بهينه‌سازي محيط كشت ميكسوتروفيك براي بيشترين توليد پلي‌ساكاريد‌هاي خارج سلولي و تركيبات بيواكتيو توسط سيانوباكتري Aliinostoc oryzae جدا شده از آبهاي شور استان گلستان

Optimization of mixotrophic culture medium for maximum production of extracellular polysaccharides and bioactive compounds Aliinostoc oryzae cyanobacteria isolated from saline water of Golestan province

سنتز پلي­ ساكاريدهاي خارج سلولي در ميكروارگانيسم‌ها، خصوصا سيانوباكتري­ها نقش عمده اي در محافظت سلول در برابر بسياري از تنش‌ها در زيستگاه‌هاي مختلف دارد. در سال‌هاي اخير، سويه‌هاي سيانوباكتريايي متعلق به خانواده Nostocaceae به عنوان منابع قابل قبولي براي توليد پلي ­ساكاريد در كشت‌هاي سوسپانسيون مايع و جامد همراه، مورد توجه هستند. لذا در اين پژوهش بهينه سازي شرايط كشت براي بيشترين توليد پلي­ ساكاريد‌هاي خارج سلولي و تركيبات بيواكتيو تحت تاثير محيط ميكسوتروفيك توسط سيانوباكتريه ريسه‌اي جدا شده از آب شور مورد بررسي قرار گرفته است. در مطالعه پيش رو با هدف بررسي عوامل موثر در بهينه ­سازي توليد اگزوپلي­ ساكاريدها و تاثير محيط ميكسوترف، ازسويه‌ي سيانوباكتري oryzae Aliinostoc از آب‌هاي شور استان گلستان جداسازي و بعد از شناسايي ريخت ­شناسي و مولكولي، ميزان پلي­ ساكاريد توليد شده و فعاليت ضدميكروبي آن مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها حاكي از آن است كه ميزان توليد پلي­ ساكاريد از سيانوباكتري به شرايط محيط كشت وابسته است. ميزان توليد پلي­ ساكاريد كشت‌هاي رشد يافته درغلظت نيترات با غلظت‌هاي 0.04 و 0.06 گرم در ميلي­ ليتر و در روشنايي 150 ميكروانشتين در مترمربع در ثانيه با تفاوت معني‌داري بيشتر از كنترل بود. بررسي‌هاي تست آنتي­بيوگرام نيز نشان داد كه توليد پلي­ ساكاريد در حضور استافيلوكوكوس اورئوس در محيط كشت نيترات، تفاوت معناداري وجود داشت. بررسي‌هاي ميانگين توليد استخراج پلي‌ساكاريد به‌صورت برون سلولي نيز، در محيط‌ هاي كشت مختلف تفاوت معناداري را نشان داد. پلي­ ساكاريد خارج سلولي استخراج شده از سيانوباكتري‌ها در صنعت از جمله صنعت دارو و صنعت غذا و كشاورزي استفاده بي شماري دارد. بنابراين بهينه­ سازي شرايط كشت سيانوباكتر براي توليد حداكثري پلي ساكاريد نمود پيدا مي‌كند. از آنجا كه اگزوپلي‌ساكاريدهاي سيانوباكتريايي از ديدگاه زيست فناوري مهم مي‌باشند، توجه به بسياري از عوامل ديگر براي بيشرين توليد اگزوپلي‌­ساكاريد در اين جنس از سيانوباكتري اهميت زيادي دارد.

The synthesis of extracellular polysaccharides in microorganisms, especially cyanobacteria, plays a major role in protecting the cell against many stresses in different habitats. In recent years, cyanobacterial strains belonging to the Nostocaceae family are of interest as acceptable sources for polysaccharide production in liquid and solid suspension cultures. Therefore, in this research, the optimization of culture conditions for maximum production of extracellular polysaccharides and bioactive compounds under the influence of mixotrophic environment by filamentous cyanobacteria isolated from salt water has been studied. In the upcoming study, with the aim of investigating the effective factors in optimizing the production of exopolysaccharides and the effect of the mixotrophic environment, the cyanobacterium Aliinostoc oryzae strain was isolated from the salty waters of Golestan province, and after morphological and molecular identification, the amount of polysaccharide produced and its antimicrobial activity was investigated. The findings indicate that the amount of polysaccharide production from cyanobacteria depends on the conditions of the culture environment. The amount of polysaccharide production of cultures grown in nitrate concentration with concentrations of 0.04 and 0.06 g/ml and in light of 150 microns per square meter per second was significantly higher than the control. Antibiogram tests also showed that there was a significant difference in polysaccharide production in the presence of Staphylococcus aureus in nitrate culture. Investigations of the average production of extracellular polysaccharide extraction also showed a significant difference in different culture environments. Extracellular polysaccharide extracted from cyanobacteria has countless uses in the industry, including the pharmaceutical industry, food industry, and agriculture. Therefore, the optimization of the cyanobacterium culture conditions for the maximum production of polysaccharides appears. Since cyanobacterial exopolysaccharides are important from the point of view of biotechnology, it is important to pay attention to many other factors for maximum exopolysaccharide production in this genus of cyanobacteria.