استفاده از سلول هاي در حال استراحت سويه ي بومي غربال گري شده Rhodotorula sp. CW03 در بيوترانسفورماسيون کافئين به تئوفيلين و پاراگزانتين

مقدمه و هدف: در سال هاي اخير کاربرد ميکروارگانيسم ها به عنوان کاتاليست هاي زيستي امکان توليد فرآورده هاي طبيعي با ارزش، با کاربرد درماني را تسهيل نموده است. فرآيند بيوترانسفورماسيون ميکروبي کافئين علاوه بر حذف زيستي کافئين سمي از محيط هاي آلوده، امکان توليد ترکيبات دي متيل گزانتيني ارزشمند مورد استفاده در صنايع پزشکي و دارويي را فراهم کرده است. در اين مطالعه سعي بر شناسايي مخمرهاي بومي است که بتوانند به عنوان کاتاليست واکنش تبديل زيستي کافئين را به تئوفيلين و پاراگزانتين انجام دهند. روش کار: در اين مطالعه تجربي 14 سويه مخمري تجزيه کننده ي کافئين که براساس تفاوت هاي مورفولوژيک از هم تفکيک شده بودند، به عنوان بيوکاتاليست براي تبديل زيستي سوبستراي ارزان قيمت کافئين به دي متيل گزانتين هاي با ارزش افزوده بالا مانند تئوفيلين و پاراگزانتين برگزيده شدند. سويه منتخب مورد شناسايي فنوتيپي و ژنتيکي قرار داده شد. غربال گري با استفاده از آناليزهاي کروماتوگرافي لايه نازک (TLC) و کروماتوگرافي مايع با عملکرد بالا (HPLC) انجام شد. نتايج: بررسي همزمان آناليزهاي UV و HPLC تحت شرايط سلولهاي در حال استراحت سويه مخمري Rhodotorula sp. CW03 (با شماره دسترسي KF414531 در بانک ژن) منجر به شناسايي دو متابوليت اصلي (تئوفيلين و پاراگزانتين) حاصل از بيوترانسفورماسيون کافئين شد. در اين واکنش بيوترانسفورماسيون، بيشترين مقادير تئوفيلين (380 ميلي گرم در ليتر) با راندمان مولي 4/16درصد و پاراگزانتين (880 ميلي گرم در ليتر) با راندمان مولي 9/37 درصد پس از به ترتيب 72 و 120 ساعت واکنش بيوترانسفورماسيون حاصل شد. نتيجه نهايي: اين مطالعه جداسازي و شناسايي مخمرهاي تجزيه کننده کافئين را به عنوان کاتاليست هاي ايمن و ارزان قيمت در توليد دي متيل گزانتين هاي طبيعي با ارزش را از سوبستراي ارزان قيمت کافئين پيشنهاد مي نمايد.

بيوترانسفورماسيون / تئوفيلين / دي متيل گزانتين / ردوترولا / کافئين