ارزيابي شرايط بهينه توليد رنگدانه پرودي جيوسين در سراشيا مارسسنس

Determination of optimize situations for the enhancement in producing of prodigiosin pigment from Serratia marcescens

سابقه و هدف: امروزه رنگدانه‌هاي زيستي (Biopigments) در تهيه و توليد محصولات دارويي به وفور مورد استفاده قرار مي‌گيرند. يكي از مهم‌ترين آن‌ها رنگدانه قرمز تري‌پيرولي سراشيا مارسسنس است كه Prodigiosin ناميده مي‌شود. در اين تحقيق افزايش توان توليد اين رنگدانه توسط باكتري مزبور با استفاده از محيط‌هاي كشت مختلف مورد ارزيابي قرار گرفت. مواد و روش‌ها: در اين بررسي، از سويه سراشيا مارسسنس PTCC1111 استفاده شد. سپس توان توليد رنگدانه پرودي‌جيوسين بر روي محيط‌هاي كشت Nutrient broth، Sesame seed broth، Tripticase soya broth، Brain heart infusion broth و Peanut seed broth در دماهاي 24، 28، 30 و 37 درجه سانتي‌گراد با روش اسپكتروفتومتري ماوراي بنفش در طول موج 535 نانومتر بررسي شد. به‌منظور خالص سازي رنگدانه پرودي‌جيوسين، پس از كشت باكتري مزبور در محيط‌هاي Seame seed broth و Peanut seed broth مراحل متوالي سانتريفوژ از نمونه رشد كرده در rpm10000 انجام گرفت. سپس با استفاده از حلال‌هاي آلي اتيل استات، استون، سديم سولفات، دي‌كرومتان، كلروفورم رنگدانه استخراج شد و در نهايت با روش كروماتوگرافي ستوني خالص سازي رنگدانه صورت گرفت. يافته‌ها: نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه بهترين محيط كشت براي بيشترين ميزان توليد اين رنگدانه، محيط كشت Peanut seed broth و Seame seed broth و دماي 28 درجه سانتي‌گراد مي‌باشد. باكتري مورد نظر در محيط‌هاي ياد شده حتي در دماي 37 درجه سانتي‌گراد نيز قادر به توليد رنگدانه بود. خالص سازي رنگدانه با استفاده از اسپكتروفتومتري ماواي بنفش در طول موج 535 نانومتر تنها يك قله (پيك) را نشان داد. نتيجه گيري: با توجه به اهميت كاربردي رنگدانه‌هاي زيستي، بهينه سازي شرايط توليد آن‌ها در حد بالاتر پيشنهاد مي‌شود.

Background and objectives: Nowadays, the synthesized biopigments by bacteria possess enormous efficiency as medicinally important products. One of the most important biopigments is tripyrrole red pigment of Serratia marcescens that is called prodigiosin. Resent studies reported antifungal and anticancer activity for them. The aim of this work from an industrial point of view is the necessity of obtaining a suitable medium to enhance the growth of Serratia marcescens and the pigment production. Materials and Methods: In this research Serratia marcescens PTCC 1111 was used. The enhancement of prodigiosin production on Peanut broth, Sesame seed broth, TSB, BHI and nutrient broth medium at 24, 28, 30 and 37°C by UV Spectrophotometer method at 535 nm was investigated. In the next process, Serratia marcescens grow in peanut broth was centrifuged at 10,000 rpm and by using organic solvents such as acetone, ethyl acetate, sodium sulphate, chloroform, dichloromethane and column chromatography, pigments got purified. Results: The result of this research determines the optimum situations for pigment production as follow Temperature 28°C, Culture medium: Peanut seed broth containing significant fatty acid source. The results of pigment purification showed only one peak by using UV Spectrophotometer at 535 nm. Conclusion: With regard to importance of biopigment application, optimization in large scale is recommended.