آنتی اکسیدان های طبیعی می توانند با خنثی کردن رادیکال های آزاد، در پیشگیری از بیماری های قلبی-عروقی و برخی اشکال سرطان اهمیت داشته باشند. رادیکال های آزاد، یک یا چند الکترون غیرجفت در اوربیتال خالی دارند که اکسیژن مرکزی آن ها، به عنوان ros شناخته می شوند. مهار آن ها، برای کاهش سطح استرس اکسیداتیو ارگانیسم، در جلوگیری و درمان برخی بیماری های مزمن و مخرب موثر می-باشند. در این تحقیق، عصاره های بافت های مختلف (خار، پوسته، گناد و فانوس ارسطو) توتیای دریایی با استفاده از سه حلال ان- هگزان، اتیل استات و متانول، براساس افزایش قطبیت جدا گردید. رنگدانه پوسته و خار به کمک hcl استخراج، مایع سلومیک با چهار حالت مختلف جداسازی و سپس سلول های آزاد مایع سلومیک و سلوموسیت لیزات استخراج شده و بهترین حالت استخراج نیز شناسایی گردید. سپس بررسی برخی خواص شیمیایی و زیستی (آنتی اکسیدان، ضدالتهاب، ضددیابت، آنتی باکتریال و سمیت-سلولی) اندام های مختلف، مایع سلومیک و رنگدانه خار و پوسته توتیای دریایی echinometra matheai با استفاده از روش های استاندارد مورد سنجش قرار گرفت. در ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی، سلول های آزاد مایع سلومیک دارای بیش ترین قدرت احیاکنندگی و مهار رادیکال آزاد و فانوس ارسطو اتیل استاتی دارای بیش ترین میزان ظرفیت آنتی اکسیدانی می باشند؛ در ارزیابی فعالیت ضدالتهابی، بیش ترین فعالیت در فانوس ارسطو اتیل استاتی و رنگدانه پوسته مشاهده شد؛ هم چنین، رنگدانه پوسته بیش ترین میزان مهار آنزیم آلفاآمیلاز را دارا می باشد. در مطالعه سمیت سلولی، هیچ یک از عصاره های مورد آزمایش اثر سمی (توکسیک) نشان ندادند. نتایج اختلاف معنی داری در سطح احتمال p < 0/05را نشان می دهد. به علاوه، نتایج حاصل از شناسایی کمی و کیفی رنگیزه های موجود در مایع سلومیک (cf و cl) و پوسته و خار توتیای دریایی e. mathaei نشان داد که بیش ترین رنگیزه ها از نظر کمی، به ترتیب، اسپینوکروم a، b، c و اکینوکروم a می باشند. درحالی که نتایج حاصل از lc-ms بیش ترین رنگیزه ها را، به ترتیب، اسپینوکروم b، c، اکینوکروم a و اسپینوکروم a نشان داد. یافته های مطالعه حاضر نشان داد که می توان توتیای دریایی e. mathaei را به عنوان یک منبع جدید و بالقوه از ترکیبات فعال زیستی طبیعی معرفی کرد.

کیتین و مشتق استیل زدایی آن، کیتوسان، پلیمرهای زیستی هستند که به دلیل خصوصیات منحصر به فردی چون زیست سازگاری، زیست تجزیه پذیری و فعالیت ضد باکتری و ضد قارچ به طور گسترده در صنایع مختلف به کار برده می شوند. در این پژوهش از ضایعات میگو ی موزی (penaeus merguinsis)، گونه ی غالب صید شده در استان هرمزگان جهت استخراج این ترکیبات ارزشمند استفاده گردید. استخراج کیتین به دو روش شیمیایی و زیستی صورت گرفت. در روش شیمیایی، از پنج روش مختلف جهت پروتئین زدایی و معدنی زدایی ضایعات میگو استفاده گردید که در نهایت، روش سوم (استفاده از اسید کلریدریک 0/84 مولار و سدیم هیدروکسید 2/5 مولار)، با 95% حذف مواد معدنی و 96% حذف مواد پروتئینی به عنوان روش بهینه تعیین گردید. در استخراج زیستی کیتین در مرحله ی اول، توانایی سه گونه باکتری (pseudomonas aeruginosa, seratia marcescens, bacillus pumilus)، جهت انجام فرایند تخمیر مورد ارزیابی قرار گرفت و بعد از تعیین باکتری بهینه، اثر پارامترهای مختلف (غلظت گلوکز، مقدار باکتری و زمان) با استفاده از باکتری بهینه سنجش شد. نتایج حاصل نشان داد که در بین باکتری های مورد آزمایش، باکتری p. aeruginosa، توانایی بالاتری جهت خروج مواد معدنی و پروتئین از ضایعات میگو دارد. در بررسی اثر پارامترهای مختلف، زمان 6 روز، غلظت گلوکز 20% و مقدار باکتری 20%، به عنوان مقدار بهینه تعیین شد که منجر به تولید کیتینی با 82/66% حذف مواد معدنی و 94/98% حذف مواد پروتئینی گشت. مرحله ی بعد تولید کیتین به وسیله ی استیل زدایی کیتوسان می باشد که از سه روش گرمادهی با ماکروویو، اتوکلاو و روش سنتی گرمادهی حرارتی برای این منظور استفاده گردید. طبق نتایج به دست آمده در بین روش های مورد مطالعه، روش اتوکلاو با بازده تولید 86%، به عنوان روش بهینه جهت استخراج کیتوسان تعیین گردید. جهت شناسایی نمونه های کیتین و کیتوسان نیز از روش آنالیز ftir استفاده شد.