1. Научно-клинический центр физико-химической медицины имени академика Ю.М. Лопухина, Москва, Россия; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия 2. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия 3. Научно-клинический центр физико-химической медицины имени академика Ю.М. Лопухина, Москва, Россия 4. Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь 5. Научно-клинический центр физико-химической медицины имени академика Ю.М. Лопухина, Москва, Россия; Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева, Санкт-Петербург, Россия
Фукоидан — анионный полисахарид из бурых водорослей, проявляющий антикоагулянтную, антиокислительную, противовоспалительную, противоопухолевую и противовирусную активность способен образовывать полиэлектролитные комплексы с различными белками, включая терапевтически важный лактоферрин. Целью данного исследования было изучение физико-химических и функциональных особенностей комплекса фукоидана и лактоферрина, образующегося при смешивании их растворов при физиологических значениях pH. Комплекс, регистрируемый с помощью атомно-силовой микроскопии, имел отрицательный заряд и гидродинамический диаметр 382 нм. Взаимодействие с лактоферрином приводило к изменениям в области ИК-спектра фукоидана в полосе поглощения в диапазоне 1220–1260 см–1, соответствующем колебаниям сульфатной группы, увеличивало суммарную антиокислительную активность биополимеров в реакции Фентона и снижало антикоагулянтную активность фукоидана, оцениваемую по данным определения активированного частичного тромбопластинового времени. Фукоидан снижал активность люциферазы в модельной системе люциферин-люцифераза, а образование комплекса с лактоферрином ослабляло ингибирующую способность фукоидана. Полученные результаты свидетельствуют о возможности направленно влиять на функциональную активность биополимеров при включении их в комплекс и о перспективности использования фукоидана и лактоферрина в виде комплекса при разработке новых препаратов и средств доставки лекарств.
Мосиевич Д.В., Балабушевич Н.Г., Мишин П.И., Ле-Дейген И.М., Филатова Л.Ю., Панасенко О.М., Мурина М.А., Вахрушева Т.В., Баринов Н.А., Побегуц О.В., Галямина М.А., Горудко И.В., Григорьева Д.В., Пашкевич К.Ф., Соколов А.В., Михальчик Е.В. (2025) Функциональные особенности комплексов лактоферрина и фукоидана в модельных системах in vitro. Биомедицинская химия, 71(5), 333-341.
Мосиевич Д.В. и др. Функциональные особенности комплексов лактоферрина и фукоидана в модельных системах in vitro // Биомедицинская химия. - 2025. - Т. 71. -N 5. - С. 333-341.
Мосиевич Д.В. и др., "Функциональные особенности комплексов лактоферрина и фукоидана в модельных системах in vitro." Биомедицинская химия 71.5 (2025): 333-341.
Мосиевич, Д. В., Балабушевич, Н. Г., Мишин, П. И., Ле-Дейген, И. М., Филатова, Л. Ю., Панасенко, О. М., Мурина, М. А., Вахрушева, Т. В., Баринов, Н. А., Побегуц, О. В., Галямина, М. А., Горудко, И. В., Григорьева, Д. В., Пашкевич, К. Ф., Соколов, А. В., Михальчик, Е. В. (2025). Функциональные особенности комплексов лактоферрина и фукоидана в модельных системах in vitro. Биомедицинская химия, 71(5), 333-341.
Список литературы
Tolstoguzov V. (2002) Thermodynamic aspects of biopolymer functionality in biological systems, foods, and beverages. Crit. Rev. Biotechnol., 22(2), 89–174. CrossRef Scholar google search
Gruškienė R., Galinskaitė A., Kavleiskaja T., Vepštaitė-Monstavičė I., Servienė E., Sereikaitė J. (2024) Application of fucoidan for the encapsulation of yeast K2 toxin. Carbohydrate Polymer Technologies Applications, 7, 100521. CrossRef Scholar google search
Balabushevich N.G., Maltseva L.N., Filatova L.Y., Mosievich D.V., Mishin P.I., Bogomiakova M.E., Lebedeva O.S., Murina M.A., Klinov D.V., Obraztsova E.A., Kharaeva Z.F., Firova R.K., Grigorieva D.V., Gorudko I.V., Panasenko O.M., Mikhalchik E.V. (2024) Influence of natural polysaccharides on the morphology and properties of hybrid vaterite microcrystals. Heliyon, 10(13), e33801. CrossRef Scholar google search
Zayed A., Al-Saedi D.A., Mensah E.O., Kanwugu O.N., Adadi P., Ulber R. (2023) Fucoidan's molecular targets: a comprehensive review of its unique and multiple targets accounting for promising bioactivities supported by in silico studies. Marine Drugs, 22(1), 29. CrossRef Scholar google search
Burova T.V., Grinberg N.V., Dubovik A.S., Plashina I.G., Usov A.I., Grinberg V.Y. (2022) β-Lactoglobulin-fucoidan nanocomplexes: energetics of formation, stability, and oligomeric structure of the bound protein. Food Hydrocolloids, 129, 107666. CrossRef Scholar google search
Haggag Y.A., Abd Elrahman A.A., Ulber R., Zayed A. (2023) Fucoidan in pharmaceutical formulations: a comprehensive review for smart drug delivery systems. Marine Drugs, 21(2), 112. CrossRef Scholar google search
Mensah E.O., Kanwugu O.N., Panda P.K., Parise Adadi P. (2023) Marine fucoidans: structural, extraction, biological activities and their applications in the food industry. Food Hydrocolloids, 142, 108784. CrossRef Scholar google search
Имбс Т.И., Ермакова С.П. (2021) Являются ли фукоиданы бурых водорослей антиоксидантами? Биология моря, 47(3), 147–152. CrossRef Scholar google search
Ermilov F., Zhurishkina E., Vlasova E., Skorik Y., Kulminsaya A., Lapina I. (2025) Effect of polyphenolic impurities on antibacterial and antioxidant activities of fucoidans from Barents Sea Fucus vesiculosus. J. Appl. Phycol., 37(4), 2869–2883. CrossRef Scholar google search
Liu N., Feng G., Zhang X., Hu Q., Sun S., Sun J., Sun Y., Wang R., Zhang Y., Wang P., Li Y. (2021) The functional role of lactoferrin in intestine mucosal immune system and inflammatory bowel disease. Front. Nutr., 8, 759507. CrossRef Scholar google search
Xi X., Wei Z., Xu Y., Xue C. (2023) Clove essential oil Pickering emulsions stabilized with lactoferrin/fucoidan complexes: stability and rheological properties. Polymers, 15(8), 1820. CrossRef Scholar google search
Meng Q., Jiang H., Tu J., He Y., Zhou Z., Wang R., Jin W., Han J., Liu W. (2024) Effect of pH, protein/polysaccharide ratio and preparation method on the stability of lactoferrinpolysaccharide complexes. Food Chem., 456, 140056. CrossRef Scholar google search
Klinov D., Dwir B., Kapon E., Borovok N., Molotsky T., Kotlyar A. (2007) High-resolution atomic force microscopy of duplex and triplex DNA molecules. Nanotechnology, 18(22), 225102. CrossRef Scholar google search
Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C. (1999) Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic. Biol. Med., 26(9–10), 1231–1237. CrossRef Scholar google search
Smirnoff N., Cumbes Q.J. (1989) Hydroxyl radical scavenging activity of compatible solutes. Phytochemistry, 28(4), 1057–1060. CrossRef Scholar google search
Miyamoto A., Nakano S., Nagai K., Kishikawa N., Ohyama K., Aoyama T., Matsumoto Y., Kuroda N. (2017) Development of an evaluation method for hydroxyl radical scavenging activities using sequential injection analysis with chemiluminescence detection. Anal. Sci., 33(6), 697–701. CrossRef Scholar google search
Nagy I., Floyd R.A. (1984) Hydroxyl free radical reactions with amino acids and proteins studied by electron spin resonance spectroscopy and spin-trapping. Biochim. Biophys. Acta, 790(3), 238–250. CrossRef Scholar google search
Kordjazi M., Etemadian Y., Shabanpour B., Pourashouri P. (2019) Chemical composition antioxidant and antimicrobial activities of fucoidan extracted from two species of brown seaweeds (Sargassum ilicifolium and S. angustifolium) around Qeshm Island. Iranian Journal of Fisheries Sciences, 18(3), 457–475. CrossRef Scholar google search
Tissot B., Gonnet F., Iborra A., Berthou C., Thielens N., Arlaud G.J., Daniel R. (2005) Mass spectrometry analysis of the oligomeric C1q protein reveals the B chain as the target of trypsin cleavage and interaction with fucoidan. Biochemistry, 44(7), 2602–2609. CrossRef Scholar google search
Mavlonov G., Lee J., Shin L., Yi T., Abdurakhmonov I. (2011) Low molecular fucoidan and its macromolecular complex with bee venom melittin. Adv. Biosci. Biotechnol., 2(4), 298–303. CrossRef Scholar google search
Ломакина Г.Ю., Безруких А.Е., Угарова Н.Н. (2012) Влияние желатины на свойства люциферазы светляков Luciola mingrelica. Вестник МГУ. Сер. 2 Химия, 53(1), 12–17. CrossRef Scholar google search
Leach F.R. (2008) A view on the active site of firefly luciferase. Nat. Prod. Commun., 3(9), 1437–1448. CrossRef Scholar google search
Tissot B., Montdargent B., Chevolot L., Varenne A., Descroix S., Gareil P., Daniel R. (2003) Interaction of fucoidan with the proteins of the complement classical pathway. Biochim. Biophys. Acta, 1651(1–2), 5–16. CrossRef Scholar google search
Ушакова Н.А., Морозевич Г.Е., Устюжанина Н.Е., Билан М.И., Усов А.И., Нифантьев Н.Э., Преображенская М.Е. (2008) Антикоагулянтная активность фукоиданов из бурых водорослей. Биомедицинская химия, 54(5), 597–606. Scholar google search
Wang J., Hu S., Nie S., Yu Q., Xie M. (2016) Reviews on mechanisms of in vitro antioxidant activity of polysaccharides. Oxid. Med. Cell. Longev., 2016, 5692852. CrossRef Scholar google search
Zheng L., Zhao M., Xiao C., Zhao Q., Su G. (2016) Practical problems when using ABTS assay to assess the radical-scavenging activity of peptides: importance of controlling reaction pH and time. Food Chem., 192, 288–294. CrossRef Scholar google search
Ogasawara Y., Imase M., Oda H., Wakabayashi H., Ishii K. (2014) Lactoferrin directly scavenges hydroxyl radicals and undergoes oxidative self-degradation: a possible role in protection against oxidative DNA damage. Int. J. Mol. Sci., 15(1), 1003–1013. CrossRef Scholar google search
Renaldi K., Simadibrata M., Syam A.F., Rani A.A., Krisnuhoni E. (2011) Influence of fucoidan in mucus thickness of gastric mucosa in patients with chronic gastritis. The Indonesian Journal of Gastroenterology, Hepatology, and Digestive Endoscopy, 12(2), 79–84. CrossRef Scholar google search
