نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی گروه علوم زیستی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 علوم زیستی، دانشکده علوم ، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

ال- دوپا (3و 4 دی هیدروکسی فنیل ال- آلانین) اولین بار در دهه 1960میلادی معرفی شد و همچنان به‌عنوان موثرترین دارو در درمان بیماری پارکینسون است. در این مطالعه، برای نخستین بار جداسازی سویه های باکتری نمک دوست نسبی تجزیه کننده ی ال-تیروزین و امکان استفاده از آنها بعنوان کاتالیزگر در زی‌تبدیلی ال-تیروزین به ال-دوپا انجام شد. با استفاده از تکنیک غنی سازی در محیط حاوی ال-تیروزین، سویه باکتری تجزیه کننده ال-تیروزین که بیشترین توانایی را در زی تبدیلی ال-تیروزین به ال-دوپا را دارا بود با استفاده از روش های فنوتیپی و ملکولی شناسایی و توالی نوکلئوتیدی 16S rDNA آن در بانک ژنی NCBI به عنوانsp. SL7 Halobacillus ثبت شد. با هدف افزایش راندمان واکنش زی تبدیلی و جلوگیری از تجزیه بیشتر متابولیت تولیدی (ال-دوپا)، میزان ال-دوپای تولید شده تحت استراتژی سلولهای در حال استراحت و با استفاده از روش های بهینه سازی تک فاکتوری در سویه مذکور سنجش شد. براساس نتایج بدست آمده، بهترین شرایط برای زی تبدیلی عبارت است از ال- تیروزرین در غلظت 5/1 گرم در لیتر.، توده زیستی در غلظت 5/7 گرم در لیتر، یون مس در غلظت 03/0 گرم در لیتر و پپتون در غلظت 1 گرم در لیتر بعنوان سوبسترای کمکی. تحت شرایط بهینه شده فوق غلظت ال- دوپای بدست آمده پس از 36 ساعت گرماگذاری 75/0 گرم در لیتر با راندمان مولی 2/46% است. مطالعه اخیر نخستین گزارش از زی تبدیلی ال- تیروزین به ال- دوپا بوسیله سول های در حال استراحت سویه باکتری نمک دوست نسبی sp. SL7 Halobacillus است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Isolation and Identification of Halobacillus sp. SL-7: A moderately halophilic bacterium with potential biological converting L-tyrosine into L-dopa

نویسندگان [English]

  • Morahem Ashengroph 1
  • Mina Sayyadi 2

1 Associate Professor in Industrial Microbiology, University of Kurdistan, Faculty of Sciences, Department of Biological Sciences, Sanandaj, Iran.

2 Biological sciences, Faculty of sciences, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran

چکیده [English]

L-DOPA (L-3, 4-dihydroxyphenylalanine) was first discovered in the 1960s as the most effective treatment for Parkinson's disease. In the present research, for the first time, isolation and identification of L-tyrosine-degrading moderately halophilic bacteria and evaluation their ability as biocatalyst for the bioconversion of L-tyrosine into L-dopa was studied. Using enrichment technique in tyrosine-containing medium, the L-tyrosine-degrading strain SL-7 with the highest ability to bioconvert L-tyrosine into L-dopa was phenotypically and molecularly characterized and its 16S rDNA sequence was submitted as Halobacillus sp. SL-7. In order to increase the reaction efficiency and prevent the degradation of the metabolites (L-dopa), One-factor-at-a-time optimization method was used to improve the yield of L-dopa in conversion reaction under resting cells of Halobacillus sp. SL-7. Based on our results, the optimum bioconversion conditions for the production of L-dopa can be summarized as follows: initial tyrosine concentration 1.5 g/l, biomass concentration 7.5 g/l, copper concentration 0.03 g/l and peptone at the concentration 1 g/l as cosubstrate. Under these conditions, the maximal L-dopa concentration (0.75 g/l with a molar yield of 46.2%) was achieved after a 36 h reaction. This is the first report on the potential of resting cells of Halobacillus sp. SL-7, A moderately halophilic bacterium with ability biological converting L-tyrosine into L-dopa.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bioconversion
  • L-tyrosine
  • L- dopa
  • Resting cell
  • Halobacillus sp. SL-7