New Cellularand Molecular Biotechnology Journal
مجله تازه هاي بيوتكنولوژي سلولي و مولكولي
NCMBJ
Basic Sciences
http://ncmbjpiau.ir
1
admin
2228-5458
2228-6926
-
-
-
8888
-
fa
jalali
1399
3
1
gregorian
2020
6
1
10
39
online
1
fulltext
fa
بهینه سازی pH و غلظت گلوکز محیط کشت جهت افزایش تولید هیالورونیکاسید توسط سویههای Streptococcus equisimilis گروههای Cو G
Optimization of pH and glucose concentration of culture media for enhancement of hyaluronic acid production by Streptococcus equisimilis group C and G
سلولی و مولکولی
Cellular and molecular
مقاله پژوهشی
Research Article
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">سابقه و هدف: </span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">هیالورونیک ­اسید بیوپلی­مری طبیعی و خطی است که به­ دلیل خصوصیت ویسکوالاستیک، ظرفیت بالای جذب آب و زیست­ سازگاری کاربردهای وسیعی در پزشکی، دارورسانی و صنایع آرایشی دارد. امروزه تولید صنعتی آن از طریق فرمنتاسیون سویه­ های استرپتوکوکی است. تحقیق کنونی گزارشی از غربالگری و بهینه­ سازی شرایط تولید هیالورونیک­اسید توسط سویه ­های استرپتوکوکی بالینی گرو ه ­های </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">C</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">G</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> جدا شده از بیماران ایرانی است.</span></span></span><br>
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">مواد و روش ­ها:</span></span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">یازده سویه استرپتوکوک اکوئیسیمیلیس</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">(<em>S.equisimilis</em>) </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> شامل نه سویه گروه </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">C</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و دو سویه گروه </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">G</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> شناسایی </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و تولید اولیه هیالورونیک ­اسید به­ روش کمپلسومتری با کاربازول تعیین شد و بر اساس نتایج سه سویه با بیش­ترین تولید جهت بهینه ­سازی انتخاب شدند. جهت تعیین </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> بهینه، دوازده نقطه در دامنه 1/3-5/7</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و غلظت گلوکز در یازده نقطه در دامنه 3/0تا 15 میلی­ گرم در میلی­ لیتر و در </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> بهینه ارزیابی و بازده هیالورونیک­ اسید توسط سویه­ های منتخب تعیین شد. </span></span></span><br>
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">یافته­ ها:</span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> میانگین غلظت هیالورونیک­اسید تولید شده در یازده سویه بالینی بین6/216 تا 7/729میکروگرم در میلی­ لیتر متغییر بود. سه سویه</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">با بیش­ترین تولید شامل</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">سویه ­های </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">GCS-08</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">،</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">GGS-88 </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"> GGS-132</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و میانگین غلظت هیالورونیک ­اسید به­ترتیب 0/573، 7/579 و 7/729میکروگرم در میلی ­لیتر جهت مطالعه­ های بهینه­سازی انتخاب شدند. </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> بهینه و مقدار هیالورونیک­اسید برای هر سویه به</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">­</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">ترتیب (5/6 </span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و 3/744)</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">GCS-08 </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">، (8/4 </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و 9/598) </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">GGS-88</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و (8/6 </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و 8/1041) </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"> GGS-132</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">بود. کشت در محیط حاوی گلوکز با غلظت 15 میلی­گرم در میلی­لیتر باعث افزایش تولید هیالورونیک­اسید توسط سویه­ ها به­ ترتیب 6/1096</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">GCS-08: </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">، 3/1234</span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">GGS-88:</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و 6/ 1993</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">GGS-13:</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> میکروگرم در میلی</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">­</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">لیتر شد.</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"></span></span></span><br>
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">نتیجه</span></span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">­</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">گیری: </span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نتایج نشان دهنده اثر معنی</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">­</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">دار </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و رابطه مستقیم غلظت گلوکز بر بازده هیالورونیک­اسید است که می­تواند باعث افزایش تولید تا 73/2برابر شود. شناسایی سویه تولید کننده در </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> اسیدی 8/4 مزیتی برای تولید صنعتی هیالورونیک­اسید در شرایط غیر معمول است.</span></span></span>
<strong>Aim and background: </strong>Hyaluronic acid (HA) is a natural linear polysaccharide with excellent viscoelasticity, high water retention capacity and biocompatibility finding wide-range of application in medicine, drug delivery and cosmetics. Currently, microbial fermentation is used for industrial HA production. The present study reports screening and optimization of HA production by clinical <em>Streptococcus equisimilis</em> group C and G (GCS and GGS) isolates from Iranian patients.<br>
<strong>Materials and Methods:</strong> The 11 <em>S.equisimilis</em> strains including 9 GCS and 2 GGS were characterized and primary HA production was quantified by carbazol assay. Accordingly, three strains were selected for further optimization. The effect of pH on HA yields at 12 points ranging from 3.1-7.5 and glucose concentrations ranging from 0.3-15 mg/ml at 11 points at optimized pH were determined for selected strains.<br>
<strong>Results:</strong> The range of HA concentration among 11 strains was 216.6-729.7 µg/ml. The three higher producer strains including GCS-08, GGS-88 and GGS132 with an average production of 573.0, 579.7 and 729.7 µg/ml, respectively was selected. The HA concentrations at optimized pH of selected strains were (6.5, 744.3 µg/ml), (4.8, 598.9 µg/ml) and (6.8, 1041.8 µg/ml) respectively. Cultivation at 15 mg/ml of glucose led to increasing HA yield by GCS-08:1096.4, GGS-88:1234.3 and GGS-132:1993.6 µg/ml.<br>
<strong>Conclusion:</strong> The findings showed the significant effect of pH and direct correlation of glucose concentration on HA production that can increase the yield up to 2.73 folds. Identification of high producer strain at pH 4.8 would be an advantage for HA production under unusual condition at industrial scale.
هیالورونیکاسید,S.equisimilis , فرمنتاسیون, بهینهسازی, گلوکز,pH , IAU science
Hyaluronic acid, Streptococcus equisimilis, fermentation, optimization, glucose, pH ,IAU science
29
38
http://ncmbjpiau.ir/browse.php?a_code=A-10-1465-2&slc_lang=fa&sid=1
Fatemeh
Khani
فاطمه
خانی
100319475328460012402
100319475328460012402
No
Basic science faculty, Islamic Azad University, Damghan Branch
دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دامغان
Malihe
Keramati
ملیحه
کرامتی
keramati.malihe@gmail.com
100319475328460012403
100319475328460012403
No
Department of Nano-Biotechnology, Pasteur Institute of Iran
بخش نانوبیوتکنولوژی، انستیتو پاستور ایران ، تهران
Banafsheh
Kazemi
بنفشه
کاظمی
100319475328460012404
100319475328460012404
Yes
Basic science faculty, Islamic Azad University, Damghan Branch
دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دامغان
Zahra
Amini Tehrani
زهرا
امینی تهرانی
100319475328460012405
100319475328460012405
No
Department of Nano-Biotechnology, Pasteur Institute of Iran
بخش نانوبیوتکنولوژی، انستیتو پاستور ایران ، تهران
Fereshteh
Shahcheraghi
فرشته
شاهچراغی
100319475328460012406
100319475328460012406
No
Microbiology Department, Pasteur Institute of Iran
بخش میکروب شناسی، انستیتوپاستور ایران، تهران