بررسي اثر موج ليزر كم توان nm808 بر زنده‌‌ماني و رشد باكتري E.coli-DH5α

Screening of isolated bacteria from Persian Gulf petroleum sediments with capability of poly hydroxybutyrate production and identification of the physicochemical structure of the produced biopolymer

كاربرد ليزر NIR در باكتريها اغلب متمركز بر خاصيت كشندگي و تشديدكنندگي اثر آنتي بيوتيكها مي‌باشد. در اين راستا، طيفي از درجات كشندگي و حتي نقض آن گزارش شده‌‌است. هدف از پژوهش حاضر بررسي اثر موج ليزر كم توانnm 808 بر زنده‌‌ماني و رشد باكتري E.coli-DH5α با سه روش شمارش كلني‌ها(CFU)، MTT و فلوسايتومتري مي‌باشد. به اين منظور باكتري در محيط كشت مايع LB تحت تيمار ليزر J/cm2100 و 200 قرار داده ‌‌شد و روند رشد و زنده‌‌ماني نسبت به كنترل بررسي و مقايسه گرديد. نتايج CFU پس از 24 ساعت به لحاظ آماري مابين كنترل و تيمارهاي ليزر معني‌دار نشد (06/0P=). ولي نتايج MTT يك ساعت پس از اعمال ليزر نشان داد كه كشندگي باكتريها ميان تيمار ليزرJ/cm2200 و كنترل معني‌دار مي‌باشد(006/0P=). نتايج فلوسايتومتري بلافاصله پس از تيمار ليزر با بكارگيري PI و Triton X100نشان داد گذشته از آن كه ليزر اثر كشندگي دارد كه نتايج MTT را تاييد مي‌كند، بروز اثرات از تغيير در نفوذپذيري غشا باكتريها تا كشندگي را با افزايش دوز ليزر ثابت مي‌نمايد. به اين ترتيب روش‌هاي بكاربرده شده نشان دادند كه دوزهاي مختلف ليزر اثر مهاري با شدت متفاوت بر زنده‌‌ماني و رشد باكتري E.coli-DH5α دارد و لذا تيمار ليزر مي‌تواند كاربردهايي با هدف باكتري‌زدايي يا تسهيل در روند انتقال ژن داشته باشد.

Abstract Background and Objective: Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polymers with biodegradable and biocompatible properties that are produced by some bacteria. In the present study, petroleum sediments were applied to screen PHA-producing bacteria. Method: The industrial culture medium of petroleum effluent was used as a low-cost and economical medium for isolating and identifying the superior PHA-producing strain. Finally, the chemical and physical properties of the extracted biopolymer were investigated by Fouriertransform infrared spectroscopy and proton nuclear magnetic resonance. Results: In general, 11 out of 76 isolated bacterial strains could produce biopolymers among which, the Sb8 strain was selected as the best PHAproducing strain in the industrial medium with the cell dry weight of 44.13% and 1.2 g/l in 27 h. This strain was identified as Citreicella thiooxidans by sequencing determination. Eventually, the results of physicochemical analyses revealed that polyhydroxybutyrate (PHB) was the extracted biopolymer. Conclusion: The present study is the first report on PHB production by Iranian native Citreicella thiooxidans strain by focusing on identifying and separating producing bacteria, as well as determining the type of the produced biopolymer and the production capability in a low-cost culture medium of the petroleum effluent. Considering the production of the biopolymer with a relatively high yield percentage without adding any supplement to the petroleum effluent medium, the isolated wild strain has the potential to produce PHB.