بهینه‌سازی تولید رنگدانه کانتاگزانتین توسط سویه مقاوم به اشعه دیتزیا ماریس و ارزیابی اثرات آن بر کشت سلولی

زمینه و اهداف: کاروتنوئیدها آنتی اکسیدان های زیستی بوده و در حفاظت بدن در مقابل بیماری ها و پدیده پیری نقش مهمی ایفا می کنند. کانتاگزانتین یکی از پرکاربردترین کاروتنوئیدها در صنعت و پزشکی می باشد. هدف از این پژوهش، مطالعه خواص زیستی رنگدانه کانتاگزانتین و همچنین بهینه سازی تولید آن در محیط کشت ارزان قیمت توسط سویه میکروبی مقاوم به اشعه دیتزیا ماریس بوده است.مواد و روش ها: کاروتنوئید باکتریایی، استخراج و خواص ضد باکتریایی، ضد توموری و سمیت سلولی آن بررسی شد. سپس با استفاده از روش شناسی سطح پاسخ اثر واسطه های چرخه کربس و ph، بر تولید رنگدانه و زیست توده میکروبی در محیط کشت آب پنیر مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: حداکثر تولید رنگدانه به میزان 54/92 میلی گرم بر لیتر در محیط کشت آب پنیر در ph 8 و در حضور mm 5/12 از سیترات، گلوتامات، مالات، و سوکسینات توسط روش سطح پاسخ به دست آمد. رنگدانه فوق هیچ گونه اثر سمیت سلولی سمیتی بر رده های سلولی hela، hfb وmcf-7   نشان نداد. به علاوه، رنگدانه فاقد خاصیت ضد باکتریایی بود.بحث: سویه های میکروبی مقاوم به اشعه، به دلیل پایداری آن ها و فعالیت آنتی اکسیدانی بالا کاندید بهتری در تولید رنگدانه های میکروبی محسوب می گردند. در این مطالعه، در جهت کاهش هزینه تولید کانتاگزانتین از محیط کشت آب پنیر استفاده شد. افزودن واسطه های کربس در محیط کشت تخمیر، تولید رنگدانه توسط دیتزیا ماریس به طور چشمگیری افزایش داد.

production optimization of canthaxanthin pigment from radioresistant dietzia maris by response surface methodology and evaluation of its effect on cell culture

background: carotenoids are biological antioxidants and play important roles in protecting the body from diseases and aging. canthaxanthin is one of the most widely used carotenoids in the industry and medicine. this study aimed to investigate the biological properties of canthaxanthin pigment as well as its production optimization in a low-cost medium using a radioresistant microbial strain named dietzia maris.materials and methods: bacterial carotenoids were extracted and its antibacterial, anti-tumor, and cytotoxicity properties were investigated. then, the effect of krebs intermediates and ph on the production of pigment and microbial biomass in the whey medium was investigated using the response surface methodology.results: maximum pigment production was found to be 92/54 mg/l in whey culture medium at ph 8 and in the presence of 12.5 mm of each of citrate, glutamate, malate, and succinate by the response surface method. the pigment did not show any cytotoxic effect on hela, hfb, and mcf-7 cell lines. besides, the pigment did not have any antibacterial properties.conclusion: radioresistant microbial strains are better candidates for microbial pigment production due to their stability and high antioxidant activity. in this study, a whey culture medium was used to reduce the production cost of canthaxanthin. the addition of krebs intermediaries in the fermentation medium increased the pigment production by dietzia maris significantly.