استخراج و خالص سازي رنگدانه پروديجيوسين از باكتري Serratia marcescens موجود در رسوبات سواحل خوزستان و بررسي پتانسيل ضد باكتريهاي بيوفولينگ

Extraction of pure prodigiosin from Serratia marcescens inhabited in Coastal Sediments of Khuzestan and Evaluation the Antibacterial Potential against Fouling Bacteria

در اين تحقيق، استخراج و خالص سازي رنگدانه ي پروديجيوسين و بررسي پتانسيل ضد باكتريايي رنگدانه ي مذكور با استفاده از چهار سويه ي Escherichia coli، Bacillus subtilis، Pseudomonas aeruginosa و Staphylococcus aureus مورد بررسي قرار گرفت. پس از جداسازي و شناسايي باكتري S. marcescens به منظور استخراج رنگدانه ي پروديجيوسين، حلال هاي استون، اتانول اسيدي (4% HCl يك مولار)، متانول، n-هگزان، كلروفرم، استيك اسيد و آب، مورد استفاده قرار گرفت. خالص سازي رنگدانه با استفاده از ستون كروماتوگرافي انجام شد. نمونه هاي خالص شده، جهت اطمينان از ساختار شيميايي رنگدانه ي مذكور، با روش FTIR مورد سنجش قرار گرفتند. نتايج نشان داد بيشترين ميزان درصد حضور رنگدانه با حلال متانول و در روز دوم كشت باكتري S. marcescens مي باشد. ساختار شيميايي رنگدانه ي پروديجيوسين خالص، پس از طيف سنجي با روش FTIR و مقايسه با منحني استاندارد، مورد تأييد قرار گرفت. رنگدانه ي خام و خالص شده، هر دو عليه باكتري هاي انتخابي، خاصيت ضد باكتريايي نشان دادند. نتايج نشان داد كه اثر ضد باكتريايي رنگدانه ي تخليص شده بيشتر مي باشد و بيشترين اثر ضد باكتريايي بر روي باكتري B. subtilis مشاهده شد. بنابراين، رنگدانه ي پروديجيوسين باكتري S. marcescens مي تواند به عنوان يك تركيب فعال زيستي مؤثر در طراحي و ساخت آنتي-بيوفولينگ هاي كاربردي در صنايع دريايي، مورد استفاده قرار گيرد.

In this research, purification of prodigiosin pigment and evaluation the antibacterial potential of given pigment using four bacterial strains (Escherichia coli, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus) were investigated. After isolation and identification of S. marcescens to extract prodigiosin pigment, seven solvents of acetone, acidic ethanol, methanol, n-hexane, chloroform, acetic acid and water, were utilized. Purification of extracted pigment was undertaken using column chromatography. Purified samples were tested with FTIR method to ensure the chemical structure of prodigiosin pigment. Then, antibacterial properties of crude and purified pigment were evaluated against four strains of fouling bacteria. Results of prodigiosin extraction with solvents, showed that maximum amount of pigment is with the presence of methanol and during the second day of incubation. Chemical structure of prodigiosin pigment purified by column chromatography was confirmed in FTIR test and compared with standard curves. Crude and purified prodigiosin pigments showed antibacterial effects on selected bacteria in this research. Results revealed more antibacterial effect in purified pigment and maximum antibacterial effect was observed on B. subtilis. Therefore, considering the results of this research, prodigiosin pigment extracted from S. marcescens can be applied as an effective bioactive compound to design and manufactur antibiofouling used in maritime industries.