بررسي تاثير منبع كربني حاوي استات در رشد سلولي و توليد رنگدانه در مخمر زانتافيلومايسس دندروهوس

Investigating the effect of carbon source containing acetate on cell growth and pigment production in Xanthaphyllomyces dendrohos yeast

آستاگزانتين يك ماده مغذي كاروتنوئيدي محلول در چربي است كه از اكسيداسيون بتاكاروتن مشتق شده‌است. اين رنگدانه، به‌طور طبيعي توسط ريزجلبك‌ها، مخمرها و باكتري‌هاي وحشي يا دستكاري ژنتيكي شده، به عنوان متابوليت‌ ثانويه سنتز مي‌شود. به‌دليل خواص آنتي‌اكسيداني و رنگي بالا، تقاضاي فزاينده‌اي براي توليد اين كاروتنوئيد در صنايع آبزي‌پروري، دارويي، غذايي و آرايشي بهداشتي وجود دارد. بازيديوميست زانتوفيلومايسس دندورهوس (Xanthophyllomyces dendrorhous) كه قبلا با نام فافيا ردوزيما (Phaffia rhodozyma) شناخته مي‌شد، يك مخمر با قابليت بالا براي توليد آستاگزانتين است و به عنوان يكي از اميدواركننده‌ترين ميكروارگانيسم‌ها براي توليد تجاري اين كاروتنوئيد در نظر گرفته شده‌است. در اين پژوهش از مخمر زانتوفيلومايسس دندورهوس براي مطالعه اثر سديم استات بر رشد سلولي و سنتز آستاگزانتين استفاده شد. غلظت‌هاي 1، 2 و 3 گرم بر ليتر سديم استات، به محيط كشت YM حاوي گلوكز، عصاره مخمر، عصاره مالت و پپتون افزوده شد. بيشترين بازده زيست‌توده و رنگدانه با افزودن 3 گرم بر ليتر سديم استات به دست آمد و 2/2 برابر گروه كنترل بود. نتايج بهينه‌سازي محيط كشت نشان مي‌دهد كه رشد سلولي و بيوسنتز كاروتنوئيد در اين مخمر با افزودن سديم استات افزايش مي‌يابد.

Astaxanthin is a fat-soluble carotenoid nutrient derived from the oxidation of beta-carotene. This pigment is naturally synthesized as a secondary metabolite by microalgae, yeasts, and wild or genetically modified bacteria. Due to its high antioxidant and coloring properties, there is an increasing demand for the production of this carotenoid in aquaculture, pharmaceutical, food, and cosmetic industries. Xanthophyllomyces dendrorhous, previously known as Phaffia rhodozyma, is a yeast with high potential for astaxanthin production and is considered one of the most promising microorganisms for commercial production of this carotenoid. In this study, X. dendrorhous yeast was used to investigate the effect of sodium acetate on cell growth and astaxanthin synthesis. Sodium acetate concentrations of 1, 2, and 3g/l were added to YM culture medium containing glucose, yeast extract, malt extract, and peptone. The highest biomass yield and pigment production were achieved by adding 3g/l of sodium acetate, which was 2.2 times higher than the control group. The results of optimizing the culture medium indicate that cell growth and carotenoid biosynthesis in this yeast are enhanced by the addition of sodium acetate.