Розроблення умов поверхневого біосинтезу пігменту продігіозину Serratia marcescens

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorІванченко, Д. А.
dc.date.accessioned2020-04-16T15:54:26Z
dc.date.available2020-04-16T15:54:26Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenBackground. Prodigiosin is a red pigment produced as a secondary metabolite by Serratia marcescens, characterized with unique tripyrrole structure and exhibits such pharmacological characteristics as antitumor, antimicrobial, antioxidant, immunodepressant, and also used in various branches of biotechnology as a natural dye or marker of petroleum products. However, pigmentation is only present in a small percentage of isolated cultures among different S. marcescens strain, therefore, the effectiveness of biotechnological productivity is primarily determined by the producer strain, as well as the rational conditions for biosynthesis. Pigment production levels are strongly influenced by various factors, such as the set and ratio of the components of the culture medium (concentration of a particular substrate, C:N ratio) and cultivation conditions (temperature, pH). Besides, the use of relatively low-cost substrates is an important condition for reducing financial costs for the production of culture media and increasing the level of biosynthesis of the target product. Therefore, the determination of the influence of the culture medium for the strains of S. marcescens and the identification of the main factors contributing to the accumulation of the pigment prodigiosin to develop biotechnologies for the production of drugs for therapeutic purposes is relevant. Objective. The purpose of the paper is investigation of pigment-forming strain of S. marcescens under cultivation conditions on the surface of solid nutrient media, determination of biochemical features, and rational cultivation conditions that contribute to the accumulation of the pigment prodigiosin. Methods. The strain of S. marcescens isolated from the bentonite clays of Kurtsivskyi deposit (Crimea, Ukraine) was cultured in Petri dishes on solid nutrient media with different temperatures, pH, carbon and nitrogen sources. The influence of various values of the studied factors was established by the level of pigment accumulation, which was determined by the gravimetric method. The acidity of the nutrient medium was determined by the potentiometric method. Results. The influence of the initial pH values of solid nutrient medium, temperature, and various sources of carbon and nitrogen on the accumulation of pigment during the cultivation of the strain S. marcescens was studied. The temperature, pH, and compounds, sources of carbon and nitrogen, favorable for obtaining the pigment, were determined. Conclusions. It was found that the rational parameters for cultivation are the temperature +27–28 °C and the acidity of the nutrient medium of 6–7, and the best sources of carbon and nitrogen for prodigiosin accumulation are glycerin and peptone (as well as casein hydrolysate, yeast extract or ammonium (nitrate) inorganic compounds), respectively.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Продигиозин – это красный пигмент, который синтезируется Serratia marcescens как вторичный метаболит с уникальной структурой трипирола и имеет фармакологические свойства, в частности противоопухолевые, антимикробные, антиоксидантные, имуно­депресантные, а также используется в различных отраслях биотехнологии как натуральный краситель или маркер нефтепродуктов. Однако пигментация наблюдается только в небольшом проценте изолированных культур среди различных штаммов S. marcescens, поэтому эффективность биотехнологической производительности определяется в первую очередь штаммом-продуцентом, а также рациональными условиями биосинтеза. На уровень продукции пигмента сильно влияют различные факторы, такие как набор и соотношение компонентов среды культивирования (концентрация определенного субстрата, соотношение C:N) и условия культивирования (температура, рН). Кроме того, важным условием для уменьшения финансовых затрат на изготовление питательных сред и повышения уровня биосинтеза целевого продукта является использование относительно недорогостоящих субстратов. Поэтому определение влияния среды культивирования для штаммов S. marcescens и выявление основных факторов, способствующих накоплению пигмента продигиозина, с целью разработки биотехнологий получения препаратов лечебно-профилактического назначения является актуальным. Цель. Исследование пигментообразующего штамма S. marcescens в условиях культивирования на поверхности твердых питательных сред, определение биохимических особенностей и рациональных условий культивирования, способствующих накоплению пигмента продигиозина. Методика реализации. Культивирование штамма S. marcescens, который был изолирован из Курцивского месторождения щелочно­земельной бентонитовой глины (Крым, Украина), проводили в чашках Петри на твердых питательных средах с разными значениями температуры и рН, а также разными источниками углерода и азота. Влияние различных значений исследуемых факторов устанавливали по уровню накопления пигмента, который определяли весовым методом. Кислотность питательной среды определяли потенциометрическим методом. Результаты. Изучено влияние исходных значений рН твердой питательной среды, температуры и различных источников углерода и азота на накопление пигмента при культивировании штамма S. marcescens. Определены благоприятные для получения пигмента значения температуры, рН и соединения – источники карбона и азота. Выводы. Установлено, что рациональными параметрами для культивирования являются температура +27–28 °С и кислотность питательной среды на уровне 6–7, а лучшими для накопления продигиозина источниками углерода и азота являются глицерол и пептон (а также гидролизат казеина, дрожжевой экстракт или аммонийные (нитратные) неорганические соединения) соответственно.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Продігіозин – це червоний пігмент, що синтезується Serratia marcescens як вторинний метаболіт з унікальною структурою трипіролу і має фармакологічні властивості, зокрема протипухлинні, антимікробні, антиоксидантні, імунодепресантні, а також використовується в різних галузях біотехнології як натуральний барвник або маркер нафтопродуктів. Однак пігментація спостерігається лише у невеликого відсотка ізольованих культур серед різних штамів S. marcescens, тому ефективність біотехнологічної продуктивності визначається насамперед штамом-продуцентом, а також раціональними умовами біосинтезу. На рівень продукції пігменту сильно впливають різні фактори, такі як набір і співвідношення компонентів середовища культивування (концентрація певного субстрату, співвідношення C:N) та умови культивування (температура, рН). Крім того, важливою умовою для зменшення фінансових витрат на виготовлення живильних середовищ і підвищення рівня біосинтезу цільового продукту є використання відносно недороговартісних субстратів. Тому визначення впливу середовища культивування для штамів S. marcescens та виявлення основних факторів, які сприяють накопиченню пігменту продігіозину, з метою розробки біотехнологій отримання препаратів лікувально-профілактичного призначення є актуальним. Мета. Дослідження пігментоутворюючого штаму S. marcescens в умовах культивування на поверхні твердих живильних середовищ, визначення біохімічних особливостей і раціональних умов культивування, що сприяють накопиченню пігменту продігіозину. Методика реалізації. Культивування штаму S. marcescens, який був ізольований із Курцівського родовища лужноземельної бентонітової глини (Крим, Україна), проводили в чашках Петрі на твердих живильних середовищах із різними значеннями температури і рН, а також різними джерелами карбону та нітрогену. Вплив різних значень досліджуваних факторів встановлювали за рівнем накопичення пігменту, який визначали ваговим методом. Кислотність живильного середовища визначали потенціометричним методом. Результати. Вивчено вплив вихідних значень рН твердого живильного середовища, температури та різних джерел карбону і нітрогену на накопичення пігменту при культивуванні штаму S. marcescens. Визначено сприятливі для отримання пігменту значення температури, рН та сполуки – джерела карбону і нітрогену. Висновки. Встановлено, що раціональними параметрами для культивування є температура +27–28 °С і кислотність живильного середовища на рівні 6–7, а найкращими для накопичення продігіозину джерелами карбону та нітрогену є гліцерин і пептон (а також гідролізат казеїну, дріжджовий екстракт або амонійні (нітратні) неорганічні сполуки) відповідно.uk
dc.format.pagerangePp. 19–25uk
dc.identifier.citationІванченко, Д. А. Розроблення умов поверхневого біосинтезу пігменту продігіозину Serratia marcescens / Д. А. Іванченко // Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal. – 2020. – Vol. 4, No. 1. – Pp. 19–25. – Bibliogr.: 17 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/ibb.2020.4.1.193513
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/32963
dc.language.isoukuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.rightsAttribution 4.0 International (CC BY 4.0)en
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/en
dc.sourceInnovative Biosystems and Bioengineering : international scientific e-journal, 2020, Vol. 4, No. 1uk
dc.subjectпродігіозинuk
dc.subjectSerratia marcescensuk
dc.subjectповерхневе культивуванняuk
dc.subjectтверде живильне середовищеuk
dc.subjectprodigiosinuk
dc.subjectSerratia marcescensuk
dc.subjectsurface cultivationuk
dc.subjectsolid nutrient mediumuk
dc.subjectпродигиозинuk
dc.subjectSerratia marcescensuk
dc.subjectповерхностное культивированиеuk
dc.subjectтвердая питательная средаuk
dc.subject.udc579.842.21:579.017.8:615.331uk
dc.titleРозроблення умов поверхневого біосинтезу пігменту продігіозину Serratia marcescensuk
dc.title.alternativeDevelopment of Conditions of Surface Biosynthesis of Prodigiosin Pigment Serratia marcescensuk
dc.title.alternativeРазработка условий поверхностного биосинтеза пигмента продигиозина Serratia marcescensuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
IBB2020.4.1_03.pdf
Розмір:
1.16 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 4, No. 1