پژوهش های سلولی و مولکولی
سال:1395 | دوره:29 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

کیتین بیوپلیمری با بیش از 5000 مونومر N - استیل گلوکز آمین می باشد. استخراج آن بر اساس روشهای رایج شیمیایی و به طور کلی طی چهار مرحله حذف مواد پروتئینی با استفاده از ترکیبات قلیایی، حذف مواد چربی، حذف مواد معدنی وحذف ماده رنگی صورت می پذیرد. استفاده از مواد قلیایی در مرحله حذف مواد پروتئینی سبب ایجاد پدیده های تغییر در ساختمان فضایی، دپلیمریزاسیون، افت کیفیت و تخلیه حجم وسیعی از مواد شیمیایی و آلودگیهای زیست محیطی می گردد. این مطالعه با هدف جایگزین نمودن آنزیم پروتئولیتیک باکتری Bacillus subtilis به جای هیدروکسیدسدیم که یک ماده مخرب محیط زیست می باشد، صورت گرفت. نتایج نشان داد که میزان هضم ترکیبات پروتئینی به وسیله آنزیم پروتئولیتیک باکتری مذکور 5±90 درصد می باشند. کیفیت کیتین به دست آمده با آنالیزهای تجزیه عنصری توسط دستگاه طیف سنج مادون قرمز، پرتونگاری با اشعه ایکس، تعیین لزاجت، وزن مولکولی، درصد بلورینگی، رنگ و ساختار مولکولی مشخص گردید. کیتین به دست آمده دارای مشخصات شناسه ای شامل 49.6 درصد کربن، 8.2 درصد نیتروژن، 7.5 درصد هیدروژن و 34.5 درصد اکسیژن بود. از اهم مختصات فیزیکی این فرآورده، متوسط وزن مولکولی 4.9x106 دالتون، درصد بلورینگی 74.5، لزاجت 32 سانتی پوآز در دمای 20 درجه سانتی گراد و رنگ سفید بود. ساختار شیمیایی هر واحد کیتین به صورتC4H12NO4  به دست آمد. نتایج این پژوهش نشان داد که با جایگزینی روشهای بیولوژیکی به جای شیمیایی، دست یابی به این فرآورده با شرایط مناسب و کیفیت بهتری امکان پذیر بوده و درضمن امکان حذف هیدروکسید سدیم غلیظ که یک ماده شیمیایی مخرب محیط زیست می باشد فراهم می آید.

با توجه به نگرانیهای عمومی در خصوص عوارض نگهدارنده های شیمیایی، تمایل به مصرف محصولات فاقد مواد نگهدارنده و یا دارای نگهدارنده های طبیعی افزایش یافته است. این مطالعه با هدف بررسی اثر ضد باکتریایی عصاره کلاله و گلبرگ گونه های مختلف زعفران بر روی دو نوع باکتری گرم مثبت (Staphylococcus aureus، Bacillus subtilis) و دو باکتری گرم منفی (Pseudomonas aeruginosa و Escherichia coli) که از مهم ترین باکتریهای ایجادکننده عفونت و مسمومیت غذایی هستند، انجام شد. در این بررسی فعالیت ضد باکتریایی سه گونه زعفران با نام علمی Crocus caspius، Crocus speciosus،Crocus sativus مورد بررسی قرار گرفت. عصاره گیری از این سه گونه زعفران توسط حلال متانل اسیدی انجام شد و میزان فعالیت ضد باکتریایی عصاره های حاصل از طریق سنجش قطر هاله عدم رشد باکتری به روش میزان نفوذ چاهک و تعیین حداقل غلظت بازدارنده رشد مشخص شد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که عصاره کلاله و گلبرگ گونه های مختلف زعفران، دارای اثرات ضد باکتریایی متفاوتی هستند، به نحوی که B. subtilis حساس ترین باکتری و E. coli مقاوم ترین باکتری به عصاره ها بود. همچنین عصاره گلبرگ گونه C. sativus و عصاره کلاله گونه speciosus .C اثر مهاری بیشتری روی میکروارگانیسم های مورد بررسی داشت. میانگین قطر هاله عدم رشد میکروارگانیسم ها برای باکتریهای E. coli، B. subtilis، P. aeruginosa، S. aureus به ترتیب برابر با 11، 22، 16، 19 میلی متر می باشد. همچنین حداقل غلظت بازدارنده رشد برای عصاره گونه C. caspius بود که در غلظت 31.10mg/ml به دست آمد. بنابراین، از کلاله و گلبرگ زعفران، علاوه بر خواص آنتی اکسیدانی، به عنوان یک ماده ضد باکتریایی نیز می توان استفاده کرد.

سیانید ترکیبی بسیار سمی و کشنده است که علی رغم این سمیت در بسیاری از صنایع استفاده می شود. فاضلاب صنایع در مقیاس وسیعی حاوی غلظتهای بالایی از سیانید می باشند، که به منظور تجزیه آن از روشهای مختلف شیمیایی و فیزیکی استفاده می شود. در مقابل استفاده از روش تجزیه زیستی، علاوه بر کاهش هزینه ها سازگار با محیط زیست نیز هست. در این پژوهش جداسازی باکتری از پساب آلوده به سیانید معدن طلای موته و بررسی ویژگیهای مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و 16S rDNA جهت شناسایی باکتری انتروباکتر ZS موردنظر انجام شد. به منظور دستیابی به بیشترین میزان تجزیه توسط این باکتری ، شرایط کشت به گونه ای بهینه سازی شد که با دستیابی به فاکتورهای تاثیرگذار باعث تسریع روند تجزیه گردید و برای دست یافتن به بیشترین بازدهی از روش سطح پاسخ (RSM= Response Surface Methodology) استفاده شد. با بهینه سازی مقادیر فاکتورهای تاثیرگذار و در نظر گرفتن برهمکنشهای بین فاکتورها، شرایط کشت بهینه شد.

مطالعات قبلی نشان می دهند که تیازولیدینون و مشتقات آن دارای فعالیتهای بیولوژیکی بسیار جالب و متنوعی از جمله فعالیتهای آنتی اکسیدانی و ضدباکتریایی می باشند. در این مطالعه، اثر سمیت و مهاری مشتق 5- (2، 4- بیس (4- اتوکسی فنیل آزو) - 3-هیدروکسی بنزیلیدین) -2، 4 تیازولیدینون (TZD-OCH2CH3) بر بیان نیتریک اکسید سنتاز القایی iNOS)) تحریک شده با 1mg/ml لیپو پلی ساکارید در رده سلولی ماکروفاژی RAW264.7 بررسی گردید. برای تخمین میزان زیستایی (viability) سلول از تست MTT با غلظتهای (300-0mg/ml) استفاده شد که نتایج نشان داد ترکیب مذکور در غلظتهای بالاتر از 50mg/ml اثر کشندگی دارد (IC50=120 mg/ml) . سپس اثر (TZD-OCH2CH3) در مهار تولید نیتریک اکسید بر روی رده سلولی مذکور تیمار شده با لیپو پلی ساکارید در غلظتهای 30 و g/mlµ60 مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل، ترکیب سنتز شده TZD-OCH2CH3 ضمن اینکه دارای اثر قابل توجهی بر تولید نیتریک اکسید (NO) در سلولهای RAW264.7 می باشد، اثر ضد التهابی قابل توجهی نیز دارد. بنابراین به نظر می رسد این ترکیب پتانسیل خوبی برای استفاده در کنترل بیماریهای مختلف التهابی داشته باشد.

نانوذرات طلا در زمینه پزشکی دارای کاربردهای متفاوتی هستند. سه روش برای تولید نانوذرات وجود دارد. مطالعه اخیر جهت ارزیابی اثرات سمیت سلولی نانوذرات طلای تولید شده به روش زیستی انجام شده است. باکتری Bacillus cereus (PTCC 1015) خریداری و سپس در محیط کشت نوترینت براث کشت داده شد. سلولهای باکتریایی به وسیله سانتریفیوژ جداسازی شدند و سوپرناتانت به دست آمده با محلول کلرواوریک اسید در غلظت نهایی 1 میلی مولار گرمخانه گذاری شد. سپس سوپرناتانت تغییر رنگ یافته برای آنالیزهای اسپکتروفوتومتری، پراش پرتوی اکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) استفاده شد. دو رده سلولی (HepG2 و CIRC-HLF) برای آزمون 3-(4, 5 dimethyl thiazol-2yl)-2, 5 diphenyl tetrazolium bromide (MTT) استفاده شدند. مطالعات اسپکتروفوتومتری و XRD تشکیل نانوذرات طلا را تایید نمودند و تصاویر TEM نشان داد که اندازه نانوذرات طلا تولیدی در حدود 10-70 نانومتر بوده است. آزمون MTT نشان داد که نانوذرات طلا دارای اثر سمیت پایینی بوده و این اثر به دز مصرفی آنها وابسته است. در مطالعه حاضر نتایج کشت سلولی نشان داد که نانوذرات در غلظتهای بالا بر روی سلولها اثر سمی اعمال نموده اند و رده سلولی هپاتوسیت نسبت به رده سلولی فیبروبلاست در برابر غلظتهای بالاتر از نانوذرات طلا دارای مقاومت بیشتری بوده اند.نانوذرات طلا تولید شده به روش زیستی می توانند به آسانی تولید، شسته و استریل شود و می توانند در آینده در بدن استفاده شوند.

چغندر قند با نام علمی Beta vulgaris L. گیاهی است دولپه و دوساله از خانواده اسفناجیان که اهمیت اقتصادی آن به دلیل خاصیت منحصر به فرد آن در تولید مقادیر بالای قند می باشد. نماتد سیستی چغندرقند مهم ترین بیماریهای چغندر قند در اراضی تحت کشت این محصول به شمار می آید. این مطالعه به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی 20 ژنوتیپ چغندرقند مقاوم و حساس به نماتد سیستی، با استفاده از نشانگر مولکولی SSR انجام گردید. تکثیر قطعات ژنومی با استفاده از 10 جفت آغازگر اختصاصی SSR انجام شد به طوری که از بین باندهای حاصل، 49 باند چندشکل از 7 جفت آغازگر منتخب به دست آمد. بیشترین محتوای اطلاعات چندشکلی و بیشترین مقدار شاخص نشانگر به ترتیب مربوط به جفت آغازگرهای REP و 10114 بدست آمد. در این مطالعه بیشترین تشابه ژنتیکی بین دو ژنوتیپ متحمل و حساس به نماتد سیستی چغندرقند مشاهده شد.با توجه به نتایج به دست آمده می توان استنباط کرد که تنوع ژنتیکی ایجاد شده رابطه مستقیمی با مقاوم یا حساس بودن ژنوتیپها ندارد. در واقع مشخص گردید که ژنوتیپهای چغندرقند از نظر ژنتیکی بر اساس طیف های مختلف مقاومت، حساسیت و متحمل بودن به بیماری نماتد سیستی در گروههای مجزا قرار نگرفتند و همبستگی قابل توجهی را نشان ندادند.

سرطان کلورکتال (CRC) یکی از بدخیمیهای شایع در جهان است. جهشهای KRAS یکی از وقایع اولیه در تکوین و پیشرفت CRC می باشند. کدونهای 12 و 13 از اگزون شماره 1، نقاط داغ جهش در این ژن هستند. در این بررسی فراوانی وقوع جهشهای کدون 12 و 13 در بیماران خوزستانی مبتلا به سرطان کلورکتال تک گیر (SCRC) تعیین گردید و با میزان آن در سایر نواحی ایران و نیز در دیگر کشورها مقایسه شد. DNA ژنومی از بافتهای توموری 45 بیمار خوزستانی مبتلا به SCRC استخراج شد. جهشهای نقطه ای در این دو کدون با روش PCR/RFLP و سپس غنی سازی جهش، شناسایی گردید. جهشها با توالی یابی به روش Sanger تایید شدند. 13.33 درصد تومورها در کدونهای 12 و 13 ژن KRAS جهش داشتند. این فراوانی با اغلب فراوانیهای به دست آمده در دیگر کشورها (33-53 درصد) و نیز فراوانیهای به دست آمده در سایر نقاط ایران (20.3 و 28 درصد) تفاوت دارد که می تواند بر اساس دلایل متعددی از جمله بالا بودن احتمالی وضعیت ناپایداری میکروستلایتی در آنها، حساسیت ناکافی روش غربالگری، فاکتورهای ژنتیکی و محیطی متفاوت از جمله رژیم غذایی سرشاز از امگا-3 در این جمعیت باشد. همچنین با استفاده از روش غنی سازی فرکانس آللهای شناسایی شده در گروه مورد بررسی دو برابر گشت.

امروزه با توجه به افزایش استفاده از نفت و فرآورده های نفتی، آلودگی نفتی از بزرگترین آلودگی های زیست محیطی است. میکروارگانیسم های موجود در خاک مهم ترین موجوداتی هستند که در نخستین مراحل بروز آلودگی، تحت تاثیر قرار می گیرند و در عین حال می توانند در حذف و تجزیه آن موثر باشند. هدف از این پژوهش بررسی اثر حضور آلاینده های نفتی بر رشد قارچ های خاک های زراعی همچون قارچ های Trichoderma می باشد. در این پژوهش ده گونه مختلف از این قارچ انتخاب و برای رشد در حضور نفت سازش داده شدند. این قارچ ها ابتدا در محیط های کشت PDA با غلظت 1%، نفت خام کشت داده شدند و سپس به صورت مرحله ای به محیط های با غلظت 2، 4 و 6% نفت خام انتقال داده شدند تا به تدریج به نفت خام سازش یابند. توان رشد قارچ ها بر اساس قطر پرگنه در روز یازدهم اندازه گیری و با قطر پرگنه در نمونه های شاهد (بدون نفت) مقایسه شد. نتایج نشان داد همه قارچ های مورد مطالعه، توان رشد در حضور نفت خام را به دست آورده اند، اما میزان آن در مورد تمامی قارچ ها کمتر از محیط شاهد بود. بیشترین میانگین قطر پرگنه در گونه T. citrinoviride و کمترین آن در گونه T. koningiopsi مشاهده شد.این نتایج بیانگر این هستند که توان رشد قارچ T. citrinoviride در محیط کشت آلوده به نفت خام بیش از سایر قارچ های مورد مطالعه است، بنابر این برای زیست پالایی خاک های آلوده به نفت مناسب تر است.

جهت شناسایی ترکیب های ثانویه و بررسی اثرات ضد باکتریایی اسانس گل همیشه بهار Calendula officinalis L.، گل های این گیاه از رویشگاه آن در تیر ماه 1392 از روستایی در استان کرمان جمع آوری شد. نمونه ها تمیز شده و پس از خشک کردن در سایه، اسانس گیری به روش تقطیر با آب انجام شد. ترکیب های موجود در اسانس با استفاده از کروماتوگرافی گازی تجزیه ای (GC) و گاز کروماتوگراف متصل به طیف سنج جرمی (GC/MS) شناسایی شدند. هم چنین جهت مطالعه اثرات ضد باکتریایی اسانس گل های گیاه مذکور، اسانس حاصل بر محیط رشد شش سوش باکتری شامل دو نوع باکتری گرم مثبت: استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس و استرپتوکوکوس فکالیس وچهار نوع باکتری گرم منفی: سودوموناس آئروجینوزا، شیگلا فلکسنری، کلبسیلا پنومونی و اشرشیا کلی تیمار داده شد و سپس قطر هاله عدم رشد باکتریها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بازده اسانس حاصل از گل های این گیاه 0.25% بود. از مجموع 19 ترکیب شناسایی شده در اسانس گل های این گیاه با 98.56%، ترکیب های دلتا کادینن با 25.67%، آلفا کادینول 21.37%، اپی آلفا مورولولبا 12.45% و گاما کادینن با 8.22% بیشترین درصد اسانس را تشکیل می دهند. تاثیر اسانس گل های این گیاه بر عدم رشد باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس و باکتری های گرم منفی کلبسیلا پنومونی و اشرشیا کلی مورد آزمایش بیش از تاثیر آنتی بیوتیک تتراسایکلین است. بنابراین می توان گفت که اسانس گل های همیشه بهار جمع آوری شده در این مطالعه، دارای اثرات ضد باکتری قابل توجهی در مقایسه با آنتی بیوتیک های معمول می باشد.

پکتینازها گروهی از آنزیم های پکتولیتیک هستند که باعث هیدرولیز پکتین موجود در بافت های گیاهی می شوند. این آنزیم ها از مهمترین آنزیم های مورد استفاده در صنایع غذایی جهت فرآوری آبمیوه، چای، قهوه و روغن هستند. یک منبع کارآمد جهت تولید صنعتی آنزیم، باکتری ها هستند. مطالعه حاضر با هدف جداسازی و شناسایی مولکولی باکتری های تولیدکننده آنزیم پکتیناز از خاک حاوی ضایعات انجام گرفت. در این مطالعه از خاک حاوی ضایعات مرکبات در چندین منطقه استان گلستان نمونه برداری شد. جهت جداسازی باکتری های مولد پکتیناز، از محیط تغییر یافته پکتین استفاده شد. فعالیت پکتیناری باکتری ها بر اساس تشکیل هاله شفاف در اطراف کلنی ها متعاقب اضافه کردن محلول لوگل مشخص گردید. جدایه ها با فعالیت پکتینازی مطلوب، با استفاده از روش تعیین توالی قطعه 16S rRNA شناسایی شدند. از 50 نمونه خاک، تعداد 20 باکتری با فعالیت پکتینازی جداسازی شد که تمامی آنها تا سطح جنس و گونه شناسایی گردید. از این بین، 2 جدایه با توجه به بزرگتر بودن قطر هاله اطراف کلنی، فعالیت پکتینازی بیشتری را نسبت به بقیه داشتند. بررسی مولکولی نشان داد که این جدایه ها منسوب به دو گونه باسیلوس سرئوس و باسیلوس سوبتیلیس می باشند. در مطالعه حاضر دو گونه باکتری با توانایی مطلوب در تولید پکتیناز، جداسازی و معرفی شد. تحقیقات بیشتری برای دستیابی به شرایط بهینه تولید و کینتیک موثر این آنزیم توسط جدایه های مذکور مورد نیاز است.