جداسازي و شناسايي مولكولي سويه‌اي از ديتزيا ماريس مقاوم به اشعه UV و بررسي فعاليت آنتي‌اكسيداني رنگدانه

Isolation and molecular identification of a UVresistant strain of Dietzia maris and antioxidant activity of pigment

مقدمه: توانايي باكتريهاي مقاوم به اشعه براي بقا در برابر سطوح بالايي از اشعه فرابنفش وابسته به سيستم هاي ترميم DNA و محصولات متابوليك اوليه و ثانويه است. بيوسنتز رنگدانه، فرصتي براي بقاي باكتري در محيط هاي غني از اشعه را فراهم ميكند. رنگدانه هاي توليدشده در برابر اشعه به عنوان رنگ هاي غذايي، داروهاي ضدسرطان، همچنين به عنوان آنتي بيوتيك ها و براي اهداف آرايشي استفاده ميشوند. مواد و روشها: نمونه خاك شهر اميديه در بهار سال 1393 جمع آوري شد و بعد از دو مرحله غربالگري اوليه و ثانويه سويه مقاوم به اشعه فرابنفش جداسازي و با روش مولكولي تعيين توالي ژن 16S rRNA شناسايي شد. فعاليت آنتي اكسيداني رنگدانه با استفاده از DPPH و قدرت احياكنندگي رنگدانه نيز با استفاده از كلريد فريك بررسي شد. نتايج: در پژوهش حاضر، سويه جديد مقاوم به اشعه فرابنفش NM2 جداسازي شد. براساس مقايسه نتايج حاصل از تعيين توالي براساس الگوريتم بلاست در بانك ژني، جنس و گونه اين باكتري با ديتزيا ماريس به ميزان 99درصد شباهت نشان داد. استخراج رنگدانه از سويه جداسازي شده با متانول و استون به عنوان حلال انجام شد. حداكثر جذب نوري براي رنگدانه سويه NM2 در 473 نانومتر بود. فعاليت آنتي اكسيداني و توانايي احياكنندگي رنگدانه با افزايش غلظت رنگدانه افزايش يافت. رنگدانه سويه MM2 غلظت EC50 معادل mg/ml 30/3 در مهار راديكال آزاد از خود نشان داد و براي قدرت احياكنندگي غلظت EC50 معادل micro;g/ml 46/28 به دست آمد. بحث و نتيجه گيري: جداسازي منابع طبيعي توليدكننده رنگدانه با قدرت آنتي اكسيداني زياد داراي اهميت است. در مطالعه حاضر، رنگدانه باكتري مقاوم به اشعه فرابنفش در شرايط آزمايشگاهي، فعاليت آنتي اكسيداني خوبي از خود نشان داد و رنگدانه اين باكتريها نقش مهمي در مقاومت به اشعه فرابنفش ايفا ميكند. رنگدانه باكتريهاي مقاوم به اشعه ممكن است يك منبع مناسب براي غذاهايي با عملكرد مطلوب آنتي اكسيداني و در صنايع داروسازي باشند.

Introduction: The ability of radioresistant bacteria to survive high levels of UV radiation has been linked to their strong DNA repair systems and ability to produce primary and secondary metabolic products. The biosynthesis of pigments provides an opportunity for bacteria to live in radiationrich environment. Recent radiationresponsive pigments are used commercially as food colorants, anticancer drugs, as well as antibiotics and for cosmetic purposes. Materials and methods: Soil sample of Omidiyeh city was collected during the spring of 2014 and UVresistant strain was isolated after primary and secondary screening. Then it was identified by molecular methods (16S rRNA gene sequencing). Antioxidant activity of pigment was evaluated by 2,2 diphenyl1picryl hydrazyl (DPPH) and the reducing power of pigments were analyzed by ferric chloride. Results: In this present study, new UVresistant strain NM2 was isolated and by comparison of these 16S rRNA gene sequences to public database using the BLAST, the genus and species of the isolate was identified as Dietzia maris with 99% similarity. Extraction of pigment from isolated strain was carried out by methanol and acetone as solvents. The spectrum is characterized by maximum peak at 473 nm for pigment of NM2 strain. Antioxidant activity and the reducing ability of pigments increased by increasing their concentrations. NM2 strain pigment showed EC50 concentration of 3.30 mg/ml for DPPH free radical scavenging activity, and EC50 concentration of 28.46 µg/ml for reducing power. Discussion and conclusion: Isolation of natural resources of pigment is very important with high antioxidant activity. In the current study, pigment of UVresistant bacteria demonstrated a strong antioxidant activity in vitro and pigment of these bacteria could play an important role in UV tolerance. Pigment of UVresistant bacteria may be an appropriate source for antioxidativerelated functional foods and the pharmaceutical industry.