افزایش تولید آستاگزانتین در مخمر گزانتوفیلومایسس دندروروس با استفاده از دی‌اکسید تیتانیوم

کاروتنوئیدها به عنوان یکی از رنگدانه های مهم طبیعی توسط گیاهان و برخی میکروارگانیسم ها از جمله مخمرها تولید می گردند و دارای عملکرد زیستی متعدد از جمله مقابله با اثرات اکسیداتیو در موجودات زنده را بازی می نماید. از بیش از هزار ساختار مختلف کاروتنوئیدی گزارش شده، کاروتنوئید آستاگزانتین بعنوان یکی از آنتی اکسیدانت های قوی با توان بالای خاموش نمودن رادیکال های آزاد در محیط پیرامونی ثبت شده است. در این تحقیق از ترکیب دی اکسید تیتانیوم بعنوان ترکیب ایجاد کننده شرایط تنش اکسیداتیو با واسطه تولید رادیکال های آزاد جهت بررسی اثر آن بر تولید توده کل سلولی و آستاگزانتین مخمر گزانتوفیلومایسس دندروروس استفاده گردید. در ابتدا اثر غلظت دی اکسید تیتانیوم بر زندمانی مخمر تعیین و سپس بهینه غلظت آن در تولید کاروتنوئید آستاگزانتین مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور دو کشت مخمری تیمار شده و بدون تیمار بعنوان کنترل در سه تکرار بررسی و مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بدست آمده بیانگر اثر قابل توجه دی اکسید تیتانیوم بر افزایش تولید آستاگزانتین بدون اثر قابل توجه بر میزان توده سلولی بود. یافته های بدست آمده بیانگر آن است که ترکیب دی اکسید تیتانیوم بعنوان محرک در مسیر سنتز کاروتنوئید آستاگزانتین ترکیبی مناسب جهت بهره برداری در تولید آستاگزانتین مخمری بوده و از طرفی می تواند جهت بررسی الگوی بیان ژن های دخیل در تولید آستاگزانتین و مطالعات دقیق تر چرخه سنتزی این رنگدانه باارزش مورد استفاده باشد.

overproduction of astaxanthin by the yeast xanthophyllomyces dendrorus using titanium dioxide

carotenoids, as one of the important natural pigments, are produced by plants and some microorganisms, including yeasts, and have multiple biological functions, including combating oxidative effects in living organisms. of more than a thousand different carotenoid structures reported, the carotenoid astaxanthin has been recorded as one of the strong antioxidants with a high ability to quench free radicals in the surrounding environment. in this research, the compound of titanium dioxide was used as a compound that creates oxidative stress conditions through the production of free radicals and was investigated its effect on the production of total cell biomass and astaxanthin of the yeast xanthophyllomyces dendrorus. first, the effect amount of titanium dioxide concentration on the survival of yeast was determined and then its optimal concentration in the production of carotenoid astaxanthin was studied. for this purpose, two treated and untreated yeast cultures were examined and used as controls in three replicates. the obtained results showed a significant effect of titanium dioxide on increasing the production of astaxanthin without a significant effect on the amount of cell biomass. the obtained findings indicate that the combination of titanium dioxide as a stimulant in the synthesis of carotenoid astaxanthin is a suitable compound for use in the production of yeast astaxanthin, and also, to be used to investigate the expression pattern of genes involved in astaxanthin production and more detailed studies of the its synthetic pathway of this valuable pigment.