بهینه‌سازی تولید سورفکتین توسط باکتری Bacillus subtilis UTB96
عنوان دوره: بیست و دومین کنگره گیاهپزشکی ایران
نویسندگان
چکیده
لیپوپپتیدهای حلقوی یا بیوسورفکتانت ها ترکیبات مهم ثانویه ای هستند که طی واکنش‌های مرحله به مرحله و پیچیده از فعالیت پپتید سنتتازهای غیرریبوزومی حاصل می شوند. به علت سمیت پایین، زیست تخریب پذیری و پتانسیل کاهش قابل توجه کشش سطحی، جایگزین مناسبی برای سورفکتانت های سنتتیک شیمیایی محسوب می شوند. به دلیل خواص ویژه آنها کاربرد وسیعی در صنعت، پزشکی، داروسازی و به خصوص کنترل بیولوژیک آفات و بیماریها در کشاورزی دارند. ساختار لیپوپپتیدها (طول زنجیرة اسیدچرب و توالی اسیدآمینه ای سیکلوپپتید) در نحوه عمل و نقش آنها موثر است. سورفکتین قدرتمندترین و شناخته شده ترین لیپوپپتیدحلقوی است که توسط باکتری Bacillus subtilis تولیدمی‌شود و به علت خواص سورفکتانتی فوق العاده اش، بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است. مهمترین مشکل پیش‌رو برای استفاده از این ترکیبات، تولید کم آنها توسط باکتری تولیدکننده است. لذا به‌منظور افزایش تولید لیپوپپتیدهای حلقوی انتخاب یک محیط کشت مناسب و نیز با صرفه اقتصادی و مهیا نمودن بهترین شرایط محیطی تولید، اهمیت زیادی دارد. جدایه Bacillus subtilis UTB96 توانایی بالقوه ای در تولید بیوسورفکتانت‌ها دارد. تست لیپاز، نفت و هیدرولیز هیدروکربن‌ها نشان‌داد که این باکتری در تولید لیپوپپتید ها توانمندی قابل توجهی دارد در این پژوهش، دو محیط کشت متفاوت تهیه‌‌شد به طوری که منبع کربن در هر دو محیط ملاس 10 درصد در نظرگرفته شد و میزان تولید سورفکتین با استفاده از HPLC در ساعات 24، 48 و 72 پس از مایه‌زنی، در شرایط rpm180، در دو دمای 25 و 37 درجه سلسیوس و در حضور دو منبع نیتروژن متفاوت آمونیوم نیترات و شربت خیسانده ذرت و غلظت مناسب از عناصر فلزی موثر مانند منگنز و آهن محاسبه شد. نتایج حاصل ازHPLC نشان داد که بیشترین میزان تولید سورفکتین مربوط به دمای 37 درجه سلسیوس، طول دوره انکوباسیون 48 ساعته و با منبع نیتروژن آمونیوم نیترات و غلظت mM 01/0 سولفات منگنز و uM 4 سولفات آهن می باشد. سپس میزان کشش سطحی جدایه مورد نظر در تیمارهای مختلف ارزیابی شد و جدایه مورد نظر توانست بیشترین کاهش را روی مقدار کشش سطحی در دمای 37 و طول انکوباسیون 24 ساعته داشته باشد. به طوری که این تیمار توانست کشش سطحی آب را از mN/m 72 به mN/m 30 کاهش‌دهد. نتایج این پژوهش نشان داد که جدایه Bacillus subtilis UTB96 توان بالقوه‌ای در تولید لیپوپپتید حلقوی سورفکتین دارد و نیز بهینه-سازی محیط کشت و عوامل محیطی تاثیر قابل معنی‌داری بر افزایش میزان تولید سورفکتین دارد. لذا این جدایه را می توان برای کاربردهای صنعتی و تولید تجاری سورفکتین پیشنهاد کرد.
کلیدواژه ها