سال 14، شماره 1 - ( بهمن - اسفند 1398 )
جلد 14 شماره 1 صفحات 83-70 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Eskandari S, Etemadifar Z. Isolation and Characterization of Melanin Producing Pseudomonas stutzeri Strain UIS2 in the Presence of l-tyrosine and Survey of Biological Properties of Its Melanin. Iran J Med Microbiol 2020; 14 (1) :70-83
URL: http://ijmm.ir/article-1-1050-fa.html
URL: http://ijmm.ir/article-1-1050-fa.html
اسکندری سحر، اعتمادی فر زهرا. جداسازی و شناسایی سودوموناس استوتزری سویه UIS2تولیدکنندۀ ملانین در حضور ال-تیروزین و بررسی خصوصیات بیولوژیک ملانین آن. مجله میکروب شناسی پزشکی ایران. 1398; 14 (1) :70-83
1- گروه زیست شناسی سلولی مولکولی و میکروبیولوژی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
2- گروه زیست شناسی سلولی مولکولی و میکروبیولوژی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران ،z.etemadifar@sci.ui.ac.ir
2- گروه زیست شناسی سلولی مولکولی و میکروبیولوژی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران ،
چکیده: (7863 مشاهده)
زمینه و اهداف: رنگدانه ملانین ساختار پیچیده آبگریز با بار منفی داشته و بطور طبیعی در باکتریها برای محافظت در مقابل اشعه فرا بنفش، رادیکال‌های آزاد و تنشهای محیطی تولید میشود. تولید رنگدانه در باکتریها بهدلیل رشد سریع، بازدهی بالاتر و استخراج راحتتر نسبت به سایر منابع زیستی دارای مزایای بیشتری است. هدف از این مطالعه جداسازی و شناسایی بیوشیمیایی و مولکولی باکتری تولید کننده ملانین و مطالعه برخی ویژگیهای زیستی این رنگدانه بوده است.
مواد و روشها: نمونه خاک پارک دانشگاه اصفهان جمع آوری و در محیط کشت نوترینت آگار حاوی ال- تیروزین کشت و باکتری مولد هاله قهوهای رنگ جداسازی و با استفاده از روشهای فنوتیپی و مولکولی شناسایی شد. رشد باکتری در محیط حاوی ال-تیروزین و تولید ملانین با روش اسپکتروفتومتری بترتیب در 600 و 400 نانومتر اندازهگیری شد. استخراج رنگدانه بوسیله افزایش اسیدیته مایع رویی کشت مایع انجام گرفت، و میزان ملانین تولید شده، خواص آنتیاکسیدانی (DPPH) و میزان خاصیت محافظتی آن در برابر نور (SPF) اندازهگیری شد.
نتایج: سودوموناس استوتزری سویه UIS2 با توانایی رشد در نوترینت آگار و تولید ملانین جداسازی و با شماره دسترسی MG519615 در بانک ژن NCBI ثبت شد. حداکثر تولید ملانین در این سویه 600 میلی گرم بر لیتر بدست آمد. خاصیت آنتی اکسیدانتی ملانین استخراج شده در آزمایش DPPH 9/74 % و خاصیت محافظتی در برابر نور آفتاب (SPF) 05/49 واحد بر میلی لیتر بدست آمد.
بحث: رنگدانه ملانین سودوموناس جدا شده فعالیت آنتی اکسیدانی بالایی در برابر تنشهای ROS داشته و باSPF بالا میتواند بهعنوان کاندید مناسبی برای کاربردهای آرایشی، دارویی، و رفع آلودگی محیط زیست پیشنهاد شود.
مواد و روشها: نمونه خاک پارک دانشگاه اصفهان جمع آوری و در محیط کشت نوترینت آگار حاوی ال- تیروزین کشت و باکتری مولد هاله قهوهای رنگ جداسازی و با استفاده از روشهای فنوتیپی و مولکولی شناسایی شد. رشد باکتری در محیط حاوی ال-تیروزین و تولید ملانین با روش اسپکتروفتومتری بترتیب در 600 و 400 نانومتر اندازهگیری شد. استخراج رنگدانه بوسیله افزایش اسیدیته مایع رویی کشت مایع انجام گرفت، و میزان ملانین تولید شده، خواص آنتیاکسیدانی (DPPH) و میزان خاصیت محافظتی آن در برابر نور (SPF) اندازهگیری شد.
نتایج: سودوموناس استوتزری سویه UIS2 با توانایی رشد در نوترینت آگار و تولید ملانین جداسازی و با شماره دسترسی MG519615 در بانک ژن NCBI ثبت شد. حداکثر تولید ملانین در این سویه 600 میلی گرم بر لیتر بدست آمد. خاصیت آنتی اکسیدانتی ملانین استخراج شده در آزمایش DPPH 9/74 % و خاصیت محافظتی در برابر نور آفتاب (SPF) 05/49 واحد بر میلی لیتر بدست آمد.
بحث: رنگدانه ملانین سودوموناس جدا شده فعالیت آنتی اکسیدانی بالایی در برابر تنشهای ROS داشته و باSPF بالا میتواند بهعنوان کاندید مناسبی برای کاربردهای آرایشی، دارویی، و رفع آلودگی محیط زیست پیشنهاد شود.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشی |
موضوع مقاله:
میکروب شناسی صنعتی
دریافت: 1398/11/8 | پذیرش: 1398/12/6 | انتشار الکترونیک: 1399/1/4
دریافت: 1398/11/8 | پذیرش: 1398/12/6 | انتشار الکترونیک: 1399/1/4
فهرست منابع
1. Tarangini K. Studies on pigment production by microorganisms using raw materials of agro-industrial origin: National Institute of Technology Rourkela; 2014.
2. Pombeiro-Sponchiado SR, Sousa GS, Andrade JC, Lisboa HF, Gonçalves R. Production of melanin pigment by fungi and its biotechnological applications. Melanin2017. p. 31. [DOI:10.5772/67375]
3. Kurian N, Bhat SG. Bacterial melanins. Microbial Bioproducts. 2014;1:97-110.
4. Zamanian SN, Etemadifar Z. Radical scavengering of pigments from novel strains of Dietzia schimae and Microbacterium esteraromaticum. Progress in Biological Sciences. 2017;6(2):159-70.
5. Zerrad A, Anissi J, Ghanam J, Sendide K, El Hassouni M. Antioxidant and antimicrobial activities of melanin produced by a Pseudomonas balearica strain. Journal of Biotechnology Letters. 2014;5(1):87-94.
6. Deshmukh KR, Pethe AS. Extraction and analysis of melanin pigment produced by Clostridium tertium isolated from water sample of saline belt in west Vidardha region. International Journal of Science and Research. 2016;5(8):812-4.
7. Gomila M, Pena A, Mulet M, Lalucat J, Garcia-Valdes E. Phylogenomics and systematics in Pseudomonas. Frontiers in Microbiology. 2015;6:214. [DOI:10.3389/fmicb.2015.00214] [PMID] [PMCID]
8. Le Na NT, Hoa PT, Thang ND. Natural melanin as a potential biomaterial for elimination of heavy metals and bacteria from aqueous solution. VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology. 2016;32(1).
9. Huang S, Pan Y, Gan D, Ouyang X, Tang S, Ekunwe SI, et al. Antioxidant activities and UV-protective properties of melanin from the berry of Cinnamomum burmannii and Osmanthus fragrans. Medicinal Chemistry Research. 2011;20(4):475-81. [DOI:10.1007/s00044-010-9341-2]
10. Mason HS. The chemistry of melanin III. Mechanism of the oxidation of dihydroxyphenylalanine by tyrosinase. Journal of Biological Chemistry. 1948;172(1):83-99.
11. Sun S, Zhang X, Sun S, Zhang L, Shan S, Zhu H. Production of natural melanin by Auricularia auricula and study on its molecular structure. Food Chemistry. 2016;190:801-7. [DOI:10.1016/j.foodchem.2015.06.042] [PMID]
12. Nosanchuk JD, Casadevall A. The contribution of melanin to microbial pathogenesis. Cellular Microbiology. 2003;5(4):203-23. [DOI:10.1046/j.1462-5814.2003.00268.x] [PMID]
13. Manivasagan P, Venkatesan J, Sivakumar K, Kim S-K. Actinobacterial melanins: current status and perspective for the future. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2013;29(10):1737-50. [DOI:10.1007/s11274-013-1352-y] [PMID]
14. Keith KE, Killip L, He P, Moran G, Valvano M. Burkholderia cenocepacia C5424 produces a pigment with antioxidant properties using a homogentisate intermediate. Journal of Bacteriology. 2007;189(24):9057-65. [DOI:10.1128/JB.00436-07] [PMID] [PMCID]
15. Zughaier SM, Ryley HC, Jackson SK. A melanin pigment purified from an epidemic strain of Burkholderia cepacia attenuates monocyte respiratory burst activity by scavenging superoxide anion. Infection and Immunity. 1999;67(2):908-13. [DOI:10.1128/IAI.67.2.908-913.1999] [PMID] [PMCID]
16. Ogunnariwo J, Hamilton-Miller J. Brown-and red-pigmented Pseudomonas aeruginosa: differentiation between melanin and pyorubrin. Journal of Medical Microbiology. 1975;8(1):199-203. [DOI:10.1099/00222615-8-1-199] [PMID]
17. Tarangini K, Mishra S. Production, characterization and analysis of melanin from isolated marine Pseudomonas sp. using vegetable waste. Research Journal of Engineering Sciences. 2013;2(5):40-6.
18. Arulselvi I, Sasidharan P, Raja R, Karthik C, Gurumayum RS. Isolation and characterization of yellow pigment producing Exiguobacterium sps. Journal of Biochemical Technology. 2013;4(4):632-5.
19. Drewnowska JM, Zambrzycka M, Kalska-Szostko B, Fiedoruk K, Swiecicka I. Melanin-like pigment synthesis by soil Bacillus weihenstephanensis isolates from Northeastern Poland. PLoS One. 2015;10(4):e0125428. [DOI:10.1371/journal.pone.0125428] [PMID] [PMCID]
20. Ganesh Kumar C, Sahu N, Narender Reddy G, Prasad RB, Nagesh N, Kamal A. Production of melanin pigment from Pseudomonas stutzeri isolated from red seaweed Hypnea musciformis. Letters in Applied Microbiology. 2013;57(4):295-302. [DOI:10.1111/lam.12111] [PMID]
21. Gholami M, Etemadifar Z. Isolation and characterization of a novel strain of genus Dietzia capable of multiple-extreme resistance. Microbiology. 2015;84(3):389-97. [DOI:10.1134/S0026261715030054]
22. Kumar CG, Mongolla P, Pombala S, Kamle A, Joseph J. Physicochemical characterization and antioxidant activity of melanin from a novel strain of Aspergillus bridgeri ICTF-201. Letters in Applied Microbiology. 2011;53(3):350-8. [DOI:10.1111/j.1472-765X.2011.03116.x] [PMID]
23. Peix A, Berge O, Rivas R, Abril A, Velazquez E. Pseudomonas argentinensis sp. nov., a novel yellow pigment-producing bacterial species, isolated from rhizospheric soil in Cordoba, Argentina. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2005;55(3):1107-12. [DOI:10.1099/ijs.0.63445-0] [PMID]
24. Kaplan C. High SPF sunscreen formulations. Google Patents; 2000.
25. Kim SJ, Park SY, Lee J, Chang M, Chung Y, Lee T-K. Biochemical compositions and biological activities of extracts from 3 species of Korean pine needles. Journal of Food and Nutrition Research. 2017;5(1):31-6.
26. Lalucat J, Bennasar A, Bosch R, García-Valdés E, Palleroni NJ. Biology of Pseudomonas stutzeri. Microbiology and Molecular Biology Review. 2006;70(2):510-47. [DOI:10.1128/MMBR.00047-05] [PMID] [PMCID]
27. Kurian N, Nair H, Bhat S. Melanin producing Pseudomonas stutzeri BTCZ10 from marine sediment at 96 m depth (Sagar Sampada cruise 305). International Journal of Current Biotechnology. 2014;2(5):6-11.
28. Cordero RJ, Vij R, Casadevall A. Microbial melanins for radioprotection and bioremediation. Microbial Biotechnology. 2017;10(5):1186-90. [DOI:10.1111/1751-7915.12807] [PMID] [PMCID]
29. Hoa PT, Thuy LB, Thang ND. Natural melanin as a potential biomaterial for elimination of heavy metals and bacteria from aqueous solution. VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology. 2017;32(1S).
30. Dastager S, Li W-J, Dayanand A, Tang S-K, Tian X-P, Zhi X, et al. Seperation, identification and analysis of pigment (melanin) production in Streptomyces. African Journal of Biotechnology. 2006;5(8):1131-4.
31. Kwon SW, Kim JS, Park IC, Yoon SH, Park DH, Lim CK, et al. Pseudomonas koreensis sp. nov., Pseudomonas umsongensis sp. nov. and Pseudomonas jinjuensis sp. nov., novel species from farm soils in Korea. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2003;53(1):21-7. [DOI:10.1099/ijs.0.02326-0] [PMID]
32. Tarangini K, Mishra S. Production of melanin by soil microbial isolate on fruit waste extract: two step optimization of key parameters. Biotechnology Reports. 2014;4:139-46. [DOI:10.1016/j.btre.2014.10.001] [PMID] [PMCID]
33. Manivasagan P, Venkatesan J, Sivakumar K, Kim SK. Actinobacterial melanins: current status and perspective for the future. World J Microbiol Biotechnol. 2013;29(10):1737-50. [DOI:10.1007/s11274-013-1352-y] [PMID]
34. Sansinenea E, Ortiz A. Melanin: A solution for photoprotection of Bacillus thuringiensis based biopesticides. Biochemistry & Pharmacology. 2014;3(3):e161. [DOI:10.1007/s10529-014-1726-8] [PMID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
