بهینه سازی تولید و استخراج فیکوسیانین از توده زیستی مرطوب آنابنا دولیولوم

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی جهرم

2 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم

چکیده
چکیده: فیکوسیانین (PC) به گروهی از پروتئین های گیرنده نور با عنوان فایکوبیلی پروتئین ها تعلق دارد. تمامی فایکوبیلی پروتئین ها، پروتئین های چند زنجیره تشکیل شده از آپوپروتئین ها هستند که به طور کوالانسی به فایکوبیلین ها متصل اند .این پژوهش به صورت تجربی بر روی سویه بومی آنابنا دولیولوم (Anabaena doliolum) جدا شده از خاک ها و آب های جنوب ایران، منطقه مسجد سلیمان انجام شد. سیانوباکتر های مورد پژوهش در محیط کشت BG11 رشد و نگهداری شدند. سپس میزان فیکوسیانین تولید شده تحت تیمار با نورهای متفاوت و میزان فیکوسیانین استخراج یافته با استفاده از نسبت های مختلف چند بافر و در دو دمای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان دادکه بیشترین میزان رشد زمانی است که تیمار نمونه با نور سبز به مدت سه الی پنج روز صورت می گیرد. بهترین میزان استخراج مربوط به آب دوبار تقطیر و در دمای یخچال و با نسبت سه به یک بیومس به حلال با غلظت 03/0± 15 میکروگرم بر میلی لیتر می باشد. هم چنین در دمای محیط بافر فسفات حلال مناسبتری برای استخراج فیکوسیانین و با نسبت یک به دو با مقدار05/0 ± 8 میکروگرم بر میلی لیتر می باشد. به طور کلی می توان گفت میزان رشد، میزان تولید رنگدانه و هم چنین شرایط بهینه استخراج برای هر گونه نسبت به سایر گونه ها کاملا متفاوت است و استخراج بهینه فیکوسیانین در یک گونه نیز وابسته به عوامل مختلف از جمله زمان، دما، حلال انتخابی و نسبت بیومس به حلال است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Ashokkumar, P., Anand, N. )2010( Studies on growth and phycobilin pigments of the cyanobacterium Westiellopsis iyengarii. I.J.B.B. 6. 315-323.
Andersen, R.A. (2005) Algal culturing techniques.. A.P.
Bermejo, R.N.R., Alvárez, P.J.M., Acién, F.F.G., Molina, G.E. (2002) Recovery of Pure B-phycoerythrin from the Microalga Porphyridium cruentum. J.Biotechnol. 93. 73-85.
Boussiba, S., Richmond, A.E. (1980) C-phycocyanin as a storage protein in the blue-green alga Spirulina platensis. Arch Microbiol. 125: 143–147.
Desikachary, T.V.(1959) Cyanophyta. I.C.A.R.
Erokhina L G, Spirina E V, Shatilovich A V, Gilichinskii D V,(2000), Chromatic Adaptation of Viable Ancient Cyanobacteria from Arctic Permafrost, Microbiology, Vol.69, No.6, pp. 730-731.
Fischer, W.W. (2008) Life before the rise of oxygen. Nature. 455: 1051-1052.
Ferri, M.J., Hirsch, C.F.(1991) Applied and Environmental Microbiology Methods for Isolation and Purification of Cyanobacteria. 57.1448-1452.
Franklin, L.A., Krabs,G., Kuhlenkamp, P. (2002) Blue light and UV radiation control the synthesis of mycosporine like amino acids in Chondrus crispus (Floridiophyceae). J.phycol. 37. 257-270.
Godinez-Ortega, J.L., Snoeijs, P., Robledo, D., Freile-Pelegrin, Y., Pedersen, M. (2008) Growth and pigment composition in the red algae Halymenia floresii cultured under different light qualities. J.Appl. Phycol. 20. 253-260.
Hemlata., Pandey, G., fareha, B., Fatma, T. (2011) PHYCO Studies on Anabaena sp. NCCU-9 with special reference to phycocyanin. J. Algal. Biomass. Utln. 2: 1: 30 – 51.
Hemlata, A.E., Fatma, T. (2009) Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, Screening of cyanobacteria for phycobiliproteins and effect of different environmental stress on its yield. 83. 4. 509-515.
Hoek, V.D., Mann, C., Jahns, H.M.(1995) An introduction to phycology. C.U.P.
Li, B., Zhang, X., Gao, M., Chu, X.( 2005) Effects of CD59 on antitumoral activities of phycocyanin from Spirulina platensis. Biomed. Pharmacol. 59. 551–560.
Misra, S., and Kaushik, B.D.( 1989) Growth promoting substances of cyanobacteria. Vitamins and their influence on rice plant. Proc. Indian Natl. Sci. Acad. B55. 295-300.
Naidu, A., Sarada, K., Manoj, R., Khan, G., Swamy, M.M, Viswanatha, S., Narasimha, M.K., Ravishankar, G.A., Srinivas.(1999) Toxicity assessment of phycocyanin a blue colorant from blue green alga Spirulina platensis. Food. Biotechnol. 13. 51-56.
Ojit, S.K., Indrama, T.h., Gunapati, O., Avijeet, S.O., Subhalaxmi, S.A., Silvia, C.h., Indira, D.W., Romi, K.h., Minerva,S.h, Thadoi, D.A, Tiwari, O.N., Sharma,G.D.( 2015) The response of phycobiliproteins to light qualities in Anabaena circinalis. J.A.B.B. 3. 03. 001-006.
Pandey, V.D., Gupta, R..K., Singh, S.K.(2007) Cyanobacteria as a source of pharmaceutical compounds. J. Appl. Phycol. 250-260.
Patterson, G.M.L. (1996) Biotechnological applications of cyanobacteria. J.S.I.R. 55: 669-684.
Poza-Carrion, C., Fernadez-Valiente, E., Fernadez-Pinas, F., Leganes, F.(2001) Acclimation of photosynthetic pigments and photosynthesis of the cyanobacterium Nostoc sp. Strain UAM 206 to combined fluctuations of irradiance, pH and inorganic carbon availability. Plant.Physiol. 158. 1455-1461
Ranjitha, K., Kaushik, B.D. (2005) Influence of environmental factors on accessory pigments of Nostoc muscorum. INDIAN. J. MICROBIOL. 45. 67.
Stanier, R..Y., Cohen-Bazire, G. (1977) Phototrophic prokaryotes: the cyanobacteria. Ann. Rev. Microbiol. 31. 225-274.
Soni, B., Kalavadia, B., Trivedi, U., Madamwar, D.(2006) Extraction purification and characterization of phycocyanin from Oscillatoria quadripunctulata – Isolated from the rocky shores of Bet Dwarka Gujarat India. Process . Biochem. 41. 2017-2023.
Silveira, S.T., Burkert, J.F.M., Costa, J.A.V., Burkert, C.A.V., Kalil, S.J.( 2007) Bioresource Technology, Optimization of phycocyanin extraction from Spirulina platensis, using factorial design .98: 1629–1634.
Sivasankari S, Naganandhini, Ravindran D, Int.J.Curr.Microbiol, Comparison of Different Extraction methods for Phycocyanin Extraction and Yield from Spirulina platensis, 2014, 3, 8, 904-909.
Saran, S., Puri, N., Jasuja, N.D., kumar, M., Sharma, G.( 2016) Optimization,Purification and characterization of Phycocyanin from Spirulina platensis. I.J.A.P.S.A. 02.
Soni, B., Kalavadia, B., Trivedi, U., Madamwar, D.(2006) Extraction purification and characterization of phycocyanin from Oscillatoria quadripunctulata – Isolated from the rocky shores of Bet Dwarka Gujarat India. Process . Biochem. 41: 2017-2023.
Sekar, S., Chandramohan, M. (2008) Phycobiliproteins as a commodity: trends in applied research, patents and commercialization. J. Appl. Phyc. 20: 113-136.
Subhashini, J., Reddanna, P., Mahipal, S.V.K., Reddy, M.C., Reddy, M.M., Rachamallu, A. (2004) Molecular mechanisms in C-Phycocyanin induced apoptosis in human chronic myeloid leukemia cell line-K562. Biochem. Pharm. 68: 453 62.
Sarada, R., Manoj, G., Pillai, G.A., Ravishankar (1999) Phycocyanin from Spirulina sp: influence of processing of biomass on phycocyanin yield, analysis of efficacy of extraction methods and stability studies on phycocyanin. Process . Biochem. 34: 795–801.
Vonshak, A.(2002) Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology , cell-biology and biotechnology.
Vijaya, V and Anand, N. (2009) Blue light enhance the pigment synthesis in cyanobacterium Anabaena ambigua Rao (Nostacales). Res. j. agric. biol. sci. 4. 3. 36-43.

Nibel, U., Garcial-Pichel, F. and Muyzer, G. (1997) PCR primers to amplify 16S rRNAgenes from cyanobacteria. Appl. Environ. Microbiol. 63.+3327-3332.