Microsoft Word - 320-335 علوم الحياة | 320 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 كاروتين من بعض انواع جنس -استخالص وتقدير صبغة البيتا المعزولة ودراسة امكانية زيادة انتاجها بالتطفير Rhodotorulaـ لا بادية عبدالرزاق جمال مالعبيدة الموصلقسم علوم الحياة/كلية العلوم/جامعة رافعة قادر جرجيس الزبيدي رعد حساني سلطان الحاج عالوي قسم علوم الحياة/كلية التربية للعلوم الصرفة/جامعة الموصل 2015تشرين الثاني 15قبل في : 2015حزيران 3استلم في : خالصة ال تضمنت ثمار الفاكهة وأوراقها عزالت جمعت من مصادر نباتية مختلفة 6كاروتين من -تم استخالص صبغة البيتا R. mucilaginosa BA61إذ بلغت اقصى انتاجية من العزلة ،.Rhodotorula spتعود الى بعض انواع جنس وتربتها دار ة 10.25وبمق ت العزل ا كان ر، فيم دار R. minuta BA78غم/لت ا وبمق ل انتاج ر. ودراس 5.39اق أثيرات ةغم/لت الت ائي ر الكيمي ن المطف ل م ة لك ائي N-methyl-Ń-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG)التطفيري ر الفيزي والمطف Short Wave Ultraviolet )UVC( ائي ر الكيمي ز (MNNG)على حيوية العزالت وبينت النتائج ان المطف 0.2بتركي ح أثير واض ل ت يملغم/م زالت ف ة الع اها حيوي ل اقص دة القت بة ش لت نس ة %65.91اذ وص ي العزل ف R. minuta BA78ا ر ب ر التطفي ين اظه ي ح رض UVCـ ل. ف ادة التع ع زي زالت م ع الع ل لجمي دة القت بة ش ادة نس ـ للزي UVC ة ت العزل ل R. minuta BA78. وكان دة القت بة ش ت نس أثراً، إذ بلغ ر ت د %100اكث دةعن عيع م م 20تش ة. ت دقيق ملغم/مل والفيزيائي. اظهرت النتائج زيادة شدة قتل العزالت المدروسة 0.2دراسة تأثير الدمج بين المطفر الكيميائي بتركيز ت ث بلغ ة حي د الدراس د %100قي دةعن عيع م ة 20و 15تش ة للعزل ة R. minuta BA78دقيق ي انتاجي ر ف أثير االكب . الت ا دمج ب -البيت د ال اروتين عن ة ك ى العزل ان عل ائي ك ائي والفيزي ر الكيمي ين المطف R. mucilaginosa BA61، غم/لتر. 11.45بلغت االنتاجية اقصاها وبمقدار إذ Rhodotorula ،Mutagenesis ،β-Carotene ،Extraction الكلمات المفتاحية : علوم الحياة | 321 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 المقدمة ترجع ألوان الكاروتينويدات الصفراء، الحمراء والوردية وسهولة قابليتها لألكسدة إلى وجود العديد من األواصر كاروتين من أهم وأكثر أنواع الكاروتينات الطبيعية التي تصنعها النباتات -]. يعد البيتا1المزدوجة التي تدخل في تركيبها [ ]. وفي السنوات األخيرة 2من الكاروتين الكلي [70% إذ تصل نسبته إلى حوالي والطحالب واألحياء الدقيقة مثل الخمائر Aزاد االهتمام به إلى حد كبير ويرجع ذلك لكثرة األدلة التي تشير إلى فوائده وأهميته لصحة اإلنسان فهو مصدر لفيتامين على الرؤية كما أنه مادة مضادة لألكسدة الضروري للمحافظة Aيتم تحويله في امعاء االنسان إلى فيتامين إذ ،في الجسم .]3[ تحمي الجسم من الجذور الحرة، وتعمل على تعزيز الجهاز المناعي في الجسم وتسهم في تحفيز نمو الخاليا وتمايزها مما أدى نتاج مقارنة بنسبة العائدات وذلك الرتفاع تكاليف اال اً نتاج الكاروتين من النباتات أصبح محدودالوحظ مؤخراً أن إلى توجه اغلب األبحاث والدراسات للحصول على الكاروتين من األحياء المجهرية التي أصبحت مصادًر بديلة عن فضالً ]. 4نتاج وتجنب تلوث البيئة بالمخلفات الناتجة عن النفايات الزراعية والصناعية [النباتات بالنظر النخفاض كلفة اال ائنات الدقيقة يجنبنا المشاكل الناتجة عن التغييرات الموسمية والجغرافية التي تجابه أن الكاروتين الناتج من هذه الك عن بالنظر لطبيعتها األخرى نتاج الكاروتين من األحياء المجهريةامة في ء]. وتعد الخمائر أكثر مال5إنتاجه من النباتات [ التابعة لقسم الفطريات Rhodotorulaخمائر جنس ]. وتتميز6كونها كائنات وحيدة الخلية فضالً عن معدل نموها السريع [ ] ورغم ان 7بقدرتها على تخليق الكاروتينويدات [ اً نوع 35وي تحته اكثر من ظوالتي ين Basidiomycotinaالبازيدية .Rمعظم االنواع التابعة لهذا الجنس غير مرضية اال ان بعض انواعه ممكن ان تسبب اصابات لإلنسان مثل mucilaginosa ]8 و [R. glutinis وR. minuta في االصابة وشدة االلتهاب، إذ تتواجد بصورة اً مهم عامالً كونها طبيعية على الجلد وفي الرئتين، االدرار والغائط. كما ويصيب افراد هذا الجنس بشكل رئيس المرضى الذين يعانون من قلة ]. 9المناعة [ ق، ومنها تقنية الكروماتوكرافي التي تتميز بأنها على ائلعديد من الطرلتحليل مزيج مركبات الكاروتين استعملت ا ] 11] والطبقة الرقيقة [10[ درجة عالية من الحساسية والخصوصية في تثبيت النتائج وتشمل كروماتوكرافيا الورقي القياسي - توكرافيا الغازوكروما ]13[ HPLC] وكروماتوكرافيا السائل العالية األداء 12السائل [ –وكروماتوكرافيا الغاز ]. وقد ساعد التطور في مجال التكنولوجيا على تطوير التقنيات االنتاجية، ويعد تعريض الكائنات الحية 14الطيفي سالكتلي [ ]. يهدف 15كيميائية [ مالً للمطفرات واحدة من أكثر التقنيات لزيادة االنتاجية، سواء أكانت هذه المطفرات فيزيائية أااستعم كاروتين من الخمائر الملونة واجراء التحسينات الوراثية على العزالت المنتجة -حث الى استخالص وتنقية صبغة البيتاالب للصبغة بالتطفير باستعمال المطفرات. مواد وطرائق العملال العزالت قيد الدراسة: تعمال م اس ي: 6ت زالت وه Rhodotorula mucilaginosa BA58 ،R. mucilaginosaع BA75، BA61 R. mucilaginosa ، BA83 R. glutinis ، BA78 R. minuta ،R. graminis BA1 ].16مشخصة مسبقا في دراسة سابقة اجريت في مختبرات قسم علوم الحياة/كلية التربية للعلوم الصرفة/جامعة الموصل [ Effect of Mutagenes on Yeast Isolationالعزالت الخميرية فيتاثير المطفرات التاثير التطفيري لألشعة الفوق البنفسجية القصيرة الموجة ب عملية التشعيع اجريت ة بحس رون Gaoطريق ذ ]17[وآخ ق 5أخ ي طب ع ف ائر وض ا الخم ق خالي ن معل ل م م عيع اء التش ة اثن ة دائري الق حرك ك الع ى تحري ل عل ي عم رك مغناطيس طح مح ى س ق عل ع الطب م ووض ف ومعق ري نظي بت لضمان تعريض جميع الخاليا لألشعة. تم تعرض العالق بعد رفع الغطاء لألشعة فوق البنفسجية بصورة عمودية من مصباح ق اً نانوميتر 254جية الذي يعطي اشعة ذات طول موجي األشعة فوق البنفس م. 20ويكون البعد بين المصباح وسطح الطب س د 20و15 ، 5،10، (2زمنية مددلخمس جرت عملية التشعيع ة. بع عيع) كمقارن ) دقيقة، فضالً عن المعاملة صفر (بدون تش ة الزمنيىة للتشعيع سحب الطبق وغلف بورق رقائق االلم المدةانتهاء دوث عملي ي ح نيوم وترك في الظالم لمدة ساعة لتحاش ذائي Photoreactivationاالصالح الضوئي ع SGA. مزج العالق جيدا وتم تلقيح خمسة اطباق للوسط الغ ل 0.2وبواق م دةمن العالق الخميري لكل طبق ولكل ن م ة م ددزمني ة م اق بدرج نت االطب ة. حض عيع المدروس دة ˚28التش م 7م لم ام ث أي ي ري 1حسب عدد المستعمرات النامية في االطباق الخمسة ليكون مجموع عدد المستعمرات النامية ف الق الخمي ن الع ل م م الزمنية المدروسة. من العالق الخميري غير المشعع اي المعاملة صفر تم تحضير سلسلة من التخافيف ولغاية وللمدةالمشعع اق 4-10 رة اطب ت عش ف لقح ذا التخفي ع SGA. ومن ه ة 0.1وبواق نت بدرج ق. وحض ل طب ل لك دة م˚28م م 7ولم ام ت اي :اآلتيةوالنسبة المئوية لألفراد الناجية والنسبة المئوية لشدة القتل بحسب المعادالت حساب عدد المستعمرات النامية 100×طباق غير المشععة) النسبة المئوية لألفراد الناجية = (العدد الناتج من معاملة التشعيع/ العدد الناتج من األ النسبة المئوية لالفراد – 100النسبة المئوية لشدة القتل = علوم الحياة | 322 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 N-methyl-Ń-nitro-Ń-nitrosoguanidineالتأثير التطفيري للمطفر الكيميائي تعملت ة اس رون Frengovaطريق ة ]5[وآخ م اذاب رة 0.02إذ ت ادة المطف ن الم م م ي MNNGغ اء 100ف ل م م ا 1مل إلى أنبوبة اختبار تحتوي على 5، نقل منها ملغم/مل 0.2مقطر معقم وبذلك يكون تركيز المطفر الق الخالي مل من ع رارة ة ح ي درج دة ˚37الخميرية. حضنت األنابيب في حمام مائي هزاز ف ذ 30م ولم ق النب ن طري ا ع بت الخالي ة. رس دقيق ز ذ المرك از النب تعمال جه زي باس دة Centrifugeي المرك رعة 15لم د س ة عن ب 9,000دقيق ل الراس ة. غس دورة/دقيق Pellet افة دة 10بإض زي لم ذ مرك ري نب م واج ر معق اء مقط ل م رعة 15م ة بس ة 9,000دقيق ررت عملي ة. ك دورة/دقيق افة ب بإض ق الراس م عل رات ث الث م ل ث ر 10الغس م نش دا ث ب جي ت األنابي م، رج ر معق اء مقط ل م الق 0.2م ن الع ل م م لب ابوس ذائي الص ط الغ ى الوس وي عل دل SGAطة قضيب زجاجي معقم على سطح أطباق بتري تحت ة 5بمع أطباق/معامل رارة ة ح د درج اق عن نت األطب المطفر). حض ة ب ر معامل ة (غي اق للمقارن دة ˚28مع وجود أطب دد 7م م اب ع م حس ام، ت أي ون ة ليك اق الخمس ي االطب ة ف ي المستعمرات الناجي ة ف تعمرات الناجي دد المس وع ع ر 1المجم ري غي الق الخمي ن الع ل م م المطفر والنسبة المئوية لشدة القتل. UVCوالمطفر الفيزيائي MNNGالمطفر الكيميائي عمالتأثير التطفير باست ة ت طريق رون Liاتبع يف ]18[وآخ ائي، أض ائي والفيزي ر الكيمي ين التطفي دمج ب ي ال ر 5ف ول المطف ن محل ل م م ى ملغم/مل 0.2 بتركيز MNNGالكيميائي وي عل ار تحت ة اختب ى أنبوب ن 1إل وع م ل ن ة لك ا الخميري الق الخالي ن ع ل م م رارة ة ح د درج زاز عن ائي ه ام م ي حم ب ف نت األنابي دة ˚37أنواع الخمائر المدروسة. حض ا 30م لم بت الخالي ة. رس دقيق افة 9,000عند سرعة دقيقة 15بالنبذ المركزي لمدة ب بإض 10دورة/دقيقة، كررت عملية الغسل ثالث مرات وعلق الراس مل من المعلق وضع في طبق 5مل ماء مقطر معقم، رجت األنابيب جيدا. جرت عملية التشعيع داخل حجرة مظلمة، ثم أخذ ة رات زمني جية للفت وق البنفس عة ف ه لالش م تعريض م وت ف ومعق ري نظي دد 20و15 ، 5،10، (2بت ب ع م حس ة. ث ) دقيق ا بغة البيت ت ص ل. استخلص دة القت ة لش بة المئوي ة والنس درت -المستعمرات النامية والنسبة المئوية لألفراد الناجي اروتين وق ك كميتها لغرض المقارنة بين انتاجية العزلة قبل وبعد التطفير. Extraction of β-carotene Pigmentكاروتين - استخالص صبغة البيتا كاروتين من عزالت الخمائر غيرالمطفرة والمطفرة بالدمج بين كل من المطفر - تم استخالص صبغة البيتا ساعة على الوسط 48غم من الخميرة المنماة لمدة 3 ]. وزنHarbone ]19الكيميائي والطفر الفيزيائي بحسب طريقة مل 20عت في دورق زجاجي صغير يحتوي على ) بميزان الكتروني حساس وضSGAالغذائي الصلب سابرود كلوكوز ( غطيت بالكامل برقائق األلمنيوم لمنع تعرضها للضوء واألكسدة الضوئية. وضع Glass beadsملغم 150 من األسيتون و ساعة لتحطيم جدران خاليا الخميرة. تم استبعاد جدران الخاليا المحطمة 48الدورق على المحرك المغناطيسي لمدة مل وأضيف اليه خليط من مذيب األيثر 250ن خالل أوراق الترشيح. وضع الراشح في قمع فصل زجاجي سعة بالترشيح م على التوالي مع كمية قليلة من ملح كلوريد الصوديوم، رج القمع جيدا وبقوة وترك لمدة دقيقتين 2:15والميثانول بنسبة ا المذيب األيثر الحاوي على صبغة الكاروتين وتمثل الطبقة لحين تكون طبقتين (قطبية وغير قطبية). تمثل الطبقة العلي الكاروتين، تم تبخير - الحاوي على صبغة البيتا المستعمل. أهملت الطبقة السفلى وأخذ المذيب األخرى السفلى المكونات م ˚-18م عند م وحفظ في قناٍن معتمة وفي ظروف الظال˚60-40المذيب بعد ذلك باستعمال جهاز المبخر الدوار عند درجة لتجنب تأكسد الصبغة وتلفها. Estimation of β-carotene Pigmentكاروتين –تقدير صبغة البيتا في مركز األبحاث التابع لشركة الكندي كاروتين المستخلصة من عزالت الخمائر قيد الدراسة- تم تقدير صبغة البيتا مايكرومتر. حسب طريقة 0.22بعد تنقيتها باستعمال مرشحات غشائية بقطر محافظة نينوى/العراق. العامة في Čarnecká ]13،[ وتم تقديرها بجهاز الكروماتوكرافيا السائل عالي الكفاءةHPLC 20-نوع SPD-Shimadzu Le 20 A بأستعمال عمود فصلC18 من شركةDos-3-Scienes ملم. الطور المتحرك يتكون من 250× 4.6بأبعاد Methanol وAcetonitril ) بنسبة(بمعدل جريان اً مايكروليتر 20حجم العينة 95 :5Flawrate )1.0 ،مل/دقيقة ( غم/لتر. 1 .0) بتركيز.β-carotene Standard )Sigma-Aldirch, U.S.Aكاروتين القياسية -حضرت صبغة البيتا لكل عينة Peakنتج عن عملية الفصل رسم منحني نانوميتر، 285م وطول موجي ˚45اجري التقدير عند درجة حرارة كاروتين عن طريق مقارنة نتائج التقدير الكمي لصبغة -مقرون بزمن االحتجاز الخاص بها، وحساب تركيز صبغة البيتا ومساحة الحزم المجهولة Retention Timeكاروتين في نماذج عينات الخمائر المدروسة لكل من زمن االحتباس -البيتا ] :13كاروتين القياسية المعروفة وفق المعادلة التالية [-اذج مع زمن االحتباس ومساحة المنحني لصبغة البيتاللنم تركيز النموذج القياسي× حزمة المركب / مساحة حزمة النموذج القياسي) (تركيز المركب في العينة = مساحة النتائج دراسة القابلية التطفيرية لالشعة فوق البنفسجية القصيرة الموجة على حيوية عزالت الخمائر رة UVعند تعريض عالق الخمائر الى اشعة ي الخمي mucilaginosa BA58 .Rلوحظ زيادة نسب شدة القتل ف ادة %76.92و 66.15، 40.77، 16.15، 3.84( ع زي والي م ى الت دة) عل ي ا م ا ف رض. ام رة التع لخمي mucilaginosa AB75 .R ) ل دة القت ب ش ت نس د كان والي. %77.5و 56.66، 35.83، 24.16، 8.33فق ى الت ) عل علوم الحياة | 323 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 ت ( رة % 80.15و 32.54،52.38، 20.63 ،8.73وبلغ ي الخمي والي ف ى الت ا mucilaginosa BA61 .R) عل . ام ا %63.02و 52.68 ، 41.14، 23.95 ،13.02بلغت نسب شدة القتل ( glutinis BA83 .Rالخميرة ) على التوالي. بينم رة ي الخمي ت ف اك %100و minuta BA78 .R )40،95.71 ،78.57 ،85.71كان ن هن م يك ين ل ي ح والي ف ى الت ) عل د ة عن تعمرات حي دةمس عيع م بة 20تش ة. وبالنس ل ( BA1 R. graminis ـلدقيق دة القت ب ش لت نس ، 6.89وص ائر 1على التوالي (الجدول )%75.86 و 62.06، 20.69،33.10 واع الخم ر ان ح ان اكث اله يتض واردة اع ). من النتائج ال رة ت الخمي جية كان وق البنفس عة ف أثراً باالش ادة minuta BA78 .Rت ع زي ر م كل كبي ل بش دة القت ب ش ت نس دةإذ ارتفع م دقيقة. 20تعريض مدةعند %100التعرض لألشعة وبلغت مطفر الكيميائي على حيوية عزالت الخمائرلل دراسة القابلية التطفيرية ، إذحيوية جميع انواع الخمائر المعرضة له فيتأثيرا واضحا MNNGاظهرت نتائج تطفير بالمطفر الكيميائي ). 2) على التوالي (الجدول %36.13و 65.91 ، 61.72، 46.32، 57.26،48.38بلغت نسب شدة القتل ( والفيزيائي على حيوية عزالت الخمائر مطفر الكيميائي للدراسة القابلية التطفيرية رة زالت المطف ين الع ل ب ب القت ، ادى التداخل باستعمال المطفرين المذكورين (الكيميائي والفيزيائي) الى ازدياد نس ل ( إذ دة قت ب ش ى نس جلت اعل رة %100و 100، 93.90، 86.58، 79.26س ق خمي من معل والي ض ى الت ) عل BA78 R. minuta) ب رين % 85.82و70.15، 44.77، 33.58، 23.66، في حين كانت اقل النس والي للمطف ى الت )عل وع BA1 R. graminis تجاه معلق خميرةاسوية ا لن ة وفق د الدراس رى قي ائر االخ . وتباينت نسب القتل بين عزالت الخم دول رة (الج رة3الخميرة المطف ان الخمي اله ب ر اع ا ذك ين مم رين BA78 R. minuta ). يتب ية للمطف ديدة الحساس ت ش كان ادة ع زي دةبداللة عدم ظهور نمو م ى م عة ال رض لألش ر 20 و 15التع ن التطفي ة م تعمرات الناجي دت المس ذا اعتم ة. ل دقيق قة كاروتين الالح-دقائق في تجارب استخالص وتنقية وتقدير صبغة البيتا 10 مدةبالمطفر الكيميائي واألشعة فوق البنفسجية ل ل اللغرض مقارنة االنتاجية مع العزالت غير دةمطفرة بوصفها افض ا م ائر قياس ع الخم دود لجمي و مح ا نم ر فيه ر ظه تطفي بظروف النمو الطبيعية. الا بغة البيت ي لص دير الكم الي -تق ائل ع ا الس ة الكروماتوكرافي ائر بتقني ن الخم ة م اروتين المستخلص ك HPLCالكفاءة ر -صبغة البيتابعد استخالص ين المطف دمج ب ة ال رة بطريق ة المطف ائر الملون زالت الخم ن ع كاروتين م ت 10 مدةالكيميائي والمطفر الفيزيائي ل ة عمالدقائق، تم تقديرها كميا ونوعيا باس م HPLCتقني ل رس ة الفص ن عملي تج ع . ن اس ن االحتب ة 3.045المنحني الخاص بالمركب القياسي الذي ظهر عند زم كل دقيق ذي 1(الش اس ال ن االحتب ين ان زم ). تب ى ر عل كال Chromatogramظه ة (االش ل عين اص بك دول 7، 6، 5، 4، 3، 2الخ اس 4) (الج زمن االحتب ابق ل ) مط تالف 3.045 ى ان االخ دقيقة الخاص بالمحلول القياسي مما يدل على تواجد الصبغة في هذه المستخلصات. تجدر االشارة ال ن االحت ة زم ي قيم اف بغة البيت ين ص اس ب ا -ب بغات البيت ية وص اروتين القياس ات -ك من مستخلص ا ض اظرة له اروتين المن ك الخمائر قد لوحظت في دراسات اخرى. المناقشة جية انومتر280–(190ان االشعة فوق البنفس ي اً ) ن رراً ه رهم ض داً، واكث اٍل ج رطن ع ري ومس أثير تطفي ذات ت يالكيميائي والفيزيائي مع بعضهما الى زيادة شدة التأثير. فقد المطفرينيؤدي دمج . ]20[ اً نانومتر 254 اجدي وعل ار س اش ول ]21[ رة وط دةلتركيز المادة المطف ريض م ة التع ريض، اذ ان اطال دةالتع ادة لم ن الم ال م ز ع تعمال تركي ة أو اس طويل ا تخالص البيت ة اس اءت نتيج ة. ج ا المعرض ث ك -المطفرة يؤدي الى قتل الخالي ة الباح ع دراس ة م Mohsenاروتين متوافق ا إذ ،]22[وآخرون ا البيت دات ومنه -اشاروا الى افضلية استعمال كل من مذيب االيثر والميثانول في استخالص الكاروتينوي د ون عن دات يك منها الكاروتينوي ائعة بض بغات الش ب الص وء ألغل ل الكف ى ان الفص رى ال ات اخ حت دراس اروتين. اوض ك تعمال ة اس ة اإلذاب ي( Solvent Systemsانظم ر البترول لة ، االيث ات المفض ن المركب ة) م والت الثالثي يتون والكح االس ].19[ Harborne] لذا اعتمد المبدأ الذي ذكره الباحث 23الستعمالها كمكون قطبي في هذه االنظمة [ وعي المستعملةمن التقنيات االساسية HPLCـ لتعد ا ي والن بغة ]24[في الفصل الكم اس لص ن االحتب د ان زم . وج ي ]25[دقيقة 3-4كاروتين المستخلصة من الخمائر يتراوح ما بين -البيتا ائج ف ن نت ه م ول علي م الحص ا ت ع م ق م ذا يتف وه ى ان الدراسة الحالية، اذ كان زمن االحتباس ضمن المدة المذكورة للعزالت البرية والطافرة. فقد ارة ال اتم االش بغة البيت -ص ر R. glutinisكاروتين التي تم فصلها من الخميرة جية وغي وق البنفس عة الف د الالمطفرة باستعمال االش رت عن رة ظه مطف اس ن احتب والي 3.49و 3.64زم ى الت ة، عل ائر ]27-26[دقيق ي الخم ا ف ادة كميته بغة زي ي للص دير الكم ائج التق ت نت . بين رة، وكا ر المطف ائر غي ة بالخم رة مقارن رة المطف ت الخمي ز R. mucilaginosa BA61ن غ تركي ا اذ بل واع انتاج ر االن اكث بغة ى 10.25الص لت ال اج ووص ى االنت ا عل ر ازدادت قابليته ها للمطف د تعريض رة وعن ر المطف ة غي ي العزل ر ف غم/لت رة غم/لتر في العز5.39فكانت اقل الخمائر انتاجا للصبغة R. minuta BA78)غم/لتر. اما الخميرة 11.45( ر المطف لة غي ى ا ال ع انتاجه ائر 6.56وارتف زالت الخم ا ع رات. ام ها للمطف د تعريض ر بع ، R. mucilaginosa BA58غم/لت R. mucilaginosa BA75 ،R. glutinis BA83 وBA1 R. graminis ) بغة ، 8.47، 8.91فقد كان تركيز الص علوم الحياة | 324 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 رة. 7.36و7.65 ى ( ) غم/لتر على التوالي للعزالت غير المطف ز ال ى 8.28و8.45 ، 9.33،9.20ازداد التركي ) غم/لترعل التوالي في العزالت المعرضة للتطفير. الحظ زيادة قابلية الخميرة ، إذ]Razavi ]28و Nasrabadiجاءت نتائج الدراسة الحالية مقاربة لما حصل عليه R. acheniorum رات -على انتاج صبغة البيتا ن مطف ة م . UV ،EMS ،MNNGكاروتين بعد تعريضها لسلسلة متعاقب د رون Liوج رة ] 18[ وآخ ريض الخمي رات sp. Rhodotorulaان تع ة UV ،EMS ،MNNGللمطف ورة متعاقب بص ا بغة ذاته ا للص ادة انتاجه ى زي ا ، إذادى ال غ انتاجه ان ا 603.93بل د ان ك ايكروغرام/غم بع ر م ل التطفي ا قب 213.18نتاجه رون Hwan مايكروغرام/غم. الحظ رة ] 29[ وآخ درة الخمي ادة ق دات Phaffia rhodozymaزي اج الكاروتينوي ى انت عل ث MNNGو UVبعد تطفيرها بكل من المطفرين ة ]Winston ]30 معا. اشار الباح ات المجهري ريض الكائن ى ان تع إل ل ن قب رى م ة اخ ي دراس للمطفرات يؤدي الى حدوث خلل وتغييرات في العمليات االيضية التي تحدث داخل الكائن الحي. ف Gao تبين ان تطفير الخميرة ]17[ وآخرونR. rubra بالمطفر الكيميائيMNNG ة في ادى الى التأثير ات الحيوي العملي Abdكاروتين وهذا يفسر ما تم التوصل اليه في دراستنا الحالية. وفي دراسة -ج الكاروتينويدات وبضمنها البيتاالمتعلقة بانتا Razek -El ]31[ رة ي الخمي دات ف ا var. glutinisR. glutinisوجد ان انتاجية الكاروتينوي ا. ام د تطفيره ي ازداد بع ف دات 2.2انتجت MCIM 3353R. glutinisفقد وجد ان الخميرة ]Gadre ]27و Bhosale دراسة ر كاروتينوي ملغم/لت ا -منها بيتا 14% ى -كاروتين وعند تعريض العزلة لألشعة فوق البنفسجية ارتفعت نسبة البيت اروتين ال د %82ك ا وج . بينم Yehia أن تعريض الخميرة ]26[ وآخرونR. glutinis ددلألشعة فوق البنفسجية ول ة م ة مختلف ، 3.5، 3، 2.5، (2زمني وجي 8و 7.5 ، 7، 6.5، 6، 5.5، 5، 4.5، 4 ول م ة بط انومتر 254) دقيق بغة اً ن ن ص رة م ة الخمي ادة انتاجي ى زي ادى إل ن -البيتا اروتين م ى 165ك رة ال ر المطف ة غي ي العزل ايكروغرام/لتر ف عيع 138و 325 ، 369م د التش مايكروغرام/لترعن ائج 3.5و3 ، 2 مدةل ن نت ر م ا ذك ع م ق م ة تتف ة الحالي ي الدراس ائج ف ن نت ه م ول علي م الحص ا ت والي، وان م ى الت ة عل دقيق دراسات الباحثين اعاله. المصادر 1- Rodriguez-Amaya, D.B. (2001), A guide to carotenoids analysis in foods, Washington DC: ILSI Press, U.S.A. 2- Eldahshan, O.A. and Singab, A.N. B. (2013), Journal of pharmacognsy and phytochemistry carotenoids, Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 2(1): 225-234. 3- Johnson, E.A. and Schroeder, W.A., (1995), “Microbial carotenoids,” In : A. Fiecher, Ed., Advances Biochemical Engineering, Heidelberg, 53: 119-178. 4- Mata-Gómez, L. C. ; Montañez, J.C. ; Méndez-Zavala, A. and Aguilar, C.N., (2014), Biotechnological production of carotenoids by yeasts: an overview, Microbial Cell Factaries, 13(12): 1475-2859. 5- Frengova, G.I. ; Simova, E.D. and Bashkova, D.M., (2004), Improvement of carotenoid- synthesizing yeast Rhodotorula rubra by chemical mutagenesis, Z. Naturforsch., 59: 99- 103. 6- Ausich, R.L., (1997), Commercial opportunities for carotenoid production by biotechnology, Pure. Appl. Chem., 69: 2169-2173. 7- Querol, A. and Fleet, G., (2006),Yeasts In Food And Beverage, Springer-9 Verlag Berlin Heideberg, Printed in Germany, 14-303. 8- Mokhtari, M.; Etebarian, H.; Mirhendi, S.H. and Razavi, M., (2011), Identification and phylogeny of some species of the genera Sporidiobolus and Rhodotorula using analysis of the 5.8S RDNA gene and two ribosomal internal transcribed spacers, Arch. Biol. Sci., Belgrade, 63(1): 79-88. 9- Seifi, Z.; Abadi, A.Z.M. and Hydrinia, S., (2013), Isolation, Identification and susceptibility profile of Rhodotorula species isolated from two educational hospitals in Ahvaz, Jundishapur Journal of Microbiology, 6(6): 1-7. 10- Deb, P. and Madhugiri, M.J., (2012), Optimization of apple- pomace based medium for pigment production by Micrococcus flavu, An International Quarterly Journal of Life Sciences, 7(1): 57-60. )، المركبات الفعالة بيولوجيا والنشاط المضاد لألكسدة في 2013( ة،خالد، هالة يحيى ; العقلة، بسام أحمد و محمد ،عقب -11 . 164- 153):1( 29أصناف البرتقال الرئيسية في سورية، مجلة دمشق للعلوم الزراعية، علوم الحياة | 325 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 12- Buzzini, P. ; Innocenti, M. ; Van Broock, M. and Mulinacc, N., (2007), Carotenoid profiles of yeasts belonging to the genera Rhodotorula , Rhodosporidium , Sporobolomyces , and Sporidiobolus, Canadian, Journal of Microbiology, 53(8): 1024-1031. 13- Čarnecká, M., (2009), Molecular study of intercellular changes as response of microorganisms to environment, Ph.D. Thesis, Faculty of Chemistry, Brno University of Technology, Brno, Czech. 14- Sacchetti, G. ; Maietti, S. ; Muzzoli, M. ; Scaglianti, M. ; Manfredini, S. ; Radice, M. and Bruni, R., (2005), Comparative evaluation of 11 essential oils of different origin as functional antioxidants, antiradicals and antimicrobials in foods, Food Chemistry, 91:621- 632. 15- Demain, A.L., (2010), History of industrial biotechnology, Industrial Biotechnology: Sustainable Growth and Economic Success (Soetaert ,W. and Vandamme , E. J., eds), PP. 17–77, Wiley-VCH Verlag Gmb H and Co. K Ga A, Weinheim, Germany. ـ ل)، عزل وتشخيص بعض الخمائر ودراسة قدرة بعض انواع جنس ا2015مالعبيدة، بادية عبدالرزاق جمال، ( -16 Rhodotorula كاروتين ودراسة بعض انواعها من الناحية الوراثية والجزيئية، اطروحة دكتوراه، كلية -على انتاج البيتا التربية للعلوم الصرفة، جامعة الموصل، العراق. 17- Gao , H. ; Liu , M. ; Zhuo , Y. ; Zhou , X. ; Liu , J. ; Chen , D. ; Zhang , W. ; Gou , Z. ; Shang , P. and Zhang , L., (2010), Assessing the potential of an induced – mutation strategy for avermectin overproducers, Appl. Environ. Microbiol., 76(13): 4583-4586. 18- Li, C. ; Zhenming, C. ; Jing, L. and Xianghong, W., (2007), Enhanced carotenoid production by a mutant of the marine yeast Rhodotorula sp. hidai, Journal of Ocean University of China, 6(1): 66-71. 19- Harborne, J.B., (1984), “Phytochemical Methods” A guide to modern techniques of Plant analysis, 2 nd edition London, Chapman and Hall. 20- Sage, E., (1993), Distribution and repair of photolesions in DNA: genetic consequences and the role of sequence context, Photochem. Photobiol., 57(1): 163-174. يات اساس –الجزء االول –)، المايكروبايولوجي الصناعي 1987ساجدي، عادل جورج وعلي، عالء يحيى محمد، ( -21 التخمرات الصناعية، مطبعة جامعة البصرة، البصرة، العراق. 22- Mohsen, S. ; Bazaraa, W.A. ; Shams El-Din, M.H.A. and Shedeed, N.A., (2010), Carotenoids: extraction, fractionation, identification from some food processing wastes and utilization as natural colorant in spaghetti, J. Saudi. Soc. For Food and Nutrition., 5(2); 13-26. )، استخدام النواتج الطبيعية والصفات البايولوجية في تصنيف بعض انواع 2010المنديل، فتحي عبدهللا منديل صالح، ( -23 دكتوراه، كلية العلوم، جامعة الموصل، النامية في نهر دجلة ضمن مدينة الموصل، اطروحة Potamogetonالجنس العراق. 24- Sherma, J. and Fried, B., (1996), "Handbook of Thin-layer Chromatography Chromatographic", Second Edition, by Marcel Dekker, Inc. 25- Hadi, R. S. ; Fabrice, B. and Ivan, M., ( 2006), UV-HPLC/APCI-MS method for separation and identification of the carotenoids produced by Sporobolomyces ruberrimus H 110, Iran. J. Chem. Eng., 25(2): 1-10. 26- Yehia, H.M. ; Al-Olayan, E.M. ; Elkhadragy, M.F. ; Khalaf-Allah, A. E.M. and El-Shimi, N.M., (2013), Improvement of carotenoid pigments produced by Rhodotorula glutinis, Life Science Journal, 10(4): 386-400. 27- Bhosale, P. B. and Gadre, R. V., (2001), Production of β-carotene by mutant of Rhodotorula glutinis, Appl. Microbiol. Biotechnol., 55: 423-427. 28- Nasrabadi, M.R.N. and Razavi, S. H., (2011), Optimization of β-caroten production by a mutant of the lacto positive yeast Rhodotorula acheniorum from whey ultrafiltrate, Food Sci. Biotechnol., 20(2): 445-454. 29- Hwan an, G. ; Schuman, D. B. and Johnson, A., (1989), Isolation of Phaffa rhodozyma mutants with increased Astaxanthin content, Applied and Environmental Microbiology, 55(1): 116-124. علوم الحياة | 326 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 30- Winston, F., (2008), EMS and UV mutagnesis in yeast, Current Protocols in Molecular Biology, 28:13.3B. 1-B.3B.5. © 2008 by John Wiley and Sons, Inc. 31- Abd El-Razek, A. M., (2004), Isolation, classification and mutagenesis of yeast carotenoids and optimizing factors affecting its production, Ph. D. Thesis, Faculty of Agriculture, Alexandria University, Egypt. ) : تأثير العامل الفيزيائي (االشعة فوق البنفسجية) على حيوية عزالت الخمائر قيد الدراسة1جدول ( العزالت فترة التعرض ألشعة UVـ لا ( دقيقة ) المعدل عدد المستعمرات / طبق االفراد الناجية % نسبة القتل % R. mucilaginosa BA58 26 26 26 27 24 27 المقارنة 2 27 23 26 24 25 25 96.15 3.84 5 23 21 20 22 23 21.8 83.84 16.15 10 14 17 16 15 15 15.4 59.23 40.77 15 8 10 9 9 8 8.8 33.84 66.15 20 4 7 8 5 6 6 23.07 76.92 R. mucilaginosa BA75 24 24 25 22 23 26 المقارنة 2 21 20 24 23 22 22 91.66 8.33 5 18 19 19 18 17 18.2 75.83 24.16 10 15 16 17 14 15 15.4 64.16 35.83 15 9 12 10 10 11 10.4 43.33 56.66 20 6 4 5 5 7 5.4 22.5 77.5 R. mucilaginosa BA61 25.2 26 27 24 25 24 المقارنة 2 25 22 24 21 23 23 91.26 8.73 5 19 22 19 20 20 20 79.36 20.63 10 15 19 16 18 17 17 67.61 32.54 15 11 14 10 13 12 12 47.61 52.38 20 7 3 6 4 5 5 19.84 80.15 R. glutinis BA83 38.4 40 39 38 37 38 المقارنة 2 32 33 33 34 35 33.4 86.97 13.02 5 29 30 28 29 30 29.2 76.04 23.95 10 21 23 23 22 24 22.6 58.85 41.14 15 17 18 20 17 19 18.2 47.39 52.68 20 14 15 13 14 15 14.2 36.97 63.02 R. minuta BA78 14 14 15 16 13 12 المقارنة 2 9 8 7 8 10 8.4 60 40 5 5 7 6 6 7 6.2 44.28 95.71 10 4 0 5 3 0 3 21.42 78.57 15 3 4 0 1 2 2 14.28 85.71 20 0 0 0 0 0 0 0 100 R. graminis BA1 29 29 28 31 27 30 المقارنة 2 28 29 26 25 27 27 93.10 6.89 5 25 23 22 24 21 23 79.31 20.69 10 18 19 20 19 21 19.4 66.89 33.10 15 8 12 12 13 10 11 37.93 62.06 20 6 8 5 9 7 7 24.13 75.86 علوم الحياة | 327 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 دول ( ائي 2ج ر الكيمي ل المطف أثير العام M (N-methyl-Ń-nitro-Ń-nitrosoguanidine (NNG) : ت على حيوية الخمائر قيد الدراسة ملغم/مل 0.2 بتركيز المعدل عدد المستعمرات / طبق العزالت االفراد الناجية% نسبة القتل % R. mucilaginosa BA58 23.4 23 23 24 25 22المقارنة 42.73 57.26 10 10 9 9 12 10المعاملة R. mucilaginosa BA75 24.8 23 25 26 26 24المقارنة 51.61 48.38 12.8 14 11 13 12 14المعاملة R. mucilaginosa BA61 27.2 28 27 28 27 26المقارنة 53.67 46.32 14.6 16 15 13 14 15المعاملة R. glutinis BA83 32.4 32 34 31 33 32المقارنة 38.27 61.72 12.4 14 12 13 11 12المعاملة R. minuta BA78 17.6 18 17 19 16 18المقارنة 34.09 65.91 6 6 4 8 5 7المعاملة R. graminis BA1 31 30 31 32 30 32المقارنة 63.87 36.13 19.8 21 18 21 20 19المعاملة N-methyl-Ń-nitro-Ń-nitrosoguanidine (MNNG)) : تأثير العامل المطفر الكيميائي 3جدول ( االشعة فوق البنفسجية) على حيوية الخمائر قيد الدراسة. (ملغم/مل والعامل المطفر الفيزيائي 0.2 بتركيز العزالت فترة التعرض ـ لألشعة ا UV ( دقيقة ) المعدل عدد المستعمرات / طبق االفراد الناجية% نسبة القتل % R. mucilaginosa BA58 24.6 25 26 23 24 25 المقارنة 2 20 21 19 22 21 20.6 75.73 24.26 5 18 15 17 14 16 16 59.70 40.29 10 12 11 11 12 10 11.2 42.74 57.25 15 8 4 5 7 6 6 24.39 75.61 20 1 2 5 4 3 3 12.19 87.80 R. mucilaginosa BA75 27.2 26 27 29 28 26 المقارنة 2 16 14 15 17 15 15.4 62.60 37.39 5 13 14 10 11 12 12 48.78 51.22 10 11 8 9 12 10 10 36.76 63.23 15 6 6 5 7 7 6.2 22.79 77.20 20 0 3 2 3 2 2 7.63 92.36 R. mucilaginosa BA61 26.2 27 25 28 25 26 المقارنة 2 18 20 19 21 17 19 70.89 29.10 5 12 13 13 15 14 13.4 49.26 50.73 10 11 9 12 9 10 10.2 41.46 58.53 15 5 8 5 6 6 6 22.90 77.1 20 1 0 3 4 3 2.2 8.08 91.91 R. glutinis BA83 35.2 35 37 33 35 36 المقارنة 2 18 15 16 15 17 16.2 46.02 53.97 5 13 14 13 15 14 13.8 39.20 60.79 10 4 3 4 5 6 4.4 12.5 87.5 15 0 0 0 0 1 0.2 0.56 99.43 20 0 0 0 0 0 0 0 100 R. minuta BA78 16.4 16 18 17 16 15 المقارنة علوم الحياة | 328 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 العزالت فترة التعرض ـ لألشعة ا UV ( دقيقة ) المعدل عدد المستعمرات / طبق االفراد الناجية% نسبة القتل % 2 3 4 3 2 5 3.4 20.73 79.26 5 1 2 3 2 3 2.2 13.41 86.58 10 0 2 1 1 0 1 6.09 93.90 15 0 0 0 0 0 0 0 100 20 0 0 0 0 0 0 0 100 R. graminis BA1 26.8 26 25 28 27 28 المقارنة 2 18 22 19 21 20 20 76.33 23.66 5 18 19 17 16 17 17.4 66.41 33.58 10 15 13 14 15 17 14.8 55.22 44.77 15 9 7 10 6 8 8 29.85 70.15 20 5 4 4 3 3 3.8 14.17 85.82 كاروتين المنتجة من عزالت الخمائر المطفرة والغير المطفرة. -) : كمية البيتا4جدول ( العزالت العزالت المطفرة العزالت البرية زمن األحتباس (دقيقة) التركيز غم/ لتر زمن األحتباس (دقيقة) التركيزغم/ لتر R. mucilaginosa BA58 3.054 8.91 3.233 9.33 R. mucilaginosa BA75 3.217 8.47 3.050 9.20 R. mucilaginosa BA61 3.158 10.25 3.244 11.45 R. glutinis BA83 3.161 7.65 3.125 8.45 R. minuta BA78 3.028 5.39 3.045 6.56 R. graminis BA1 3.186 7.36 3.192 8.28 3.045 المادة القياسية كاروتين القياسية-صبغة البيتا :)1شكل ( علوم الحياة | 329 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 R. mucilaginosa BA58 . قبل التطفير العزلة1 :)2شكل ( R. mucilaginosa BA58 . بعد التطفير العزلة2 علوم الحياة | 330 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 R. mucilaginosa BA75 . قبل التطفير العزلة1 :)3شكل ( R. mucilaginosa BA75 . بعد التطفير العزلة2 علوم الحياة | 331 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 R. mucilaginosa BA61 . قبل التطفير العزلة 1: )4شكل ( R. mucilaginosa BA61 . بعد التطفير العزلة2 علوم الحياة | 332 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 R.glutinis BA83 . قبل التطفير العزلة 1: )5شكل ( R.glutinis BA83 العزلة. بعد التطفير 2 علوم الحياة | 333 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 R. minuta BA78 . قبل التطفير العزلة1 :)6شكل ( R. minuta BA78 . بعد التطفير العزلة2 علوم الحياة | 334 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 R. graminis BA1 . قبل التطفير العزلة1 :)7شكل ( R. graminis BA1 . بعد التطفير العزلة2 علوم الحياة | 335 2016) عام 1العدد ( 29مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol. 29 (1) 2016 Extraction and Estimation of β-carotene Pigment from Some Species of The Genus Rhodotorula and Study The Ability to Increas Their Production By Mutagenesis Badia A. J. Mula Oboida Rafiah Q. J. Al-Zubaidi Raad H. S.Al-Haj Alawi Dept. of Biology / College of Education for Pure Science / University of Mosul Received in :3June2015 Accepted in 15November 2015 Abstract Beta-carotene pigment was extracted from 6 strains collected from different sources related to some species of the genus Rhodotorula sp. The maximum productivity was in the strain Rhodotorula mucilaginosa BA61 with amount 10.25 gm/l. The minimum productivity was from the strain R. minuta BA78 with amount 5.39 gm/l. The effects of the chemical mutagen (MNNG) and the physical mutagen (UVC) on the viability of the strains was studied. The results revealed that the chemical mutagen (MNNG) with the concentration 0.2 mg/ml has the clear effect on the viability of the strains , which killing percentage reached to 65.91% in the strain R. minuta BA78. Results of the study of mutagenesis with UVC showed that increase in killing percentage for all the studied strains with the increase of radiation period. The maximum effect was with the strain R. minuta BA78, the killing percentage reach to 100% with the radiation period 20 minute. The companying effects of chemical with the concentration 0.2 mg/ml and physical mutagen was studied. The result showed increase in killing percentage for the studied strains which reach to 100% with the radiation period 15 and 20 minute for the strain R. minuta BA78. The maximum effect on Beta- carotene production was on the strain R. mucilaginosa BA61, the productivity reach to maximum with amount 11. 45gm/l. Rhodotorula ،Mutagenesis ،β-Carotene ،Extraction Keywords: