ویژگی متابولیت‌های ضدمیکروبی تولید شده به وسیله اکتینومیست‌های نمک دوست جدا شده از دریاچه‌های آران بیدگل و مهارلو

زمینه و هدف: امروزه یکی از مشکلات ایجاد شده در درمان بیماری های عفونی وجود میکروارگانیسم های مقاوم به آنتی بیوتیک ها است. بنابر این کشف منابع جدید جهت تولید ترکیبات فعال زیستی با ویژگی ضدمیکروبی می تواند خدمت بسیار عظیمی به درمان بیماری های عفونی و کاهش میکروارگانیسم های مقاوم چند دارویی نماید. هدف از این تحقیق تعیین و ارزیابی متابولیت های ضدمیکروبی تولید شده به وسیله اکتینومیست های نمک دوست جدا شده از دریاچه های آران و بیدگل و مهارلو می باشد. روش بررسی: این مطالعه به صورت توصیفی، مقطعی در سال 1396 انجام شد و 51 اکتینومیست نمک دوست از 115 نمونه آب و رسوبات نمکی در یاچه های آران بیدگل و مهارلو جدا گردید و جهت تولید متابولیت های ضدمیکروبی مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای جدا کردن متابولیت های تولید شده به وسیله اکتینومایست ها، ویژگی مایع رویی محیط کشت مایع اکتینومیست ها در مرحله سکون در مقابل اشرشیا کلی، سودو موناس ایروجینوزا، باسیلوس سرئوس، استافیلوکوکوس اورئوس، کاندیدا آلبیکنز و آسپرجیلوس نیجر با استفاده از روش انتشار در آگار ارزیابی گردید. سپس جدایه های تولید کننده متابولیت های ضد میکروبی با استفاده از توالی ژن 16srrna تایید گردیدند. بهینه سازی تولید متابولیت های ضدمیکروبی با استفاده از تغییر دما، ph ، منبع کربن و نیتروژن انجام گرفت و بهترین فاز تولید متابولیت ها و حلال آلی برای خالص سازی تعیین گردید. در انتها ساختار احتمالی ترکیبات فعال زیستی با استفاده از روش های طیف سنجی مرئی فرابنفش و طیف سنجی جرمی مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که از 51 اکتینومیست نمک دوست جدا شده، 3 جدایه قادر به تولید متابولیت های ضد میکروبی بودند. باسیلوس سرئوس ، استافیلوکوکوس اورئوس وکاندیدا آلبیکنز به همه متابولیت های تولیدی حساس و سودوموناس ایروجینوزا و ای کلای مقاوم بودند. شناسایی مولکولی نشان داد که این جدایه های استرپتومایسس فلاویدوفوسکوس سویهhbum17405 و نوکاردیوپسیس داسونویلی زیر گروه داسونویلی سویه ok-22و اکتینومایست سویه nd28 بودند. متابولیت های ضد میکروبی در فاز سکون تولید می شدند و بهترین حلال برای خالص سازی آنها متانول و زایلین بودند. بهینه دما، ph به ترتیب 27 درجه سلسیوس و 8 و فروکتوز، گزیلوز ، عصاره مخمر و پپتون بهترین منبع کربن و نیتروژن ارزیابی شدند. نتایج به دست آمده از آنالیز طیف سنجی مرئی فرابنفش و طیف سنجی جرمی نشان داد ساختار احتمالی متابولیت های ضد میکروبی پپتید متصل به گروه های کلرواستات، اتیل کلرواستات و 4 کلرو 3 هیدروکسی بوتیرونیتریت می باشد.نتیجه گیری: بر اساس یافته های این تحقیق متابولیت های ضدمیکروبی جدید به وسیله اکتینومایست های نمک دوست تولید می شود که برای استفاده آنها در درمان عفونت ها نیاز به آزمون های درون تنی می باشد که در دیگر تحقیقات می بایست گنجانده شود.

Characterization of Antimicrobial Metabolites Produced by Halophilic Actinomyces Isolated from Aran-Bidgol and Maharloo lakes

Background & aim: One of the problems encountered in the treatment of infectious diseases today is the presence of antibiotic-resistant microorganisms. Therefore, the discovery of new sources for the production of biologically active compounds with antimicrobial properties can serve enormously in the treatment of infectious diseases and in the reduction of resistant multidrug-resistant microorganisms. The aim of this study was to determine and evaluate antimicrobial metabolites produced by salt-loving actinomycetes isolated from Aran, Bidgol and Maharloo lakes. Methods: This descriptive cross-sectional study was done in1396 and 51 halophilic actinomyces were isolated from 115 sediment and water samples of Aran Bidgol and Maharloo Lakes. All isolates subjected to antimicrobial metabolite activity assay.To isolate antimicrobial metabolites producing Actinomyces, culture supernatant of 51 halophilic Actinnomyces isolates were assessed against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Candida albicans and Aspergillus niger using Well Diffusion Agar (WDA) method. Then the promising strains were athenticated 16S rRNA gene sequencing. Optimization of antimicrobial metabolite production was carried out by different temperatures, pHs, carbon nitrogen sources and the best phase of metabolite production and solvent for purification was dtertermined. Finally, possible structure of bioactive compounds was determined using UV-visible and mass spectrometry methods. Results: Out of 51strains of halophilic Actinomyces isolates, three strains indicated potent activity for the production of antimicrobial metabolites. Bacillus cereus, Staphylococcus aureus and Candida albicans were sensitive to all and E. coli and pseudomonas aeruginosa were resistance to the bioactive compounds. Molecular identification of the antimicrobial metabolites producing strains recognized them as Streptomyces sp. Ahbb4, Streptomyces flavidofuscus strain HBUM1740 and Actinomycete Nd28. Optimal temperature and pH were 27°C, 8 respectively and the best C and N-sources were fructose, xylose and yeast extract and peptone. In addition, the best solvents for all bioactive compounds were methanol and xylene. The results obtained from UV-visible and GC mass spectrometry assay suggested the peptide nature of all compounds with chloroacetate, ethylcholoroacetate and 4 chloro 3 hydroxybutyronitrite groups. Conclusion: According to the findings of the present study, new antimicrobial metabolites are produced by salt-loving actinomycetes, which require in vivo tests to be used for the treatment of infections, which should be included in other research.