Skip to main content
SUPERVISOR
Farzaneh Alihoseini
فرزانه علی حسینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sara Yazdanpanah
سارا یزدان پناه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Extraction and Identification of Secondary Metabolites of Serratia Sp. Bacteria Including Colors and Their Application in the Textile Industry
Due to increasing problems of petroleum products including wastes and toxic pollutants, many researchers begin to study the nature and the great potential of microorganisms. Micro-organisms are one of the vast and varied natural resources. They can produce a vast variety of products such as Dyes, enzymes and drugs, so they have become an important resource for a future without oil. Serratia marcesceis a genus of Gram-negative , facultative anaerobic , rod-shaped bacteria of the Enterobacteriaceae family. Serratia marcescens has the ability to produce red pigment Prodigiosin as a secondary metabolite. It is very resistant bacteria in harsh environments. It can use inexpensive media and wastewaters rich in hydrocarbons for growing. Virulence of this bacteria is often for people with weak immune system. In this research color production and its ability to dye fabrics was studied. To reach highest yield of pigment production, the effect of different cultures were also studied. A culture containing starch as a carbon source, casein peptone as a nitrogen source and, magnesium and potassium salts was found suitable. Best pigment production conditions including temperature, oxygen content, pH and light were investigated. Results showed that the bacteria doesn't have essential need for oxygen and initial pH adjustment for pigment production. Dark environment had better result and optimum temperature was achieved at 25 ° C. Bacterial mutation assay was performed by applying UV irradiation, formaldehyde and chromium. Color change results compared to the original pigment using UV-Visible spectrophotometer. Enzyme essays shoed that bacteria has ability to produce protease and lipase. The dyeing procedure was performed on common textile fabrics. The pigment could dye wool, nylon and acrylic fabric at pH:5 with high washing fastness of 5 in grey scale. The colorant also showed anti-bacterial properties. FTIR spectra of pigment structure showed that the pigment is highly belong to the category of prodigiosin family. Keywords: secondary metabolites, Serratia marcescens, dyes, enzymes, dyeing, prodigiosin, FTIR, anti-bacterial
امروزه به علت افزایش روزافزون مشکلات ناشی از فرآورده‌های نفتی ازجمله آلاینده‌ها و پساب‌های سمی آن، محققان به مطالعه پتانسیل‌های فراوان طبیعت و زیست‌گونه ها می‌پردازند. ازجمله منابع عظیم و متنوع طبیعی، میکرو ارگانیسم ها هستند که فرآورده‌های قابل‌تولید توسط میکرو ارگانیسم‌ها دامنه گسترده‌ای را شامل می‌شود. توانایی میکروارگانیسم ها در تولید رنگ‌ها، آنزیم‌ها، داروها و تجزیه و تبدیل مواد شیمیایی، آن‌ها را به منابع بسیار مهم برای آینده‌ی بدون نفت تبدیل نموده است. باکتری سراشیا، یک ‌گونه گرم منفی، متحرک و میله‌ای شکل از خانواده انتروباکتریاسه است که برخی گونه‌های آن با تولید متابولیت‌های ثانویه، توانایی تولید رنگدانه قرمز پرودیجیوسین را دارند. این باکتری توقع غذایی کمی داشته و در محیط‌های ارزان‌قیمت و حتی پساب‌های غنی از هیدروکربن رشد و تکثیر می کند. در این پروژه تحقیقاتی محیط‌های مختلف کشت به‌منظور بررسی بیشترین تولید رنگ از باکتری، بررسی گردید که محیط حاوی منبع کربنی نشاسته و منبع نیتروژنی کازئین پپتون و نمک‌های منیزیم و پتاسیم، برای رشد آن مناسب تشخیص داده شدند. شرایط فیزیکی تولید بیشترین میزان رنگ از قبیل دما، میزان اکسیژن، pH و نور برای تولید بیشترین مقدار رنگ بررسی گردید و مشخص شد این گونه باکتریایی برای تولید رنگ در محیط نیاز ضروری به اکسیژن ندارد و تنظیم اولیه pH محیط نیز لازم نیست. برای تولید رنگ، محیط تاریک و دمای رشد 25 درجه سلسیوس، مناسب، تشخیص داده شد. آزمایش ایجاد جهش ژنتیکی بر روی باکتری انجام شد و تغییراتی در فام رنگ باکتری بر محیط کشت جامد، در نمونه‌های جهش‌یافته نسبت به نمونه اصلی، مشاهده شد که توسط روش جذب اسپکتروفتومتری بررسی گردید. طی آزمایش‌هایی بر روی نمونه مشخص شد این گونه توانایی تولید آنزیم پروتئاز و لیپاز را داراست. از رنگ استخراج شده این باکتری برای رنگرزی برخی منسوجات متداول استفاده شد که نتایج نشان دهنده ثبات شستشویی بسیار بالای این رنگ بود. از نتایج رنگرزی پشم و نایلون و اکریلیک با بیشترین عمق رنگی در بین دیگر منسوجات و همچنین از تست‌های FTIR چنین نتیجه گیری شد که رنگ استخراج شده از سراشیا ساختاری مشابه رنگ های خانواده پرودیجیوسین دارد. کلمات کلیدی: متابولیت ثانویه، سراشیا مارسسنس، رنگ، آنزیم، رنگرزی، پرودیجیوسین، FTIR

ارتقاء امنیت وب با وف بومی