نقدم هنا بروتوكولا بشأن العملية الحيوية الماصة لإنتاج منتج بيولوجي ، وخاصة الصبغة التي تمنع التخليق الحيوي الخاص بها وتمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة التي تنتجها.
مقالة منهجية
تعمل العملية الحيوية الماصة على تحسين إنتاج الميلانين من Pseudomonas stutzeri
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
الميلانين أصباغ طبيعية ، ووجود حلقة الإندول والعديد من المجموعات الوظيفية يجعل الميلانين خيارا مثاليا للعديد من التطبيقات مثل عوامل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية والعناية بالبشرة ومستحضرات التجميل وما إلى ذلك. ينتج Pseudomonas stutzeri البحري الميلانين دون إضافة التيروزين. لوحظ الميلانين تثبيط التغذية الراجعة في ثقافة بكتيريا بحرية منتجة للميلانين ، Pseudomonas stutzeri. أظهر الميلانين أيضا تثبيط النمو الميكروبي. حدد التحليل القائم على نموذج Han-Levenspiel تثبيط منتج من النوع غير التنافسي للميلانين على نمو الخلايا. تم تثبيط إنزيم التيروزيناز ، الذي ينتج الميلانين ، بواسطة الميلانين. كشفت المخطط المتبادل المزدوج للتفاعل الأنزيمي في وجود تركيزات مختلفة من الميلانين عن تثبيط غير تنافسي للمنتج. تم تطوير عملية حيوية ماصة قائمة على الممتزات لتقليل تثبيط التغذية الراجعة بواسطة الميلانين. تم فحص مواد ممتزة مختلفة لتحديد أفضل مادة ماصة لامتصاص الميلانين. تم تحسين كمية الجرعة ووقتها لتطوير العملية الحيوية الماصة ، مما أدى إلى زيادة إنتاج الميلانين بمقدار 8.8 أضعاف بواسطة البكتيريا البحرية Pseudomonas stutzeri (153 مجم / لتر إلى 1349 مجم / لتر) دون مكملات مستخلص التيروزين والخميرة.
المقدمة
الميلانين عبارة عن مركبات بوليفينول وحدتها الأحادية هي حلقة الإندول. الميلانين مسؤول عن معظم الألوان السوداء والبنية والرمادية للنباتات والكائنات الحية الدقيقة1. أكثر أنواع الميلانين شيوعا هي الميلانين ، وهي أصباغ بنية داكنة أو سوداء موزعة على نطاق واسع في الفقاريات واللافقاريات2. رأسيات الأرجل والنباتات والميكروبات هي المصادر الرئيسية للميلانين3. الميلانين الذي يتم الحصول عليه من الكائنات الحية الدقيقة له العديد من المزايا على الميلانين من رأسيات الأرجل والنباتات. إنها سريعة النمو ولا تسبب أي مشاكل في الاختلافات الموسمية. أيضا ، يقومون بتعديل أنفسهم وفقا لوسط الن....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. نمو وصيانة ثقافة Pseudomonas stutzeri .
- الحصول على البكتيريا Pseudomonas stutzeri من MTCC Chandigarh (يتم توفيرها كأمبولة مجففة بالتجميد).
- تطهير سطح الأمبولة بالكحول (70٪). ضع علامة على الأمبولة بالقرب من منتصف المقياس وكسر في المنطقة المحددة.
ملاحظة: يجب توخي الحذر عند فتح الأمبولة لأن المحتويات في فراغ. اتخذ الاحتياطات أثناء كسر الأمبولة ، حيث أن الفتحة المفاجئة ستسحب السدادة القطنية إلى أحد طرفيها وستطلق الفتحة المتسرعة الجزيئات الدقيقة المجففة بالتجميد للميكروب في الهواء. - قم بإزالة السدادة القطنية بعناية باستخدام ملاقط معقمة وأضف 0.3 مل من مرق لوريا بيرتاني (LB) إلى الأمبولة. دعها تقف لمدة 3....
- تطهير سطح الأمبولة بالكحول (70٪). ضع علامة على الأمبولة بالقرب من منتصف المقياس وكسر في المنطقة المحددة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
يوضح الشكل 1 أ ، ب النمو وإنتاج الميلانين تحت تأثير تركيزات الميلانين الأولية المختلفة. انخفض نمو الخلايا وإنتاج الميلانين بشكل كبير مع زيادة التركيز الأولي للميلانين. عند تركيز الميلانين الأولي 500 مجم / لتر في الوسط ، انخفضت الكتلة الحيوية والميلانين إلى ما يقرب من 50٪ من القيمة القصوى التي تم الحصول عليها في السيطرة. عند 1000 مجم / لتر من تركيز الميلانين الأولي ، كان هناك إنتاج هامشي للميلانين. انخفض معدل نمو الكتلة الحيوية بشكل ملحوظ عند تركيز الميلانين الأولي 1000 ملغم/.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
يعد تثبيط المنتج عنق الزجاجة الرئيسي في المعالجة الحيوية مما يؤدي إلى انخفاض الإنتاجية. توجد عدة طرق لتقليل تثبيط المنتج ، مثل المعالجة الحيوية المستمرة وتقنيات إزالة المنتج في الموقع . ومع ذلك ، تتطلب هذه الخيارات إصلاحا شاملا لمنشأة المعالجة الحيوية الحالية23،24،25،26،27،28. لا تتط.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح
شكر وتقدير
نشكر وزارة العلوم والتكنولوجيا (DST/TSG/WP/2014/58) والهند والمعهد الوطني للتكنولوجيا في ولاية كارناتاكا على توفير التمويل لتطوير البروتوكول المذكور أعلاه.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الألومينا +A15A26A3:A13A3:A16A3:A17 | هايميديا | GRM1909 | |
| الكربون المنشط | هايميديا | PCT1001 | |
| مياه البحر الاصطناعية المتوسطة | هايميديا | M1942 | |
| طقم كاشف برادفورد | هايميديا | ML106 | |
| كليت | هايميديا | GRM226 | |
| جهاز طرد مركزي | REMI | CM-8 | |
| أنابيب الطرد المركزي | هاي ميديا | PW1207 | |
| حمض دينيتروساليسيليك | هايميديا | GRM1582 | |
| قارورة إرلينماير | بوروسيل | 4980021 | |
| فولر إيرد | هايميديا | GRM232 | |
| الجلوكوز | هاي ميديا | MB037 | |
| حمض الهيدروكلوريك | هايميديا | AS004 | |
| L-تيروزين | هايميديا | RM069 | |
| مايكروسوفت إكسل | مايكروسوفت | ||
| محلل الجسيمات | النانوية HORIBA Scientific | Nanopartica SZ-100 | |
| المغذيات أجار متوسط | هايميديا | M001 | |
| لوحة بتري | هايميديا | PW054 | |
| عازلة الفوسفات | HiMedia | M1452 | |
| هيدروكسيد الصوديوم | HiMedia | MB095 | |
| مقياس الطيف | الضوئي Thermofisher | Genesys 10 | |
| مفاعل حيوي للخزان المقلوب | Scigenics | Bioferm LS | |
| TE Buffer | HiMedia | ML060 | |
| مجهر إلكتروني | ناقل الحركة JEOL | JEM-2100 | |
| الزيوليت | HiMedia | GRM3834 |
المراجع
- Langfelder, K., Streibel, M., Jahn, B., Haase, G., Brakhage, A. A. Biosynthesis of fungal melanins and their importance for human pathogenic fungi. Fungal Genetics and Biology. 38 (2), 143-158 (2003).
- Riley, P. A. Melanin. International Journal of Biochemistry and C....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذنالوسوم
