بهينه‌سازي توليد و بررسي ويژگي‌هاي آنتي‌اكسيداني و سميت سلولي رنگدانۀ كاروتنوئيدي Cellulosimicrobium AZ

مقدمه: ريزموجودات اكسترموفيل مقاوم به اشعه مي‌توانند ميزان زيادي كاروتنوئيد توليد كنند؛ باوجوداين، بهينه‌سازي توليد متابوليت‌هاي آنها براي اهداف تجاري با مقياس وسيع ضروري است. هدف مطالعۀ حاضر، بررسي توليد رنگدانه‌هاي كاروتنوئيدي يك سويۀ اكسترموفيل است كه ازنظر فيلوژنتيكي به جنس سلولزي ميكروبيوم نزديك است و تاكنون گزارشي دربارۀ آن ارائه نشده است. مواد و روش‏‏ها: اثر منابع كربني و نيتروژني مختلف بر زيست‌تودۀ ميكروبي و توليد رنگدانۀ سويۀ مطالعه‌شده با استفاده از رهيافت يكفاكتوردريك زمان بررسي شد. فعاليت آنتي‌اكسيداني رنگدانه با استفاده از آزمون‌هاي به‌دام‌اندازي راديكال‌هاي آزاد و قدرت احياكنندگي يون‌هاي آهن فريك بررسي شد؛ به علاوه، خاصيت ضدميكروبي و سميت سلولي عصارۀ رنگدانه به‌ترتيب به روش‌هاي انتشار در آگار و سنجش فعاليت متابوليكي سلولي مطالعه شدند.نتايج: بيشترين رنگيزۀ كاروتنوئيدي توليدي سويۀ مطالعه‌شده در محيط‌كشت تخميري حاوي 1 گرم‌برليتر عصارۀ مخمر و 1 گرم‌برليتر گلوكز (5/22 ميلي‌گرم‌برليتر) به دست آمد كه 7/10 برابر شرايط غيربهينه (1/2 ميلي‌گرم‌برليتر) بود. نصف بيشترين غلظت مؤثر (EC50) رنگدانه به‌ترتيب در آزمون‌هاي به‌دام‌اندازي راديكال‌هاي آزاد و قدرت احياكنندگي يون‌هاي آهن فريك برابر با 97/10 ميلي‌گرم‌برميلي‌ليتر و 02/6 ميكروگرم‌برميلي‌ليتر شد؛ همچنين رنگدانۀ اين سويه هيچ‌گونه فعاليت سمي و مهاركنندگي نسبت به ردۀ سلولي فيبروبلاست انساني نشان نداد. بحث و نتيجه‏گيري: در مقايسه با مطالعه‌هاي گذشته، عصارۀ كاروتنوئيدي سويۀ AZ فعاليت آنتي‌اكسيداني درخور توجهي از خود نشان داد؛ بنابراين، مطالعۀ حاضر پايه‌اي براي استفاده‌هاي بعدي از سويۀ سلولزي ميكروبيوم AZ به‌عنوان ريزموجود نويدبخش براي توليد تجاري كاروتنوئيدها در صنايع غذايي يا ضدآفتاب (به‌علت فعاليت آنتي‌اكسيداني و غيرسيتوتوكسيك رنگدانۀ كاروتنوئيدي آن) است.