زیست فناوری میکروارگانیسم های محیطی
سال:1391 | دوره:6 | شماره:3 (3) |تعداد مقالات:8

آب دریای خزر در سواحل استان گیلان در نواحی غربی و مرکزی نسبت به مناطق شرقی دارای آلودگی بیشتری است که می تواند به دلیل گسترش صنایع و تخلیه فاضلاب های صنعتی و خانگی به داخل رودخانه ها و دریای خزر باشد. همچنین وجود مرداب انزلی ولوندویل آستارا و تخلیه فاضلاب ها و زه آب های کشاورزی انواع زباله های خانگی و غیره نیز از دیگر عوامل آلوده کننده سواحل دریا در این نقاط می باشد. هدف از این تحقیق بررسی میزان آلودگی میکروبی آب رودخانه های حاشیه غربی دریای خزر از بندرآستارا تا بندرانزلی است. در این مطالعه توصیفی سه ایستگاه ساحلی دریای خزر در استان گیلان شناسایی و این نقاط از نظر آلودگی میکروبی به وسیله شاخص های میکروبی کلی فرم ها کل و گرماپای به همراه pH، دما و کدورت در طی فصل تابستان 1390 با روش استاندارد بررسی شد. سپس داده های حاصله با استفاده از نرم افزار آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد آب این رودخانه ها به وسیله مواد ارگانیک آلوختون و زباله های معیشتی آلوده شده اند. همچنین وجود Entrobacter در آن نشانه آلودگی این رودخانه ها با مدفوع انسانی می باشد. با توجه به یافته های این مطالعه یکی از مهمترین علل آلودگی میکروبی آب دریا و طرح های ساحلی، رودخانه هایی هستند که در مسیر حرکت خود با دریافت پساب ها و فاضلاب های شهری، روستایی، کشاورزی و صنعتی و نیز زه آب های سطحی و بارندگی آلوده می گردند و متعاقبا موجب آلودگی آب های ساحلی و سواحل شنا می شوند.

اکتینومیست ها باکتری های گرم مثبت و با %GC بزرگتر از 55 در DNA خودشان می باشند. اکتینومیست ها ابتدا به عنوان گروه حد واسط بین قارچ و باکتری در نظر گرفته می شدند، اما امروزه جزء ارگانیزم های پروکاریوتیک به حساب می آیند. هدف از این تحقیق جداسازی، غربالگری و بررسی خواص ضد باکتریایی اکتینومیست ها سویه های استاندارد Bacillus subtilis PTCC:1365, Klebsiella pneumoniae PTCC1402, Staphylococcus aureus PTCC 1113  و Salmonella typhi PTCC 1609 و تعیین رابطه بین رطوبت و pH خاک با میزان پراکندگی این باکتری ها بوده است. در این مطالعه برای جداسازی اکتینومیست ها از محیط Starch Casein Agar(SCA) و به منظور غربالگری اولیه از روش تلقیح نقطه ای (spot) و برای تولید آنتی بیوتیک در روش غوطه ور (submerge)، از محیط(ISP2) International Streptomyces Project 2  استفاده شده و در نهایت روش انتشار چاهک در پلیت به منظور غربالگری نهایی و آزمایش تعیین حساسیت آنتی بیوتیک بکار برده شد. در این بررسی 30 نمونه خاک از نقاط مختلف جنگل گلستان جمع آوری شده و 50 سویه اکتینومیست از این خاک ها ایزوله و خا لص سازی شد. سپس با استفاده از روش تلقیح نقطه ای 15 (%30) سویه اکتینومیست علیه باکتری های مورد آزمایش فعالیت ضدباکتریایی خوبی نشان دادند و 35 (70%) ایزوله دارای فعالیت ضدباکتریایی نبودند. در ادامه کار با انجام کشت غوطه ور در محیط مایعISP2  و غربالگری نهایی ایزوله های اکتینومیست با استفاده از روش انتشار چاهک 5 (10%) ایزوله های Gs 17، Gs 19، Gs 23 ،Gs 21 و Gs 25 دارای بهترین فعالیت ضدباکتریایی علیه باکتری های مورد آزمایش بودند. همچنین در روش انتشار چاهک 6% ایزوله های بر روی باکتری های گرم مثبت و همچنین مجموع باکتری های گرم مثبت و گرم منفی و 10% علیه باکتری های گرم منفی فعالیت ضد باکتریایی نشان دادند. همچنین بین رطوبت و pH خاک با تعداد کلنی ایزوله شده از آن رابطه معنی داری وجود داشت.

زایلیتول، یک قند الکل 5 کربنه طبیعی است که به دلیل قدرت شیرین کنندگی اش (که به اندازه سوکروز، زیاد است) و کاربردهای بالقوه اش به عنوان کاهش دهنده پوسیدگی دندان و منبع کربوهیدرات مستقل از انسولین برای افراد دیابتی وابسته به انسولین، در صنایع دارویی و غذایی، بسیار به آن اهمیت داده شده است. هدف از این تحقیق بهینه سازی ترکیبات محیط و شرایط کشت جهت بالا بردن تولید زایلیتول توسط مخمر  Pichia guilliermondii DSMZ 6381بود. ابتدا با استفاده از روش تغییر یک فاکتور در یک زمان (one-factor-at-a-time) اثر منابع کربنی و نیتروژنی مختلف همچنین شرایط محیط کشت، در تولید بررسی گردید. سپس بهینه سازی منابع غذایی به روش آنالیز آماری تاگوچی طی دو مرحله انجام پذیرفت. ابتدا اثر منابع کربنی مختلف مانند زایلوز، فروکتوز، رافینوز، لاکتوز، مانیتول، مالتوز، سوکروز، گالاکتوز و گلوکز در تولید زایلیتول توسط این مخمر بررسی شد. پس از آن اثر منابع نیتروژنی پیچیده و معدنی مختلف مانند آب پنیر، عصاره مخمر، پپتون، نیترات پتاسیم، نیترات سدیم و نیتریت سدیم در تولید زایلیتول توسط این مخمر بررسی شد. نتایج نشان داد که از میان منابع کربنی، زایلوز به عنوان بهترین منبع کربن است. از میان منابع نیتروژنی، پپتون و عصاره مخمر به عنوان بهترین منابع نیتروژنی شناخته شدند. بهترین دما، درصد تلقیح وpH  به ترتیب 30oC، 7 درصد حجمی / حجمی(%v/v)  و 6 بود. با توجه به نتایج به دست آمده، میزان تولید زایلیتول در محیط پایه %51.25 بود که با بهینه سازی شرایط تولید پس از انجام روش تغییر یک فاکتور در یک زمان و تاگوچی به ترتیب به میزان 68% و 89% افزایش یافت.

دریاچه خزر یکی از ارزشمندترین اکوسیستم های جهان و دارای تنوع بالایی از گونه های مختلف قارچی با قابلیت تولید آنزیم می باشد. لیپازها (تری آسیل گلیسرول آسیل هیدرولازها) عمل هیدرولیز و سنتز استرهای تشکیل یافته از گلیسرول و اسیدهای چرب را بر عهده دارند. با این که لیپازها به فراوانی در طبیعت یافت می شوند ولی به دلیل نقش عمده شان در توسعه تکنولوژی آنزیمی، تنها لیپازهای میکروبی از اهمیت بالایی برخوردارند. هدف از انجام این مطالعه، جداسازی و شناسایی گونه های قارچی تولید کننده لیپاز از آب های سواحل جنوبی دریاچه خزر بود. در این مطالعه 25 گونه قارچی از سواحل جنوبی دریای خزر در بهار 1390 جداسازی شده و برای تعیین فعالیت لیپازی با استفاده از روش غربالگری بر روی محیط تری بوترین آگار مورد بررسی قرار گرفت. سپس چهار گونه قارچی تولید کننده آنزیم لیپاز انتخاب شده وPCR  و تعیین توالی انجام شد. نتایج حاصل از تعیین توالی ژن ITS-5.8S rDNA نشان داد که این گونه های جداسازی شده متعلق جنس های Cladosporium، Glomerella و Phaeosphaeria بوده اند. از بین این گونه ها، دو گونه قارچی Glomerella acutata و Cladosporium cladosporioides دارای بیشترین میزان فعالیت لیپازی بودند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در بیشتر مطالعات مرتبط با انتقال ژن به گیاهان، از ژن های مقاومت به آنتی بیوتیک برای بازیابی گیاهان تراریخته استفاده می شود، اما معرفی چنین محصولاتی به درون زنجیره غذایی ممکن است نگرانی هایی را از لحاظ ایمنی زیستی ایجاد نماید. ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز  (BADH)به عنوان یک نشانگر غیرآنتی بیوتیکی برای استفاده در حامل های پلاستیدی طراحی شده در این تحقیق در نظر گرفته شد. توالی ژن مذکور از منشا اسفناج از 6111 جفت باز با دربر داشتن چهارده اینترون، به 1494 جفت باز پس از حذف اینترون ها کاهش یافت و سپس بر اساس کدون های رایج ژنوم پلاستیدی بهینه سازی کدونی شده و نیز با تغییر توالی نوکلئوتیدی بدون تغییر در اسید آمینه، هشت جایگاه های آنزیمی داخلی ناحیه کد کننده این ژن حذف گردید. افزایش درصد آدنین - تیمین نیز در این بهینه سازی کدونی مورد توجه قرار گرفت. توالی نهایی ژن BADH به ناحیه بدون ترجمه ‘5 مربوط به T7gene10 فاژی متصل گردید و با استفاده از SOEing PCR تحت پیشبر قوی کلروپلاستی  Prrnقرار داده شد. بین پیشبر و ژن BADH محلی برای اتصال به ریبوزوم تعبیه و جایگاه های آنزیمی برای کلون سازی ژن های دلخواه دیگر در نظر گرفته شد. با کلون سازی ژن های مورد نظر در این مکان، این ژن ها به صورت پلی سیسترونی با ژن BADH بیان خواهند شد و علاوه بر اینکه انتقال ژن به پلاستید بدون نشانگر انتخابی آنتی بیوتیکی امکان پذیر می گردد، انتظار می رود گیاهان تراریخته حاصل در اثر بیان ژن  BADHبه شوری، خشکی و سرما نیز مقاوم گردند.

امروزه آلودگی فلزات سنگین به یکی از مهمترین مشکلات محیط زیست تبدیل شده است. فلزات سنگین از مهمترین آلاینده های زیست محیطی به شمار می روند که برای سلامتی انسان و به ویژه اکوسیستم های آبی تهدیدی جدی محسوب می شوند. مخمر  Saccharomyces carlsbergensis PTCC 5051لیوفیلیزه در محیط YEDPA کشت داده شد. جهت تکثیر مخمر از محیط مالت اکسترکت براث استفاده شد. اثرات پارامترهای pH، دما، کینتیک و ایزوترم بر روی میزان جذب فلز سرب توسط این مخمر بررسی گردید. بیشینه میزان جذب آزمایش در pH حدود 5، دمای بهینه 25 درجه سانتیگراد بوده است. مطالعات ناپیوسته سینتیکی نشان داد که بیوجذب سرب به سرعت توسط بیومس ساکارومیسس انجام میشود و عمده حذف در کمتر از 30 دقیقه اول آزمایش صورت می گیرد. با استفاده از متد FT-IR، گروه های عملی سطحی قارچ مشخص گردید. با بررسی جذب سرب بوسیله ساکارومیسس فعال و غیر فعال نشان داده شد که بیشترین جذب بوسیله حالت فعال مخمر صورت می گیرد. با بررسی مخمر شاهد و مخمر غیر فعال شده با اتوکلاو، همچنین مخمر پیش تیمارشده با سدیم آزاید و مخمر پیش تیمار شده با 2 و 4 دی نیترو فنل به ترتیب برابر با 0.44, 0.12, 0.68 و 0.48 میلی مول بر گرم به دست آمد. نتایج نشان داد، حتی استفاده از مخمر غیر فعال نیز مناسب برای جذب زیستی سرب می باشد.

بیوسورفکتانت ها ترکیبات زیستی آمفی فیلیک خارج سلولی یا بخشی از غشاء های سلولی بوسیله انواع باکتری، مخمر و قارچ هستند که کاربرد وسیعی در حذف آلودگی های آلی و فلزی محیط زیست، افزایش بازیافت نفت، صنایع آرایشی، پزشکی، بهداشتی و کشاورزی دارند. هدف از این پژوهش شناسایی سویه ای از باکتری از جنس B. pumilis تولید کننده بیوسورفکتانت بوده که قابلیت به کارگیری در فرآیند برداشت آلودگی های نفتی فعالیت های پزشکی را داشته باشند. در این پژوهش نمونه های مختلف از نفت، آب و خاک آلوده به نفت از مخازن نفتی نفت شهر کرمانشاه، تهیه شدند. فعالیت همولیتیک، فعالیت امولسیفیه کنندگی و اندازه گیری کشش سطحی به ترتیب به عنوان غربالگری اولیه و جداسازی مولدین بیوسورفکتانت مورد استفاده قرار گرفتند و سویه انتخابی به وسیله تست های بیوشیمیایی شناسایی شدند. ماهیت بیوسورفکتانت و اثرات ضد باکتریایی نیز برای سویه انتخابی بررسی گردید. در این پژوهش 88 سویه باکتریایی، از نمونه های مختلف نفت، آب و خاک آلوده به نفت از مخازن نفتی نفت شهر کرمانشاه، بر روی محیط کشت اختصاصی باکتری های تجزیه کننده نفت جداسازی شدند. از این باکتری ها بیست و چهار سویه جداسازی شده دارای فعالیت همولیتیک بودند که 12 سویه دارای فعالیت امولسیفیه کنندگی بیش از 70 درصد بوده و در نهایت از میان آنها 4 سویه قادر به رساندن کشش سطحی به کمتر از40 mN/m  بودند. دراین پژوهش، بر اساس تست های بیوشیمیایی، باسیل گرم مثبت بی هوازی اختیاری به عنوانB. pumilis  47 شناسایی و انتخاب شد. نتایج بررسی ماهیت بیوسورفکتانت ها با کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) مشخص گردید که از نوع لیپوپپتیدی بود. همچنین بیوسورفکتانت تولیدی سویه انتخابی دارای فعالیت ضد باکتریایی بر علیه شش باکتری عفونت زا، Staphylococcus aureus PTCC 1112، Eschericia coli PTCC 1330، Pseudomonas aeruginosa PTCC 1074، S. epidermidis ATCC 2405، Proteus mirabilis ATCC 2601 و Salmonella typhimurium ATCC 1679 بودند همچنین بررسی قطر هاله ممانعت از رشد حاصل از تاثیر رقت های مختلف بیوسورفکتانت بر روی هر باکتری و سپس مقایسه باکتری ها با هم نشان داد که حساس ترین باکتری نسبت به تاثیر عصاره بیوسورفکتانتB. pumilis ؛ S. epidermidis بود و مقاوم ترین باکتری سالمونلا تیفی موریوم می باشد. همچنین نتایج MBC,MIC نشان داد که MIC عصاره در 63 میلی گرم بر میلی لیتر بر روی باکتری S. epidermidis بیشترین تاثیر را داشت و MBC عصاره در رقت 125 میلی گرم بر میلی لیتر بر رویS. aureus ، S. epidermidis بیشترین اثر را داشت. با توجه به نتایج این تحقیق می توان گفت که این باکتری ها دارای پتانسیل فراوانی برای کاربرد های بیوتکنولوژی و زیست محیطی باشند. بنابراین استفاده از بیوسورفاکتانت تولیدی به عنوان ترکیبی آنتی باکتریال قابل تامل است.