Share
استخلاص الايضيات الثانوية المنتجة من عزلات الستربتومايسيس في محافظة بابل == Extraction and Characterization of Secondary Metabolites produced by Streptomyces spp. Isolates in Babylon Province
Author name:
فرقان محمد حسين الاسدي
Supervisor name:
علاء هاني الجراخ | محمد صبري عبد الرزاق
General topic:
Medicine
Specific topic:
Microbiology
Degree:
Doctorate
University:
University of Babylon - Faculty Of Medicine
Language:
English
University location:
Babylon
First pages:
19T1673 - p.pdf
Abstract:
تهدف هذه الدراسة الى استخلاص وتوصيف مركبات الايض الثانوي ذات الفعالية ضد البكتيرية والمنتجة من عزلات محلية لبكتريا الستربتومايسيس. تم خلال الدراسة جمع 98 عينة تربة مختلفة خلال الفترة من شباط الى نيسان 2014 من مناطق مختلفة في محافظة بابل/العراق. تم عزل وتشخيص وتوصيف عزلات الستربتومايسيس باستخدام طرق قياسية مختلفة فيما تم المسح الاولي واستخلاص وتنقية المركبات الفعالة باستخدام طرق قياسية مختلفة اخرى. تم تشخيص المركبات ذات الفعالية ضد البكتيرية باستخدام تقنية الغاز الكروماتوكرافي - مطياف الكتلة (GC - MS) فيما تم تحديد التركيز المثبط الادنى للمركبات الفعالة باستخدام طريقة التخفيف بالاكار. اظهرت النتائج ان 41 عزلة ستربتومايسيس قد تم تشخيصها وتوصيفها بالاعتماد على الخصائص المظهرية والفسلجية وكذلك تحديد الوان الهايفات الهوائية والغزل الارضي substrate mycelium للمستعمرات النامية. تم انتخاب عزلتين من الستربتومايسيس لدراسة التجارب الاخرى لكونها اظهرت اعلى فعالية ضد بكتيرية وهما العزلتان SMI - 04 وSMI - .10 تضمن المسح الاولي اختبار 41 عزلة Streptomyces ، اظهرت ستة منها فعالية جيدة ضد البكتيريا الموجبة والسالبة لصبغة غرام (المكورات العنقودية الذهبية وبكتريا القولون)، فيما اظهر المسح الثانوي امتلاك عزلتين من الستربتومايسيس اعلى طيف فعالية ضد بكتيرية للبكتريا الموجبة لصبغة غرام ( Staphylococcus aureus , Staphylococcus epidermidis) والسالبة لصبغة غرام (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae). تم دراسة توفير الظروف المثلى لانتاج المركبات ذات الفعالية ضد البكتيرية باستخدام عوامل مختلفة تضمنت نوع الوسط الزرعي للانتاج (وسط فول الصويراقم - 1)، دالة الحموضة 7.0، فترة الحضانة 4 ايام بدرجة حرارة 30 مئوية بالنسبة للعزلة SMI - 04 فيما كانت ظروف الانتاج للعزلة SMI - 10 هي وسط فول الصويراقم - 1 كوسط زرعي، دالة الحموضة 7.0، وفترة الحضانة 5 ايام بدرجة حرارة 30 مئوية. وجد ان مزيج الميثانول والكلوروفورم (وبنسبة 1 : 2) هو افضل مذيب ذو قدرة استخلاص فائقة لمركبات الايض الثانوي ذات الفعالية ضد البكتيرية. تضمنت خطوات التنقية الجزئية استخدام الكروماتوكرافي الورقي مع مزيج الميثانول والكلوروفورم (وبنسبة 1 : 2) حيث اظهرت النتائج وجود بقعة ذات قيمة معامل سريان Rf (0.77) للعزلة SMI - 04 وبقعة اخرى ذات معامل سريان Rf (0.71) للعزلة SMI - 10 . اظهرت نتائج عمود الكروماتوكرافي ان اعلى فعالية ضد البكتيرية كانت في الجزء fraction (11) للعزلة SMI - 04 والجزء fraction رقم (9) للعزلة .SMI - 10 اظهرت نتائج استخدام تقنية الغاز الكروماتوكرافي - مطياف الكتلة (GC - MS) وجود مركبين ذات فعالية ضد البكتيرية هما eicosane من العزلة SMI - 04 وbutylated hydroxytoluene من العزلة SMI - 10. اظهرت النتائج ان قيم التركيز المثبط الادنى لمركب eicosane كانت 32 مكغ/ مل و64 مكغ/ مل لبكتيريا Staphylococcus aureus وEscherichia coli على التوالي بينما كانت قيم التركيز المثبط الادنى لمركب butylated hydroxytoluene 16 مكغ/ مل و32 مكغ/ مل لبكتيريا Staphylococcus aureus وEscherichia coli على التوالي والذي يظهر ان المركب الاخير ذو فعالية ضد البكتيرية اقوى من المركب الاول. واستنادا للمعلومات المتوافرة فان تشخيص هذين المركبين يعد اول تسجيل في عزلات الستريبتومايسيس في العراق | This study was aimed for extraction and characterization of antibacterial metabolites produced by local isolates of Streptomyces spp. in Babylon Province, Iraq. Ninety eight different soil samples were collected during the period from February to April 2014 from different areas in Babylon province/Iraq. Streptomyces isolation, identification and characterization involved different standard methods. Screening, extraction, and Partial purification of bioactive compounds were carried out using different standard techniques. The antibacterial compound in the active fraction was identified through Gas Chromatography - Mass Spectrometry (GC - MS) analysis. Minimum Inhibitory Concentrations (MICs) for the identified compounds were determined using two - fold agar dilution method. Results revealed that forty one Streptomyces isolates were identified and characterized depending on the morphological (cultural and microscopical), physiological characteristics, and color determination. Two isolates (Streptomyces isolate SMI - 04 and SMI - 10) were selected because of their potent antibacterial activity in the screening test. Primary screening test involved testing of 41 Streptomyces isolates. Results exhibited that only six isolates showed significant antibacterial activity toward two test bacterial isolates (Staphylococcus aureus and Escherichia coli). Secondary screening test revealed that two isolates (Streptomyces isolates SMI - 04 and SMI - 10) had broad spectrum activity against two Gram - positive (Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis) and three Gram - negative (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Klebsiella pneumoniae). Optimization of production conditions indicated that antibacterial productivity were applied using the following parameters (soya bean broth1 medium, pH adjusted at 7.0, and incubation time for 4 days at 30°C) for Streptomyces isolates SMI - 04 and soya bean broth1 medium, pH adjusted at 7.0, and incubation for 5 days at 30°C for Streptomyces isolate SMI - 10. Methanol with chloroform in a ratio of (2 : 1) was found to be the best solvent with maximum extraction capability for antibacterial metabolites. Partial purification steps including Thin Layer Chromatography (TLC) with methanol - chloroform in a ratio of (2 : 1 v/v) was the best mobile phase, one spot was visualized for isolate SMI - 04 with Rf value of 0.77 and one spot for isolate SMI - 10 with Rf value of 0.71. Column chromatography exhibited that two active fractions, fraction No.11 of isolate SMI - 04 and fraction No.9 of isolate SMI - 10 which gave considerable antibacterial activity. Gas Chromatography - Mass Spectrometry (GC - MS) technique indicated the presence of two compounds with antibacterial activity; eicosane for Streptomyces isolate SMI - 04 and butylated hydroxytoluene for Streptomyces isolate SMI - 10, which possessed potent antibacterial activity. Minimum Inhibitory Concentrations (MICs) values of eicosane were 32µg/ml and 64µg/ml for Staphylococcus aureus and Escherichia coli, respectively while the MICs of butylated hydroxytoluene was 16 µg/ml for Staphylococcus aureus and 32 µg/ml for Escherichia coli which indicated the potent antibacterial activity of the latter compound. According to our knowledge, these antibacterial compounds are first recorded and identified from Streptomyces spp. in Iraq
