اثر حفاظتي ملانين باكتريايي كونژوگه با تيتانيوم اكسيد در برابر اشعه ماورا بنفش

The Protective Effect of Conjugated Bacterial Melanin with Titanium Oxide against UV

برخي از گونه هاي ازتوباكتر قادر به توليد ملانين مي باشند. ملانين باعث حفاظت در برابر اشعه ماورا بنفش مي شود. هدف از اين تحقيق جداسازي ازتوباكتر با قدرت توليد ملانين و بهينه سازي توليد آن و تاثير تركيب آن با نانوذرات تيتانيوم اكسيد بر حفاظت از نور فرابنفش مي باشد. مواد و روش ها از 200 نمونه خاك نقاط مختلف زراعي شهر قم به روش بيوتست بر روي محيط Ashby s mannitol agar كشت داده شد. بهينه سازي شرايط مانند pH، دما، منبع گلوكز، منابع اسيد آمينه و هوادهي بر ميزان توليد ملانين ارزيابي شد. سپس ملانين استخراج شده و با تركيب نانواكسيد تيتانيوم كونژوگه گرديد و سپس تاثير هر يك از تركيبات بر روي باكتري اشريشياكلي تحت تاثير پرتو فرابنفش بر حسب زمان بررسي شد. يافته هاي پژوهش: گونه ازتوباكتر وينلندي مولد ملانين جداسازي شد. اپتيمم pH حدود 7/5 تعيين گرديد. قند گلوكز در غلظت هاي مختلف (6-1 درصد) باعث كاهش ميزان توليد محصول گرديد. اسيد آمينه متيونين اثر مهاري در حالي كه اسيد آمينه تيروزين داراي باعث افزايش ميزان محصول شد. اسيد آمينه تريپتوفان در 0/7-0/1 درصد نيز سير افزايشي در ميزان توليد محصول داشت. در حالي كه سيستئين و فنيل آلانين تغييري در ميزان توليد محصول ايجاد نكرده است. تركيب اكسيد تيتانيوم با ملانين به طور معني داري اثر محافظتي بر روي اشريشياكلي تحت تاثير نور فرابنفش نشان داد. بحث و نتيجه گيري: ايزوله هاي بومي ازتوباكتر جدا شده از خاك هاي زراعي با داشتن قدرت توليد ملانين مي توانند به عنوان منبعي در استفاده آن در صنعت باشند.

Some Azotobacter species can produce melanin. Melanin protects against UV. The purpose of this study was to isolate Azotobacter with the power of producing melanin and optimize its production and the effect of its combination with titanium oxide nanoparticles on the protection against ultraviolet light (UV). Materials & Methods Overall, 200 soil samples from different parts of Qom, Iran, were cultured on Ashby's mannitol agar medium using Bio-test method. The effect of optimization of conditions such as pH, temperature, glucose source, amino acid sources, and aeration on the amount of melanin production was assessed. Afterwards, melanin was extracted, conjugated with titanium nanosilicate compound, and then the effect of each of the compounds on Escherichia coli was examined under the influence of UV based on time. Findings: Melanin-producing Azotobacter vinelandii species were isolated. The optimum pH was determined about 7.5. Glucose at different concentrations (1-6%) reduced the production of the product. Methionine amino acid had an inhibitory effect, while tyrosine amino acid increased the production rate. Tryptophan amino acid at 0.1-0.7% also increased the production rate, while cysteine and phenylalanine did not change the production rate. The combination of titanium oxide with melanin showed a significant protective effect against Escherichia coli bacterium under the influence of UV. Discussion & Conclusions: Native isolates of Azotobacter isolated from agricultural soil with the power of producing melanin can be used as a source for its use in the industry.