Photo Photo Photo Photo Photo Photo
Print
E-mail
Biotechnology: Enhancement of prodigiosin production by Serratia marcescens S23 via introducing microbial elicitor cells into culture medium

 

Enhancement of prodigiosin production by Serratia marcescens S23 via introducing microbial elicitor cells into culture medium

Samer Thamir Mahmoud,  Khalid Jaber Kadhum Luti *, Reem Waleed Yonis

Biotechnology department, College of Science, University of Baghdad, Baghdad, Iraq.

Abstract

The present study was designed to investigate the possibility of exploiting the interspecies interaction of microbial cells in order to enhance the production of prodigiosin by local isolate S. marcescens S23. Prodigiosin is a promising drug owing to its characteristics of antibacterial, antifungal, immunosuppressive and anticancer activities. S. marcescens S23 was isolated from soil sample and already recognized via morphological, biochemical and molecular identification process. The first step was to detect the optimal conditions for maximum prodigiosin production using chemically defined liquid medium. The results revealed that the optimal conditions for prodigiosin production were sucrose as carbon source; peptone as nitrogen source; 60/40% optimum C/N ratio, 2% inoculum size containing 2×109 cells/ml, which increased the production of prodigiosin from 1.72 to 416 mg/L. Elicitation experiments were carried out by introducing live and dead cells of E. coli, Bacillus subtilis and Saccharomyces cerevisiae, separately, to the S. marcescens culture at zero time. Based on the results obtained in this study, S. marcescens increased its production of prodigiosin as a result of interaction with microbial elicitor cells. The maximum enhancement was achieved in the culture elicited with the heat killed cells of E. coli at an inoculation level of 3% with an increase of approximately 9-fold, whereas the minimum enhancement was upon elicitation with live cells of E. coli and S. cerevisiae. Based on the results obtained in this study, elicitation strategy of exploiting interspecies interactions with microbial cells is successful and useful for enhancing the production of antibiotics.

انتاج المضاد الحيوي برودجيوسين من عزلة محلية لبكترياsp. Serratia   ودراسة تأثير استخدام بعض الخلايا الميكروبية كمحفزات للانتاج

سامر ثامر محمود, خالد جابر كاظم*, ريم وليد يونس

قسم التقنيات الاحيائية، كلية العلوم، جامعة بغداد، بغداد، العراق

الخلاصة

الدراسة الحالية صممت للتحري عن احتمالية استغلال التفاعل الحاصل من خلال التداخل بين الأنواع وتوظيفيه لزيادة انتاج مادة البرودجيوسين من العزلة المحلية لبكتريا  S. marcescens S23. البرودجيوسين يعد واحدا من اهم المواد التي تحمل صفات تأهلها ان تكون دواءاً واعداً في المسقبل و من أهم هذه الصفات التي تميز هذه الصبغة الحمراء الميكروبية المنتجة من قبل بكترياSerratia marcescens  هي فعاليتها ضد العديد من الميكروبات اي امكانية استعماله كمضاد حيوي بكتيري, مضاد للفطريات بالاضافة الى ان العديد من البحوث التي اشارت الى امكانية استعماله كمثبط مناعي ومضاد للأورام السرطانية.البكتريا S. marcescens S23 عزلت من التربة وشخصت من خلال دراسة الصفات المورفولوجية اعتماداً على (الخصائص المظهرية و المجهرية) و ألاختبارات الكيموحيوية بالاضافة الى استخدام  طرق جزيئية. كانت الخطوة الاولى هي الكشف عن الظروف المثلى للوصول الى أقصى قدر من إنتاج مادة برودجيوسين باستخدام وسط انتاجي مرقي (وسط السائل المحدد كيميائيا). وكشفت النتائج أن الظروف المثلى لإنتاج البرودجيوسين كانت كالتالي: السكروز  كافضل مصدر للكربون, ببتون  افضل مصدر للنتروجين.      % 60/40 النسبة المثلى بين الكربون والنتروجين ، الرقم الهيدروجيني 7 و %2 افضل حجم للقاح, حيث تم تحسين انتاجية البرودجيوسين وزيادتها من 1.72 حتى 416 mg/L. أُجريت تجارب التحفيز من خلال إدخال خلايا حية وميتة من  E. coli, Bacillus subtilis وSaccharomyces cerevisiae ، ، بشكل منفصل إلى وسط  S.marcescens في بداية عملية التخمر (وقت الصفر). وبناء على النتائج التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة، زادت S.marcescens من إنتاجها من صبغة  برودجيوسين نتيجة التفاعل مع الخلايا التحفيز الميكروبية. الحد الأقصى في انتاج صبغة برودجيوسين تم تحقيقه في وسط  S.marcescens الحاوي على خلايا  E. coli المقتولة حراريا وبمستوى تلقيح %3 بزيادة قدرها حوالي 9 أضعاف، بينما كان الحد الأدنى في الانتاجية في تجارب التحفيز مع الخلايا الحية لكل من  S. cerevisiae و E.coli. وبناء على النتائج التي حصلنا عليها في الدراسة الحالية تبين ان استراتيجية التحفيز من خلال استغلال التفاعل بين الأنواع مختلفة من الخلايا الميكروبية ناجحة ومن الممكن استعمالها لزيادة إنتاج المضادات الحيوية.


alt

 

S5 Box

Login



Register

*
*
*
*
*

Fields marked with an asterisk (*) are required.