Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)

Permanent URI for this collection

https://hdl.handle.net/10889/74

Browse

Now showing 1 - 20 of 460

Open Access
Effect of L9Mc lumican-derived peptide on the production and content of exosomes secreted by melanoma cells – Hyaluronan synthases and hyaluronidases in breast cancer
Γλαρού, Μερόπη; Glarou, Meropi
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Skin cancer is one of the most common malignancies in humans. Melanoma is a type of skin cancer, where melanocytes grow out of control. It has been proposed that lumican, which is a member of small leucine rich proteoglycans and components of ECM, is implicated in melanoma. More precisely, Lumican is present in the dermis and in the peritumoral stroma of malignant melanoma and can inhibit melanoma progression in vivo and in vitro. Previous study has revealed an identified short lumican-derived peptide, the L9M (SSLVELDLSYNKLKNIP), a 10 aa peptide from lumcorin central part (underlined) that strongly displays anti-proliferative and anti-migratory effects and it is suggested for perspective therapeutic applications. The next step in that research was the use of the L9M in cyclic form. A scrambled L9M peptide (SCR- SLELDLNKYK), sharing the same residues with L9M but in a different sequence had no effect on the spontaneous migration of both cell types. Extracellular vesicles EVs, though to be waste carriers, now they are considered to act as signaling molecules, exchanging components between cells, in many biological processes and pathologies. More specifically exosomes, a subtype of EVs, promote progression of melanoma by enabling cells to escape immune regulation, by enhancing angiogenesis, extracellular remodeling and supporting pre-metastatic niche formation. Consequently, the aim of this part of the study was to characterize exosomes secreted by B16F1 murine melanoma cell lines and investigate the effects of L9Mc peptide on the production and content of exosomes released by B16F1 melanoma cell lines. A preliminary comparison between two murine melanoma cell lines, less metastatic B16F1 and B16F10, which is a more aggressive variant took place in order to fulfill the last step of this study, to examine the effects of more metastatic B16F10 exosomes on B16F1 proliferation, migration and invasion assays. Breast cancer is a type of cancer with many cases and increased mortality rates. It affects mainly women and it is rare in men. Statins is a family of drugs with main role to lower cholesterol and they are considered to be potential anticancer agents. As statins inhibit cholesterol biosynthesis, it is expected to affect structural organization of the cell membrane and influence all components of the cell membrane. Such components are hyaluronan synthases (HASs), enzymes that synthesize hyaluronan and hyaluronidases (HYALs), hyaluronic acid degradation enzymes. Hyaluronan (HA) is a key component of extracellular matrix (ECM), which contributes to many biological processes and mainly the growth and migration of cancerous tumors. HA synthases HAS1, HAS2, HAS3 are transmembrane enzymes, while hyaluronidases HYAL-2 and PH-20 are GPI-anchored enzymes, located in the plasma membrane, indicating their association with statins. Therefore, it was essential to investigate the effect of statins on the expression of these enzymes on breast cancer cell lines MCF-7 and MDA-MB-231. The effect on statins was also examined on the expression of HYAL-1 and HYAL-3, which are involved in cancer development on the same breast cancer cell lines. Finally, Epithelial to mesenchymal transition (EMT) is a biological event, closely related to increased invasiveness and metastatic potential of cancer cells. EMT markers’ expression, such as E-Cadherin and Vimentin were examined, as changes in the phenotype of breast cancer cells were observed after the simvastatin treatment.
Open Access
Eπίδραση της επαγόμενης απο Wnt-1 πρωτεΪνης-1 (Wisp-1) στην έκφραση συστατικών του εξωκυττάριου χώρου σε ινοβλάστες αρθρικού υμένα, ρινικού πολύποδα και πτερυγιού οφθαλμού ανθρώπου
Ευσταθίου, Βασίλειος; Αλετράς, Αλέξιος; Βύνιος, Δημήτριος; Σκανδάλης, Σπυρίδων; Eustathiou, Vasileios
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
H ρινική πολυποδίαση και το πτερύγιο οφθαλμού είναι φλεγμονώδεις νόσοι του ρινικού βλεννογόνου και της οφθαλμικής επιφανείας, αντίστοιχα, οι οποίες χαρακτηρίζονται από διήθηση φλεγμονωδών κυττάρων, υπερπλασία του επιθηλίου και των ινοβλαστών του στρώματος, ανάπλαση ιστού και μη φυσιολογική συσσώρευση εξωκυττάριου υλικού. Αυξημένη έκφραση IL-6, κολλαγόνου τύπου-I και TIMP-1 έχει διαπιστωθεί σε ιστούς ρινικού πολύποδα και πτερυγίου σε σύγκριση με το φυσιολογικό ρινικό βλεννογόνο και επιπεφυκότα, αντίστοιχα. Η Wisp-1 (γνωστή και σαν CCN4), μια πρωτεΐνη που επάγεται από το Wnt-σηματοδοτικό μονοπάτι, είναι μέλος της οικογένειας πρωτεϊνών CCN, στην οποία ανήκουν, η πρωτεΐνη πλούσια σε κυστεΐνη-61 (Cyr61/CCN1), ο αυξητικός παράγοντας συνδετικού ιστού (CTGF/CCN2), η πρωτεΐνη που υπερεκφράζεται στο νεφροβλάστωμα (NOV/CCN3) και οι πρωτεΐνες Wisp-1/CCN4, Wisp-2/CCN5, και Wisp-3/CCN6. Αυτή η οικογένεια γονιδίων κωδικεύει εκκρινόμενες πρωτεΐνες οι οποίες αλληλεπιδρούν με συστατικά του εξωκυττάριου χώρου και παίζουν σημαντικό ρόλο στη μετανάστευση, τη προσκόλληση, το πολλαπλασιασμό, την απόπτωση, την επιβίωση, τη φλεγμονή και την επούλωση τραυμάτων. H Wisp-1 υπερεκφράζεται σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις που χαρακτηρίζονται από ίνωση, όπως η ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση, και επάγει την έκφραση συστατικών του εξωκυττάριου χώρου, όπως κολλαγόνου και ινονεκτίνης, σε πνευμονικούς ινοβλάστες. Έχει αναφερθεί ότι η Wisp-1 υπερεκφράζεται και στον αρθρικό υμένα και το χόνδρο ασθενών με οστεοαρθρίτιδα και επάγει τη παραγωγή IL-6 από ινοβλάστες αρθρικού υμένα και προάγει την απελευθέρωση MMPs και αγγρικανάσης από μακροφάγα και χονδροκύτταρα, που προκαλλούν καταστροφή του χόνδρου. Επιπλέον, φαίνεται ότι υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ του σηματοδοτικού μονοπατιού του TGF-β1 με αυτό της Wisp-1, αφού από τη μια μεριά η Wisp-1 μειώνει σημαντικά την επαγόμενη από τον TGF-β1 φωσφορυλίωση της SMAD-2, και από την άλλη μεριά ο TGF-β1 διεγείρει το κανονικό Wnt-1 σηματοδοτικό μονοπάτι, μέσω καταστολής του Wnt-1 ανταγωνιστή Dickkopf-1, επάγοντας την έκφραση της Wisp-1. Σκοπός της παρούσης εργασίας ήταν η διερεύνηση της έκφρασης των Wnt-1 και TGF-β1 σε ιστούς ρινικού πολύποδα και πτερυγίου σε σχέση με το φυσιολογικό ρινικό βλεννογόνο και επιπεφυκότα, αντίστοιχα, και σε σύγκριση με τους ινοβλάστες αρθρικού υμένα ασθενών με οστεοαρθρίτιδα, η μελέτη της επίδρασης της Wisp-1 στην έκφραση συστατικών του εξωκυττάριου χώρου σε ινοβλάστες ρινικού πολύποδα και πτερυγίου. Ιστοί ρινικού πολύποδα συλλέχθηκαν από ασθενείς πάσχοντες από χρόνια ρινίτιδα και πολυποδίαση ύστερα από χειρουργική αφαίρεση. Φυσιολογικός ρινικός βλεννογόνος συλλέχθηκε από υγιείς δότες κατά τη διάρκεια επέμβασης διόρθωσης του ρινικού διαφράγματος. Ιστοί πτερυγίου συλλέχθηκαν μετά από χειρουργική αφαίρεση πρωτογενούς πτερυγίου και ιστοί φυσιολογικού επιπεφυκότα συλλέχθηκαν από υγιείς δότες κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης καταρράκτη. Αρθρικοί υμένες συλλέχθηκαν από ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα που υποβλήθηκαν σε ολική αρθροπλαστική γόνατος. Από όλους τους παραπάνω ιστούς απομονώθηκαν ινοβλάστες ύστερα από ήπια επεξεργασία με βακτηριακή κολλαγονάση. Τα επίπεδα IL-6 και MIF στο μέσο καλλιέργεια των κυττάρων προσδιορίσθηκαν με ELISA. Η έκφραση IL-6, κολλαγόνου τύπου-I και TIMP-1 στις καλλιεργημένες ινοβλάστες ή του TGF-β1 και της Wnt-1 στους ιστούς, διαπιστώθηκε με ημι-ποσοτική RT-PCR ανάλυση. RT-PCR ανάλυση έδειξε ότι η πρωτεΐνη Wnt-1 εκφράζεται τόσο στο πτερύγιο όσο και στο ρινικό πολύποδα. Η έκφραση της Wnt-1 ήταν μεγαλύτερη στο φυσιολογικό επιπεφυκότα συγκριτικά με το πτερύγιο. Αντίθετα, η έκφραση της Wnt-1 ήταν μεγαλύτερη στο ρινικό πολύποδα σε σχέση με το φυσιολογικό ρινικό βλεννογόνο. Από την άλλη μεριά, η RT-PCR ανάλυση έδειξε επίσης ότι η έκφραση του TGF-β1 ήταν μεγαλύτερη στο φυσιολογικό ρινικό βλεννογόνο συγκριτικά με το ρινικό πολύποδα, ενώ δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στην έκφραση του TGF-β1 μεταξύ πτερυγίου και φυσιολογικού επιπεφυκότα. Καλλιέργεια των ινοβλαστών παρουσία ανασυνδιασμένης Wisp-1 έδειξε ότι αυτή προκάλεσε αυξορύθμιση στην έκφραση της IL-6 στις ινοβλάστες αρθρικού υμένα και πτερυγίου, αλλά μειορύθμιση στις ινοβλάστες ρινικού πολύποδα, κατά δοσο-εξαρτώμενο τρόπο. Σημειώνεται, ότι η Wisp-1 δεν επηρέασε την έκφραση της IL-6 στις ινοβλάστες τόσο του φυσιολογικού ρινικού βλεννογόνου, όσο και του φυσιολογικού επιπεφυκότα. Όταν οι ινοβλάστες καλλιεργήθηκαν παρουσία του TGF-β1, μόνου ή μαζί με Wisp-1, παρατηρήθηκε καταστολή της επαγόμενης από τον TGF-β1 έκφρασης της IL-6 στις ινοβλάστες αρθρικού υμένα και ρινικού πολύποδα από τη Wisp-1, ενώ αυτή δεν είχε καμία επίδραση στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της IL-6 στις ινοβλάστες πτερυγίου. Η Wisp-1 προκάλεσε επίσης αυξορύθμιση στην έκφραση του TIMP-1 σε αμφότερες τις ινοβλάστες ρινικού πολύποδα και πτερυγίου κατά δοσο-εξαρτώμενο τρόπο, ενώ κατέστειλε την επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση του TIMP-1 και στις δύο ινοβλάστες. Παρόμοια, η Wisp-1 προκάλεσε αυξορύθμιση στην έκφραση του κολλαγονου τύπου-Ι σε αμφότερες τις ινοβλάστες ρινικού πολύποδα και πτερυγίου κατά δοσο-εξαρτώμενο τρόπο, όμως αυτή κατέστειλε την επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση του κολλαγονου τύπου-Ι μόνο στις ινοβλάστες πτερυγίου, ενώ δεν την επηρέασε στις ινοβλάστες ρινικού πολύποδα. Επιπρόσθετα, η Wisp-1 προκάλεσε σημαντική αυξορύθμιση στη παραγωγή του MIF και από τα τρία είδη ινοβλαστών που δοκιμάστηκαν, κατά δοσο-εξαρτώμενο τρόπο. Έχει αναφερθεί ότι η Wisp-1 αποτελεί στόχο του μονοπατιού Wnt. Το μονοπάτι Wnt / β-κατενίνης μάλλον εκφράζεται και λειτουργεί τόσο στο ρινικό πολύποδα όσο και στο πτερύγιο. Είναι πιθανόν ότι ένας αρχικός τραυματισμός, που προκαλείται από την υπεριώδη ακτινοβολία στο πτερύγιο ή από διάφορους παράγοντες στο ρινικό πολύποδα, οδηγεί σε αυξημένη έκφραση της Wisp-1 από τα επιθηλιακά κύτταρα. Με την εξαίρεση των ινοβλαστών ρινικού πολύποδα, όσον αφορά στην έκφραση της IL-6, η απελευθερούμενη Wisp-1 στη συνέχεια, μέσω παρακρινών επιδράσεων, διεγείρει τις στρωματικές ινοβλάστες να παράγουν παράγοντες που μπορούν να συνεισφέρουν στη συσσώρευση εξωκυττάριου υλικού και στην ίνωση. Από την άλλη μεριά, η Wisp-1 καταστέλλει την επαγόμενη από τον TGF-β1 παραγωγή των ίδιων παραγόντων από τους στρωματικούς ινοβλάστες και επάγει την παραγωγή MIF, ενός γνωστού προ-φλεγμονώδους παράγοντα, από τα κύτταρα αυτά. Μια τέτοια επίδραση της Wisp-1 παρουσιάζεται για πρώτη φορά στη βιβλιογραφία. Λαμβάνοντας υπόψη όλες αυτές τις παρατηρήσεις, δεν είναι δυνατόν, προς το παρόν, να διατυπωθεί μια άποψη σχετικά με τον ακριβή ρόλο της Wisp-1 στον σχηματισμό και την ανάπτυξη του ρινικού πολύποδα και του πτερυγίου.
Open Access
In silico μελέτη του πρωτεϊνικού δικτύου της μη-φωτοσυνθετικής αφομοίωσης CO2 σε μικροοργανισμούς, για την παραγωγή χημικών υψηλής βιομηχανικής σημασίας
Σαββοπούλου, Βασιλική; Κλάπα, Μαρία; Βλάμης, Αλέξιος; Κλάπα, Μαρία; Βλάμης, Αλέξιος; Μοσχονάς, Νικόλαος; Savvopoulou, Vasiliki
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η έρευνα για τη βιοαφομοίωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα προς την παραγωγή βιομηχανικά χρήσιμων προϊόντων, τα τελευταία χρόνια είχε στο επίκεντρό της τους φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς. Το πράσινο φως για πιλοτικά συστήματα βιομηχανικής κλίμακας δεν έχει δοθεί ακόμη, λόγω των αποδόσεων και του κόστους συντήρησης της όλης διεργασίας. Έτσι, το ενδιαφέρον έχει μετατοπιστεί στους ακραιόφιλους μικροοργανισμούς, όπως είναι η Moorella thermoacetica και το Clostridium ljungdahlii, οι οποίοι έχουν τη δυνατότητα αφομοίωσης του CO2. Η επιλογή των δύο μικροοργανισμών έγκειται στην υψηλή μεταβολική ευελιξία που εμφανίζουν, σε σχέση με τους άλλους ακραιόφιλους μικροοργανισμούς με το μονοπάτι της μη-φωτοσυνθετικής αφομοίωσης CO2, αλλά κυρίως λόγω των ανακατασκευασμένων μεταβολικών μοντέλων και την πληθώρα δεδομένων μοριακής ανάλυσης. Η παρούσα εργασία αποτελεί εισαγωγικό κομμάτι του προγράμματος, πάνω στη μελέτη της μη-φωτοσυνθετικής αφομοίωσης εκπομπών CO2 από λιγνιτικές μονάδες της Ελληνικής Δημόσιας Επιχείρησης Ηλεκτρισμού, ΔΕΗ, προς την παραγωγή υψηλής αξίας χημικών (BIOMEK – T1ΕΔΚ00279). Ο μικροοργανισμός που επιλέχθηκε είναι η M. thermoacetica, ένα υποχρεωτικά αναερόβιο, πλήρως αλληλουχημένο, θερμόφιλο, θετικό κατά Gram ακετογόνο, με μικρό γονιδίωμα, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για εφαρμογές συνθετικής βιολογίας. Η ανακατασκευή γονιδιωματικής κλίμακας του μεταβολικού δικτύου της, δημοσιεύθηκε το 2015, ωστόσο μέχρι σήμερα δεν υπάρχουν εργασίες πάνω στην ανακατασκευή του δικτύου πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων (protein-protein interaction network, PPI), ένα σημαντικό εργαλείο γνώσης στην καλύτερη κατανόηση της φυσιολογίας του μικροοργανισμού και τη βελτίωση της αναλυτικής του ικανότητας, σε συνδυαστικές ομικές αναλύσεις (multi-omic) κάτω από διάφορες συνθήκες διαθεσιμότητας CO2. Στην παρούσα εργασία, ο βασικός τρόπος ανακατασκευής επιλέχθηκε να είναι η συγκριτική γονιδιωματική ανάλυση, με μικροοργανισμούς των οποίων το δίκτυο πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων έχει ήδη μελετηθεί και ανακατασκευαστεί. Σε αυτό το εγχείρημα καταλυτικό ρόλο έχουν οι βάσεις δεδομένων που περιέχουν εκτεταμένη πληροφορία πάνω στο μικροβιακό γονιδίωμα, και τα εργαλεία που προσφέρουν για περαιτέρω ανάλυση. Έτσι, η εξόρυξη δεδομένων πραγματοποιήθηκε κυρίως από τη βάση δεδομένων μικροβιακών γονιδιωμάτων «Integrated Microbial Genomes» (IMG), έτσι ώστε να προσδιοριστούν οι εξελικτικά γειτονικοί στη M. thermoacetica μικροοργανισμοί με πειραματικά αποδεδειγμένο δίκτυο PPI, και μέσω της εύρεσης των ορθόλογων πρωτεϊνών να προσδιοριστούν οι πιθανώς ενεργές πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις στον μικροοργανισμό ενδιαφέροντος. Για να διευρύνουμε το δίκτυο PPI, στη συγκριτική γονιδιωματική ανάλυση προσθέτουμε και το καλύτερα μελετημένο στη βιβλιογραφία βακτήριο, το Escherichia coli, του οποίου το PPI δίκτυο έχει μελετηθεί και ανακατασκευαστεί. Έτσι, τα δεδομένα της παρούσης εργασίας προέρχονται από τη σύγκριση σε επίπεδο γονιδιώματος μεταξύ της M. thermoacetica, και του Bacillus subtilis και του E. coli. Μέσα από την παρούσα εργασία καταφέραμε να προσδιορίσουμε 12,910 πιθανά ενεργές πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ 2,114 πρωτεϊνών στη M. thermoacetica. Οι μελλοντικοί στόχοι αυτής της μελέτης περιλαμβάνουν τη διεύρυνση του ανακατασκευασμένου δικτύου, μέσω σύγκρισης και με άλλους μικροοργανισμούς αλλά και την ενσωμάτωση του PPΙ δικτύου με το μεταβολικό, έτσι ώστε να ενισχύσουμε την κατανόησή μας για τη μοριακή φυσιολογία του μικροοργανισμού, η οποία αποτελεί παράγοντα κλειδί για την αξιοποίησή του στη βιομηχανική βιοτεχνολογία.
Open Access
In vitro εκτίμηση της οιστρογονικής και οστεοπροστατευτικής δράσης φυσικών ενώσεων και έλεγχος για τυχόν συμβολή τους στην καρκινογένεση στο μαστό
Γλαβά, Μαρία; Μαγκαφά, Βασιλική; Αλέξης, Μιχαήλ Ν.; Μαγκαφά, Βασιλική; Αλέξης, Μιχαήλ Ν.; Τσέλιος, Θεόδωρος; Glava, Maria
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η οστεοπόρωση είναι η συνηθέστερη μεταβολική διαταραχή των οστών και παραμένει ένα σημαντικό πρόβλημα που επηρεάζει τις γυναίκες μετά την εμμηνόπαυση. Είναι αποτέλεσμα ανισορροπίας μεταξύ των διαδικασιών οστικού σχηματισμού και απορρόφησης, που οδηγεί σε μειωμένη οστική πυκνότητα και αυξημένο κίνδυνο κατάγματος. Η θεραπεία ορμονικής υποκατάστασης (Hormone Replacement Therapy, HRT) είναι αποτελεσματικό μέσο για την πρόληψη της οστεοπόρωση, αλλά είναι γνωστό ότι αυξάνει τον κίνδυνο για καρκίνο του μαστού ή/και του ενδομητρίου. Ο όρος «φυτο-οιστρογόνα» χρησιμοποιείται για να περιγράψει, φυσικές ενώσεις οι οποίες εμφανίζουν δομικές και κυρίως λειτουργικές ομοιότητες με τα ενδογενή οιστρογόνα. Ως εκ τούτου, για πολλές γυναίκες θα ήταν προτιμότερο να χρησιμοποιούν συμπληρώματα φυτικής προέλευσης για την πρόληψη προβλημάτων της εμμηνόπαυσης, συμπεριλαμβανόμενης της οστεοπόρωση. Στην παρούσα μελέτη ελέγχθηκαν με in vitro δοκιμασίες 27 φυσικές ενώσεις που βρίσκονται σε βρώσιμα φυτά, για πιθανή οστεοπροστατευτική δράση. Πιο συγκεκριμένα μελετήθηκε η ικανότητά τους να επάγουν την διαφοροποίηση των πρώιμων οστεοβλάστων ποντικού MC3T3-E1 σε ώριμους οστεοβλάστες. Σύμφωνα με βιβλιογραφικές αναφορές, η διαφοροποίηση των οστεοβλαστών ρυθμίζεται από ενώσεις με αντιοξειδωτική δράση, καθώς και από τα οιστρογόνα. Γι αυτό προσδιορίστηκε, επίσης, η αντιοξειδωτική-νευροπροστατευτική και η οιστρογονική δράση των φυσικών ενώσεων χρησιμοποιώντας τους νευρώνες ιππόκαμπου HT22 και τα κύτταρα αδενοκαρκινώματος του μαστού και του ενδομητρίου MCF-7 και Ishikawa, αντίστοιχα. Οι φυσικές ενώσεις που εμφάνισαν συμπεριφορά οιστρογόνου ταξινομήθηκαν σε αγωνιστές ERα ή/και ERβ ανάλογα με την δράση τους στις δοκιμασίες οιστρογονικά εξαρτώμενης επαγωγής λουσιφεράσης στα MCF-7D5L και HEK:ERβ, αντίστοιχα. Η συσχέτιση των παραπάνω δράσεων, ανέδειξε την καμπφερόλη και την υδρόξυ-τυροσόλη ως τις πιθανόν πιο οστεοπροστατευτικές ενώσεις. Στη συνέχεια, επιβεβαιώθηκε ότι οι δυο ενώσεις δεν παρεμβαίνουν αρνητικά στην φυσιολογική διαφοροποίηση των ΗC11 επιθηλιακών κυττάρων μαστού, γεγονός που δεν τις συνδέει με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του μαστού. Ο πιθανός οστεοπροστατευτικός χαρακτήρας της καμπφερόλη, ενισχύθηκε και από τη δράση της ως καταστολέας της διαφοροποίησης των RAW 264.7 μακροφάγων ποντικού σε οστεοκλάστες. Συμπερασματικά, η καμπφερόλη, η οποία παράλληλα με την οστεοπροστατευτική εμφανίζει και οιστρογονική δράση, είναι κατάλληλη για χορήγηση μόνο σε άτομα χαμηλού κινδύνου για καρκίνο του μαστού ή του ενδομητρίου, σε αντίθεση με την υδρόξυ-τυροσόλη, η οποία δεν εμφανίζει οιστρογονική δράση και θεωρείται κατάλληλη για χορήγηση και σε άτομα υψηλού κινδύνου.
Open Access
In vitro και in vivo επίδραση της κανναβιδιόλης στο οξειδωτικό στρες
Σφέϊκου, Μαρία-Ελένη; Sfeikou, Maria-Eleni
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η κανναβιδιόλη (CBD) είναι ένα από τα κύρια φαρμακολογικά ενεργά φυτοκανναβινοειδή του Cannabis sativa L. Το CBD το οποίο εντοπίστηκε πριν από αρκετές δεκαετίες και μπορεί να αλληλεπιδράσει με το σύστημα κανναβινοειδών, φαίνεται πως είναι ένα πολλά υποσχόμενο μόριο για τη φαρμακοθεραπεία. Είναι μη ψυχοδραστικό αλλά ασκεί μια σειρά ευεργετικών φαρμακολογικών επιδράσεων, συμπεριλαμβανομένων των αντιοξειδωτικών ιδιοτήτων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η in vitro και in vivo πιθανή αντιοξειδωτική δράση της κανναβιδιόλης (CBD), στην κυτταρική σειρά ΝΙΗ/3Τ3 (ινοβλάστες ποντικού) χρησιμοποιώντας αρχικά την δοκιμασία μέτρησης της μαλονδιαλδεύδης (MDA Assay), με τα αποτελέσματα να υποδεικνύουν μείωση του MDA και συνεπώς αντιοξειδωτική δράση της κανναβιδιόλης. Παράλληλα, ελέγχεται η πιθανή κυτταροτοξικότητα του CBD και η επίδρασή του στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό με τη μέθοδο ΜΤΤ, όπου το CBD έδειξε να επάγει την κυτταρική βιωσιμότητα σε μικρές συγκεντρώσεις, ενώ σε μεγαλύτερες φαίνεται να επιφέρει κυτταρικό θάνατο. Επιπλέον, έπειτα από χορήγηση της κανναβιδιόλης (20mg/kg) σε μύες αρσενικών κα θηλυκών ποντικών, τα αποτελέσματα έδειξαν μείωση της μαλονδιαλδεύδης (MDA) και αύξηση του λόγου της ανηγμένης προς την οξειδωμένη μορφή της γλουταθειόνης, υποδηλώνοντας πιθανή αντιοξειδωτική δράση.
Open Access
In vitro και in vivo τοξικολογική μελέτη της αντιοξειδωτική ικανότητας της κανναβιδιόλης
Καπερώνη, Μαριλένα; Kaperoni, Marilena
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η κανναβιδιόλη είναι ένα φυτοκαναβινοειδές που ανακαλύφθηκε το 1940.Είναι οργανική ένωση και είναι ένα από τουλάχιστον 85 κανναβινοειδή που υπάρχουν στην Can-nabis Sativa. Πρόκειται για ένα σημαντικό φυτοκανναβινοειδές, που αντιστοιχεί στο 40% του εκχυλίσματος του φυτού κάνναβης και χρησιμοποιείται σε ευρύ φάσμα ιατρικών εφαρμογών. Η κανναβιδιόλη μπορεί να ληφθεί στο σώμα με πολλούς τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της εισπνοής καπνού ή ατμού από την κάνναβη, ως αεροζόλ ψεκασμού στο μάγουλο και από το στόμα Το CBD έχει χαμηλή συγγένεια για τους υποδοχείς κανναβινοειδών CB1 και CB2, αν και μπορεί να δρα ως ανταγωνιστής των αγωνιστών CB1 / CB2 παρά τη χαμηλή συγγένεια και μπορεί να είναι ανταγωνιστής του GPR55, ενός υποδοχέα συζευγμένου με πρωτεΐνη G. Όσον αφορά την φαρμακοκινητική του, η από του στόματος βιοδιαθεσιμότητα της CBD είναι περίπου 6% στους ανθρώπους, ενώ η βιοδιαθεσιμότητα της με εισπνοή είναι 11 έως 45% ενώ Ο χρόνος ημίσειας ζωής της απομάκρυνσης της CBD είναι 18-32 ώρες και μεταβολίζεται κυρίως στο ήπαρ. Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν να διερευνηθεί in vitro η πιθανή αντιοξειδωτική δράση του φυτικού, μη ψυχοδραστικού κανναβινοειδούς, της κανναβιδιόλης (CBD) στην κυτταρική σειρά ΝΙΗ/3Τ3 (ινοβλαστικά κύτταρα ποντικού) χρησιμοποιώντας την ευρέως διαδεδομένη φθορισμομετρική δοκιμασία μέτρησης γλουταθειόνης. Ταυτόχρονα, θα γινόταν έλεγχος της πιθανής κυτταροτοξικότητας και κυτταρικού πολλαπλασιασμού μέσω της μεθόδου MTT. Ακολούθως, θα γινόταν in vivo διερεύνηση της αντιοξειδωτικής ιδιότητας της κανναβιδιόλης μέσω δύο γνωστών μεθόδων που ήταν ο φθορισμομετρικός έλεγχος γλουταθειόνης καθώς και η χρωματομετρική μέθοδος προσδιορισμού του Σουπεροξειδίου Δισμουτάσης, τόσο του μιτοχονδριακού όσο και του κυτταροπλασματικού ενζύμου. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι in vitro χορήγηση CBD σε μικρές δόσεις επάγει κυτταρικό πολλαπλασιασμό και προστασία έναντι οξειδωτικού στρες, ενώ μεγαλύτερες δόσεις προκαλούν το αντίθετο. Η in vivo μελέτη έδειξε ότι η κανναβιδιόλη έχει αντιοξειδωτική δράση.
Open Access
In vitro μελέτη της δράσης της imiquimod σε απομονωμένους κυτταρικούς πληθυσμούς περιφερικού αίματος ασθενών με recurrent herpes labialis και υγιείς μάρτυρες
Κοσμά, Μαριάνθη; Μουζάκη, Αθανασία; Μουζάκη, Αθανασία; Τσαμπάος, Διονύσιος; Πασματζή, Ευσταθία; Kosma, Marianthi
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η ιμικουϊμόδη είναι μία ιμιδαζοκινολίνη, αγωνιστής του TLR7 με ανοσοτροποποιητική και αντι-ιική δράση. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η συστηματική ανοσοτροποποιητική δράση που μπορεί να ασκεί η ιμικουϊμόδη σε συγκεκριμένους κυτταρικούς πληθυσμούς λευκών αιμοσφαιρίων σε ασθενείς με υποτροπιάζουσες λοιμώξεις από επιχείλιο έρπη (recurrent Herpes labialis) και ιούς των ανθρώπινων θηλωμάτων (Human papilomavirus). Αναλυτικότερα καταγράφηκε το προφίλ της γονιδιακής έκφρασης των κυτταροκινών IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12, IL-17, TNF-α, TGF-β1, IFN-α ,IFN-γ και του μεταγραφικού παράγοντα FoxP3, σε καθαρούς κυτταρικούς πληθυσμούς CD14+ καθώς και CD3+CD25+ Τ κυττάρων, CD3+CD8+CD25- και CD3+CD4+CD25- Τ κυττάρων. Μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος απομονώθηκαν από ασθενείς και υγιείς δότες. Τα κύτταρα αυτά καλλιεργήθηκαν παρουσία και απουσία ιμικουϊμόδης για 24 ώρες. Στο τέλος της καλλιέργειας, απομονώθηκαν οι πληθυσμοί των CD14+, CD3+CD25+, CD3+CD8+CD25-, CD3+CD4+CD25- T-κυττάρων με μαγνητικά σφαιρίδια. Ακολούθησε απομόνωση ολικού RNA, αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης με αντίστροφη μεταγραφή (RT-PCR ανάλυση), για τον προσδιορισμό των επιπέδων γονιδιακής έκφρασης κυτταροκινών και του μεταγραφικού παράγοντα FoxP3. Η ανάλυση των προϊόντων της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) έγινε με ηλεκτροφόρηση σε πήκτωμα αγαρόζης. Από τα αποτελέσματα συμπεραίνουμε ότι η ιμικουϊμόδη διεγείρει την έκφραση των γονιδίων της IL-6, IL-10, και του ΤΝF-α στα μονοκύτταρα των υγιών ατόμων καθώς και στους ασθενείς με υποτροπιάζουσες λοιμώξεις από επιχείλιο έρπητα (Herpes labialis) και ιούς των ανθρώπινων θηλωμάτων (Human papilomaviruses). Ακόμα επηρέασε σημαντικά την έκφραση της IL-17 στα CD3+CD4+CD25- βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα του ασθενή που βρισκόταν σε έξαρση. Τα επίπεδα του μεταγραφικού παράγοντα FoxP3 μειώθηκαν στα CD3+CD25+ κύτταρα των υγιών ατόμων και αύξηθηκαν στους ασθενείς μετά από καλλιέργεια με ιμικουϊμόδη. Η ιμικουϊμόδη προκαλεί μία πόλωση προς τις κυτταροκίνες τύπου 1 στα μονοκύτταρα των ασθενων με υποτροπιάζουσες λοιμώξεις από επιχείλιο έρπητα (Herpes labialis) και από ιούς των ανθρώπινων θηλωμάτων (Human papilomavirouses-HPV) που βρίσκονται σε ύφεση και στους υγιείς, ενώ δεν έχει το ίδιο αποτέλεσμα στον ασθενή με επιχείλιο έρπητα σε έξαρση. Η προσθήκη ιμικουϊμόδης στις καλλιέργειες των κυττάρων οδήγησε σε ένα Th1 προφίλ έκφρασης κυτταροκινών από τα CD3+CD4+CD25- κύτταρα του ασθενή που βρίσκονταν σε έξαρση. Ένας πιθανός μηχανισμός δράσεως της ιμικουϊμόδης στους ασθενείς είναι η ενεργοποίηση του TLR7 που οδηγεί στην ενεργοποίηση του MyD-88 σηματοδοτικού μονοπατιού και στην απελευθέρωση του μεταγραφικού παράγοντα NF-kB από τον καταστολέα του IκB. Έτσι εκκρίνονται φλεγμονώδεις κυτταροκίνες και διεγείρεται η αντι-ιική δραστηριότητα. Τα in vitro ευρήματά μας δεν είναι δυνατόν να αναχθούν στις in vivo συνθήκες, επιτρέπουν όμως τη διατύπωση της υποθέσεως ότι η ιμικουϊμόδη μπορεί να επάγει την φυσική ανοσία καθώς και στοχευμένες αντι-ιικές αντιδράσεις στους ασθενείς με υποτροπιάζουσες λοιμώξεις που βρίσκονται σε ύφεση. Στον ασθενή με επιχείλιο έρπη σε έξαρση επηρεάζει τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα και τα οδηγεί σε μία Th1 απόκριση. Η αξιολόγηση κλινικών και in vitro δεδομένων οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η ιμικουϊμόδη ίσως αποτελέσει μία αποτελεσματική θεραπεία κατά των λοιμώξεων από ιούς των ανθρώπινων θηλωμάτων καθώς και κατά των υποτροπιάζουσων λοιμώξεων από επιχείλιο έρπητα (HPV και RHL λοιμώξεων).
Open Access
In vivo φαρμακολογική αξιολόγηση συνδυασμών υπολιπιδαιμικών με αντιδιαβητικά φάρμακα
Θανάς, Χριστίνα; Ρασσιάς, Γεράσιμος; Κυπραίος, Κυριάκος; Ρασσιάς, Γεράσιμος; Κυπραίος, Κυριάκος; Παναγιωτακόπουλος, Γεώργιος; Thanas, Christina
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Στην παρούσα Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία πραγματοποιήθηκε η σύνθεση και η in vivo φαρμακολογική αξιολόγηση συνδυασμών υπολιπιδαιμικών με αντιδιαβητικά φάρμακα. Ο σακχαρώδης διαβήτης τύπου 2 (T2DM) αποτελεί ένα παγκόσμιο πρόβλημα υγείας που συνεχώς διογκώνεται, ενώ παράλληλα είναι στενά συνδεδεμένος και με άλλες μεταβολικές διαταραχές, όπως η παχυσαρκία. Ασθενείς που πάσχουν από T2DM παρουσιάζουν αυξημένες πιθανότητες να εμφανίσουν μικρο- ή/και μακροαγγειακές διαταραχές οι οποίες οφείλονται στην υπεργλυκαιμία και την αντίσταση στην ινσουλίνη. Περιβαλλοντικοί παράγοντες (παχυσαρκία, ανθυγιεινή διατροφή, κάπνισμα και σωματική αδράνεια) ή και γενετικοί λόγοι συμβάλλουν στις πολλαπλές παθοφυσιολογικές διαταραχές της ομοιόστασης της γλυκόζης κατά τον T2DM. Η θεραπεία οφείλει να είναι αποτελεσματική, ασφαλής και να βελτιώνει την ποιότητα ζωής του ασθενούς. Η μετφορμίνη αποτελεί φάρμακο πρώτης γραμμής στην αντιμετώπιση του T2DM και ο συνδυασμός της με υγιεινή διατροφή, άσκηση ή πιθανώς και άλλα φάρμακα αποτελεί έναν τρόπο ελέγχου των αυξημένων επιπέδων της γλυκόζης στο αίμα. Δομικές αλλαγές στο σωματίδιο της λιποπρωτεΐνης υψηλής πυκνότητας (HDL), που προκαλούν λειτουργικές αλλαγές, συχνά οδηγούν σε ή επιδεινώνουν παθολογικές καταστάσεις. Πρόσφατες μελέτες αποδεικνύουν ότι πειραματικά μοντέλα ποντικών με έλλειψη στην APOA1 (apoA1-/-) και κατά επέκταση με δυσλειτουργική HDL, παρουσιάζουν παχυσαρκία, διαταραγμένο γλυκαιμικό προφίλ και μη αλκοολική νόσο του λιπώδους ήπατος. Επίσης, όταν σε apoA1-/- ποντίκια χορηγήθηκε μετφορμίνη, αυτά δεν ανταποκρίθηκαν στην χορήγηση, υποδεικνύοντας ότι η APOA1 είναι ένας πιθανός ρυθμιστής υπεύθυνος για την εκδήλωση της φαρμακολογικής δράσης της μετφορμίνης. Λαμβάνοντας υπόψιν τα παραπάνω δεδομένα, στην παρούσα μελέτη υποθέσαμε ότι επαγωγείς της APOA1, όπως η νιασίνη, μπορεί να ενισχύουν την αντιδιαβητική δράση της μετφορμίνης. Ειδικότερα, σχεδιάσαμε ένα φάρμακο, που συνδυάζει υπολιπιδαιμικές και αντιδιαβητικές δράσεις, το οποίο στην συνέχεια αξιολογήσαμε φαρμακολογικά ως προς τις καρδιομεταβολικές παραμέτρους σε πειραματικά ποντίκια. Συνολικά, αυτή η μελέτη υποδεικνύει τα ευεργετικά αποτελέσματα αυτού του συνδυασμού στα επίπεδα των τριγλυκεριδίων στο πλάσμα, στα ηπατικά λιπίδια και στην αύξηση του σωματικού βάρους, γεγονός που υποδηλώνει ότι οφείλει να αξιολογηθεί σε περαιτέρω προκλινικές μελέτες.
Open Access
Isolation and characterization of metabolically distinct leukemic subsets in acute myeloid leukemia
Κοκκίνου, Δήμητρα; Σπυριδωνίδης, Αλέξανδρος; Σταθόπουλος, Γεώργιος; Μουζάκη, Αθανασία; Kokkinou, Dimitra
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Overall survival of patients with acute myeloid leukemia (AML) remains low due to the difficulty of preventing and overcoming disease relapse. Emerging evidence has raised the hypothesis that disease recurrence and relapse could be due to a subset of leukemia-initiating cells which have acquired unique biological properties to evade chemotherapy and sustain leukemia growth. So far, several studies have attempted to distinguish the leukemic stem cells (LSC) and showed that reside in the minor, more primitive CD34+/CD38- or CD34-CD38- fractions. However, immunophenotypic characterization may not be sufficient to define LSC. An active area of current research is the significance of Reactive Oxygen Species (ROS) in stem cell biology, as a prospective isolation strategy. ROS are side products of cell’s respiratory chain and regulate numerous cellular processes both in normal stem cells and tumor cells in a dose-depended manner. Here we show that human AML blasts (n=39) contain a distinct population with low ROS levels (median 0,61% of total blasts, range 0,2%-4,99%), as evaluated by flow cytometry using the redox-sensitive fluorescence dye 2',7'-dichlorofluorescein (DCF). We isolated by FACS sorting this “oxidative state-low” leukemic population and found that compared to a ROShigh population, ROSlow cells: a) were more quiescent, b) had increased in vitro chemoresistance and c) revealed potentiated cytokine-induced response of STAT5. ROSlow cells grow colonies in short term colony forming assays and initiate leukemia in NOD/SCID mice. Metabolically distinct leukemic ROSlow cells might be candidate leukemic initiating cells, in similarity with normal hematopoietic stem cells and other cancer stem cells.
Open Access
Molecular mechanisms involved in the anti-tumor effects of lumican and glycosaminoglycans
Καραμάνου, Κωνσταντίνα; Βύνιος, Δημήτριος; Brezillon, Stephane; Passi, Alberto; Κλέτσας, Δημήτριος; Dauchez, Manuel; Θεοχάρης, Αχιλλέας; Ricard-Blum, Sylvie; Karamanou, Konstantina
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Extracellular matrix (ECM) is a dynamic complex of macromolecules that regulate cell behavior, gene expression and specific cellular characteristics. Proteoglycans are key molecules of the ECM. They are involved in pathophysiological processes, such as cancer, and are therefore called multifunctional factors of extracellular matrix. Expression of proteoglycans varies greatly in the development of cancer and affects functions such as growth, adhesion, cellular infiltration and metastasis. SLRPs, small leucine-rich proteoglycans are proteoglycans expressed in great abundance within the ECM. They consist of the protein core and negatively charged glycosaminoglycan chains. Because of their structure, they can interact with various ECM agents, including cytokines, growth factors and cell surface proteins. These interactions give SLRPs the ability to regulate cellular migration, autophagy, angiogenesis and metastases. Lumican is a Class II SLRP. Its structure includes amino acids such as tyrosine sulphates and the protein core is substituted by keratan sulphate (cornea, cartilage) or polylactosamine (epidermis) glycosaminoglycans chains. The aim of this dissertation was to evaluate the effects of luicicin on morphology, functional properties, and intracellular signaling of breast cancer cells in relation to the expression of estrogen receptors, but also of melanoma at an in vivo and in vitro level.
Open Access
Nέες οικογένειες πολυπυρηνικών συμπλόκων και πολυμερών εντάξεως των 3d-μεταλλοϊόντων από την αποκλειστική χρήση άζιδο-γεφυρωτικών υποκαταταστών
Παπανικολάου, Γαβριηλία; Papanikolaou, Gavriilia
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός πολυπυρηνικών συμπλόκων και πολυμερών εντάξεως των μετάλλων μετάπτωσης σε ενδιάμεσες οξειδωτικές βαθμίδες αποτελεί στις μέρες μας έναν κύριο ερευνητικό στόχο για πολλές ερευνητικές ομάδες παγκοσμίως λόγω των ποικίλων εφαρμογών που βρίσκουν σε διάφορα επιστημονικά πεδία, όπως στην κβαντική υπολογιστική, τη σπιντρονική, την ηλεκτρονική και τη μοριακή νανοεπιστήμη. Οι μοριακές μαγνητικές πλειάδες που προσεγγίζουν τη νανοκλίμακα φέρουν ένα πλήθος επιθυμητών ιδιοτήτων και υπερέχουν έναντι των κλασικών μαγνητικών νανοσωματιδίων, καθώς συχνά χαρακτηρίζονται από ένα μεγάλο αριθμό ασυζεύκτων ηλεκτρονίων στη θεμελιώδη κατάσταση και κατ’ επέκταση παρουσιάζουν ιδιαίτερες μαγνητικές και κβαντικές ιδιότητες. Στην παρούσα Εργασία μελετήθηκε το γενικό σύστημα αντίδρασης ανοργάνων αλάτων των μετάλλων μετάπτωσης, και πιο συγκεκριμένα του NiII και του CuII, παρουσία Me3SiN3 και εξωτερικής βάσης NEt3, το οποίο οδήγησε στην απομόνωση και το δομικό (μέσω κρυσταλλογραφίας ακτίνων-Χ σε μονοκρυστάλλους), φασματοσκοπικό και μαγνητοχημικό χαρακτηρισμό του μονοδιάστατου πολυμερούς [Cu3(N3)6(MeCN)4]n (1) και της μοριακής πλειάδας [Ni7(N3)12(EtCN)12](ClO4)2 (2). Οι νέες σύμπλοκες ενώσεις 1 και 2 εντάσσονται στην ευρύτερη οικογένεια των άζιδο-γεφυρωμένων συμπλόκων των μετάλλων μετάπτωσης (π.χ., FeII, FeIII, CoII και NiII) που έχουν προκύψει από τις συνθετικές προσπάθειες της ερευνητικής μας ομάδας και τα οποία περιέχουν αποκλειστικά ανόργανους γεφυρωτικούς υποκαταστάτες, χωρίς να απαιτείται η παρουσία γεφυρωτικών/χηλικών οργανικών υποκαταστατών για τη σταθεροποίηση και την κρυστάλλωσή τους.
Open Access
Platform chemicals : techno-economic analysis
Μπονάτσος, Νικόλαος; Κούκος, Ιωάννης; Κορνάρος, Μιχάλης; Παρασκευά, Χριστάκης; Bonatsos, Nikolaos
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Systematic methods, such as mathematical programming methods, are traditionally used in decision making concerning capacity planning, especially at tactical and operational level. However, it is the strategic level at which the use of systematic methods might have the greater impact as decisions at this level allocate irreversibly substantial resources. The aim of this work is to propose a mathematical programming methodology that can be used in assisting decision makers to undertake decisions related to the strategic (long term) planning of the valorization of industrial byproduct streams via white biotechnology. The novelty of the work presented is that it incorporates significant details of the bioprocess design at the strategic model and also use is made of a relatively accurate model for estimating the cost of manufacture of the alternative bioprocesses. An extensive case study is presented to demonstrate the advantages of the proposed systematic methodology.
Embargo
Role of serglycin in atherosclerosis
(2023-03-29) Φουντάς, Παναγιώτης; Fountas, Panagiotis
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Atherosclerotic cardiovascular disease is the largest underlying cause of death and disability in the world, leading to the formation of plaques in the innermost layer of the arterial wall. Plaques can ultimately rupture or erode, causing thrombosis, decreasing partly or fully the blood flow. The extracellular matrix (ECM) is critical for all aspects of vascular pathobiology. It is mainly composed by collagens, elastic fibers, hyaluronan (HA), proteoglycans (PGs) decorated with glycosaminoglycans (GAGs) such as chondroitin sulfate (CS), dermatan sulfate (DS), heparan sulfate (HS), heparin and a variety of glycoproteins. The vulnerable plaques usually have a large lipid and necrotic core, are rich in inflammation and covered by a thin fibrous cap, that is accompanied by a unique ECM signature (with permanent synthesis & degradation). Serglycin (SRGN) is a PG whose protein core can be decorated with different types of glycosaminoglycans, dictating in turn its action. It is mainly expressed in cells of the hematopoietic lineage (neutrophils, lymphocytes, monocytes, macrophages, platelets, megakaryocytes, mast cells), as well as in endothelial and smooth muscle cells. SRGN is a structural and functional chameleon, with radically different properties depending on its exact cellular and immunological context. This MSc Thesis will focus on the role of SRGN in atherosclerosis, using human samples and in vitro mechanistic atherosclerosis models.
Open Access
Separation, pretreatment and analysis of microplastics in freshwater, seawater and wastewater
Σιγάλα, Ευαγγελία; Sigala, Evangelia
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Microplastics are defined as fragments smaller than 5 mm. They have become an increasingly urgent issue today. Their effects can be aesthetic, economic, and ecological. Until now, there have been no standard methods for analyzing microplastics. Therefore. the aim of this master's thesis is the study of methods of pretreatment, separation, and analysis of microplastics in freshwater, seawater and wastewater samples. Specifically, emphasis will be placed on the method of staining microplastics with Nile Red dye for their detection by fluorometry. The work done at the lab can be divided into three parts: (1) Separation and analysis of microplastics in seawater samples, (2) use of spectrophotometry for quantifying microplastics, and (3) application of the Nile Red method for microplastics analysis. Six seawater samples were brought from various locations in the Corinthian Gulf, Greece. The sampling was done using a manta net with a 333 μm mesh size. Density separation was not needed, since due to the sea’s salt water, the microplastics naturally floated. The seawater samples were then sieved, and the microplastics were isolated using forceps and a magnifying glass. The microplastics were then weighed, counted, and categorized, depending on their color, shape, and type (film, fragment, etc). An attempt was made to use UV/Vis spectrophotometry as a mean to quantify microplastics in water samples. Standard samples were prepared using LDPE microplastics in a 1:1 methanol:acetone solution. The Nile Red staining method was used to analyze microplastics using fluorometry. Various kinds of microplastics (films, foams, etc.) made out of various plastic materials (LDPE, HDPE, PP, etc.) were stained using a Nile Red solution in order to determine the degree in which they fluoresce under blue light. The microplastics were examined under a blue light using an orange filter, in a fluorometer created in the lab. Moreover, LDPE microplastic powder was dyed and examined using the same technique. Since many films were found in our samples, special attention was given to film fluorescence.
Restricted
Studies towards an enantioselective total synthesis of (+)-20-epi-ibophyllidine
Καζιάλες, Άννα; Ρασσιάς, Γεράσιμος; Heretsch, Philipp; Παπαιωάννου, Διονύσιος; Kaziales, Anna
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Τhe objective of this project is the study of the enantioselective total synthesis of (+)-20-epi-ibophyllidine, a natural product that belongs to the Ibophyllidine family and the Pandoline group of indole alkaloids. Ibophyllidine alkaloids share the conserved pentacyclic framework of the Aspidosperma-type indole alkaloids and vary in stereochemistry and substitution at C20. A distinct architectural variation from the common Aspidosperma skeleton that is found among Ibophyllidines, is the pyrrolidine D-ring instead of the more commonly encountered piperidine D-ring. The few reported strategies towards Ibophyllidine natural products synthesis, are in the majority biomimetic, non-enantioselective and demand inversion of stereochemistry at one or more stereocenters. The aim of this work is the study of the enantioselective total synthesis of (+)-20-epi-ibophyllidine, based on a novel key-sequence. The proposed sequence may provide the desired structural complexity with high regio and stereochemical control, having three out of four stereocenters readily installed. The enantioselective total synthesis of (+)-20-epi-ibophyllidine may be completed, utilizing well-established chemical transformations in 18 steps longest linear sequence, whereas the scope of this strategy can potentially be extended to address various indole alkaloids. During the course of this project and based on the retrosynthetic analysis outlined in Scheme 3, we attempted the synthesis of the suitable precursor of the aforementioned key-sequence. The synthesis begins with the terpene myrcene and consists of cheletropic addition of sulfur dioxide to myrcene, selective oxidative cleavage of the olefinic bond, suitable asymmetric α-substitution of the desired carbonyl compound and one carbon chain extension. Finally, N-heterocyclization with a suitable dihalide and isomerization of the double bond of the resulting pyrroline may provide the desired synthetic intermediate. In fact, the proposed synthesis was successful up to the C-C bond formation step, that due to the high sensitivity towards basic reagents demands further research.
Open Access
Αγορά φυτικών δρογών στην Πελοπόννησο : βοτανική αναγνώριση, μελέτη και αξιολόγηση των συνιστωμένων χρήσεων
Πετράκου, Κασσιανή; Λάμαρη, Φωτεινή; Μαγκαφά, Βασιλική; Ιατρού, Γρηγόριος; Petrakou, Kassiani
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργασίας είναι να καταγραφούν οι φυτικές δρόγες που πωλούνται στην περιοχή της Πελοποννήσου και οι ιατρικές χρήσεις που προτείνονται από τους πωλητές. Επιπλέον, ζητήσαμε από τους πωλητές να απαντήσουν σε ερωτήσεις σχετικά με τις δρόγες όσον αφορά πληροφορίες όπως κοινές εμπορικές ή τοπικές ονομασίες, την προέλευση τους, δηλαδή αν είναι εισαγόμενα ή εγχώρια, αν η δρόγη είναι εγχώρια αν η συλλογή της γίνεται απευθείας από τη φύση (άγρια) ή από καλλιεργημένες εκτάσεις (καλλιεργούμενα), από ποιο μέρος του φυτού προέρχεται η δρόγη, την οδό χορήγησης, και τέλος τη μέθοδο παρασκευής. Από τα 21 συνολικά καταστήματα που επισκεφθήκαμε, στην έρευνα εντάχθηκαν 13 τελικά. Σε αυτά βρήκαμε συνολικά 103 δρόγες που εντάσσονται βοτανικά σε 50 οικογένειες. Από αυτές τις δρόγες μόνο μία ανήκει στο άθροισμα Pteridophyta, ενώ όλες οι υπόλοιπες ανήκουν στο άθροισμα Spermatophyta. Από τις οικογένειες, η Lamiaceae περιλαμβάνει 18 δρόγες που αντιστοιχεί σε ποσοστό 17,5% του συνόλου των δρογών και ακολουθεί η Asteraceae με 12 δρόγες και η Apiaceae με 7. Από τις 103 δρόγες, οι 22 είναι αποκλειστικά εισαγόμενες ενώ οι υπόλοιπες 81 φύονται στην Ελλάδα. Από αυτές που φύονται στην Ελλάδα 13 προέρχονται αποκλειστικά από καλλιέργεια, 45 προέρχονται αποκλειστικά από συλλογή από τη φύση, ενώ 23 προέρχονται και με τους δύο τρόπους. Σχετικά με το μέρος του φυτού που χρησιμοποιείται, τα φύλλα χρησιμοποιούνται σε 33 δρόγες, τα άνθη σε 22 δρόγες, τα αέρια μέρη που περιλαμβάνουν φύλλα, άνθη και μίσχους σε 30 δρόγες, η ρίζα σε 11, το ρίζωμα σε 6, τα υπόγεια μέρη σε 1, ο καρπός σε 10, οι σπόροι σε 10, ο φλοιός σε 8 και τέλος, 2 δρόγες προέρχονται από στίγματα. Σχετικά με τη μέθοδο παρασκευής, 50 δρόγες παρασκευάζονται ως εγχύματα, 26 ως αφεψήματα και 26 και με τους δύο τρόπους. Μόνο μία δρόγη δεν προτείνεται για χορήγηση από το στόμα. Για εξωτερική χρήση, ως πλύσεις προτείνονται 14 δρόγες και 25 ως καταπλάσματα. Για χρήσεις ως εισπνοές προτείνονται 6 δρόγες, για στοματικές πλύσεις 13 δρόγες, για κολπικές πλύσεις 2 δρόγες, για οφθαλμικές πλύσεις 2 και οφθαλμικά καταπλάσματα 2. Οι προτεινόμενες ιατρικές χρήσεις διακρίθηκαν σε 13 συστήματα. Πιο αναλυτικά για το γαστρεντερικό προτάθηκαν 70 δρόγες, για το καρδιαγγειακό 28, για το αναπνευστικό 49, για μεταβολικές ή ενδοκρινικές νόσους 33, για νευροψυχιατρικές νόσους 34, για το γεννητικό σύστημα 32, για το ουροποιητικό 34, για δερματολογικές νόσους 43, για νόσους του στόματος 20, των οφθαλμών 5 , για συστημικές νόσους 36, ως προσαρμογόνα 33, και τέλος προτάθηκαν 5 για νόσους που δεν εντάσσονται σε κανένα από τα παραπάνω συστήματα. Συγκρίνοντας τις προτεινόμενες ιατρικές χρήσεις για κάθε δρόγη με αυτές που προτείνει ο Ευρωπαικός Οργανισμός Φαρμάκων (EMA, European Medicines Agency), διαπιστώνουμε ότι υπάρχει ταύτιση αλλά οι χρήσεις που προτείνονται από τους πωλητές είναι περισσότερες και για πολλές από αυτές δεν υπάρχουν αποδείξεις ή επίσημες αναφορές. Συμπερασματικά, η παρούσα ερευνητική εργασία συμβάλλει στη επιστήμη της εθνοφαρμακολογίας για την περιοχή της Πελοποννήσου. Απώτερος στόχος της εθνοφαρμακολογίας και της έρευνας μας είναι να βρεθούν δρόγες με πιθανή ιατρική χρήση για περαιτέρω έρευνα με τελικό στόχο την ανάπτυξη νέων φαρμάκων. Παρόμοιες έρευνες έχουν πραγματοποιηθεί για άλλες περιοχές της Μεσογείου όπως το Ισραήλ, η Ιορδανία, η περιοχές Μερσίνα και Αντάνα στην Τουρκία, την Κύπρο και στον Ελλαδικό χώρο στη Θεσσαλονίκη.
Open Access
Αεριοχρωματογραφική μελέτη της προσρόφησης ενώσεων που χρησιμοποιούνται ως αρώματα στη βιομηχανία τροφίμων
Ευταξοπούλου, Κωνσταντίνα Άννα; Κολιαδήμα, Αθανασία; Κολιαδήμα, Αθανασία; Καραϊσκάκης, Γεώργιος; Κάπολος, Ιωάννης; Eftaxopoulou, Konstantina Anna
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η χρωματογραφικά οποία αποτελεί μια αναλυτική τεχνική διαχωρισμού ουσιών και χαρακτηρίζεται από μία μεγάλη ποικιλία και πλήθος μεθόδων ανάλυσης και τεχνικών διαχωρισμού. Οι διάφορες χρωματογραφικές τεχνικές στηρίζονται όλες στην ίδια αρχή: το προς διαχωρισμό μείγμα διαλύεται σε ένα διαλύτη που ονομάζεται κινητή φάση (εκλούτης), και αφήνεται να διέλθει διαμέσου ή κατά μήκος ενός προσροφητικού υλικού, που ονομάζεται στατική φάση. Διαφέρουν ως προς τη συσκευή, τον εκλούτη, τη στατική φάση ή το είδος του πεδίου που είναι υπεύθυνο για το διαχωρισμό των επιμέρους συστατικών του προς ανάλυση δείγματος. Ο χρωματογραφικός διαχωρισμός και η ανάλυση των συστατικών του μείγματος είναι το αποτέλεσμα επαναλαμβανομένων ισορροπιών των συστατικών μεταξύ των δύο φάσεων κατά τη μετακίνησή τους στη στατική φάση και οφείλεται στις διαφορετικές τιμές των σταθερών κατανομής των συστατικών με αποτέλεσμα να διαχωρίζονται καθώς εξέρχονται (εκλούονται) από το άκρο της χρωματογραφικής στήλης. Η αέρια χρωματογραφία, έχει πολλές εφαρμογές, καθώς και παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα και κάποια μειονεκτήματα. Από τις πιο σπουδαίες αεριοχρωματογραφικές τεχνικές είναι η χρωματογραφία αναστρεφόμενης ροής (Α.Χ.Α.Ρ.), η οποία βασίζεται στην αναστροφή της διεύθυνσης της ροής του φέροντος αερίου ανά τακτά χρονικά διαστήματα και έχει εφαρμοστεί με μεγάλη επιτυχία για τον προσδιορισμό πολλών φυσικοχημικών παραμέτρων προσρόφησης και διάχυσης. Τέτοια φαινόμενα προσρόφησης και διάχυσης λαμβάνουν χώρα στην αλληλεπίδραση του αμύλου που περιέχεται στα τρόφιμα, με αέριες χημικές ενώσεις που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία τροφίμων, σαν αρώματα. Η σύσταση των τροφίμων παίζει καθοριστικό ρόλο στη φύση αυτών των αλληλεπιδράσεων, ενώ οι μηχανισμοί δέσμευσης και της αποδέσμευσης, μιας ένωσης-άρωμα στα βιοπολυμερή των τροφίμων εξαρτώνται από τις φυσικοχημικές ιδιότητες τόσο του πολυσακχαρίτη όσο και της αρωματικής ένωσης. Πραγματοποιήθηκαν μελέτες προσρόφησης και διάχυσης σε άμυλο, διαφόρων αρωματικών ουσιών: 1-εξανόλη, επτανάλη, D,L-λιμονένιο και διακετύλιο. Εκτός από τη μελέτη της επίδρασης, της διαφορετική σύστασης της αρωματικής ουσίας, πραγματοποιήθηκε και μελέτη της επίδρασης της προέλευσης του αμύλου, δηλαδή σε άμυλο από καλαμπόκι, σιτάρι, πατάτα και ρύζι. Χρησιμοποιώντας την χρωματογραφία αναστρεφόμενης ροής (Α.Χ.Α.Ρ.), αντιστρέφοντας την ροή του φέροντος αερίου, δημιουργούνται στενές, συμμετρικές κορυφές δειγματοληψίας των οποίων το ύψος είναι ανάλογο με την συγκέντρωση c της αέριας χημικής ένωσης – άρωμα. Έτσι, προέκυψαν χρωματογραφήματα με κορυφές έκλουσης χαρακτηριστικές για κάθε συνδυασμό αέριας χημικής ένωσης –άρωμα και αμύλου διαφορετικής προέλευσης. Ακολούθησε ο υπολογισμός φυσικοχημικών παραμέτρων που χαρακτηρίζουν αυτά τα φαινόμενα, και τα αποτελέσματα αναλύθηκαν με τη ανάπτυξη ενός μαθηματικού μοντέλου, εισάγοντας σε αυτό τα ύψη των χρωματογραφικών κορυφών. Τέλος μελετήθηκε η πιθανή επίδραση διαφορετικών συνθηκών θερμοκρασίας στις φυσικοχημικές παραμέτρους που μελετήθηκαν. Τα αποτελέσματα των φυσικοχημικών παραμέτρων που προέκυψαν είναι χαρακτηριστικά για το κάθε σύστημα αμύλου – αρωματικής ένωσης, ενώ συγκριτικά μπορούν να εξαχθούν χρήσιμα συμπεράσματα. Η τεχνική της χρωματογραφίας αναστρεφόμενης ροής (Α.Χ.Α.Ρ.) αποδείχθηκε πολύ απλή, χρήσιμη και ακριβής μέθοδος για τα συστήματα της συγκεκριμένης μεταπτυχιακής μελέτης.
Open Access
Αναγωγική αμίνωση σε στερεή φάση με χρήση πεπτιδίων με ομοσερίνη
(2023-08-28) Τόλης, Δημήτριος; Tolis, Dimitrios
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η χρήση ανηγμένων πεπτιδικών δεσμών, όπου o αμιδικός δεσμός [CO-NH] έχει αντικατασταθεί από τον αντίστοιχο ανηγμένο αμινομεθυλένο δεσμό [CH2-NH], ήταν ανέκαθεν σημαντικός στόχος για την ανάπτυξη θεραπευτικών μορίων, καθώς η αναγωγή του αμιδικού δεσμού προσφέρει αυξημένη μεταβολική σταθερότητα. Η χρήση ορθογωνικά προστατευμένων πλευρικών ομάδων στην πεπτιδική σύνθεση σε στερεή φάση (SPPS) επιτρέπει την τμηματική σύνθεση πεπτιδίων όπου η απελευθέρωση συγκεκριμένων πλευρικών ομάδων αποτελεί κύρια στρατηγική για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη νέων φαρμάκων. Με τη χρήση τέτοιων στρατηγικών ακολούθησε η έρευνα για την τμηματική σύνθεση σε στερεή φάση (SPFC) πεπτιδίων ομοσερίνης με ελεύθερες πλευρικές ομάδες για τη δημιουργία πεπτιδίων με ανηγμένο αμιδικό δεσμό στο σημείο διασύνδεσης. Στα πλαίσια της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας σχεδιάστηκαν και συντέθηκαν πεπτίδια με ανηγμένους πεπτιδικούς δεσμούς, εφαρμόζοντας μεθόδους αναγωγικής αμίνωσης σε πεπτίδια που φέρουν ομοσερίνη. Για το λόγo αυτό σχεδιάστηκαν μικρές πεπτιδικές αλληλουχίες με αποπροστατευμένη την πλευρική ομάδα της ομοσερίνης (Hse), ώστε το ελεύθερο υδροξυλικό άκρο της ομοσερίνης να οξειδωθεί στην αντίστοιχη αλδεΰδη, με στόχο την περαιτέρω εφαρμογή αυτού του πεπτιδίου-αλδεΰδη σε μεθόδους αναγωγικής αμίνωσης σε στερεή φάση. Για τη σύνθεση του πεπτιδίου ομοσερίνης-αλδεΰδης πραγματοποιήθηκε σύνθεση σε στερεή φάση, ακολουθώντας την Fmoc/tBu μεθοδολογία, επί της 2-χλωροτριτυλοχλωριδίου ρητίνης (CLTR-Cl), ενώ για την προστασία της πλευρικής ομάδας της ομοσερίνης επιλέχθηκε η τριτυλ (Trt) ομάδα. Ακολούθησε διάσπαση από τη ρητίνη και εκλεκτική απομάκρυνση της Trt ομάδας από την ομοσερίνη και οξείδωση της ελεύθερης υδροξυλικής ομάδας σε διάλυμα. Στη συνέχεια εφαρμόσθηκε αναγωγική αμίνωση σε στερεή φάση, με την ελεύθερη αμινομάδα ενός νέου πεπτιδίου. O έλεγχος των συντεθειμένων πεπτιδικών μορίων πραγματοποιήθηκε μέσω Υγρής Χρωματογραφίας Υψηλής Επίδοσης Ανάστροφης Φάσης (RP-HPLC) και η ταυτοποίηση μέσω φασματομετρίας μάζας ιονισμού υπό ηλεκτρικό πεδίο με ψεκασμό (ESI-MS) και φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). Στην εργασία παρουσιάζονται και αναλύονται τα προβλήματα που προέκυψαν καθώς και οι τρόποι επίλυσής τους για την επιτυχή ανάπτυξη ενός πρωτοκόλλου οξείδωσης πεπτιδίων με ομοσερίνη στην αντίστοιχη αλδεΰδη (της πλευρικής ομάδας της ομοσερίνης), καθώς και της επακόλουθης αναγωγικής αμίνωσης σε στερεή φάση.
Open Access
Ανάκτηση αντιοξειδωτικών φαινολικών συστατικών από υποπροϊόν τυποποίησης Κορινθιακής σταφίδας και από στερεό υπόλειμμα εκχύλισής του για παραλαβή των σακχάρων
Παναγόπουλος, Βασίλειος; Panagopoulos, Vasileios
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η Κορινθιακή σταφίδα (ποικιλία Vitis vinifera L., var. apyrena) παράγεται κατά κύριο λόγο στην Ελλάδα (περίπου το 80% της παγκόσμιας παραγωγής) και έχει μεγάλη διατροφική αξία διότι είναι πλούσια σε φυτικές ίνες, αντιοξειδωτικές πολυφαινόλες, βιταμίνες, σάκχαρα, πρωτεΐνες, και διάφορα μακρο/ιχνοστοιχεία. Μεγάλο πλεονέκτημα της σταφίδας είναι η κατανάλωση μαζί με τον φλοιό (μεγάλη επιφάνεια λόγω του μικρού μεγέθους της ράγας), ο οποίος είναι πλούσιος σε ανθοκυανίνες και άλλα αντιοξειδωτικά συστατικά και φυτικές ίνες. Στην παρούσα εργασία στόχος ήταν η χημική ανάλυση και η ανάπτυξη μεθόδων ανάκτησης οργανικών εκχυλισμάτων πλούσιων σε αντιοξειδωτικά φαινολικά συστατικά από το υποπροϊόν τυποποίησης της Κορινθιακής σταφίδας (ποικιλία Βοστίτσα) (ΥΤΚΣ), καθώς και από το στερεό υπόλειμμα (ΣΥΕ) που παραμένει μετά την υδατική εκχύλιση του ΥΤΚΣ για παραλαβή των σακχάρων για άλλες εφαρμογές (π.χ. για παρασκευή σιροπιών, οίνων, κ.α. προϊόντων). Το ΥΤΚΣ παράγεται σε μεγάλες ποσότητες ημερησίως στα εργοστάσια τυποποίησης σταφίδας και έχει περίπου την ίδια σύσταση και διατροφική αξία με το τελικό προϊόν (διαφέρει κυρίως σε μορφολογικά χαρακτηριστικά). Η απομόνωση των φαινολικών συστατικών από σταφύλια ή άλλα φυτικά προϊόντα γίνεται συνήθως με εκχύλιση με οργανικούς διαλύτες. Σύγχρονες μέθοδοι απομόνωσης περιλαμβάνουν εκχύλιση υποβοηθούμενη από μικροκύματα ή υπερήχους, ανάκτηση με ηλεκτρική εκκένωση υψηλής τάσης, εκχύλιση υπεκρίσιμου ή υποκρίσιμου ρευστού, κ.α. Η ανάλυση των φαινολικών συστατικών γίνεται με μεθόδους που στηρίζονται στην ισχυρή απορρόφηση που παρουσιάζουν οι βενζολικοί δακτύλιοι των φαινολικών ενώσεων στο υπεριώδες, ή φωτομετρικά με τη αναγωγή διάφορων αντιδραστηρίων προς έγχρωμα προϊόντα. Η πιο διαδεδομένη μέθοδος ανάλυσης είναι η μέθοδος Folin-Ciocalteau (οξείδωση με ταυτόχρονη αναγωγή σύνθετων φωσφο-μολυβδαινικών και φωσφο-βολφραμιών πολυμερών ιόντων). Η αντιοξειδωτική ικανότητα προσδιορίζεται με μεθόδους που βασίζονται στην εξουδετέρωση ελεύθερων ριζών, τρισθενή σιδήρου, υπεροξειδικών ανιόντων, κ.α.). Στη παρούσα διπλωματική εργασία προσδιορίστηκαν ποσοτικά σε ΥΤΚΣ η υγρασία (16,14±1,62%), η τέφρα (1,8±0,38%), το λίπος (0,6±0,27%), η ολική πρωτεΐνη (2,59±0,33%, κατά Kjeldahl), το pH (3,53±0,23), το ΟΦΠ (0,964±0,267 mg GAΕ/g δείγματος), και η αντιοξειδωτική ικανότητα IC50, εκφρασμένη ως 0,98 mg ασκορβικού οξέος/g δείγματος). Τα συστατικά αυτά έχουν θετική επίδραση στη διατροφική αξία και την ζυμωτική ικανότητα της σταφίδας. Τα φαινολικά συστατικά του ΥΤΚΣ αναλύθηκαν με HPLC (RP-HPLC/UV) και ανιχνευθήκαν οι παρακάτω οι ενώσεις: κατεχίνη, χλωρογενικό οξύ, βανιλλικό οξύ, καφεϊκό οξύ και π-κουμαρικό οξύ. Για την ανάλυση τα δείγματα εκχυλίστηκαν με οργανικό διαλύτη (μίγμα διαιθυλαιθέρα/οξικού αιθυλεστέρα) κατά την οποία όλα τα φαινολικά συστατικά μεταφέρθηκαν στην οργανική φάση, ενώ στην υδατική φάση δεν ανιχνευθήκαν φαινολικές ενώσεις. Για την ανάκτηση οργανικών εκχυλισμάτων πλούσιων σε αντιοξειδωτικά φαινολικά συστατικά από το ΣΥΕ, εξετάστηκαν οι οργανικοί διαλύτες αιθανόλη, μεθανόλη, βουτανόλη, διαιθυλαιθέρας, οξικός αιθυλεστέρας, πολυαιθυλενογλυκόλη (PEG) και νερό. Προς τούτο χρησιμοποιήθηκαν μίγματα με νερό. Ο καλύτερος διαλύτης για την εκχύλιση των αντιοξειδωτικών συστατικών βρέθηκε πως είναι η αιθανόλη σε μίγμα 50% με νερό. Από τους υπόλοιπου διαλύτες, μόνον η βουτανόλη (20%) πλησίασε την ανάκτηση αυτή, όσον αφορά στην αντιοξειδωτική ικανότητα του εκχυλίσματος. Για τη βελτιστοποίηση των συνθηκών της ανάκτησης με βάση τον διαλύτη που έδωσε τα καλύτερα αποτελέσματα (αιθανόλη 50%), έγινε προσπάθεια ανάπτυξης ενός πολυπαραγοντικού μοντέλου με Μεθοδολογία Επιφανειακής Απόκρισης (Response Surface Methodology, RSM) με βάση τον Σύνθετο Κεντρικό Σχεδιασμό (Central Composite Design, CCD). Ο στόχος της βελτιστοποίησης ήταν να συσχετιστεί η απόδοση της ανάκτησης (ολικά φαινολικά και αντιοξειδωτική ικανότητα – εξαρτημένες μεταβλητές) με τα επίπεδα ενός αριθμού ανεξάρτητων μεταβλητών, δηλ., θερμοκρασία εκχύλισης (20, 30, 40 oC), ο χρόνος διάρκειας της εκχύλισης κατά την παραμονή σε υπέρηχο (20, 30, 40 min) και η συγκέντρωση της αιθανόλης (40, 50, 60%). Δυστυχώς, οι στατιστικές παράμετροι που προσδιορίστηκαν μέσω του στατιστικού πακέτου ANOVA, δεν ήταν οι ιδανικές ώστε να συσχετιστούν οι εξαρτημένες μεταβλητές με τις ανεξάρτητες στο συγκεκριμένο εύρος τιμών που αυτές μελετήθηκαν. Η παραπάνω μεθοδολογία εξετάσθηκε στο πλαίσιο ανάπτυξης ενός καινοτόμου βιοδιυλιστηρίου με βάση το ΥΤΚΣ, που θα περιλαμβάνει αξιοποίηση των σακχάρων για την παραγωγή διάφορων προϊόντων προστιθέμενης αξίας (σε σχέση με το χαμηλής αξίας ξύδι που είναι το προϊόν που παραδοσιακά παράγεται στην Ελλάδα από τα ΥΤΚΣ), με ταυτόχρονη παραγωγή προϊόντων και από το ΣΥΕ (όπως αντιοξειδωτικά πρόσθετα για χρήση σε τρόφιμα, και κυτταρινούχο υπόλειμμα για χρήση ως πρόσθετο πλούσιο σε διαιτητικές ίνες ή ως ζωοτροφή).
Open Access
Ανάλυση αιθερίων ελαίων των φύλλων διαφορετικών taxa του γένους Eucalyptus με αέρια χρωματογραφία συζευγμένη με φασματομετρία μάζας
Καψή, Βασιλική; Λάμαρη, Φωτεινή; Μαγκαφά, Βασιλική; Πάϊρας, Γεώργιος; Λάμαρη, Φωτεινή; Kapsi, Vasiliki
Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)
Η υψηλή βιολογική και φαρμακευτική αξία του ευκαλύπτου, καθώς και των παραγόμενων προϊόντων του, έχει αποδειχθεί και επαληθευτεί σε βάθος χρόνων από πολυάριθμες καταγεγραμμένες αναφορές της παραδοσιακής ιατρικής. Η κυκλοφορία φυτικών φαρμακευτικών προϊόντων από φύλλα και αιθέρια έλαια ευκαλύπτου (E. globulus, E. polybractea και E. smithii) έχει εγκριθεί από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Φαρμάκων για την αντιμετώπιση του βήχα που σχετίζεται με το κρυολόγημα και τη συμπτωματική αντιμετώπιση των τοπικών μυϊκών πόνων. Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή, πραγματοποιήθηκε ποιοτική και ποσοτική ανάλυση αιθερίων ελαίων διαφορετικών taxa του γένους Eucalyptus. Επιπλέον, αξιολογήθηκε η επίδραση της χρονικής περιόδου συλλογής των δειγμάτων φυτικού υλικού στην απόδοση και την ποιοτική αξία των ευκαλυπτελαίων. Δείγματα φύλλων από τα είδη E. globulus (μικρής και μεγάλης ανάπτυξης), E. cinerea και E. citriodora συλλέχθηκαν από την περιοχή Σαγαίικα Αχαΐας κατά τη διάρκεια πέντε διαδοχικών εποχικών περιόδων (Άνοιξη 2015, Φθινόπωρο 2015, Χειμώνας 2016, Άνοιξη 2016 και Καλοκαίρι 2016). Τα αιθέρια έλαια απομονώθηκαν με τη μέθοδο της υδροαπόσταξης σε αποστακτική συσκευή Clevenger. Η σύσταση των ευκαλυπτελαίων προσδιορίστηκε με τη συζευγμένη αναλυτική τεχνική της Αέριας Χρωματογραφίας – Φασματομετρίας μάζας (GC – MS). Έπειτα από σύγκριση των αποδόσεων (%) σε αιθέριο έλαιο μεταξύ των τριών ειδών ευκαλύπτου, παρατηρήθηκε ότι η ποσότητα αιθερίου ελαίου που εξήχθη από νεαρά φύλλα του E. globulus ήταν υψηλότερη (5,75 – 8,75 %) των E. cinerea (3,17 – 6,88 %), ώριμων φύλλων E. globulus (3,75 – 5,28 %) και E. citriodora (0,56 – 3,38 %). Συγκεκριμένα, το φθινόπωρο του 2015 καταγράφηκε η μέγιστη τιμή απόδοσης του E. globulus (8,75 %), αλλά και των υπολοίπων ειδών, με εξαίρεση το E. globulus (από ώριμα φύλλα), όπου διέθετε μέγιστη απόδοση την άνοιξη του 2015. Αναλυτικότερα, με ενδελεχή ποσοτική και στατιστική ανάλυση των ταυτοποιημένων ουσιών που περιέχονταν σε κάθε αιθέριο έλαιο, σταθμίζοντας και φιλτράροντας όλους τους παράγοντες που επηρέαζαν με άμεσο ή έμμεσο τρόπο τη συγκέντρωση τους στο ανάλογο αιθέριο έλαιο, διαπιστώθηκε ότι η 1,8-κινεόλη, η οποία είναι η κύρια ένωση στα αιθέρια έλαια E. globulus και E. cinerea, κυμάνθηκε μεταξύ 55 – 68 % στο E. globulus (από νεαρά φύλλα), 55 – 61 % στο E. cinerea και 50 – 51 % στο E. globulus (από ώριμα φύλλα). Η χημική σύσταση μεταξύ των αιθερίων ελαίων E. globulus από νεαρά και ώριμα φύλλα δεν διέφερε σημαντικά, όπως και μεταξύ των E. globulus και E. cinerea. Από την άλλη πλευρά, αισθητή ήταν η διαφοροποίηση της ποιοτικής σύστασης που χαρακτήριζε τα αιθέρια έλαια E. citriodora αναφορικά με τα άλλα είδη, αλλά και μεταξύ τους. Η κύρια ένωση στο αιθέριο έλαιο του E. citriodora είναι η κιτρονελλάλη της οποίας η συγκέντρωση εμφάνισε μεγάλη διακύμανση από 12 – 84 %. Τέλος, επιβεβαιώθηκε ότι κοινό χαρακτηριστικό γνώρισμα στη σύσταση όλων των αιθερίων ελαίων (E. globulus, E. cinerea και E. citriodora) είναι η πλούσια περιεκτικότητά τους σε οξυγονωμένα μονοτερπένια.