Ağustos böceği tüyünden kitin ekstraksiyon işleminin optimizasyonu ve antioksidan aktivitesi ile hemostatik etkisinin değerlendirilmesi
Kitosan olarak da bilinen kitin, β -1,4-glikosidik bağlarla bağlanmış N-asetil-2-amino-2-deoksi-D-glukopiranoz birimlerinden oluşan doğrusal bir makromolekül biyopolisakkarittir. Yarı şeffaf tabaka benzeri bir katıdır ve polisakkarit zincirleri arasındaki hidrojen bağı nedeniyle kitin suda, seyreltik asitlerde, seyreltik bazlarda veya genel organik çözücülerde çözünmez. Kitin, hem deniz hem de karasal ortamlarda alt eklembacaklıların, böceklerin kabuklarında ve bazı yosun ve mantarların hücre duvarlarında yaygın olarak bulunur. Ekstraksiyon yöntemleri arasında asit-baz, enzimatik hidroliz, EDTA, mikrobiyal fermantasyon ve iyonik sıvı yöntemleri bulunmaktadır. Kitin antioksidan, hemostatik, antibakteriyel, anti-tümör, hipoglisemik, hipotansif, lipid düşürücü ve bağışıklık düzenleyici gibi biyolojik aktivitelere sahiptir. Toksik olmaması, iyi biyouyumluluğu, biyolojik olarak parçalanabilirliği ve enzim bozunma yeteneği ile ilaç dağıtımı, doku mühendisliği, yara iyileşmesi ve kanser tedavisi gibi biyomedikal alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Cicadae olarak da bilinen Periostracum Cicadae, ağustosböceği familyasından böcek siyah çekirgenin yumurtadan çıktıktan sonraki deri değiştirme kabuğudur. Kimyasal bileşimi temel olarak kitin, protein, inorganik tuzlar, amino asitler, eser elementler vb. içerir. Çin'de yaygın olarak kullanılan bir geleneksel Çin tıbbı olarak, rüzgar ve ısıyı dağıtma, boğazı rahatlatma, döküntülere nüfuz etme, spazmları hafifletme ve görüşü iyileştirme ve opasiteleri hafifletme etkilerine sahiptir. Çalışmalar, alternatif bir kitin kaynağı olarak ağustos böceği tüyünün düşük asetilasyon derecesine, kristalliğe, termal özelliklere ve iyi ekolojik güvenliğe sahip olduğunu göstermiştir. Ancak, ağustos böceği moltünün yüksek fiyatı ve kitin için sabit kalite standartlarının olmaması nedeniyle, ağustos böceği molt kitini üzerindeki araştırma ilerlemesi şu anda yavaştır. Bu çalışmada, ağustos böceği tüylerinden kitin elde etmek için ultrason destekli geleneksel asit-baz yöntemi kullanılmış, ekstraksiyon döngüsü kısaltılmış ve tek faktörlü ve ortogonal deneyler kullanılarak ekstraksiyon süreci optimize edilmiştir. Ekstraktın antioksidan aktivitesi ve hemostatik etkisi de belirlenmiştir ki bu da ağustos böceği tüyü kitininin araştırılması ve uygulanmasını teşvik etmek için önemli bir referans öneme sahiptir.

Ağustos böceği kalıplarından kitinin ultrason destekli asit-baz ekstraksiyonu için optimum işlem parametreleri, ortogonal deneylerle birleştirilmiş tek faktörlü deneylerle elde edilmiştir: kireç çözme: kütle fraksiyonu: 8% hidroklorik asit, sıcaklık: oda sıcaklığı, katı-sıvı oranı: 1:25, ultrason gücü: 160W, ultrason süresi: 150 dakika; Protein giderme: kütle fraksiyonu: 10% sodyum hidroksit, sıcaklık: 60 ℃, katı-sıvı oranı: 1:25, ultrason gücü: önemli bir fark yok, ultrason süresi: 90 dakika; Renk giderme: kütle fraksiyonu: 5% potasyum permanganat, 8% sodyum bisülfit, sıcaklık: 90 ℃, süre: 60 dakika boyunca potasyum permanganat reaksiyonu, 90 dakika boyunca sodyum bisülfit reaksiyonu. Ultrason destekli dekalsifikasyon ve deproteinizasyon, çözücünün penetrasyonunu artırarak ekstraksiyon süresini etkili bir şekilde kısaltır.
Ön deneyde, potasyum hidroksit/üre sulu çözeltisi, ağustos böceği tüyü kitinini çözmek için düşük sıcaklıkta dondurma ve çözme için kullanılmıştır. İşlem sırasında, potasyum hidroksit/üre sisteminin kendisinin serbest radikaller üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur. Bu çalışmada ağustos böceği tüyü kitosan süspansiyonunun antioksidan aktivitesi araştırılmıştır. Sonuçlar, ağustos böceği tüyü kitosan süspansiyonu konsantrasyonu 18mg/mL olduğunda, ABTS serbest radikal süpürme oranının 91 olduğunu göstermiştir.31% olduğunu ve güçlü serbest radikal süpürme kabiliyeti gösterdiğini; Ağustos böceği tüyü kitosan süspansiyonu konsantrasyonu 15mg/mL olduğunda, DPPH serbest radikallerinin süpürme oranının 35.19% olduğunu; Ağustos böceği tüyü kitosan süspansiyonu konsantrasyonu 20mg/mL olduğunda, O2 serbest radikallerinin süpürme oranının 63.72% olduğunu göstermiştir. Kitosanın mükemmel antioksidan aktivite sergilemesinin nedeni, asit-baz ekstraksiyon işlemi sırasında kısmen deasetilasyona uğramış olması olabilir.
Test tüpü yöntemi, farklı dozlarda kitosan tozu ile tavşan kanının in vitro pıhtılaşma süresini belirlemek için kullanılmıştır. Sonuçlar, cicada molt kitosan tozunun in vitro prokoagülan yeteneğinin, cicada molt kitosan dozunun artmasıyla arttığını göstermiştir. Aynı dozdaki Yunnan Baiyao tozu ile karşılaştırıldığında, ağustos böceği molt kitosan tozunun in vitro prokoagülan yeteneği önemli ölçüde daha iyiydi. Kuyruk kesme yöntemi, fareler üzerinde farklı dozlarda cicada molt kitosan tozunun kanama süresini ve miktarını belirlemek için kullanılmıştır. Sonuçlar, her dozda ağustos böceği erimesi kitosan tozu ve Yunnan Baiyao tozunun pozitif kontrol grubunun, boş kontrol grubuna kıyasla kanama süresini önemli ölçüde kısaltabildiğini göstermiştir. Aynı dozda Yunnan Baiyao tozu ile karşılaştırıldığında, kanama süresi ve kitosan miktarında önemli farklılıklar vardı, bu da ağustos böceği molt kitosanının Yunnan Baiyao'dan daha iyi hemostatik yeteneğe sahip olduğunu gösteriyordu. Bir fare karaciğer kanama modeli oluşturarak ve yaranın kanama süresini ölçerek, sonuçlar ağustos böceği molt kitosanının karaciğer yarasının kanama süresini önemli ölçüde kısaltabileceğini ve aynı dozda ağustos böceği molt kitosanının verilerinin Yunnan Baiyao pozitif kontrolünden daha iyi olduğunu göstermiştir. Ağustos böceği molt kitosanı, karaciğer gibi vücutta zengin kan içeriğine sahip organların kanayan yaralarında kan pıhtılaşmasını teşvik etmede iyi bir etkiye sahiptir ve bazı organların cerrahi rezeksiyonu için hemostatik bir malzeme olarak geliştirilme potansiyeline sahiptir.