ایمنی زیستی
سال:1400 | دوره:14 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

نیترات با فرمول شیمیایی NO3-یکی از اشکال نیتروژن در طبیعت است و جایگاه مهمی در چرخه نیتروژن دارد. سبزیجات، گوشت و آب از جمله منابع مهم نیترات هستند. نیترات علاوه بر منابع خوراکی از مسیر ال-آرژنین-اکسیدنیتریک (L-arginine-NO) در بدن انسان ساخته می شود. نیترات خوراکی بعد از ورود به دهان توسط باکتری ها به نیتریت (NO2-) تبدیل و نیتریت بعد از ورود به معده به نیتروزآمین (nitrosamines) که یک عامل سرطان زا است تبدیل می شود. بسیاری از مطالعات تاثیر سرطان زایی نیترات را در چهل گونه مختلف جانوری تایید کرده اند. مصرف بیش از حد مجاز نیترات باعث مت هموگلوبینمیا (methaemoglobinaemia)، سرطان، بیماری های غده تیرویید و ایجاد تومور می شود. از طرفی تاثیر مثبت نیترات بر سلامت عروق خونی و فرآیند عضله سازی تایید شده است. استفاده از عوامل میکروبی و کودهای زیستی جهت کاهش باقیمانده کودهای شیمیایی در محصولات کشاورزی می تواند مفید باشد. در این مقاله منابع نیترات، چرخه نیتروژن در طبیعت و تاثیر آن بر سلامتی انسان بررسی شده است. همچنین استفاده از باکتری های محرک رشد گیاهی جهت کاهش غلظت نیترات در محصولات گلخانه ای به عنوان یک روش عملی عنوان می شود.

بیوچار (biochar) زغالی است که در طی فرآیند پیرولیز از سوختن زیست توده های گیاهی و ضایعات کشاورزی در حضور کم و یا عدم حضور اکسیژن در دمای 450-550 درجه سلسیوس تهیه شده است و به عنوان کود زیستی استفاده می شود. از دیدگاه کشاورزی یکی از مزایای عمده و مهم بیوچار، مدیریت ضایعات کشاورزی است. این ماده جامد سرشار از کربن بوده و به علت سرعت تجزیه بسیار کند نسبت به سایر مواد آلی ظرفیت زیادی برای کاهش گازهای گلخانه ای از قبیل دی اکسید کربن و متان که از ضایعات آزاد می شود را دارد و می تواند کربن را برای هزاران سال نگه دارد. بیوچار به عنوان ابزاری کارآمد برای ترسیب کربن و افزایش حاصلخیزی خاک شناخته شده است و به عنوان بهبوددهنده خاک و یا احیای اراضی و محافظت محیط در برابر آلاینده های خاص مورد استفاده قرار می گیرد. افزودن بیوچار به خاک باعث افزایش پایداری کربن آلی خاک در برابر عوامل محیطی و کاهش معدنی شدن آن می شود که موجب افزایش کربن آلی و در نتیجه باعث بهبود ساختمان خاک، افزایش ظرفیت نگهداری آب، افزایش فعالیت میکروارگانیسم ها و جذب بهتر عناصر غذایی از خاک می شود. از طرف دیگر بیوچار با افزایش مقاومت سیستمیک گیاه در برابر تعدادی از عوامل بیماری زا گیاهی و جذب بقایای سموم و علف کش های به کار رفته در مزرعه منجر به بهبود عملکرد محصول، مدیریت صحیح ضایعات کشاورزی و در نهایت تولید محصولاتی سالم تر خواهد شد. گسترش کشاورزی ارگانیک از یک سو و آلودگی های جوی از سوی دیگر باعث شده است تا استفاده از این نوع کود در دنیا روز به روز افزایش پیدا کند، با اینحال، استفاده از این مواد هنوز در ایران به خوبی شناخته نشده است.

خیار سبز با نام علمی Cucumis sativus، از گیاهان مهم جالیزی است. در حال حاضر بیشترین سطح کشت را در گلخانه های کشور دارد. گلخانه داران برای افزایش عملکرد از کودهای شیمیایی در مراحل مختلف رشد و نمو گیاه استفاده می کنند که موجب برهم خوردن تعادل محیط زیست و میکروبیوم خاک می شود. استفاده از باکتری های محرک رشد علاوه بر حفظ تعادل میکروارگانیسم های خاک می تواند موجب بهبود کیفیت محصول شود. در این پژوهش اثرات دو سویه باکتریایی sp. strain 1119 Amycolatopsis و sp. strain P3-57 Pseudomonas بر جمعیت میکروبی خاک، میزان تولید و کیفیت محصول در گلخانه تجاری خیار مورد بررسی قرار گرفت. استفاده از سویه های P3-57 و 1119 باعث افزایش عملکرد به ترتیب تا 4 و 23 درصد شد. ارزیابی کیفی محصول مشخص کرد، هر دو باکتری اثر مطلوبی بر روی پذیرش کلی محصول داشتند. بررسی نحوه استقرار باکتری محرک رشد نشان داد که سویه 1119 در ریشه به صورت اندوفایت و P3-57 موجب افزایش جمعیت هر دو گروه میکروارگانیسم شد. استفاده از این باکتری ها در صنعت می تواند کمک شایانی به محافظت از محیط زیست و دستیابی به کشاورزی پایدار در سال های آتی کند.

بیماری های قارچی و شبه قارچی، سالیانه خسارت زیادی به محصولات کشاورزی وارد می کنند و گاهی تولید اقتصادی و کارآمد محصول در سطوح وسیع، بدون استفاده از قارچ کش ها امکان پذیر نیست. گذشته از زمان و سرمایه گذاری زیادی که برای تولید و معرفی یک قارچ کش جدید صرف می شود، خطر بروز مقاومت به ویژه نسبت به قارچ کش های سیستمیک کارایی این ترکیبات را تهدید می کند. امروزه به دلیل بروز مقاومت به قارچ کش ها و بسیار مهمتر از آن به دلیل نگرانی های زیست محیطی و سلامتی انسان، شمار زیادی از قارچ کش ها با انواع عمل مختلف کنار گذاشته شده و تعداد گروه های قارچ کش با نحوه عمل متفاوت بسیار محدود است. بنابراین تحقیق و تلاش برای دسترسی به قارچ کش هایی با نوع عمل متفاوت، پایش مداوم جهش های منجر به مقاومت در جمعیت های قارچ های بیمارگر، شناخت مکانیسم های جدید مقاومت و بکارگیری راهبردهای درست در جهت جلوگیری از بروز مقاومت به قارچ کش ها بخشی جدانشدنی از مدیریت پایدار و اقتصادی این بیماری ها در دراز مدت است.

انگل های مونوژنه آ (Monogenea) شایع ترین انگل های خارجی ماهیان دریایی آب شور و شیرین، کوسه ها، دوزیستان و سخت پوستان هستند. چرخه زندگی ساده و تک میزبانه آنها، این امکان را فراهم می کند که در محیط های غیرطبیعی، مثل مکان های پرورش آبزیان و آکواریوم ها به سرعت رشد کرده و با صدمه به میزبان خود و آلودگی سایر آبزیان محیط، خسارات زیادی به صنعت آبزی پروری وارد کنند. مطالعاتی روی عفونت های این انگل ها، شناسایی سیستم ایمنی آبزیان و واکنش های متقابل بین انگل و میزبان انجام شده که موید شیوع این عفونت ها در بین آبزیان است. علی رغم تلاش های فراوان برای درمان، بیماری های عفونی ماهیان همچنان یکی از چالش های اصلی در پرورش و تجارت آبزیان باقی مانده است. روش های درمانی با داروهای شیمیایی با اینکه موثر هستند، ولی مشکلات خاص خود، از جنبه های ایمنی آبزیان مانند ایجاد مقاومت دارویی و مسایل زیست محیطی ناشی از رهاسازی مواد شیمیایی و ضدمیکروبی در محیط را دارند. در دهه های اخیر، تلاش هایی جهت تهیه واکسن های موثر به منظور مصون سازی انواع آبزیان انجام شده، ولی واکسیناسیون برای آلودگی های انگلی، به علت شرایط خاص زندگی و مقاومت انگل ها در برابر سیستم ایمنی به صورت یک مسیله حل نشده باقی مانده است. مطالعات روی تغذیه آبزیان نیز نشان داده است که غنی سازی خوراک آبزیان پرورشی می تواند در تقویت سیستم ایمنی و بالا بردن مقاومت آبزیان موثر باشد.

در قرن حاضر تلفیق پلیمرهای رسانا یعنی موادی که علاوه بر بهبود خواص عمومی پلیمرها، دارای خواص الکتریکی و مغناطیسی نیز باشند با بیوپلیمرهای طبیعی برای بسته بندی هوشمند مواد غذایی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق از نانوذرات پلی پیرول با غلظت های مختلف استفاده و نانوکامپوزیت کیتوزان-پلی پیرول به روش شیمیایی تهیه شد. سپس خصوصیات ساختاری و عملکردی فیلم ها مورد بررسی قرار گرفت. اندازه، شکل و مورفولوژی ذرات سنتزشده با استفاده از روش میکروسکوپ پویش الکترونی بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان داد پلی پیرول های سنتزشده دانه ای شکل و در ابعاد 90-100 نانومتر هستند. خاصیت آنتی اکسیدانی و هدایت الکتریکی فیلم ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در پی سنتز نانوذرات پلی پیرول در ماتریکس پلیمری کیتوزان مقاومت الکتریکی کاهش و هدایت الکتریکی افزایش یافت. همچنین نتایج حاصل از بررسی تاثیر پلی پیرول بر خصوصیات فیزیکی فیلم کیتوزان نشان داد که با افزایش غلظت پلی پیرول و زمان سنتز میزان حلالیت آبی و نفوذپذیری به بخار آب فیلم ها کاهش یافت. برهم کنش بین کیتوزان و پلی پیرول توسط الگوی طیف سنجی مادون قرمز و پراش پرتو ایکس تایید شد.

گلایول از گیاهان شاخه بریده پرمصرف در ایران است و تکثیر آن از طریق پداژه انجام می شود. به دلیل طولانی بودن زمان تولید، پداژه ها اغلب وارداتی هستند. استفاده از روش ریزازدیادی در بسیاری از گیاهان با سرعت بخشیدن بیشتر به فاز تکثیر در مرحله اول توانسته است نقش زیادی در کاهش زمان و هزینه تکثیر داشته باشد. علاوه بر این، موجب یکنواختی محصول شده و از آلودگی خاک به واسطه واردات پداژه های آلوده جلوگیری می کند. در این مقاله مراحل کشت بافت، سازگاری و بلوغ پداژه گلایول جهت تولید پداژه های مقاوم به بیمارگر فوزاریوم از طریق انتقال ژن مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از قطعات مختلف جداکشت بخصوص پداژه و پداژک های کشت بافتی همراه با ترکیبی از تنظیم کننده های رشد حاوی اکسین کمتر و سیتوکنین بیشتر به صورت مستقیم و غیر مستقیم می تواند موجب تولید شاخساره، ریشه زایی و تولید پداژک شود. یکی از مهمترین مراحل، افزایش سایز پداژک با استفاده از شیشه های بزرگتر و میزان ساکارز بیشتر است که نقش موثری در ماندگاری پداژک در مراحل سازگاری تا بلوغ دارد. کاهش زمان سرمادهی با ترکیب جیبرلین، سرما و استفاده از خاک با ترکیب مناسب موجب کاهش زمان رسیدن پداژه به بلوغ و تولید پداژه مناسب برای تکمیل چرخه انتقال ژن می شود.

انگل ها عوامل بیماری زای یوکاریوتیک هستند که در انسان و حیوانات بیماری های سخت، حاد یا مزمن ایجاد کرده و با صدمه به میزبان و نیاز به فرآیندهای درمانی پیچیده، موجب زیان و خسارت به سلامت عمومی و اقتصاد جامعه می شوند. با افزایش روزافزون گزارش های مربوط به مقاومت دارویی و فقدان یا عدم کارایی برنامه های درمانی برای بسیاری از بیماری های ناشی از انگل ها، واکسیناسیون به عنوان یک مکمل درمان یا راهکار پیشگیرانه برای بیماری ها می تواند به کارگرفته شود. با توجه به مشکلات مختلف اجتماعی، اقتصادی و علمی یا به دلایلی مانند پیچیدگی صدور مجوز، در حال حاضر، هیچ واکسنی برای بیماری های ناشی از انگل های تک یاخته برای انسان تجاری نشده است، ولی در حوزه دامپزشکی تعدادی واکسن با اثربخشی مختلف به بازار عرضه شده است. در راستای سیاست های امنیت و ایمنی غذایی و در پاسخ به تقاضای جهانی، در حوزه های پرورش دام و آبزی پروری، واکسن هایی با اثربخشی مناسب به بازار عرضه شده است. با این حال، بهره گیری از فناوری های با توان بالا، مانند توالی یابی نسل جدید و امیکس، امکان شناسایی دقیق تر آنتی ژن های هدف و پیش بینی واکنش های ایمونولوژیک را به وجود آورده که می تواند منجر به ساخت واکسن های کاربردی تر شود. در این مقاله واکسن های تولید شده یا در دست تحقیق در برابر برخی انگل های تک یاخته ای و کرم ها و جنبه های مختلف تولید آنها مورد بررسی قرار می گیرد.