اثر ضدمیکروبی رنگدانه کاروتنوئیدی استخراج‌شده از میکروکوکوس روزئوس

نویسندگان

1 گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 گروه میکروبیولوژی، دانشگاه علوم پزشکی گلستان، گرگان، ایران

3 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده
اهداف: کاروتنوئیدها رنگ‌های پرمصرف در صنعت غذا با منشا گیاهی و میکروبی هستند. هدف مطالعه حاضر ارزیابی اثر ضدمیکروبی رنگدانه کاروتنوئیدی استخراج‌شده از میکروکوکوس روزئوس بود.

مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر سلول‌های میکروکوکوس روزئوس با سانتریفیوژ ته‌نشین شدند و ۱۰میلی‌لیتر استون به آنها اضافه و توسط هموژنایزر هموژن شدند. در ادامه سوسپانسیون هموژن، سانتریفیوژ، مایع رویی جمع‌آوری و رنگدانه‌های کاروتنوئیدی با حجمی برابر از پترولیوم اتر استخراج شدند. محلول‌های رنگی پس از فیلتراسیون، به‌وسیله تغلیظ‌کننده چرخنده تغلیظ شد و سپس به‌وسیله خشک‌کن انجمادی به حالت پودری درآمد. ارزیابی فعالیت ضدمیکروبی به روش انتشار دیسک صورت گرفت و میزان حداقل غلظت بازدارندگی رشد (MIC) و حداقل غلظت کشندگی باکتری (MBC) با روش رقت آگار محاسبه شد. به‌منظور تحلیل آماری آزمون توکی و نرم‌افزار آماری Minitab ۱۶ به کار رفتند.

یافته‌ها: رنگ استخراج‌شده از میکروکوکوس روزئوس بر رشد تمام باکتری‌های مورد آزمون موثر بود، باسیلوس سرئوس و سالمونلا اینتریتیدیس به‌ترتیب بیشترین (۱۲/۴میلی‌متر) و کمترین (۱۰/۹میلی‌متر) حساسیت به رنگ استخراج‌شده در غلظت ۵میلی‌گرم بر میلی‌لیتر را داشتند. سالمونلا اینتریتیدیس بیشترین MIC (۶۴میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) را داشت و در غلظت‌های مورد آزمون رنگ استخراج‌شده، تنها برای میزان MBC سالمونلا اینتریتیدیس مشاهده نشد. اثر ضدمیکروبی رنگ استخراج‌شده بر باکتری‌های گرم مثبت نسبت به باکتری‌های گرم منفی بیشتر بود.

نتیجه‌گیری: رنگ استخراج شده از میکروکوکوس روزئوس، رنگی با منشا طبیعی است و فعالیت ضدمیکروبی دارد. اثر ضدمیکروبی آن بر باکتری‌های گرم مثبت مورد آزمون نسبت به باکتری‌های گرم منفی بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Salminen A, Lehtonen M, Suuronen T, Kaarniranta K, Huuskonen J. Terpenoids: Natural inhibitors of NF-kappaBsignaling with anti-inflammatory and anticancer potential. Cell Mol Life Sci. 2008;65(19):2979-99. [Link] [DOI:10.1007/s00018-008-8103-5]
Debbab A, Aly AH, Lin WH, Proksch P. Bioactive compounds from marine bacteria and fungi. Microb Biotechnol. 2010;3(5):544-63. [Link] [DOI:10.1111/j.1751-7915.2010.00179.x]
Dufossé L, Galaup P, Yaron A, Arad SM, Blanc P, Chidambara Murthy KN, et al. Microorganisms and microalgae as sources of pigments for food use: A scientific oddity or an industrial reality?. Trends Food Sci Technol. 2005;16(9):389-406. [Link] [DOI:10.1016/j.tifs.2005.02.006]
Frengova GI, Beshkova DM. Carotenoids from rhodotorula and phaffia: Yeasts of biotechnological importance. J Ind Microbiol Biotechnol. 2009;36(2):163-80. [Link] [DOI:10.1007/s10295-008-0492-9]
Kim CH, Kim SW, Hong SI. An integrated fermentation-separation process for the production of red pigment by Serratia sp. KH-95. Process Biochem. 1999;35(5):485-90. [Link] [DOI:10.1016/S0032-9592(99)00091-6]
Venil CK, Zakaria ZA, Ahmad WA. Bacterial pigments and their applications. Process Biochem. 2013;48(7):1065-79. [Link] [DOI:10.1016/j.procbio.2013.06.006]
Mehrabi M, Nazemi A, Nasrollahi A. Isolation and molecular identification of pigment producing microorganisms and acute toxicity of pigments. J Microb Biotechnol. 2011;3(9):19-28. [Persian] [Link]
Kumari HP, Naidu KA, Vishwanatha S, Narasimhamurthy K, Vijayalakshmi G. Safety evaluation of Monascus purpureus red mould rice in albino rats. Food Chem Toxicol. 2009;47(8):1739-46. [Link] [DOI:10.1016/j.fct.2009.04.038]
Wang M, Tsao R, Zhang S, Dong Z, Yang R, Gong J, et al. Antioxidant activity, mutagenicity/anti-mutagenicity, and clastogenicity/anti-clastogenicity of lutein from marigold flowers. Food Chem Toxicol. 2006;44(9):1522-9. [Link] [DOI:10.1016/j.fct.2006.04.005]
Hernández-Ortega M, Ortiz-Moreno A, Hernández-Navarro MD, Chamorro-Cevallos G, Dorantes-Alvarez L, Necoechea-Mondragón H. Antioxidant, antinociceptive, and anti-inflammatory effects of carotenoids extracted from dried pepper (capsicum annuum L.). J Biomed Biotechnol. 2012;2012:524019. [Link]
Han S, Yang Y. Antimicrobial activity of wool fabric treated with curcumin. Dyes Pigments. 2005;64(2):157-61. [Link] [DOI:10.1016/j.dyepig.2004.05.008]
Siva R, Palackan MG, Maimoon L, Geetha T, Bhakta D, Balamurugan P, et al. Evaluation of antibacterial, antifungal, and antioxidant properties of some food dyes. Food Sci Biotechnol. 2011;20(1):7-13. [Link] [DOI:10.1007/s10068-011-0002-0]
Yolmeh M, Habibi Najafi MB, Shakouri S, Hosseini F. Comparing antibacterial and antioxidant activity of annatto dye extracted by conventional and ultrasound-assisted methods. Zahedan J Res Med Sci. 2015;17(7):e1020. [Link] [DOI:10.17795/zjrms1020]
Nam KN, Park YM, Jung HJ, Lee JY, Min BD, Park SU, et al. Anti-inflammatory effects of crocin and crocetin in rat brain microglial cells. Eur J Pharmacol. 2010;648(1-3):110-6. [Link] [DOI:10.1016/j.ejphar.2010.09.003]
Da Silva JPL, De Melo Franco BDG. Application of oregano essential oil against salmonella enteritidis in mayonnaise salad. Int J Food Sci Nutr Eng. 2012;2(5):70-5. [Link] [DOI:10.5923/j.food.20120205.01]
Burt S. Essential oils: Their antibacterial properties and potentional applications in foods, a review. Int J Food Microbiol. 2004;94(3):223-53. [Link] [DOI:10.1016/j.ijfoodmicro.2004.03.022]
AL-Wandawi H. Carotenoid biosynthesis in micrcoccus luteus grown in the presence of different concentrations of nicotine. Int J Pure Appl Sci Technol. 2014;24(1):31-41. [Link]
Bhosale P, Gadren R. Production of β-carotene by a mutant of Rhodotorula glutinis. Appl Microbiol Biotechnol. 2001;55(4):423-27. [Link] [DOI:10.1007/s002530000570]
Skaltsa HD, Demetzos C, Lazari D, Sokovic M. Essential oil analysis and antimicrobial activity of eight Stachys species from Greece. Phytochemistry. 2003;64(3):743-52. [Link] [DOI:10.1016/S0031-9422(03)00386-8]
Manenzhe NJ, Potgieter N, Van Ree T. Compostion and antimicrobial activities of volatile components of Lippia javanica. Phytochemistry. 2004;65(16):2333-6. [Link] [DOI:10.1016/j.phytochem.2004.07.020]
Yolmeh M, Habibi Najafi MB, Farhoosh R, Hosseini F. Evaluation of the antibacterial activity of annatto dye on some pathogenic bacteria. Qom Univ Med Sci J. 2014;8(4):53-7. [Persian] [Link]
Umadevi K, Krishnaveni M. Antibacterial activity of pigment produced from Micrococcus luteus KF532949. Int J Chem Anal Sci. 2013;4(3):149-52. [Link] [DOI:10.1016/j.ijcas.2013.08.008]
Manimala MRA, Murugesan R. In vitro antioxidant and antimicrobial activity of carotenoid pigment extracted from Sporobolomyces sp. isolated from natural source. J Appl Nat Sci. 2014;6(2):649-53. [Link] [DOI:10.31018/jans.v6i2.511]
Galindo-Cuspinera V, Westhoff DC, Rankin SA. Antimicrobial properties of commercial annatto extracts against selected pathogenic, lactic acid and spoilage microorganisms. J Food Prot. 2003;66(6):1074-8. [Link] [DOI:10.4315/0362-028X-66.6.1074]
Smith-Palmer A, Stewart J, Fyfe L. Antimicrobial properties of plant essential oils and essences against five important food-borne pathogens. Lett Appl Microbiol. 1998;26(2):118-22. [Link] [DOI:10.1046/j.1472-765X.1998.00303.x]
McKeegan KS, Borges-Walmsley MI, Walmsley AR. Microbial and viral drug resistance mechanisms. Tends Microbiol. 2002;10(10 Suppl):S8-14. [Link] [DOI:10.1016/S0966-842X(02)02429-0]
Galindo-Cuspinera V. Volatile composition and antimicrobial properties of commercial annatto (bixa orellana l.) extracts, a natural food colorant. Maryland: University of Maryland; 2003. [Link]
Low JC, Donachie W. A review of Listeria monocytogenes and listeriosis. Vet J. 1997;153(1):9-29. [Link] [DOI:10.1016/S1090-0233(97)80005-6]