تكنيك iChip به عنوان روش جديد غربالگري براي جداسازي اكتنيوباكترهاي توليدكننده تركيبات ضد باكتريايي

iChip technique as a novel screening method for the isolation of antibacterial compound producing actinobacteria

با افزايش باكتري‌هاي مقاوم به دليل استفاده گسترده از آنتي‌بيوتيك‌ها، يافتن منبع جديد توليد كننده تركيبات ضد ميكروبي براي كنترل بيماري‌هاي عفوني بسيار مهم است. اكتينوباكتر‌ها منبع مهم متابوليت‌هاي ثانويه به ويژه تركيبات فعال ضد ميكروبي مختلف هستند. بنابراين يافتن روش‌هاي نوين براي غربالگري ميكروارگانيسم‌هاي بومي با توانايي توليد تركيبات جديد ضد ميكروبي، از اهميت به سزايي برخوردار است. تكنيك غربالگري iChip به عنوان روش نوين، به طرز چشمگيري راه را براي كشف ميكروارگانيسم‌هاي محيطي جديد كه به روش مرسوم قابل كشت نيستند، فراهم مي‌آورد. اين ابزار شامل يك صفحه پلاستيكي حاوي صدها حفره مي‌باشد كه هر حفره در حكم يك اتاقك انتشار است. هر ميكروارگانيسم در يكي از اين حفرات به دام مي‌افتد. پس از نصب فيلتر غشايي در دو طرف صفحه پلاستيكي، iChip در محيط مايع رقيق شده خاك غوطه‌ور مي‌شود. نمونه‌هاي رقيق شده خاك در iChip بارگزاري شد و به مدت دو هفته در محيط طبيعي خاك قرار گرفت. ميكروكلني‌هاي رشد كرده در حفرات iChip به محيط كشت اختصاصي SCA و SMS منتقل شدند. براي جداسازي اكتينوباكترهاي فعال، غربالگري اوليه جدايه‌ها به روش كشت متقاطع انجام شد. پس از استخراج عصاره خام از محيط رشد جدايه‌هاي فعال، فعاليت ضد باكتريايي آنها به روش انتشار از ديسك بررسي شد. از بين 87 اكتينوباكتر‌ جدا شده، تعداد چهار جدايه با بيشترين فعاليت ضد باكتريايي عليه برخي باكتري‌هاي بيماري‌زا گرم مثبت و گرم منفي انتخاب شدند. نتايج نشان داد تمام جدايه‌ها متعلق به جنس استرپتومايسس و داراي فعاليت ضد باكتريايي عليه استافيلوكوكوس اورئوس، باسيلوس سوبتيليس، اشريشيا كلي، سودوموناس آئروژينوزا، انتروباكتر آئروژنز و شيگلا سونه اي بودند. همچنين نتايج اين مطالعه نشان داد كه غربالگري نمونه‌هاي طبيعي به روش iChip، مي‌تواند به طور باالقوه در يافتن گونه‌هاي جديد ميكروبي و اهلي‌سازي آنها مفيد باشد.

With the increase of resistant bacteria due to the widespread use of antibiotics, it is very important to find a new source of antimicrobial compound production to control infectious diseases. Actinobacteria are an important source of secondary metabolites and various antimicrobial active compounds in particular. Therefore, finding new methods for screening native microorganisms with the ability to produce new antimicrobial compounds is very important. To this end, the iChip technique dramatically paves the way to discover new environmental microorganisms that cannot be cultivated using conventional methods. The novel iChip tool consists of a plastic plate containing hundreds of holes, each of which is a diffusion chamber where each microorganism is trapped. After attaching the membrane filter on both sides of the plastic plate, the iChip was immersed in the diluted soil liquid environment. The diluted soil samples were loaded into the iChip and placed in the natural soil environment for two weeks. Microcolonies grown in iChip wells were transferred to SCA and SMS culture media. To isolate active actinobacteria, primary screening was performed using the cross-streak method. After extracting the crude extract from the growth medium of the active isolates, their antibacterial activity was investigated using the disc diffusion method. Out of 87 isolated actinobacteria, four isolates with the highest antibacterial activity against some Gram-positive and Gram-negative pathogenic bacteria were selected. The results demonstrated that all isolates belonged to the genus Streptomyces and had antibacterial activity against Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter aerogenes, and Shigella sonnei. Moreover, the results revealed that the screening of natural samples using the iChip method can potentially be useful in finding new microbial species and domesticating them.