افزایش تولید رنگدانه ویولاسئین در جانتینوباکتریوم لیویدوم از طریق تکامل آزمایشگاهی سازشی

ویولاسئین یک رنگدانه بنفش نامحلول در آب است که توسط چندین گونه از باکتری های گرم منفی از جمله  جانتینوباکتریوم لیویدوم تولید می شود. این رنگدانه دارای طیف وسیعی از فعالیت های زیستی از جمله خواص ضد سرطانی، باکتریواستاتیک و آنتی بیوتیکی، ضد قارچی، ضد انگلی و ضد ویروسی است. با این وجود، به دلیل بازده پایین تولید، هنوز به مرحله تولید صنعتی نرسیده است. هدف اصلی مطالعه حاضر، استفاده از رویکرد تکامل آزمایشگاهی سازشی (ALE) بر پایه اصول تکامل داروینی با هدف افزایش بازده تولید ویولاسئین در جانتینوباکتریوم لیویدوم بود. در ابتدا، اثر غلظت های مختلف آمپی سیلین بر تولید ویولاسئین و رشد باکتری بررسی شد. سپس با استفاده از روش پاساژ متوالی در فلاسک های ارلن مایر در حضور غلظت های مختلف آنتی بیوتیک آمپی سیلین (۵/۰، ۶/۰، ... ،۱ میلی گرم بر میلی لیتر) آزمایش ALE انجام شد. در هر غلظت، ۲۰ پاساژ صورت گرفت. پس از ۲۰ پاساژ، باکتری به روی محیط کشت جامد حاوی آمپی سیلین منتقل شد و کلنی های مقاوم به آنتی بیوتیک برای انتقال به مرحله بعد انتخاب گردیدند. برای بررسی نحوه اثر آنتی بیوتیک آمپی سیلین بر تولید رنگدانه ویولاسئین و پیش ساز آن یعنی اسید آمینه L-تریپتوفان (L-Trp) از روش کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا (HPLC) استفاده شد. نتایج نشان داد که در حضور ۴/۰ میلی گرم بر میلی لیتر از آنتی بیوتیک آمپی سیلین تولید ویولاسئین از  ۵۶ میلی گرم بر لیتر به حدود ۱۳۲میلی گرم بر لیتر  افزایش یافت. با انجام ALE یک سویه تکامل یافته مقاوم در برابر ۱ میلی گرم بر میلی لیتر از آمپی سیلین بدست آمده که قادر به تولید ۴۲۰ میلی گرم بر لیتر   از ویولاسئین بود. همچنین بررسی های بیشتر نشان داد که در حضور آمپی سیلین تولید اسید آمینه L-تریپتوفان به شکل معناداری نسبت به شرایط کنترل افزایش یافت (از ۶۲/۰ میکروگرم بر میلی لیترμg/mL به۹۵/۰ میکروگرم بر میلی لیتر ). بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه می توان گفت که آمپی سیلین می تواند از طریق تحریک تولید اسید آمینه L- تریپتوفان در افزایش تولید ویولاسئین نقش بازی کند.

کلیدواژه ها:

ویولاسئین ، تکامل آزمایشگاهی سازشی ، L- تریپتوفان ، جانتینوباکتریوم لیویدوم