افزایش تولید کوآنزیم q10 توسطgluconobacter oxydans h621 از طریق جهش شیمیایی و بررسی اثر جهش زایی نیتروزوگوانیدین با استفاده از روش سطح پاسخ

ایجاد جهش در سویه های میکروبی جهت افزایش تولید کوآنزیم q10 یکی از راهکارهای موفق برای توسعه سویه می باشد. از اینرو در این پژوهش تولید کوآنزیم q10 توسط gluconobacter oxydans h621  از طریق ایجاد جهش شیمیایی با ماده نیتروزوگوانیدین با استفاده از روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. جهت ایجاد جهش از ماده نیتروزوگوانیدین در غلظتها (4.21- 2.79 میلی گرم بر میلی لیتر) و زمانهای مختلف تیمار (33.12- 11.89 دقیقه) استفاده شد که توسط یک طرح مرکب مرکزی طراحی شده بود. تشخیص سویه های جهش یافته از طریق قابلیت رشد در محیط حاوی 160 میکروگرم بر میلی لیتر منادیون انجام گرفت. سپس سویه های جهش یافته از لحاظ تولید کوآنزیم q10 و وزن خشک سلولی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در غلظت 4 میلی گرم بر میلی لیتر از نیتروزوگوانیدین و بالاتر هیچ سویه جهش یافته ای حاصل نشد. بیشترین تعداد کلنیهای جهش یافته در غلظت 2.79 میلی گرم بر میلی لیتر از نیتروزوگوانیدین و زمان تیمار 22.5 دقیقه به دست آمد. همینطور مشخص شد که غلظت نیتروزوگوانیدین بر جهش زایی موثر بود ولی زمان تیمار کردن تاثیر چندانی نداشت. سویه جهش یافته ای که قادر به تولید بیشترین مقدار کوآنزیم q10 بود، 5.2 میلی گرم بر لیتر تولید داشت که 2.2 برابر بیشتر از سویه والدینی بود. طبق نتایج این پژوهش، نتیجه گیری می شود که با القای جهش توسط نیتروزوگوانیدین می توان در سویه gluconobacter oxydans h621  سویه های جهش یافته ای را ایجاد کرد که قادر به تولید کوآنزیم q10 بیشتری نسبت به سویه والدینی باشند.

increasing the coenzyme q10 production by gluconobacter oxydans h621 by chemical mutation and studying the mutagenesis of nitrosoguanidine using the response surface methodology

mutation in microbial strains to increase coenzyme q10 production is one of the successful strategies for strain development. therefore, in this study, the production of coenzyme q10 by gluconobacter oxydans h621 was investigated through chemical mutation with nitrosoguanidine using the response surface methodology. nitrosoguanidine was used to induce mutations at different concentrations (2.79 - 4.21 mg/ml) and treatment times (11.89 – 33.12 minutes), which was designed by a central composite design. the detection of mutant strains was investigated through their ability to grow in medium containing 160 μg/ml of menadione. the mutant strains were then examined for coenzyme q10 and dry cell weight production. the results showed that no mutant strains were obtained at a concentration of 4 mg/ml and above. the highest number of mutant colonies was obtained at a concentration of 2.79 mg/ml of nitrosoguanidine and treatment time of 22.5 minutes. it was also found that the concentration of nitrosoguanidine was effective on mutagenesis but the treatment time had a little effect. the mutant strain that was able to produce the highest amount of coenzyme q10 produced 5.2 mg/l, which was twice as much as the parent strain. according to the results of this study, it is concluded that by inducing mutation using nitrosoguanidine, mutant strains can be generated in gluconobacter oxydans h621 that are able to produce more coenzyme q10 than the parent strain.