فهرست مطالب
رامنولیپید؛ یک بیوسورفکتانت
بیوسورفکتانت‌ها مولکول‌های فعال سطح هستند که منشا زیستی داشته و توسط میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شوند. یکی از مهم‌ترین گروه‌های بیوسورفکتانت‌ها، یعنی رامنولیپیدها مورد استفاده هستند. از‌جمله میکروارگانیسم‌های تولید کننده بیوسورفکتانت‌ها می‌توان: سودوموناس‌آئروژینوزا(P. aeruginosa)، باسیلوس‌سوبتیلیس(Bacillus subtilis) و کاندیدا اس.پی(Candida s.p) را نام برد که در تولید انواع مختلف بیوسورفکتانت‌ها، در هر دو عرصه‌ی بیوتکنولوژی و میکروبیولوژی حائز اهمیت هستند.
ویژگی‌های بیوسورفکتانت‌های میکروبی در تجدید‌پذیری، زیست تخریب‌پذیری، نگهداری عملکردی در شرایط شدید و سخت، تجزیه‌ی زیستی و همچنین کاربرد آن‌ها در پاکسازی محیط از آلاینده‌ها و حذف فلزات سنگین در صنایع متالوژری، موجب شده تا این مولکول‌ها سودمند‌تر از بیوسورفکتانت‌های شیمیایی باشند.
رامنولیپیدها
رامنولیپیدها، رایج‌ترین گروه از بیوسورفکتانت‌ها هستند که حاوی قند رامنوز می‌باشند. این گلیکولیپید‌ها به‌دلیل فعالیت‌های سطحی عالی و فعالیت‌های بیولوژیکی می‌توانند به‌طور گسترده در بسیاری از صنایع مانند: نفت، تصفیه زیستی، کشاورزی، آرایشی و بهداشتی، فرآوری مواد‌غذایی، داروسازی و به‌ویژه در ساخت مواد‌شیمیایی خوب و پوشش‌های سطحی، به‌عنوان افزودنی‌های غذایی و عوامل کنترل کننده بیولوژیکی مورد استفاده قرار‌گیرند.
افزودن رامنولیپیدها می‌تواند حلالیت هیدروکربن‌ها را برای تسهیل تخریب شدن آن‌ها به‌منظور زیست‌پالایی نفت در سایت‌های آلوده فراهم کند.
ساختار رامنولیپیدها
همچنین بخوانید: استفاده از بیوسورفکتانت‌ها در پاکسازی آلودگی‌های نفتی
سویه‌های مولد رامنولیپید
تصور می‌شود که رامنولیپیدها توسط میکروارگانیسم‌های تجزیه‌کننده هیدروکربن، تولید می‌شوند؛ زیرا ویژگی‌های آمفی‌پاتیک رامنولیپیدها برای جذب و استفاده باکتری‌ها از هیدروکربن‌های آبگریز به‌عنوان منبع کربن ضروری است. برخی از میکروارگانیسم‌ها، تنها زمانی رامنولیپیدها را تولید می‌کنند که از هیدروکربن‌ها به‌عنوان منبع کربن استفاده شود. در میان سویه‌های تولید کننده‌ی رامنولیپید، بازده سودوموناس آئروژینوزا (P. aeruginosa) بالاترین میزان را دارد.
بیوسنتز رامنولیپیدها
سه آنزیم RhIB، RhIA، RhIC در بیوسنتز رامنولیپید نقشی بسیار کلیدی و مهم دارند که منحصرا در سودوموناس آئروژینوزا (P. aeruginosa) و بورخولدریا سپاسیا (Burkholderia sp) یافت می‌شوند. همچنین سودوموناس آئروژینوزا یکی از مهم‌ترین تولید کننده‌های رامنولیپید است.یکی از چالش‌هایی که در مهندسی متابولیک برای تولید رامنولیپیدها توسط میکروارگانیسم‌ها با آن رو‌به‌رو هستیم، بیماری‌زایی این باکتری‌ها به‌ویژه سودوموناس‌آئروژینوزا است. مشکلاتی که این باکتری در طول تولید و کاربرد وسیع ایجاد می‌کند، محققین را بر‌آن داشت تا مطالعات گسترده جهت کشف روش‌های ایمن و با صرفه‌ی اقتصادی برای تولید این ماده‌ی ارزشمند را جست‌و‌جو کنند. آن‌ها موفق شدند با به‌کار‌گیری باکتری‌های غیر بیماری‌زا به‌عنوان میزبان و همچنین تغییر سطح بیان دو آنزیم RhIB و RhIC، رامنولیپید را در مقیاس وسیع تولید کنند.
بیماری‌زایی سودوموناس آئروژینوزا را می‌توان از طریق تخریب آنزیمیِ سمومی مانند پیوسیانین، در داخل بدن یا در شرایط آزمایشگاهی، در طول تولید رامنولیپید کاهش داد یا از بین برد. علاوه بر‌این، تصور می‌شود که سنتز رامنولیپید بدون استفاده از سلول و تنها با استفاده از آنزیم‌ها و پیش‌ساز‌های کلیدی از منابع غیر بیماری‌زا امکان‌پذیر بوده و اثرات بیماری‌زایی را از بین برده و هزینه‌های تولید را کاهش دهد.
نظر شما چیست؟
نویسنده: ستاره سنگری
منابع:
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28110037/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31830890/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5544971/
یک نظر