid Sadoughi Univ Med Sci. 2013;21(2):226-37.
8. Zolfagharian H, Mohajeri M, Babaie M. Bee venom (Apis Mellifera) an effective potential alternative to gentamicin for specific bacteria strains: Bee venom an effective potential for bacteria. J pharmacopuncture. 2016;19(3):225-30.
9. Zolfagharian H, Mohajeri M, Babaie M. Honey bee venom (Apis mellifera) contains anticoagulation factors and increases the blood-clotting time. J Pharmacopuncture. 2015;18(4):7-11.
10. Rybak-Chmielewska H, Szczêsna T. HPLC study of chemical composition of honeybee (Apis mellifera L.) venom. J Apicul Sci. 2004;48(2):103-9.
11. Habermann E, Zeuner G. Comparative studies of native and synthetic melittins. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmakol. 1971;270(1):1-9.
12. Zolfagharian H, Khalilifard Borojeni S, Babaie M. Evaluation of anticancer effects induced by Apis mellifera venom on breast cancer cell line. AUMJ. 2020;9(4):357-66.
13. Malekzadeh R, Derakhshan MH, Malekzadeh Z. Gastric cancer in Iran: epidemiology and risk factors. Arch Iran Med. 2009;12(6):576-83.
14. Hoshina MM, Marin-Morales MA. Anti-genotoxicity and anti-mutagenicity of Apis mellifera venom. Mutat Res. 2014;762:43-8.
15. El-Senosi YA, Abou Zaid OAR, Elmaged ADA, Ali MAM. Biochemical study on the regenerative effect of bee venom on experimentally induced diabetes. World J Pharm Pharm Sci. 2018;(10):209-25.
16. Hanafi MY, Zaher ELM, El adely SEM, Sakr A, ghobashi AHM, Hemly MH, kazem AH, Kamel MA. The therapeutic effects of bee venom on some metabolic and antioxidant parameters associated with HFD induced non alcoholic fatty liver in rats. Exp Therap Med. 2018;15:5091-9.
17. Babaie M, Zolfagharian H, Zolfaghari M, Jamili S. Biochemical, hematological effects and complications of Pseudosynanceia Melanostigma Envenoming. J Pharmacopuncture. 2019;22(3):140-6.
18. Babaie M, Ghaem panah A, Mehrabi Z, Mollaei A. Partial purification and characterization of antimicrobial effects from snake (Echis carinatus), scorpion (Mesosobuthus epues) and bee (Apis mellifera) venoms. Iran J Med Microbiol. 2020;14(5):460-77.
19. Mahmoodzadeh A, Morady A, Zarrinnahad H, Pooshang Bagheri K, Ghasemi-Dehkordi P, Mahdavi M, et al. Isolating melittin from bee venom and evaluating its effect on proliferation of gastric cancer cells. Basic Clin Cancer Res. 2013;5(4):26-2.
20. Kang SS, Pak SC, Choi SH. The effect of whole bee venom on arthritis. Am J Clin Med. 2002;30,73-80.
21. Rybak-Chmielewska H, Szczêsna T. HPLC study of chemical composition of honeybee (Apis mellifera L.) venom. J Apicul Sci. 2004;48(2):103-9.
22. Raghuraman H, Chattopadhyay A. Interaction of melittin with membrane cholesterol: a fluorescence approach. Biophys J. 2004;87(4):2419-32.
23. Uawonggul N, Thammasirira KS, Chaveerach A, Chuachan C, Daduang S. Plant extract activities against the fibroblast cell lysis by honey bee venom. J Med Plants Res. 2011;5(10):1978-86.
24. Son DJ, Lee JW, Lee YH, Song HS, Lee CK, Hong JT. Therapeutic application of anti-arthritis, pain releasing, and anti-cancer effects of bee venom and its constituent compounds. Pharmacol Ther. 2007;115:246-70.