Bioactive secondary metabolites from marine endophytic fungi with anticancer and antimicrobial activities /
Sally El Said Abo Halawa Abdelrahman,
Bioactive secondary metabolites from marine endophytic fungi with anticancer and antimicrobial activities / تصميم وتشييد وتقييم الفاعليه البيولوجية لبعض ١,١ثنائي مشتقات السيكلو ألكان by Sally El Said Abo Halawa Abdelrahman ; Supervision Prof. Dr. Seham Salah Eldin El-Hawary, Prof. Dr. Mosad Ahmed Ghareeb Ibrahim, Prof. Engy Mohsen Ahmed Sabry. - 178 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 171-178.
Nanotechnology and bioactive compounds from marine fungi offer promising avenues to combat antimicrobial resistance and cancer. This study reports the biosynthesis of zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) using Aspergillus sp. SA17 and SA18 fungal strains. ZnONPs were characterized using electron microscopy (TEM, SEM), UV analysis, X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), and Zeta potential analysis. The nanoparticles had an average size of 7.2 nm, were positively charged (zeta potential 18.16 mV), and exhibited crystalline nature. In antimicrobial assays, inhibition zones ranged from 3 to 13 mm, while anticancer IC50 values spanned from 17.65 to 84.55 µM. Chemical profiling of the extracts via UPLC-QTOF-MS/MS revealed 33 bioactive compounds from SA17 and 49 from SA18, including flavonoids, phenolic acids, coumarins, and anthraquinones, with in silico analysis identifying glabrol, pomiferin, daidzein 4'-sulfate, xanthohumol, and herbacetin as key antibacterial and anticancer candidates. Further studies identified four bioactive compounds from Aspergillus sp. SA17: 2-pentyl tetrahydrofuran (C1), 2-pentyl-3,4-dihydrofuran (C2), (Z)-2-(hepta-1-en-1-yl) tetrahydrofuran (C3), and 2-(3-methyl butane-1-en-1-yl) tetrahydrofuran (C4). The SA17 extract displayed potent antimicrobial activity against S. aureus and Candida albicans, while C2 showed significant activity against E. coli. Acetylcholinesterase (AChE) inhibition studies demonstrated that C2 had a stronger effect than the crude extract, while SA18 exhibited moderate to strong inhibition. The study’s findings underscore the potential of marine-derived fungi for producing bioactive metabolites and ZnONPs with antimicrobial, anticancer, and AChE inhibitory activities, with potential applications in biomedicine. تقدم تقنية النانو والمركبات النشطة بيولوجيًا المستخلصة من الفطريات البحرية آفاقًا واعدة لمكافحة مقاومة المضادات الحيوية والسرطان. تقرير هذه الدراسة عن التخليق الحيوي لجزيئات أكسيد الزنك النانوية (ZnONPs) باستخدام سلالات الفطريات Aspergillus sp. SA17 و SA18. تم توصيف ZnONPs باستخدام المجهر الإلكتروني (TEM، SEM)، التحليل بالأشعة فوق البنفسجية، حيود الأشعة السينية (XRD)، مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FT-IR)، وتحليل الجهد الكهربائي. كانت الجسيمات النانوية بحجم متوسط يبلغ 7.2 نانومتر، وكانت مشحونة بشحنة موجبة (إمكانات زيتا 18.16 مللي فولت)، وأظهرت طبيعة بلورية. في اختبارات مضادات الميكروبات، تراوحت مناطق التثبيط بين 3 إلى 13 مم، بينما تراوحت قيم IC50 لمضادات السرطان بين 17.65 إلى 84.55 ميكرومتر. الكيمياء التحليلية للمستخلصات عبر UPLC-QTOF-MS/MS كشفت عن 33 مركبًا نشطًا بيولوجيًا من SA17 و49 من SA18، بما في ذلك الفلافونويدات، والأحماض الفينولية، والكومارينات، والأنثراكينونات، مع تحليل الحاسوب الذي حدد الجلابرول، البوميفيرين، دايدزين 4'-سلفات، الزانثوهومول، والهيرباستين كمرشحين رئيسيين مضادين للبكتيريا ومضادين للسرطان.
أظهرت الدراسات الإضافية أربعة مركبات نشطة بيولوجيًا من Aspergillus sp. SA17: 2-pentyl tetrahydrofuran (C1)، 2-pentyl-3,4-dihydrofuran (C2)، (Z)-2-(hepta-1-en-1-yl) tetrahydrofuran (C3)، و2-(3-methyl butane-1-en-1-yl) tetrahydrofuran. (C4). أظهر مستخلص SA17 نشاطًا مضادًا للميكروبات قويًا ضد S. aureus وCandida albicans، بينما أظهر C2 نشاطًا كبيرًا ضد E. coli. أظهرت دراسات تثبيط أستيل كولينستراز (AChE) أن C2 كان له تأثير أقوى من المستخلص الخام، بينما أظهر SA18 تثبيطًا معتدلًا إلى قويًا. تؤكد نتائج الدراسة على إمكانيات الفطريات البحرية في إنتاج المستقلبات الحيوية وجزيئات ZnONPs ذات الأنشطة المضادة للميكروبات والمضادة للسرطان والمثبطة لإنزيم الأسيتيل كولينستراز، مع تطبيقات محتملة في الطب الحيوي.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Drugs
عقاقير
Aspergillus sp. Zinc oxide nanoparticles; Antimicrobial Anticancer Acetylcholinesterase inhibition Bioactive metabolites ADME
615.1
Bioactive secondary metabolites from marine endophytic fungi with anticancer and antimicrobial activities / تصميم وتشييد وتقييم الفاعليه البيولوجية لبعض ١,١ثنائي مشتقات السيكلو ألكان by Sally El Said Abo Halawa Abdelrahman ; Supervision Prof. Dr. Seham Salah Eldin El-Hawary, Prof. Dr. Mosad Ahmed Ghareeb Ibrahim, Prof. Engy Mohsen Ahmed Sabry. - 178 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 171-178.
Nanotechnology and bioactive compounds from marine fungi offer promising avenues to combat antimicrobial resistance and cancer. This study reports the biosynthesis of zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) using Aspergillus sp. SA17 and SA18 fungal strains. ZnONPs were characterized using electron microscopy (TEM, SEM), UV analysis, X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), and Zeta potential analysis. The nanoparticles had an average size of 7.2 nm, were positively charged (zeta potential 18.16 mV), and exhibited crystalline nature. In antimicrobial assays, inhibition zones ranged from 3 to 13 mm, while anticancer IC50 values spanned from 17.65 to 84.55 µM. Chemical profiling of the extracts via UPLC-QTOF-MS/MS revealed 33 bioactive compounds from SA17 and 49 from SA18, including flavonoids, phenolic acids, coumarins, and anthraquinones, with in silico analysis identifying glabrol, pomiferin, daidzein 4'-sulfate, xanthohumol, and herbacetin as key antibacterial and anticancer candidates. Further studies identified four bioactive compounds from Aspergillus sp. SA17: 2-pentyl tetrahydrofuran (C1), 2-pentyl-3,4-dihydrofuran (C2), (Z)-2-(hepta-1-en-1-yl) tetrahydrofuran (C3), and 2-(3-methyl butane-1-en-1-yl) tetrahydrofuran (C4). The SA17 extract displayed potent antimicrobial activity against S. aureus and Candida albicans, while C2 showed significant activity against E. coli. Acetylcholinesterase (AChE) inhibition studies demonstrated that C2 had a stronger effect than the crude extract, while SA18 exhibited moderate to strong inhibition. The study’s findings underscore the potential of marine-derived fungi for producing bioactive metabolites and ZnONPs with antimicrobial, anticancer, and AChE inhibitory activities, with potential applications in biomedicine. تقدم تقنية النانو والمركبات النشطة بيولوجيًا المستخلصة من الفطريات البحرية آفاقًا واعدة لمكافحة مقاومة المضادات الحيوية والسرطان. تقرير هذه الدراسة عن التخليق الحيوي لجزيئات أكسيد الزنك النانوية (ZnONPs) باستخدام سلالات الفطريات Aspergillus sp. SA17 و SA18. تم توصيف ZnONPs باستخدام المجهر الإلكتروني (TEM، SEM)، التحليل بالأشعة فوق البنفسجية، حيود الأشعة السينية (XRD)، مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FT-IR)، وتحليل الجهد الكهربائي. كانت الجسيمات النانوية بحجم متوسط يبلغ 7.2 نانومتر، وكانت مشحونة بشحنة موجبة (إمكانات زيتا 18.16 مللي فولت)، وأظهرت طبيعة بلورية. في اختبارات مضادات الميكروبات، تراوحت مناطق التثبيط بين 3 إلى 13 مم، بينما تراوحت قيم IC50 لمضادات السرطان بين 17.65 إلى 84.55 ميكرومتر. الكيمياء التحليلية للمستخلصات عبر UPLC-QTOF-MS/MS كشفت عن 33 مركبًا نشطًا بيولوجيًا من SA17 و49 من SA18، بما في ذلك الفلافونويدات، والأحماض الفينولية، والكومارينات، والأنثراكينونات، مع تحليل الحاسوب الذي حدد الجلابرول، البوميفيرين، دايدزين 4'-سلفات، الزانثوهومول، والهيرباستين كمرشحين رئيسيين مضادين للبكتيريا ومضادين للسرطان.
أظهرت الدراسات الإضافية أربعة مركبات نشطة بيولوجيًا من Aspergillus sp. SA17: 2-pentyl tetrahydrofuran (C1)، 2-pentyl-3,4-dihydrofuran (C2)، (Z)-2-(hepta-1-en-1-yl) tetrahydrofuran (C3)، و2-(3-methyl butane-1-en-1-yl) tetrahydrofuran. (C4). أظهر مستخلص SA17 نشاطًا مضادًا للميكروبات قويًا ضد S. aureus وCandida albicans، بينما أظهر C2 نشاطًا كبيرًا ضد E. coli. أظهرت دراسات تثبيط أستيل كولينستراز (AChE) أن C2 كان له تأثير أقوى من المستخلص الخام، بينما أظهر SA18 تثبيطًا معتدلًا إلى قويًا. تؤكد نتائج الدراسة على إمكانيات الفطريات البحرية في إنتاج المستقلبات الحيوية وجزيئات ZnONPs ذات الأنشطة المضادة للميكروبات والمضادة للسرطان والمثبطة لإنزيم الأسيتيل كولينستراز، مع تطبيقات محتملة في الطب الحيوي.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Drugs
عقاقير
Aspergillus sp. Zinc oxide nanoparticles; Antimicrobial Anticancer Acetylcholinesterase inhibition Bioactive metabolites ADME
615.1