زیست فناوری میکروبی
سال:1389 | دوره:2 | شماره:7 |تعداد مقالات:8

زمینه و هدف: نفت سنگین دارای ویسکوزیته بالا و حاوی مقادیر زیادی از آسفالتین ها، رزین ها، نیتروژن، گوگرد، ترکیبات آروماتیک و فلزات مختلف است. روش های مورد استفاده برای بهبود خواص نفت سنگین شامل روش های شیمیایی، حرارتی و مکانیکی می باشند که دارای هزینه های بالا و انتخاب پذیری پائین هستند. روش زیستی عمل آوری نفت سنگین به لحاظ اقتصادی و انتخاب پذیری بر دیگر روش ها مزیت دارد و حتی می توان روش زیستی را به عنوان یک روش مکمل برای روش های پیشین مورد استفاده قرار داد. هدف از این مطالعه جداسازی میکروارگانیسم های با قابلیت حذف مواد هیدروکربنی از واحد تصفیه پساب پالایشگاه تهران و سازگار نمودن آنها با محیط کشت حاوی آسفالتین به عنوان تنها منبع کربن می باشد.روش بررسی: در این مقاله میکروارگانیسم های مناسب جهت عمل آوری نفت سنگین جداسازی، خالص سازی و شناسایی شدند. بدین منظور خاک آلوده به مواد نفتی از حوضچه تصفیه پساب پالایشگاه تهران به عنوان منبع جداسازی میکروارگانیسم های دارای قابلیت استفاده از مواد هیدروکربنی مورد استفاده قرار گرفت. پس از تطبیق میکروارگانیسم های فعال با آسفالتین، این میکروارگانیسم ها به روش رقیق سازی و کشت خطی جداسازی و خالص سازی شدند.یافته ها: گونه های خالص سازی شده سپس به وسیله آنالیز ترادف 16s rRNA شناسایی گردیدند. با تطبیق توالی ژنوم میکروارگانیسم های یافته شده با پایگاده داده NBCI سه گونه باکتری تحت نام های Bacillus Sp.، PBCC13 Brevibacillus sp.، PBCC14 و Serratia sp. PBCC12 شناسایی شدند. این میکروارگانیسم ها را می توان جهت شکست زیستی نفت سنگین و آسفالتین و رفع مشکلات صنعت نفت مورد استفاده قرار داد.نتیجه گیری: نتایج نشان داد میکروارگانیسم های خانواده باسیلوس، بروی باسیلوس و سراشیا را می توان بصورت کشت مخلوط جهت عمل آوری نفت سنگین چه در محل و چه خارج از محل بکار برد. فرایند زیستی با استفاده از میکروارگانیسم های شناسایی شده در این تحقیق می تواند روشی نوین جهت رفع مشکلات صنعت نفت کشور باشد.

زمینه و هدف: تریکوفایتون روبروم که یک قارچ انسان دوست با انتشار وسیع و از عوامل کچلی در انسان می باشد، عامل 80% تا 93% از عفونت های درماتوفیتی مزمن یا عودکننده می با شد. پروتئین های تریکوفایتون خانواده های آنزیمی مختلفی را شامل می شوند که در بیماری زایی قارچی و آلرژی زایی دخالت دارند. از جمله آلرژن های تریکوفایتون روبروم Tri r 2 و Tri r 4 می باشند. هدف از این مطالعه بررسی آلرژی زایی تریکوفایتون روبروم و میکروسپوروم کنیس می باشد.روش بررسی: ابتدا قارچ تریکوفایتون روبروم روی محیط PDA کشت داده شد. سپس کونیدیهای آن توسط PBS استریل جمع آوری گردید. DNA آن استخراج شد و تست PCR با استفاده از پرایمرهای اختصاصی Tri r 4 صورت گرفت. جهت بررسی آلرژی زایی قارچ های تریکوفایتون روبروم و میکروسپوروم کنیس، از خوکچه هندی استفاده شد و تست های تزریق زیرجلدی آنتی ژن درماتوفیتی و بررسی های ماکروسکوپی آن صورت گرفت. به منظور تایید آلرژن بودن قارچ ها IgE به روش الایزا اندازه گیری و در CBC خون خوکچه هندی درصد سلول های خونی و بویژه ائوزینوفیل ارزیابی گردید.یافته ها: کونیدیها به وسیله تست PCR ویژه  Tri r 4تایید شد. نتیجه بررسی آلرژی زایی نشان داد، در خوکچه ای که تریکوفایتون روبروم وارد شده IgE، همچنین ائوزینوفیل و نوتروفیل بیشتری تولید شده است و تفاوت معنی داری با شاهد دارد، در حالیکه در خوکچه ای که میکروسپوروم کنیس وارد شده تفاوت معنی داری با شاهد دیده نشد.نتیجه گیری: این تحقیق بیانگر تاثیرات مثبت آلرژن ها در افزایش تیتر IgE، ائوزینوفیل و نوتروفیل می باشد.

زمینه و هدف: پروتئین HBsu عضو خانواده پروتئین های شبه هیستونی HU در باکتری Bacillus subtilis می باشد. این پروتئین نقش مهمی در ساختمان و عملکرد نوکلئوئید باکتریایی ایفا می کند. با توجه به اهمیت این گروه از پروتئین ها و شباهت اعضای خانواده HU، در این تحقیق HBsu بیان شده خالص به عنوان ایمونوژن به خرگوش تزریق شد. هدف از این مطالعه بررسی خاصیت ایمونوژنی HBsu و تولید آنتی سرم پلی کلونال می باشد تا در تحقیقات بعدی برای شناسایی سایر اعضای خانواده HU در باکتری های دیگر استفاده شود.روش بررسی: پروتئین HBsu بیان شده از ژن hbs باکتریBacillus subtilis ATCC 6633 که قبلا تهیه شده بود با یک برنامه ریزی بیست روزه به دو سر خرگوش نر تزریق و به منظور تائید تهیه آنتی سرم، از ایمونوبلات استفاده شد.یافته ها: پس از بیست روز، آنتی سرم علیه پروتئین HBsu تهیه شد و نهایتا حضور آنتی سرم به وسیله ایمونوبلات تائید گردید. همچنین برای تائید کارایی آنتی سرم تهیه شده در شناسایی پروتئین های شبه HBsu از پروتئین شبه هیستونی استخراجی از Halobacillus karajensis استفاده شد که جواب مثبت بود.نتیجه گیری: روش مورد استفاده روشی سریع و با کارآیی بالا برای تولید آنتی سرم علیه پروتئین HBsu می باشد. شباهت Halobacillus karajensis HU با پروتئین HBsu از باکتری Bacillus subtilis به اندازه ای است که آنتی سرم ضد HBsu می تواند این پروتئین HU را نیز شناسایی کند.

زمینه و هدف: امروزه آلودگی فلزات سنگین یکی از مشکلات جدی محیطی می باشد. در این تحقیق از جسم زنده، بیومس مرده و پلی مرهای خارج سلولی ازتوباکتر و ریزوبیوم به منظور جذب فلزات سنگین سرب و روی استفاده شد.روش بررسی: ابتدا باکتری های مورد نظر جداسازی شده، بیومس زنده و مرده آنها تهیه گشت. سپس پلی مرهای خارج سلولی تولید شده بوسیله این باکتری ها استخراج گردید. در ادامه میزان جذب فلزات سنگین سرب و روی بوسیله این اجزا با استفاده از روش اسپکتروفتومتری جذب اتمی مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: با توجه به منحنی رشد باکتری ها، پلی مر خارج سلولی در ازتوباکتر در فاز لگاریتمی رشد و در ریزوبیوم در فاز سکون به میزان بیشتری تولید می گردد. در ازتوباکتر 91% Zn+2 و %100 Pb+2 ولی در ریزوبیوم %82 Zn+2 و %90 Pb+2 بوسیله این اگزو پلی مر جذب می گردد. جسم سلولی زنده ریزوبیوم و ازتوباکتر به ترتیب %33.1 و %46 Zn+2 را جذب نمودند ولی در جذب Pb+2 بین جسم زنده دو باکتری اختلاف معنی داری مشاهده نشد. در جذب Zn+2 بین بیومس مرده ریزوبیوم و ازتوباکتر تفاوتی وجود نداشت در حالیکه جسم مرده ازتوباکتر Pb+2 را بیشتر از جسم مرده ریزوبیوم جذب نمود. اگزوپلی مر ازتوباکتر از  100 mlآب چاه، آب رودخانه و ادرار به ترتیب 4، 0.25 و 0.1 میلی گرم سرب در هر گرم پلی ساکارید جذب نمود، ولی اگزوپلی مر ریزوبیوم فقط 0.8 میلی گرم سرب را از  100 mlآب چاه جذب کرد.نتیجه گیری: اگزوپلی مرهای تولید شده بوسیله باکتری ها حسگر مناسبی برای حذف آلودگی های فلزی محیط می باشند.

زمینه و هدف: مهم ترین جنبه میکروارگانیسم های پروبیوتیک اثرات مفیدشان بر سلامتی انسان است. هدف از این بررسی، ارزیابی توانایی ضدمیکروبی سوپرناتانت (مایع رویی کشت) باکتری های اسید لاکتیک جدا شده از ماست و قرص پروبیوتیکی بر عوامل باکتریایی بیماری زا است.روش بررسی: در این مطالعه از نمونه ماست و قرص پروبیوتیکی، باکتری های اسید لاکتیک جداسازی و به کمک روش های بیوشیمیایی شناسایی شدند. خاصیت ضدمیکروبی مایع رویی کشت آنها علیه عوامل بیماری زای باکتریایی به کمک روش دیسک (Disk Diffusion Agar) و چاهک (Well Diffusion Agar) مورد بررسی قرار گرفت، به منظور کاهش خطا هر آزمون سه بار تکرار شد و قطر هاله عدم رشد اندازه گیری و توانایی ضدمیکروبی آنها با هم مقایسه شد.یافته ها: از نمونه های ماست و قرص پروبیوتیکی شش گونه باکتری اسید لاکتیک شناسایی شد. این باکتری ها توان ضدمیکروبی خوبی در مقابل هفت باکتری بیماری زا از خود نشان دادند، بیشترین اثر مهارکنندگی را لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس بر علیه باسیلوس سرئوس طی روش چاهک با میانگین قطر هاله عدم رشد 14 میلی متر از خود نشان داد. همچنین در مقایسه دو روش دیسک و چاهک، روش چاهک روشی به مراتب حساس تر از روش دیسک بود.نتیجه گیری: طی این مطالعه، متابولیت های تولیدی توسط باکتری های اسید لاکتیک، توانستند از رشد باکتری های بیماری زا جلوگیری کنند، این نشان دهنده نقش مثبت این دسته از باکتری ها در سلامت انسان است. توصیه می شود، از این دسته باکتری ها که در لبنیات به وفور وجود دارند، بیشتر استفاده شود.

زمینه و هدف: خواص ضدمیکروبی نانوذرات نقره و مس بر روی (B.cereus PTCC (1247), B.subtilis PTCC (6633 بررسی شدند. متوسط اندازه نانوذرات نقره و مس بین 10-40 nm و عموما به شکل حلقوی بودند. هیپوکلریت سدیم که در این مطالعه بررسی شد دارای خواص ضدمیکروبی بدلیل وجود کلر فعال است. هدف از انجام این مطالعه بررسی اثر باکتریسیدالی نانوذرات بود که بدلیل اندازه کوچک و سطح اثر بالایشان امروزه مورد توجه بسیار قرار گرفته اند. نانوذرات با تولید رادیکال آزاد - O2و OH سبب اکسیداسیون و تخریب غشا میکروارگانیسم ها می شوند، در حالیکه کلر موجود در هیپوکلریت سدیم پس از ترکیب با آب اسید هیپوکلروس (HOCL) را تولید می کند که سبب اکسیداسیون پروتئین های غشا سلولی می شود. از اهداف مهم دیگر مورد بررسی، معرفی ماده ضدمیکروبی موثر می باشد.روش بررسی: اثر باکتریسیدالی نانوذرات و هیپوکلریت سدیم بر پایه آزمون دیسک گذاری و چاهک گذاری و بررسی منطقه حساس و نیز کمترین غلظت بازدارندگی (MIC) و کمترین غلظت کشندگی (MBC) بر روی سلول های رویشی انجام گرفته است. اثر ضدمیکروبی نانوذرات و هیپوکلریت سدیم توسط شمارش کلنی ها در ساعات و رقت های مختلف به روش پورپلیت و کشت دولایه بررسی شدند.یافته ها: در این مطالعه دیده شد که B.subtilis بیشترین حساسیت را به هر دو نانوذره در مقایسه با B.cereus دارد. بطوریکه (MIC) آن در نانوذره نقره برابر با 7 ppm و در نانوذره مس برابر 50 ppm و در هیپوکلریت سدیم برابر700 ppm  بدست آمد. اسپورهای B.subtilis در رقت های کمتر از مواد ضدمیکروبی و در زمان صفر از بین رفتند.نتیجه گیری: مشاهده شد که اسپور و سلول رویشی B.subtilis حساسیت بیشتری نسبت به نانوذرات نقره داشتند. نتایج حاصل بیانگر موثر بودن نانوذرات نقره نسبت به سایر مواد ضدمیکروبی مورد بحث می باشد.

زمینه و هدف: حضور سیانوباکترها در آب ها مشکلات متعددی را پیش می آورد و توسعه آنها منجر به آلودگی آبها به سیانوتوکسین ها شده و سلامت انسان و آبزیان را به خطر می اندازد. گونه های متفاوت سیانوباکتری ها به عنوان تولیدکننده متابولیت های داخل سلولی و خارج سلولی با فعالیتهای زیستی مختلف مانند مهار برخی از قارچ ها و باکتری ها شناخته شدند. هدف از این مطالعه بررسی اثرات ضدمیکروبی عصاره سیانوباکترهای جدا شده بر روی باکتری های بیماریزای انسانی می باشد.روش بررسی: اثر ضدباکتریائی سویه های سیانوباکتر جدا شده از آب بعد از تهیه عصاره متانولی، در غلظت های 50 و 100 و 50 ml مورد بررسی قرار گرفت. خواص ضدباکتریائی عصاره ها به روش رقت سازی در لوله تعیین گردید و حداقل غلظت مهارکنندگی و کشندگی آنها بر روی باکتریهای بیماریزای انسانی مانند استافیلوکوکوس اورئوس، سالمونلا تایفی، باسیلوس سرئوس، اشرشیاکلی و پروتئوس ولگاریس مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: در این بررسی مشخص گردید که حداکثر غلظت ممانعت کننده سه سویه از سیانوباکترهای Oscillatoria sp1، Lyngbya sp با غلظت های  0.0125 g/mlو 0.025 g/ml به ترتیب قادر به مهار و مرگ باکتری های باسیلوس سرئوس، پروتئوس ولگاریس و سالمونلا تایفی بودند و در غلظت های  0.0125 g/mlو 0.025 g/ml عصاره های متانولی  2 Oscillatoria sp. به ترتیب قادر به مهار و مرگ سویه های سالمونلا تایفی بودند.نتیجه گیری: این بررسی نشان داد که عصاره متانولی سویه های Oscillatoria دارای بیشترین اثر بر روی باکتری های بیماری زا بوده ولی جهت کاربرد بالینی عصاره ها باید تحقیقات بیشتری در زمینه مکانیسم عمل ترکیبات موثر سیانوباکترها بر روی عوامل میکروبی انجام شود.

زمینه و هدف: بیولیچینگ فرآیندی است که در آن به کمک باکتری ها فلزاتی مانند مس، طلا و روی را از سنگ معدن های با عیار پایین استخراج می شود. باکتری های اسیدوفیل و کمولیتوتروف موجود در معادن قادرند فلزات را توسط فرآیند بیولیچینگ از سنگ معدن های سولفیدی استخراج کنند. از جمله باکتری های مهم اسیدیتیوباسیلوس فرواکسیدانس می باشد که در دمای 35-25 درجه سانتی گراد در فرآیند بیولیچینگ رشد بهینه دارد و در دمای کمتر از 20 درجه سانتی گراد رشد مطلوبی ندارد. هدف از این مطالعه سازگار کردن باکتری در دماهای پایین تر است تا بتوان فرآیند بیولیچینگ را در تمام فصول سال منجمله در فصل های سرد به کار برد.روش بررسی: باکتری At.ferrooxidans از محلول زیر هیپ معدن مس سرچشمه جداسازی و در محیط های TK و 9K در دمای 30 درجه سانتیگراد گرمخانه گذاری شد. سپس جهت سازگار نمودن باکتری در دماهای پایین به تدریج در دماهای 25، 22، 18، 15، 12 و 4 درجه سانتیگراد غنی سازی شد. همچنین میزان رشد باکتری و غلظت آهن فریک با دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری شد. غلظت مس در دماهای فوق بررسی و ارزیابی قرار گرفت. جهت تایید رشد باکتری در دمای 4 درجه سانتیگراد، پروتئین های خارج سلولی پس از شش روز با کمک روش بردفورد اندازه گیری شد. DNA باکتری استخراج و ژن ناحیه SrDNA 16 به روش PCR تکثیر و تعیین توالی شد.یافته ها: باکتری At.ferrooxidans در دماهای مورد آزمایش رشدی لگاریتمی داشته و این توانایی را دارد تا با اکسایش آهن فرو به آهن فریک، فرآیند بیولیچینگ را انجام و مس (II) را به فرم محلول آزاد کند. با توجه به نتایج مشاهده گردید که باکتری در دمای 25 درجه سانتی گراد و پس از گذشت حدود 18 روز بیشترین رشد را داشته و با کاهش دما از میزان رشد آن کاسته می شود. نتایج حاصل از مقایسه میزان تشابه توالی نوکلئوتیدی سویه برتر با سویه های مرتبط نشان داد که باکتری مورد نظر Acidithiobacillus ferrooxidans می باشد و سویه AL نام گذاری شد.نتیجه گیری: باکتری At.ferrooxidans قادر است خود را در دماهای پایین سازگار نماید و فرآیند بیولیچینگ را انجام دهد. بنابراین بر طبق نتایج حاصل، فرآیند بیولیچینگ و اکسایش آهن در دماهای پایین امکان پذیر است و می توان فلزات با ارزشی مانند طلا و مس را در شرایط سرمای محیط استخراج نمود.