[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: درباره نشريه :: صفحه اصلي :: آخرين شماره :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
:: دوره 30، شماره 3 - ( 5-1401 ) ::
جلد 30 شماره 3 صفحات 43-29 برگشت به فهرست نسخه ها
بهینه‌سازی شرایط تولید رنگ‌دانۀ طبیعی و ضدباکتری ویولاسئین از باکتری Janthinobacterium lividum
فرناز خاکسار1 ، گرشاسب ریگی* 2
1- گروه ژنتیک، دانشکدۀ علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2- گروه بیوتکنولوژی صنعتی، پژوهشکدۀ بیوتکنولوژی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران ، garshasbbiotech@gmail.com
چکیده:   (125 مشاهده)
مقدمه: باکتری Janthinobacterium. lividum قادر به تولید متابولیت ثانویه با خاصیت ضدمیکروبی تحت عنوان ویولاسئین است. ویولاسئین در این باکتری در شرایط ویژه‌ای همچون استرس غذایی، کمبود اکسیژن، تغییرات pH و یا دمای محیط حتی وجود یک مادۀ  شیمیایی تولید می‌شود. باکتری‌ها از این عامل‌های تولیدی به‌عنوان عملگری برای بقای بیشتر استفاده می‌کنند. این رنگ‌دانه برای رنگ‌آمیزی منسوجات بیمارستانی با خاصیت آنتی باکتریال می‌تواند کاربرد داشته باشد. هدف از این مطالعه تعیین شرایط مناسب برای بیشینۀ تولید رنگ‌دانۀ ویولاسئین توسط باکتری، به‌منظور صرفه‌جویی در وقت و هزینۀ تولید است.
مواد و روش ها: در این مطالعه اثر تیمارهای مختلف به‌صورت کمی و کیفی، برای دستیابی به بهترین شرایط تولید ویولاسئین توسط باکتری J. lividum آزمایش شد. اثر هوادهی بر تولید بیوفیلم رنگی، اثر دما بر میزان تولید ویولاسئین، آزمایش غلظت گلیسرول و اثر آن بر تولید رنگ‌دانه، بررسی اثر گلیسرول، سولفات سدیم، تریپتوفان، عصارۀ گوشت و پپتون در بهینه‌سازی تولید، بهینه‌سازی در محیط جامد و مایع و بررسی طیف رنگی و مقاومت رنگ ویولاسئین در pHهای مختلف بررسی گردید. برای مقایسۀ کمی تیمارها از نرم‌افزار آماری SPSS و روش مقایسۀ آماری T-Test استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که محیط کشت حاوی 3/0 درصد عصارۀ گوشت و 5/0 درصد پپتون، 1/0 درصد گلیسرول و 1 درصد تریپتوفان روی محیط کشت جامد حاوی نوترینت آگار، به‌عنوان بهترین محیط کشت برای تولید انتخاب گردید. میزان تولید بیومس و رنگ در محیط جامد دو برابر محیط مایع بود. pH مطلوب 7، در تنها دمای مناسب برای تولید رنگ ویولاسئین در این سویه 25 درجۀ سانتی‌گراد بود. رنگ بنفش به‌دست‌آمده از این رنگ‌دانه در pHهای اسیدی به مدت طولانی (24 ساعت) پایدار بوده است. این پایداری تا pH =11 وجود داشت.
بحث و نتیجه‌گیری: محیط کشت جامد نوترینت آگار تغییریافته برای تولید بهینه و دو برابری ویولاسئین معرفی گردید. شرایط بهینۀ کشت باکتری (دمای 25 درجۀ سانتی‌گراد و pH برابر 7) برای بهترین تولید رنگ‌دانه به‌دست آمد. از نظر کیفی می‌توان گفت، رنگ‌های طبیعی درصورتی‌که در یک محصول با قابلیت تولید با بازدهی و کیفیت بالا به‌کار روند، می‌توانند جایگزین این دسته از مواد رنگی شیمیایی مضر شوند. در این تحقیق، با افزایش و بهبود ترکیب محیط کشت و حفظ شرایط بهینۀ تولید، نسبت به تولید ویولاسئین با بازدهی بالاتر اقدام شد.
 
واژه‌های کلیدی: |آنتی باکتریال|بیوتکنولوژی میکروبی|متابولیت ثانویه|منسوجات بیمارستانی ،
متن کامل [PDF 1367 kb]   (36 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: بیوتکنولوژی
دریافت: 1399/8/19 | پذیرش: 1400/10/13 | انتشار: 1401/5/15
فهرست منابع
1. Valdes N, Soto P, Cottet L, Alarcon P, Gonzalez A, Castillo A, et al. Draft genome sequence of Janthinobacterium lividum strain MTR reveals its mechanism of capnophilic behavior. Stand Genomic Sci 2015;10:1-10. doi: 10.1186/s40793-015-0104-z
2. Pauer H, Hardoim CCP, Teixeira FL, Miranda KR, Barbirato DdS, Carvalho DPd, et al. Impact of violacein from Chromobacterium violaceum on the mammalian gut microbiome. PloS one 2018;13:e0203748. doi: 10.1371/journal.pone.0203748
3. O’Brien K, Perron GG, Jude BA. Draft genome sequence of a red-pigmented Janthinobacterium sp. native to the Hudson Valley watershed. Genome Announc 2018;6:e01429-17. doi: 10.1128/genomeA.01429-17
4. Baricz A, Teban A, Chiriac CM, Szekeres E, Farkas A, Nica M, et al. Investigating the potential use of an Antarctic variant of Janthinobacterium lividum for tackling antimicrobial resistance in a One Health approach. Sci Rep 2018;8:1-12. doi: 10.1038/s41598-018-33691-6
5. Ferro P, Vaz-Moreira I, Manaia CM. Betaproteobacteria are predominant in drinking water: are there reasons for concern? Crit Rev Microbiol 2019;45:649-67. doi: 10.1080/1040841X.2019.1680602
6. Schloss PD, Allen HK, Klimowicz AK, Mlot C, Gross JA, Savengsuksa S, et al. Psychrotrophic strain of Janthinobacterium lividum from a cold Alaskan soil produces prodigiosin. DNA Cell Biol 2010;29:533-41. doi: 10.1089/dna.2010.1020
7. Woodhams DC, LaBumbard BC, Barnhart KL, Becker MH, Bletz MC, Escobar LA, et al. Prodigiosin, violacein, and volatile organic compounds produced by widespread cutaneous bacteria of amphibians can inhibit two Batrachochytrium fungal pathogens. Microb Ecol 2018; 75: 1049-62 doi: 10.1007/s00248-017-1095-7
8. Rokade MT, Pethe AS. Isolation, identificatio, extraaction and production of antibacterial violacein pigment by psychrotrophic bacterium MTR17 strain. J Glob Biosci 2017;6:5077-83. doi: 10.1155/2015/465056
9. Jones JA, Toparlak ÖD, Koffas MA. Metabolic pathway balancing and its role in the production of biofuels and chemicals. Curr Opin Biotechnol 2015;33:52-9. doi: 10.1016/j.copbio.2014.11.013
10. Arif S, Batool A, Khalid N, Ahmed I, Janjua HA. Comparative analysis of stability and biological activities of violacein and starch capped silver nanoparticles. RSC adv 2017;7:4468-78. doi: 10.1039/C6RA25806A
11. Khaksar F, Rigi G, Mirdamadian SH. Creation of a violacein pigment hybrid with silver and titanium dioxide nanoparticles to produce multifunctional textiles with antimicrobial properties. Nanomed Res J 2021;6:60-72. doi: 10.22034/nmrj.2021.01.007
12. Khairy M, Kamal R, Mousa M. Anti-microbial and methylene blue dye adsorption properties of cotton fabrics modified with TiO2, Fe, Ag-doped TiO2, and graphene oxide nanomaterials. Textile Res J 2021:00405175211066148. doi: 10.1177/00405
13. 175211066148
14. Palukurty MA, Darsi GM, Somalanka SR. Effect of Aeration on Growth and Production of Violacein by Chromobacterium violaceum using a Bubble Column Reactor. 2019; 47, 777-780. doi: 10.3390/antiox11050849
15. Masuelli L, Pantanella F, La Regina G, Benvenuto M, Fantini M, Mattera R, et al. Violacein, an indole-derived purple-colored natural pigment produced by Janthinobacterium lividum, inhibits the growth of head and neck carcinoma cell lines both in vitro and in vivo. Tumor Biol 2016;37:3705-17. doi: 10.1007/s13277-015-4207-3
16. Kanelli M, Mandic M, Kalakona M, Vasilakos S, Kekos D, Nikodinovic-Runic J, et al. Microbial production of violacein and process optimization for dyeing polyamide fabrics with acquired antimicrobial properties. Front Microbiol 2018;9:1495. doi: 10.3389/fmicb.2018.01495
17. Choi SY, Lim S, Yoon K-h, Lee JI, Mitchell RJ. Biotechnological Activities and Applications of Bacterial Pigments Violacein and Prodigiosin. J Biol Eng 2021;15:1-16. doi: 10.1186/s13036-021-00262-9
18. Kim Y, Choi J. Dyeing properties of microbial prodiginine from Zooshikella rubidus for silk fabrics. Fiber Polym 2015;16:1981-7. doi: 10.1007/s12221-015-5211-3
19. Uddin F. Environmental hazard in textile dyeing wastewater from local textile industry. Cellulose 2021;28:10715-39. doi: 10.1007/s10570-021-04228-4
20. Aye AM, Bonnin-Jusserand M, Brian-Jaisson F, Ortalo-Magné A, Culioli G, Nevry RK, et al. Modulation of violacein production and phenotypes associated with biofilm by exogenous quorum sensing N-acylhomoserine lactones in the marine bacterium Pseudoalteromonas ulvae TC14. Microbiol 2015;161:2039-51. doi: 10.1099/mic.0.000147
21. Subramanian P, Gurunathan J. Differential production of pigments by Halophilic bacteria under the effect of salt and evaluation of their antioxidant activity. Appl Biochem Biotechnol 2020;190:391-409. doi: doi: 10.1007/s12010-019-03107-w
22. Sadowska JM, Genoud KJ, Kelly DJ, O'Brien FJ. Bone biomaterials for overcoming antimicrobial resistance: Advances in non-antibiotic antimi-crobial approaches for regeneration of infected osseous tissue. Materials Today 2021: 136-54. doi: 10.1016/j.mattod.2020.12.018
23. Gulzar T, Farooq T, Kiran S, Ahmad I, Hameed A. The Impact and Prospects of Green Chemistry for Textile Technology. Elsevier 2019; 1-20. doi: 10.1016/C2017-0-01957-2
24. Wu X, Kazakov AE, Gushgari-Doyle S, Yu X, Trotter V, Stuart RK, et al. Comparative Genomics Reveals Insights into Induction of Violacein Biosynthesis and Adaptive Evolution in Janthino-bacterium. Microbiol Spectr 2021;9:e01414-21. doi: 10.1128/Spectrum.01414-21
25. Kuzyk SB, Pritchard AO, Plouffe J, Sorensen JL, Yurkov V. Psychrotrophic violacein-producing bacteria isolated from Lake Winnipeg, Canada. J Great Lakes Res 2021; 47: 715-24. doi: 10.1016/j.jglr.2020.04.008
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA

Ethics code: مقاله کلینیکال نیست


XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Khaksar F, Rigi G. Optimization of Production Conditions of Natural Antibacterial Violacin Pigment from Janthinobacterium lividum. sjimu. 2022; 30 (3) :29-43
URL: http://sjimu.medilam.ac.ir/article-1-6838-fa.html

خاکسار فرناز، ریگی گرشاسب. بهینه‌سازی شرایط تولید رنگ‌دانۀ طبیعی و ضدباکتری ویولاسئین از باکتری Janthinobacterium lividum. مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی ایلام. 1401; 30 (3) :43-29

URL: http://sjimu.medilam.ac.ir/article-1-6838-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 30، شماره 3 - ( 5-1401 ) برگشت به فهرست نسخه ها
مجله دانشگاه علوم پزشکی ایلام Journal of Ilam University of Medical Sciences
Persian site map - English site map - Created in 0.17 seconds with 31 queries by YEKTAWEB 4427