عنوان پایان‌نامه
غربالگری مهندسی رشد و تولید بهینه متابولیت های ثانویه سویه Promicromonospora sp.UTMC ۲۲۴۳
- رشته تحصیلی
- زیست فناوری (بیوتکنولوژی) - میکروبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6526;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80901;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6526;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80901
- تاریخ دفاع
- ۰۶ مهر ۱۳۹۵
- دانشجو
- میثم میرجلیلی
- استاد راهنما
- قاسم عموعابدینی, فاطمه محمدی پناه
- چکیده
- ترکیبات طبیعی به دلیل تنوع ساختاری بالا و وزن مولکولی پایین در درمان بسیاری از بیماری ها مورد استفاده قرار می گیرند(Grabley & Thiericke, 1999). کشف ترکیبات دارویی ارزشمند از جمله آنتی بیوتیک ها از میکروارگانیسم ها به ویژه اکتینومیست ها نشان داده است که میکروارگانیسم-ها منبع پایدار، ارزان و در دسترسی از ترکیبات فعال زیستی بی نظیر می باشند. لذا در این پژوهش از سویه Promicromonospora sp. UTMC 2243 که، یک اکتینومیست کمیاب با توانایی تولید ترکیبات فعال زیستی در محیط کشت ISP2 می باشد، استفاده شد. به منظور شناسایی متابولیت های ثانویه تولید شده توسط سویه Promicromonospora sp. UTMC 2243 در محیط ISP2 در ابتدا بهینه سازی اجزای محیط تخمیر با بکارگیری سه منبع مالت متفاوت انجام شد. بعد از مقایسه رشد، تحت شرایط آنلاین و آفلاین (با استفاده از دستگاه میلی بیوراکتور)، و همچنین مقدار متابولیت های تولید شده در هر یک از محیط های ISP2 دارای منابع مالت مختلف، محیط ISP2 حاوی عصاره مالت برای تخمیر انتخاب شد. در این مطالعه، تخمیر در حجم بالا به میزان 450 لیتر با استفاده از فرمانتور و فلاسک صورت گرفت. در ادامه استخراج مایع تخمیر با حلال اتیل استات و همچنین ستون کروماتوگرافی با جنس رزین آمبرلیت XAD-16و شستشو با متانول انجام شد و 224/25 گرم عصاره خارج سلولی موجود در فاز رویی و 879/37 گرم عصاره سطح سلولی حاصل شد که جهت شناسایی و خالص سازی جز تک عصاره ها، مورد استفاده قرار گرفتند. بررسی عصاره های حاصل شده از تخمیر سویه Promicromonospora sp. UTMC 2243 در محیط های مختلف به روش TLC و رنگ آمیزی با معرف های انیزالیدئید و ارلیخ نشان داد که محیط های ISP2 دارای تنوع ترکیبات بیشتری نسبت به محیط های سنتزی هستند و همچنین دارای اثر آنتی اکسیدانی بیشتری نسبت به عصاره های حاصل از تخمیر محیط های سنتزی می باشند. با توجه به اینکه عصاره-های حاصل از محیط فاقد سویه ISP2 دارای خاصیت آنتی اکسیدانی هستند، آزمایشی مبنی بر بررسی اثر آنتی اکسیدانی در حضور فلز سنگین کادمیوم انجام شد. بدین ترتیب که سه غلظت متفاوت MIC و زیر MIC گذاشته شد و درصد مهار DPPH بررسی گردید و مشخص شد که محیطISP2 با کادمیوم کلراید با غلظت mM6/4 درصد مهار DPPH بیشتری نسبت به محیط های دیگر دارد. در ادامه به منظور افزایش تولید ترکیبات آنتی اکسیدان رشد سویهPromicromonospora sp.UTMC 2243 در پنج محیط سنتزی بررسی شد و مشخص گردید این سویه، توانایی رشد را در محیط های نشاسته محلول، ISP4 و 5010 را دارد و قادر به تولید ترکیبات آنتی اکسیدان در این محیط ها است.
- Abstract
- Natural compounds used predominantly for treatments of lots of diseases, due to their high structural diversity and low molecular weight. Discovering valuable pharmaceutical compounds such as antibiotics from microorganisms especially Actinomycetes showes that microorganisms are suitable potential sources of bioactive compounds. In this study, Promicromonosporasp.UTMC2243, a rare Actinomycete strain with production of active bio-compound ability in ISP2 medium was used. First, in order to identify derived secondary metabolites of Promicromonospora sp.UTMC2243, optimization of fermentation medium components was done by using three different malt resources. Then after comparing the rate of growth and metabolite production in each ISP2 mediums with different malt sources in offline and online conditions, the ISP2 medium consisting malt extract, was selected as the preferable and the best medium for the fermentation process. In this study, large scale fermentation (450 liters) was performed by using flask and fermentor. Metabolite extraction from fermentation supernatant was done using ethyl acetate solvent and column chromatography amberlite XAD-16 resin methods; Methanol was used in the washing process. Ultimately 25.224 and 37.8792 grams extracellular and intracellular crude extracts were obtained, respectively. Then, the single components of crude extracts were used for identification and purification process.Analysis of Promicromonospora sp.UTMC 2243 crude extracts obtained from different media based on TLC and followed by anisaldehide and Erlich reagents staining showed that, the ISP2 medium has more compound diversity; also anti-oxidant activity is higher to compare with synthetic media. Since the extracts of ISP2 medium without the strain also possess anti-oxidant activity, an experiment was designed to analyze antioxidant activity in presence of cadmium heavy metal. In this regard, three different concentrations of MIC and sub-MIC were investigated and DPPH inhibition percentage was analyzed which declared that ISP2 medium involved cadmium chloride in a concentration of 4.6 mM has a more DPPH inhibition percentage in comparison to other media.Finally, in order to increase anti-oxidant compound production, Promicromonospora growth was evaluated in five synthetic cultures and the results illustrated that the strain is capable of growth in soluble starch, ISP4 and 5010 media.
