بررسي سلول هاي مخمري ردوسپوريديوبولوس كولوستري با توان توليد متفاوت كاروتنوئيدها بعنوان يك الگوي مطالعاتي يوكاريوتي باارزش

Investigation of Rhodosporidiobolus colostri yeast cells with different carotenoid production capacity as a model eukaryote in carotenoid studies

كاروتنوئيدها گروهي از تركيبات آنتي اكسيدانت داخل سلولي هستند و انسان قادر به سنتز اين دسته از تركيبات از صفر نبوده و الزم است در جيره غذايي اضافه گردند. اين رنگدانههاي طبيعي داراي تنوع باال بوده و به طور گسترده در صنايع مختلف مورد استفاده قرار ميگيرند. مخمر ردوسپوريديوبولوس كولوستري يك مخمر سازگار با سرما است كه به عنوان منبع طبيعي كاروتنوئيدهاي ميكروبي از جمله بتاكاروتن، تورولن و توروالرودين مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق ابتدا جدايههاي مخمري ردوسپوريديوبولوس كولوستري بدست امده از محيط زيست مشتمل بر اتمسفر و گياه از نظر ميزان رنگ كلني مورد بررسي قرار گرفت. عالوه بر آناليز توالي ناحيه ريبوزومي جدايهها و تاييد ردوسپوريديوبولوس كولوستري، رنگ كلني جدايه ها نيز بطور متمايز بر تفاوت در ميزان توليد كاروتنوئيد كل و توان توليد جدايهها داللت داشت. همچنين چهار جدايه از نظر ميزان توليد كمي و كيفي بروش اسپكتروفتومتر و كروماتوگرافي نازك اليه مورد بررسي قرار گرفتند. گرچه ميزان توليد كاروتنوئيد كل بطور قابل مالحظهاي در جدايهها متفاوت مينمود ليكن بيش از 85 درصد از توليد كاروتنوئيد را در هر چهار جدايه تورولن و توروالرودين با جذب حداكثري به ترتيب 484 نانومتر، 507 نانومتر و 450 نانومتر براي بتاكارتن شامل ميگرديد. عالوه بر بتاكاروتن بعنوان پيش نياز سنتز ويتامين آ، مطالعه قبلي بيانگر ايمن بودن تورولن و توروالرودين به عنوان افزودني و رنگدانه غذايي با خواص مفيد بوده و اين مخمر را بعنوان منبع ميكروبي مستعد معرفي مينمايد. همچنين عالوه بر معرفي كشت اين دسته از ميكروارگانسيم ها و بعنوان پيشنهاد، بررسي ژنهاي موثر در ايجاد تفاوت رنگ در اين جدايهها ميتواند نگاه جديدي در زمينه نحوه تنظيم بيان مسير سنتزي كاروتنوئيدها در سلول هاي يوكاريوتي ارائه نمايد

Carotenoids are a group of intracellular antioxidant compounds, and human beings are not able to synthesize these compounds from scratch, and it is necessary to be add to their diet. These natural pigments have high diversity and are widely used in various industries. Rhodosporidiobolus colostri is a cold-adapted yeast that has been considered as a natural source of microbial carotenoids, including beta-carotene, torolene and torolarudin. In this research, the yeast strains of Rhodosporidiobolus cholesteri isolated from the environment, including the atmosphere and the plant, were investigated in terms of colony color. In addition to the analysis of the sequence of the ribosomal region of the isolates and the confirmation of Rhodosporidiobolus colistrei, the colony color of the isolates also distinctly indicated the difference in the amount of total carotenoid production and the production capacity of the isolates. Also, four isolates were examined in terms of quantitative and qualitative production by spectrophotometer and thin layer chromatography. Although the amount of total carotenoid production was significantly different in the isolates, more than 85% of the carotenoid production in all four isolates was turolene and torolarodin with maximum absorbance of 484 nm, 507 nm respectively and and 450 nm for beta-carotene. In addition to beta-carotene as a prerequisite for the synthesis of vitamin A, a previous study shows the safety of torolene and torolarudin as food additives and pigments with beneficial properties and introduces this yeast as a potential microbial source. In addition of yeast cultures, it is suggested that study on the genes can provide a new perspective on how these genes regulate the expression of synthesis of carotenoids in eukaryotic cell.