4. Discussion
Bio-pigments are a special group of natural pigment, which include coloring agents produced by microorganisms, especially by Monascus spp. However, composition of pigments varies significantly depending on the types of nutrients available, such as nitrogen sources as well as the specific strains used [14]. The working strain of M. purpureus could produce a range of pigments (yellow, orange, and red) and dominated by red under suitable
conditions (pH 6.0 and temperature 30 ◦C). The red pigment with relatively high maximum absorption, along with orange-yellow pigments of lowermaximumabsorption spectra was observed [17]. The present study indicates the influence of pH for quality of pigment production. In higher pH, consolidation of red pigment production was observed. Quality of pigment production by Monascus spp. was found to be reversible in acidic and towards alkaline pH [18]. It appeared that the product reacts with ammoniumion or free amino groups to transform to red amine derivatives towards neutrality and beyond [19]. In the present study the growth of cells and pigment production were found to be influenced by temperature. Earlier also it was reported that temperature plays a pivotal role in cell metabolism, thus influencing pigment production [4]. In this study, the experiment was carried out within the range of 25–40 ◦C to minimize the scope of transformation of pigments at higher temperature as reported earlier [17]. It was found in this study that glucose at 18 g/L was optimum for red pigment production. Lowering of the pigment production was observed above this concentration, perhaps due to
respire-fermentative metabolism. This finding was in contrary to the positive relationship of pigment to carbon [14].
Pigment production could notably vary with nitrogen supplementation in Monascus [20]. The production of red pigment
dominated when medium was supplemented with monosodium glutamate (MSG). The pigment production recorded maximum (72 U/g dry cell mass) by supplementing 0.3% MSG which conforms the finding of Miyake et al. [14]. They recorded enhanced yellow pigment production with addition of 0.5% MSG whereas another report [12] suggested ammonium and peptones superior for growth and pigment concentration. The pigment produced in fermentation broth was extracellular. Various solvent systems were used for extraction and purification of the pigment. UV–vis spectral analysis of the red pigment showed maximum absorbance at 500 nm, which conforms the finding of similar absorbance of ethanol extracted red pigment of Monascus spp. [21]. The chemistry of Monascus pigments suggests that the orange pigments monascorubrin and rubropunctatin form the red pigments, as the yellow pigments are unable to react with NH groups to produce corresponding amines [22]. Red pigments from Monascus spp., monascorubarmine (m/z 381) and rubropunctamine (m/z 353) have already been reported [14,21]. The IR spectrum of the present isolated compound indicates the presence of N–H stretching of secondary amide, C–H stretching of CH3 group and confirms the presence of carbonyl group. 1H NMR spectrum of the pigment also suggests the signal of NH at ı 2.0. Lactone ring was confirmed for the pigment by the presence of the signal corresponding to the carbonyl group by 13C NMR at 197.9 ppm. Several
authors have described the presence of pigments, different from the classical red pigment in culture of Monascus. New red pigment, R3 was reported by Campoy et al. [3]. Recently, Loret and Morel [9] also reported two new metabolites designated as Monarubin and Rubropunctin from Monascus with m/z 331 and 359, respectively.
The optimized yield of this new pigment was 68mg from 2.4 g solvent-extracted sample. This yield of pigment is comparable to earlier reported pigment [9]. Loret and Morel [9] isolated and purified 12mg of monarubrin and 8mg of rubropunctin from 10 g of lyophilized crude pigment whereas Hajjaj et al. [15] reported
yields of two new pigments, i.e. 20mg GTR and 35mg GTM from 1 g of lyophilized extract. N-Glutarylmonascorubramine and Nglutarylrubropunctamine have been reported by NMR study in M. purpureus and M. ruber [23]. Zheng et al. [7] also reported two new pigments from Monascus spp. The antibacterial screening of isolated red fraction was conducted
as a presumptive source of antimicrobial secondary metabolites. It was also carried out to judge the therapeutic
potentiality against selected Gram-positive and Gram-negative test bacteria. In compliance with the study of therapeutic properties, the purified red compound showed antibacterial activity against Gram-positive bacillus. Monascus pigments having antibacterial, antimalarial, antitubercular, antifungal, anti-tumor, and immunosuppressive
activities have also been observed [24,25]. From the results of the present study it can be concluded that, an interesting new red pigment could be isolated and purified from a selected fungus in submerged fermentation. If standardized, production through large-scale fermentation of the new pigment may be economical for industrial level application. However, further studies are required for complete characterization of the new pigment particularly assessment of its potential in therapeutic uses.
4. อภิปราย
Bio-เม็ดสีเป็นกลุ่มพิเศษของเม็ดสีธรรมชาติซึ่งรวมถึงสารแต่งสีที่ผลิตโดยเชื้อจุลินทรีย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเอสพีพี Monascus แต่องค์ประกอบของเม็ดสีที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญขึ้นอยู่กับชนิดของสารอาหารที่มีอยู่เช่นแหล่งไนโตรเจนเช่นเดียวกับสายพันธุ์เฉพาะที่ใช้ [14] ความเครียดในการทำงานของเอ็ม purpureus สามารถผลิตช่วงของเม็ดสี (ที่สีเหลืองสีส้มและสีแดง)
และที่โดดเด่นด้วยสีแดงเหมาะภายใต้เงื่อนไข(pH 6.0 และอุณหภูมิ 30 ◦C) เม็ดสีสีแดงที่มีการดูดซึมสูงสุดที่ค่อนข้างสูงพร้อมกับเม็ดสีสีส้มสีเหลืองของสเปกตรัม lowermaximumabsorption พบว่า [17] การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นอิทธิพลของค่า pH ในด้านคุณภาพของการผลิตเม็ดสี ในค่า pH ที่สูงขึ้นรวมของการผลิตเม็ดสีแดงเป็นที่สังเกต คุณภาพของการผลิตเม็ดสีโดย Monascus spp พบว่าจะพลิกกลับเป็นกรดและด่างที่มีต่อค่า pH [18] มันดูเหมือนว่าผลิตภัณฑ์ที่ตอบสนองกับกลุ่มอะมิโน ammoniumion หรือฟรีที่จะเปลี่ยนสัญญาซื้อขายล่วงหน้า amine สีแดงที่มีต่อความเป็นกลางและเกิน [19] ในการศึกษาในปัจจุบันเจริญเติบโตของเซลล์และการผลิตเม็ดสีที่พบว่าได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิ ก่อนหน้านี้ยังมีรายงานว่าอุณหภูมิมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญของเซลล์จึงมีอิทธิพลต่อการผลิตเม็ดสี [4] ในการศึกษานี้ทดลองได้ดำเนินการอยู่ในช่วงของ 25-40 ◦Cเพื่อลดขอบเขตของการเปลี่ยนแปลงของเม็ดสีที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นในขณะที่รายงานก่อนหน้านี้ [17] มันถูกพบในการศึกษาครั้งนี้ว่ากลูโคส 18 กรัม / ลิตรเป็นที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเม็ดสีแดง ลดการผลิตเม็ดสีของที่ถูกตั้งข้อสังเกตดังกล่าวข้างต้นมีความเข้มข้นนี้อาจจะเป็นเพราะการเผาผลาญหายใจ-หมัก
การค้นพบนี้อยู่ในตรงกันข้ามกับความสัมพันธ์เชิงบวกของเม็ดสีคาร์บอน [14].
การผลิตเม็ดสีอาจแตกต่างกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการเสริมไนโตรเจนใน Monascus [20] การผลิตเม็ดสีสีแดงโดดเด่นเมื่อกลางได้รับการเสริมด้วยผงชูรส (MSG)
การผลิตเม็ดสีสูงสุดที่บันทึกไว้ (72 U / g มวลเซลล์แห้ง) โดยการเสริม 0.3% ผงชูรสซึ่งสอดรับการค้นพบของ Miyake et al, [14] พวกเขาบันทึกการผลิตเม็ดสีเหลืองเพิ่มขึ้นด้วยนอกเหนือจากผงชูรส 0.5% ในขณะที่รายงานอีก [12] แนะนำแอมโมเนียม peptones ที่เหนือกว่าสำหรับการเจริญเติบโตและความเข้มข้นของเม็ดสี เม็ดสีที่ผลิตในน้ำหมักเป็นสาร ระบบตัวทำละลายต่างๆถูกนำมาใช้ในการสกัดและการทำให้บริสุทธิ์ของเม็ดสี UV-Vis วิเคราะห์สเปกตรัมของสีแดงแสดงให้เห็นว่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ 500 นาโนเมตรซึ่งสอดรับการค้นพบของการดูดกลืนแสงที่คล้ายกันของเอทานอลที่สกัดสีแดง Monascus spp [21] เคมีของเม็ดสี Monascus แสดงให้เห็นว่าเม็ดสีส้มและ monascorubrin rubropunctatin รูปแบบเม็ดสีแดงเป็นสีเหลืองไม่สามารถที่จะตอบสนองกับกลุ่ม NH เอมีนในการผลิตที่สอดคล้องกัน [22] เม็ดสีแดงจากเอสพีพี Monascus. monascorubarmine (m / z 381) และ rubropunctamine (m / z 353) ได้รับรายงานแล้ว [14,21] IR สเปกตรัมของสารประกอบที่แยกได้ในปัจจุบันบ่งชี้ว่าการปรากฏตัวของ N-H ยืดของเอไมด์รอง C-H ยืดของกลุ่ม CH3 และยืนยันการปรากฏตัวของกลุ่มคาร์บอนิล สเปกตรัม 1H NMR ของเม็ดสียังแสดงให้เห็นสัญญาณของ NH ที่ı 2.0 แหวน lactone ได้รับการยืนยันสำหรับเม็ดสีโดยการปรากฏตัวของสัญญาณที่สอดคล้องกับกลุ่มคาร์บอนิลโดย 13C NMR ที่ 197.9 ppm หลายผู้เขียนได้อธิบายการปรากฏตัวของเม็ดสีที่แตกต่างจากสีแดงคลาสสิกในวัฒนธรรมของ Monascus
สีแดงใหม่, R3 ถูกรายงานโดย Campoy et al, [3] เมื่อเร็ว ๆ นี้และ Loret Morel [9] ยังมีรายงานสองสารใหม่ที่กำหนดให้เป็น Monarubin และ Rubropunctin จาก Monascus กับม. / z 331 และ 359 ตามลำดับ.
อัตราผลตอบแทนที่ดีที่สุดของเม็ดสีใหม่นี้เป็น 68mg จาก 2.4 กรัมตัวอย่างตัวทำละลายสกัด อัตราผลตอบแทนของเม็ดสีนี้เทียบได้กับเม็ดสีที่รายงานก่อนหน้านี้ [9] Loret และ Morel [9] 12mg โดดเดี่ยวและบริสุทธิ์ของ monarubrin และ 8mg ของ rubropunctin จาก 10 กรัมของเม็ดสีในขณะที่น้ำมันดิบแห้ง Hajjaj et al, [15]
รายงานอัตราผลตอบแทนของทั้งสองเม็ดสีใหม่คือGTR 20mg และ 35mg GTM จาก 1 กรัมของสารสกัดแห้ง N-Glutarylmonascorubramine Nglutarylrubropunctamine และได้รับรายงานจากการศึกษาใน NMR M. purpureus และเอ็ม ruber [23] เจิ้งเหอ et al, [7] ยังมีรายงานสองเม็ดสีใหม่จากเอสพีพี Monascus การคัดกรองแบคทีเรียส่วนของสีแดงที่แยกได้ดำเนินการเป็นแหล่งสันนิษฐานของสารต้านจุลชีพรอง
มันก็ยังดำเนินการที่จะตัดสินการรักษาศักยภาพกับการทดสอบที่เลือกแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ
ในการปฏิบัติตามการศึกษาของคุณสมบัติการรักษาที่สารบริสุทธิ์สีแดงแสดงให้เห็นฤทธิ์ต้านแบคทีเรียบาซิลลัสกับแกรมบวก เม็ดสี Monascus มีต้านเชื้อแบคทีเรียต้านมาลาเรีย, antitubercular
เชื้อราป้องกันมะเร็งและภูมิคุ้มกันกิจกรรมยังได้รับการปฏิบัติ[24,25] จากผลการศึกษาในปัจจุบันที่จะสามารถสรุปได้ว่าเป็นสีแดงใหม่ที่น่าสนใจที่อาจจะแยกและบริสุทธิ์จากเชื้อราเลือกในการหมักจมอยู่ใต้น้ำ ถ้ามาตรฐานการผลิตที่ผ่านการหมักขนาดใหญ่ของเม็ดสีใหม่อาจจะประหยัดสำหรับการประยุกต์ใช้ในระดับอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตามการศึกษาต่อไปจะต้องสำหรับตัวละครที่สมบูรณ์ของเม็ดสีใหม่โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประเมินศักยภาพในการใช้ในการรักษา
การแปล กรุณารอสักครู่..
