EFFECT OF LASER IRRADIATION ON
BIOSYNTHESIS OF ANTIBIOTICS *

SALAMA, S.M.⁽¹⁾, EL-KABBANY, H.M.⁽²⁾ and MAHMOUD, S.M.⁽¹⁾

(1) Botany Dept., Faculty of Science, Banha University, Banha
and (2) National Centre for Radiation Research and Technology,
Atomic Energy Authority, Cairo, Egypt.

Key words: Laser irradiation, Antibiotics.

تأثير أشعة الليزر على تخليق المضادات الحيوية

سهام محمد سلامة و حسين محمد القبانى و شيماء محمد محمود

خلاصـة

تشتمل هذه الدراسة على تأثير أشعة الليزر على بعض عزلات من الأكتينوميسيتات التى تخلق المضادات الحيوية. تم اختيار سبع من أقوى العزلات التى تفرز مضادات حيوية لها نشاط ضد البكتيريا موجبة الجرام وسالبة الجرام والفطريات، هذه الأكتينوميسيتات هى ستربتوميسس جريزولوتيس (YM23)، ستربتوميسس ايرانتيوجريسيس (S15)، ستربتوميسس نوجالاتور (H12)، جلايكوميسس هاربيننسس (KA16)، اميكولاتوبسس ميديترينى (B40)، ستربتوسبورنجيم كوريجيتم (B67)، ستربتوالوتيكس هندستامس (B74). أجريت إختبارات ابتدائية على 7 أنواع من الأكتينوميسيتات بواسطة أشعة الليزر لتحديد الزمن اللازم للتعريض وسجل أعلى معدل للطفرات (100%) بعد التعرض بمقدار 40.76 جول/سم2 من الكائنين ستربتوميسس جريزولوتيس (YM23) و ستربتوالوتيكس هندستامس (B74). أما الكائنات ستربتوميسس ايرانتيوجريسيس (S15)، اميكولاتوبسس ميديترينى (B40) و ستربتوسبورنجيم كوريجيتم (B67) فقد تأثرت بشدة بأشعة الليزر عند 20.38 جول/سم2 حيث سجلت عدم وجود أى مستعمرة لهذه الكائنات.

تم اختيار سبع طرز جينية ممثلة لكل كائن أصلى وكانت هذه الطرز مختلفة عن بعضها ومختلفة عن الأصل. أجرى اختبار ثبات الطفرة الوراثية وذلك بإعادة زراعة الطفرات عدة مرات متتابعة على نفس الوسط الغذائى كما تم اختبار تفاعل البلمرة المتسلسل العشوائى بعد تعريض الكائنات لأشعة الليزر الذى أظهر أن الكائنات تتجمع فى ست مجموعات وكانت أعلى المجموعات تشابهاً هى ستربتوالوتيكس هندستامس (B74) الجينى و ستربتوميسس جريزولوتيس (YM23) الجينى، أما المجموعات الأخرى فكان ترتيبها كالتالى من حيث درجة التشابه: المجموعة الثانية كانت اميكولاتوبسس ميديترينى (B40) الجينى فقط، المجموعة الثالثة ستربتوميسس ايرانتيوجريسيس (S15) الجينى فقط ، المجموعة الرابعة جلايكوميسس هاربيننسس (KA16) الجينى فقط، المجموعة الخامسة ستربتوميسس نوجالاتور (H12) الجينى فقط و المجموعة السادسة ستربتوسبورنجيم كوريجيتم (B67) الجينى فقط بنسب تشابه 0.21 و 0.33 و 0.51 و 0.52 و 0.14 ، على التوالى.

ولدراسة تركيب وخواص المركب المتنوع النشاط الذى تم الحصول عليه من الكائن ستربتوميسس نوجالاتور (H12) الجينى فتم زراعته على أنسب منبت غذائى وتحت أفضل الظروف البيئية والمزرعية و بعد دراسة الأطياف الضوئية لهذا المركب بواسطة الأشعة الفوق بنفسجية  والأشعة تحت الحمراء وعمل تحليل طيف الرنين النووى المغناطيسى وطيف الكتلة وجد أنه يحتوى على سيسكواتيربين  (C₁₃H₂₆O) وزينجباريبن  (C₂₂H₄₁NO₂) وتراديكان  (C₁₃H₂₆) وأكوامين  (C₂₆H₂₄N₂O₂).

ABSTRACT

An investigation concerning the effect of He:Ne laser irradiation on some isolated actinomycetes was carried out. Seven isolated actinomycetes were considered as most potent producing broad spectrum antibiotics. The strains have been identified on the basis of taxonomic studies as Streptomyces nogalator (H12), Streptomyces griseoluteus (YM23), Amycolatopsis mediterranei (B40), Glycomyces harbinensis (KA16), Streptosporangium corrugatum (B67), Streptoalloteichus hindustamus (B74) and Streptomyces aurantiogriseus (S15). Seven genotypes were chosen after He:Ne laser irradiation as representative for each isolated strain. The active metabolite from most potent genotype of Streptomyces nogalator (H12) was extracted by ethyl acetate then concentrated under vacuo and the crude fraction was purified using thin layer and column chromatography. Ultra violet maximum absorption peak was recorded at 231.5 and 206 nm. The IR and NMR were consulted to confirm the chemical characteristics of the antibiotic. The biological activity and toxicity were also investigated.