سال 13، شماره 5 - ( آذر - دی 1398 )
جلد 13 شماره 5 صفحات 424-406 |
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:
Zeynali M, Hatamian-Zarmi A, Larypoor M. Evaluation of Chitin-Glucan Complex Production in Submerged Culture of Medicinal Mushroom of Schizophilum commune: Optimization and Growth Kinetic. Iran J Med Microbiol 2019; 13 (5) :406-424
URL: http://ijmm.ir/article-1-998-fa.html
URL: http://ijmm.ir/article-1-998-fa.html
زینعلی محدثه، حاتمیان زارمی اشرف السادات، لاری پور محدثه. بررسی تولید کمپلکس کیتین-گلوکان در کشت غوطه ور قارچ دارویی شیزوفیلوم کومینه: بهینه سازی و سینتیک رشد. مجله میکروب شناسی پزشکی ایران. 1398; 13 (5) :406-424
بررسی تولید کمپلکس کیتین-گلوکان در کشت غوطه ور قارچ دارویی شیزوفیلوم کومینه: بهینه سازی و سینتیک رشد
1- گروه علوم زیستی، واحد شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2- گروه مهندسی علوم زیستی دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران ،hatamian_a@ut.ac.ir
2- گروه مهندسی علوم زیستی دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران ،
چکیده: (7438 مشاهده)
زمینه و اهداف: قارچ شیزوفیلوم کومینه از جمله قارچ‌های دارویی – غذایی مهم در دنیاست که به دلیل دارا بودن ترکیبات مهمی نظیر پلی ساکارید های خارج سلولی و داخل سلولی مصرف زیادی در صنعت و پزشکی دارد. ازجمله پلی ساکارید های مهم این قارچ کمپلکــس کیتین-گلــوکان (CGC) است. هدف از این پژوهش بررسی رشد قارچ شیزوفیلوم کومینه بومی جداسازی شده از جنگل های شمال ایران و بهینه سازی تولید CGC آن در کشت غوطه ور است.
مواد و روش ها: مطالعات سینتیک رشد قارچ شیزوفیلوم کومینه بومی ایران و تولید CGC انجام و منحنی رشد رسم شد. به منظور افزایش میزان تولید CGC بهینه سازی محیط کشت با بررسی متغیر های مستقل pH ، درصد مایه تلقیح و درصد هوادهی با روش سطح پاسخ انجام شد.
یافته ها: بررسی نتایج نشان داد، ضریب ویژه رشد قارچ شیزوفیلوم کومینه بومی ایران (max µ) برابر با ۱-day۰/۹۹۱ می باشد. همچنین روز دهم به عنوان بهترین زمان رشد و تولید در محیط کشت غوطه ور انتخاب شد. در شرایط بهینه، pH اولیه ۸/۹۲، درصد مایه تلقیح ۹/ ۹۹ و درصد هوادهی۱۵۰ بود. پس از ۱۰ روز مقدار وزن خشک سلولی g/L ۱۳/۰۵ و مقدار کمپلکس کیتین-گلوکان تولیدی به g/L ۲/۹ رسید.
نتیجه گیری: بررسی پارامترهای سینتیکی رشد و تولید نشان داد، تطابق داده های تجربی با مدل رشد لجستیک با ۰/۹۶۶۵=R۲ و مدل لودکینگ-پایرت برای تولید با ۰/۹۴۳۹=R۲ همخوانی خوبی دارد. همچنین نتایج نشان می دهد pH اولیه اثر معنی داری بر رشد این قارچ دارد.
مواد و روش ها: مطالعات سینتیک رشد قارچ شیزوفیلوم کومینه بومی ایران و تولید CGC انجام و منحنی رشد رسم شد. به منظور افزایش میزان تولید CGC بهینه سازی محیط کشت با بررسی متغیر های مستقل pH ، درصد مایه تلقیح و درصد هوادهی با روش سطح پاسخ انجام شد.
یافته ها: بررسی نتایج نشان داد، ضریب ویژه رشد قارچ شیزوفیلوم کومینه بومی ایران (max µ) برابر با ۱-day۰/۹۹۱ می باشد. همچنین روز دهم به عنوان بهترین زمان رشد و تولید در محیط کشت غوطه ور انتخاب شد. در شرایط بهینه، pH اولیه ۸/۹۲، درصد مایه تلقیح ۹/ ۹۹ و درصد هوادهی۱۵۰ بود. پس از ۱۰ روز مقدار وزن خشک سلولی g/L ۱۳/۰۵ و مقدار کمپلکس کیتین-گلوکان تولیدی به g/L ۲/۹ رسید.
نتیجه گیری: بررسی پارامترهای سینتیکی رشد و تولید نشان داد، تطابق داده های تجربی با مدل رشد لجستیک با ۰/۹۶۶۵=R۲ و مدل لودکینگ-پایرت برای تولید با ۰/۹۴۳۹=R۲ همخوانی خوبی دارد. همچنین نتایج نشان می دهد pH اولیه اثر معنی داری بر رشد این قارچ دارد.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشی |
موضوع مقاله:
بیوتکنولوژی میکروبی
دریافت: 1398/9/8 | پذیرش: 1398/9/29 | انتشار الکترونیک: 1398/10/20
دریافت: 1398/9/8 | پذیرش: 1398/9/29 | انتشار الکترونیک: 1398/10/20
فهرست منابع
1. Singh A, Dutta PK, Kumar H, Kureel AK, Rai AK. Synthesis of chitin-glucan-aldehyde-quercetin conjugate and evaluation of anticancer and antioxidant activities. Carbohydr Polym. 2018;193:99-107. [DOI:10.1016/j.carbpol.2018.03.092] [PMID]
2. Chagas B, Farinha I, Galinha CF, Freitas F, Reis MAM. Chitin-glucan complex production by Komagataella (Pichia) pastoris: Impact of cultivation pH and temperature on polymer content and composition. N Biotechnol. 2014;31(5):468-74. [DOI:10.1016/j.nbt.2014.06.005] [PMID]
3. Vysotskaya MR, Maslova G V., Petrova VA, Nud'ga LA. Electrochemical recovery of chitin-glucan complex from Pleurotus ostreatus basidial fungus and properties of the product. Russ J Appl Chem. 2009;82(8):1390-5. [DOI:10.1134/S1070427209080138]
4. Gautier S, Xhauflaire-Uhoda E, Gonry P, Piérard GE. Chitin-glucan, a natural cell scaffold for skin moisturization and rejuvenation. Int J Cosmet Sci. 2008;30(6):459-69. [DOI:10.1111/j.1468-2494.2008.00470.x] [PMID]
5. Kirtzel J, Scherwietes EL, Merten D, Krause K, Kothe E. Metal release and sequestration from black slate mediated by a laccase of Schizophyllum commune. Environ Sci Pollut Res. 2019;26(1):5-13. [DOI:10.1007/s11356-018-2568-z] [PMID]
6. Farinha I, Duarte P, Pimentel A, Plotnikova E, Chagas B, Mafra L, et al. Chitin-glucan complex production by Komagataella pastoris: Downstream optimization and product characterization. Carbohydr Polym. 2015 Oct 5;130:455-64. [DOI:10.1016/j.carbpol.2015.05.034] [PMID]
7. Feofilova EP, Nemtsev D V., Tereshina VM, Memorskaya AS. Developmental change of the composition and content of the chitin-glucan complex in the fungus Aspergillus niger. Appl Biochem Microbiol. 2006;42(6):545-9. [DOI:10.1134/S0003683806060032]
8. Du B, Zeng H, Yang Y, Bian Z, Xu B. Anti-inflammatory activity of polysaccharide from Schizophyllum commune as affected by ultrasonication. Int J Biol Macromol. 2016;91:100-5. [DOI:10.1016/j.ijbiomac.2016.05.052] [PMID]
9. Sornlake W, Rattanaphanjak P, Champreda V, Eurwilaichitr L, Kittisenachai S, Roytrakul S, et al. Characterization of cellulolytic enzyme system of Schizophyllum commune mutant and evaluation of its efficiency on biomass hydrolysis. Biosci Biotechnol Biochem. 2017;81(7):1289-99. [DOI:10.1080/09168451.2017.1320937] [PMID]
10. Abdel-Mohsen AM, Jancar J, Massoud D, Fohlerova Z, Elhadidy H, Spotz Z, et al. Novel chitin/chitosan-glucan wound dressing: Isolation, characterization, antibacterial activity and wound healing properties. Int J Pharm. 2016 Aug 20;510(1):86-99. [DOI:10.1016/j.ijpharm.2016.06.003] [PMID]
11. Estrada-Mata E, Navarro-Arias MJ, Pérez-García LA, Mellado-Mojica E, López MG, Csonka K, et al. Members of the Candida parapsilosis complex and Candida albicans are differentially recognized by human peripheral blood mononuclear cells. Front Microbiol. 2016;6(JAN):1-11. [DOI:10.3389/fmicb.2015.01527] [PMID] [PMCID]
12. Farinha I, Duarte P, Pimentel A, Plotnikova E, Chagas B, Mafra L, et al. Chitin-glucan complex production by Komagataella pastoris: Downstream optimization and product characterization. Carbohydr Polym. 2015 Oct 5;130:455-64. [DOI:10.1016/j.carbpol.2015.05.034] [PMID]
13. Nwe N, Stevens WF, Tokura S, Tamura H. Characterization of chitosan and chitosan-glucan complex extracted from the cell wall of fungus Gongronella butleri USDB 0201 by enzymatic method. Enzyme Microb Technol. 2008 Feb 4;42(3):242-51. [DOI:10.1016/j.enzmictec.2007.10.001]
14. Li W, Zhou P, Yu L. Statistical optimization of the medium composition by response surface methodology to enhance schizophyllan production by Schizophyllum commune. Zeitschrift fur Naturforsch - Sect C J Biosci. 2011;66 C(3-4):173-81. [DOI:10.1515/znc-2011-3-412] [PMID]
15. Jonathan SG, Fasidi IO. Studies on phytohormones, vitamins and mineral element requirements of Lentinus subnudus (Berk) and schizophyllum commune (Fr. Ex. Fr) from Nigeria. Food Chem. 2001;75(3):303-7. [DOI:10.1016/S0308-8146(01)00154-6]
16. Bowman SM, Free SJ. The structure and synthesis of the fungal cell wall. 2006;799-808. [DOI:10.1002/bies.20441] [PMID]
17. Hao LM, Xing XH, Li Z, Zhang JC, Sun JX, Jia SR, et al. Optimization of effect factors for mycelial growth and exopolysaccharide production by schizophyllum commune. In: Applied Biochemistry and Biotechnology. 2010. p. 621-31. [DOI:10.1007/s12010-008-8507-6] [PMID]
18. Society P, Microbiologists OF. P O L S K I E T O WA R Z Y S T W O M I K R O B I O L O G Ó W Polish Journal of Microbiology. 2011;57(1):223-8.
19. Meichik NR, Vorob'ev D V. Chitin-glucan complex in cell walls of the Peltigera aphthosa lichen. Appl Biochem Microbiol. 2012;48(3):307-11. [DOI:10.1134/S0003683812030088]
20. Ordonñez L, Garciía J, Bolanños G. Producing chitin and chitin-glucan complexes from Aspergillus niger biomass using subcritical water. InProceedings of the Ibero-american Conference on Supercritical Fluids, Cartagena, Colombia 2013 Apr (pp. 1-5).
21. Veverka M, Dubaj T, Gallovič J, Jorík V, Veverková E, Mičušík M, et al. Beta-glucan complexes with selected nutraceuticals: Synthesis, characterization, and stability. J Funct Foods. 2014;8(1):309-18. [DOI:10.1016/j.jff.2014.03.032]
22. Moraditanha A, HatamianZarmi A, EbrshimiHoseinZade B, BeigomMokhtariHoseini Z, KianiRad S. Study of growth kinetics and production of chitin-glucans complex in drug-immersed cultivation of medicinal fungi Ganoderma lucidum. Interdiscip J Sci Res. 2018;2(1):31-43. [In Persian]
23. Tajdini F, Amini MA, Nafissi-Varcheh N, Faramarzi MA. Production, physiochemical and antimicrobial properties of fungal chitosan from Rhizomucor miehei and Mucor racemosus. Int J Biol Macromol. 2010 Aug 1;47(2):180-3. [DOI:10.1016/j.ijbiomac.2010.05.002] [PMID]
24. Amorim RV da S, Souza W de, Fukushima K, Campos-Takaki GM de. Faster Chitosan Production By Mucoralean Strains. J Microbiol. 2001;(1517-8382):20-3. [DOI:10.1590/S1517-83822001000100005]
25. Chen W, Zhao Z, Chen SF, Li YQ. Optimization for the production of exopolysaccharide from Fomes fomentarius in submerged culture and its antitumor effect in vitro. Bioresour Technol. 2008 May 1;99(8):3187-94. [DOI:10.1016/j.biortech.2007.05.049] [PMID]
26. Abdel-Gawad KM, Hifney AF, Fawzy MA, Gomaa M. Technology optimization of chitosan production from Aspergillus niger biomass and its functional activities. Food Hydrocoll. 2017 Feb 1;63:593-601. [DOI:10.1016/j.foodhyd.2016.10.001]
27. Tang YJ, Zhong JJ. Modeling the kinetics of cell growth and ganoderic acid production in liquid static cultures of the medicinal mushroom Ganoderma lucidum. Biochem. Eng. J. 2004; 21: 259-264. [DOI:10.1016/j.bej.2004.06.008]
28. Feng YL, Li WQ , Wu XQ, Cheng JW , Ma SY. Statistical optimization of media for mycelial growth and exo-polysaccharide production by Lentinus edodes and a kinetic model study of two growth morphologies. Biochem. Eng. J. 2010; 49: 104-112. [DOI:10.1016/j.bej.2009.12.002]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
