زیست شناسی میکروارگانیسم ها
سال:1396 | دوره:6 | شماره:21 |تعداد مقالات:10

مقدمه: سویه های باسیلوس سوبتیلیس به جهت داشتن قابلیت کنترل بیماری های گیاهی ازطریق تولید متابولیت های ثانویه به ویژه لیپوپپتیدهای گروه ایتورین، مهم اند. هدف از این پژوهش، بررسی فعالیت ضدقارچی سویه های بومی باسیلوس سوبتیلیس علیه قارچ های بیماری زای گیاهی پیتیوم اولتیموم و فوزاریوم سولانی است.مواد و روش ها: سویه های باسیلوس سوبتیلیس از 7 نمونه خاک پارک های جنگلی تهران جداسازی و فعالیت ضدقارچی این سویه ها طی روش چاهک گذاری بررسی شد. بهترین سویه های باکتریایی با روش 16SrDNA شناسایی شدند. محیط نوترینت براث ازنظر منابع کربن و نیتروژن، pH و دمای مناسب رشد جهت تولید بیشترین متابولیت ضدقارچی توسط سویه های بومی منتخب بهینه شد. سپس این متابولیت ها از کشت 4روزه سویه های ذکرشده، تخلیص و وجود آنتی بیوتیک ایتورین A با استفاده از روش کروماتوگرافی تایید شد.نتایج: از مجموع 91 سویه باکتریایی جداشده از نمونه های خاک، 23 سویه مطابق خصوصیات مرفولوژیک و بیوشیمیایی به عنوان باسیلوس سوبتیلیس تعیین هویت شدند. در آزمایش های بعدی، 2 سویه 48 و 83 به ترتیب علیه قارچ های پیتیوم اولتیموم و فوزاریوم سولانی بیشترین فعالیت را نشان دادندکه نتایج حاصل از تطبیق توالی سویه های منتخب، 100 درصد شباهت را به گونه باسیلوس سوبتیلیس تایید کرد. سپس سویه های منتخب در محیط نوترینت براث با منبع کربن گلوکز، منبع نیتروژن عصاره مخمر، pH خنثی و دمای گرماگذاری 30 درجه سانتیگراد، بیشترین فعالیت ضدقارچی را از خود بروز دادند. نتایج HPLC نیز ازطریق مطابقت زمان ظهور پیک ایتورین A استاندارد در سویه های بومی نشان داد که هر 2 سویه توانستند در محدوده زمانی مشابه با سویه استاندارد، ایتورین A را تولید کنند.بحث و نتیجه گیری: سویه های بومی ایران نیز توانایی تولید متابولیت های ضدقارچی را دارند. از این جهت این سویه ها می توانند کاندیدای مناسبی جهت کنترل زیستی قارچ های بیماری زای گیاهی و جایگزینی برای قارچ کش های شیمیایی باشند.

مقدمه: ورود آلاینده های خطرناک صنایع نفت و گاز مانند سود مصرف شده به خاک و آب یک معضل زیست محیطی است و تصفیه زیستی می تواند در این زمینه راهکار مناسبی باشد. با توجه به میزان بالای ترکیبات گوگردی در پساب سود مصرف شده، در این پژوهش جداسازی باکتری های شیمیولیتوتروف نمک قلیادوست اکسیدکننده ترکیبات گوگردی از خاک تالاب میقان مورد توجه قرار گرفت.مواد و روش ها: برای جداسازی باکتری های نمک قلیادوست گوگردی از خاک تالاب میقان، از محیط کشت مخصوص شیمیولیتوتروفی استفاده شد که در آن تیوسولفات به عنوان منبع انرژی و الکترون و سدیم کربنات/بیکربنات به عنوان منبع کربن در نظر گرفته شد. برای تعیین اجباری یا اختیاری بودن رشد اتوتروفی جدایه ها، از کشت روی محیط نوترینت آگار استفاده شد و سویه های منتخب با تعیین توالی ژن 16S rRNA شناسایی شدند. بهینه سازی رشد و فعالیت سویه منتخب با نام EMA، در pH ها و غلظت های مختلف نمک با کمک روش پروتئین سنجی و تیتراسیون تیوسولفات انجام شد.نتایج: بر اساس آنالیز مولکولی، جدایه ها نزدیک ترین شباهت را به گونه های جنس Thioalkalivibrio نشان دادند. با توجه به نتایج به دست آمده، بهینه رشد باکتری و حذف تیوسولفات در pH 10 و غلظت 5درصد نمک (سدیم کلرید یا سدیم سولفات) حاصل شد. در غلظت های بالاتر نمک، در حضور سدیم سولفات در مقایسه با سدیم کلرید، باکتری با سرعت بیشتری تیوسولفات را حذف کرد.بحث و نتیجه گیری: پتانسیل بالای حذف ترکیبات گوگردی از محیط توسط جدایه های شیمیولیتوتروف نمک قلیادوست در شرایط حاد، نشان دهنده قابلیت کاربرد این باکتری ها برای تصفیه پساب سود مصرف شده است.

مقدمه: کاهش حلالیت هیدروکربن ها و اکسیژن در آب شور و همچنین کاهش تنوع میکروبی به سبب آثار بازدارنده نمک، باعث ماندگاری ترکیبات هیدروکربنی در محیط های شور می شود و پاکسازی زیستی این محیط ها با چالش زیادی همراه است.مواد و روش ها: در این پژوهش جداسازی قارچ های تجزیه کننده نفت خام از خاک های مناطق شور آلوده به نفت ایران، انجام شد. در ادامه توانمندی هریک از جدایه ها ازنظر میزان حذف نفت خام در حضور 50 گرم بر لیتر نمک طعام با روش سنجش کل محتوای هیدروکربنی (TPH) اندازه گیری شد. همچنین میزان تحمل پذیری به نمک و میزان حذف نفت در حضور غلظت های مختلف نمکی با استفاده از سنجش های TPH، FTIR و اندازه گیری وزن خشک و نیز توانایی تولید بیوسورفاکتانت جدایه منتخب ارزیابی شد. درنهایت برترین جدایه با استفاده از روش های ریخت شناسی و مولکولی شناسایی گردید.نتایج: در مرحله جداسازی، 15 گونه قارچی به دست آمد. آزمون TPH در حضور نفت و نمک در این جدایه ها نشان داد که جدایه S-05 با حدود 60 درصد حذف، بیشترین میزان حذف نفت در حضور50 گرم بر لیتر نمک، توانمندترین جدایه در حذف هیدروکربن های نفتی است. آنالیز FTIR حذف 90 درصد ترکیبات آلیفاتیک را نشان داد. سنجش تولید بیوسورفاکتانت نیز نشان داد که این جدایه به طور کارآمدی در محیط نمکی و بدون نمک مولد ترکیبات فعال سطحی است. نتایج حاصل از شناسایی نشان داد که S-05 متعلق به گونه Mucor circinelloides است.بحث و نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان داد که جدایه تحمل کننده نمک M. circinelloides UTMC 5032 برای اولین بار به عنوان قارچی توانمند در جهت حذف زیستی خاک های شور آلوده به نفت گزارش شده است.

مقدمه: مایکوباکتریوم بویس عامل اصلی ایجاد سل در گاوها است. در مطالعه حاضر یافته های مربوط به جداسازی، تعیین هویت و تهیه الگوی ژنومی باکتری های عضوکمپلکس مایکوباکتریوم توبرکولوزیس (MTbC) از گاوهای توبرکولین مثبت استان قمباروشRFLP با استفاده از پروب PGRS بررسی شده است.مواد و روش ها: از دی 1391 تا بهمن 1392 غدد لنفاوی اصلی سر و تنه لاشه 30 راس گاو توبرکولین مثبت استان قم بر روی محیط لونشتاین جانسون گلیسرینه و پیروات دار کشت و 8 تا 12 هفته در C ° 37 نگهداری شدند. بر تمام لوله های کشت دارای رشد باکتریایی اسید فست، PCR-IS6110 اجرا شد و جدایه های عضو MTbC به روش RFLP-PGRS ژنوتایپ شدند.نتایج: در 21 نمونه در آزمایش PCR - IS 6110 وجود MTbC تایید شد و در RFLP-PGRS در مجموع سه تیپ ژنتیکی شناسایی شد.بحث و نتیجه گیری: آلودگی گله های گاو در استان قم به MTbC اهمیت خطر احتمالی انتقال بیماری به میزبان های انسانی را نشان می دهد. شناسایی سه تیپ ژنتیکی در میان 21 جدایه استان قم ضمن نشان دادن فعالیت سویه های مختلف MTbC در منطقه، وجود تنوع ژنتیکی این باکتری ها را در استان قم نشان می دهد که تعیین میزان گستردگی آن نیازمند به انجام پژوهش های تکمیلی خواهد بود. با در نظر گرفتن تنوع ژنتیکی حاضر در جمعیت MTbC در استان قم، به نظر می رسد برنامه در حال اجرای تست و کشتار در این استان نیازمند بازنگری و تقویت مبانی راهبردی در اجرا باشد.

مقدمه: تنش های خشکی، شوری و شور-سدیمی، از راه های گوناگونی مانند ساخت زیستی اتیلن تنشی مایه کاهش رشد گیاهان می شوند.به دلیل توانابودن برخی از باکتری های خاک در کاهش تنش و مصرف پیشنیاز تولید اتیلن (ACC)، این پژوهش برای دستیابی به باکتری برتر سازنده آنزیم ACC - دآمیناز در تنش های خشکی، شوری و شور- سدیمی خاک ها انجام شد.مواد و روش ها: در این پژوهش، با جداسازی 400 باکتری از خاک های با قابلیت هدایت الکتریکی و نسبت جذب سدیمی گوناگون، توان تجزیه ACC و ساخت آلفاکتوبوتیرات به عنوان معیار ساخت آنزیم ACC - دآمیناز در باکتری های سازنده این آنزیم و اثر تنش های خشکی و شوری بر روند رشد باکتری ها و توان مصرف ACC بررسی شد.نتایج: پردازش و آزمون داده ها نشان داد که نه تنها توانایی ساخت آنزیم ACC - دآمیناز در میان جدایه ها با هم ناهمانند بود، بلکه اندازه مصرف ACC در آنها بسیار وابسته به تنش های خشکی و شوری بود. در بیشتر جدایه های باکتری، با افزایش تنش، روند کاهشی معنی داری در مصرف ACC دیده شد، اما گونه باکتری باسیلوس سیمپلکس که از خاک های شور- سدیمی جداسازی شد، افزون بر توانایی ساخت 901 نانو مول آلفاکتوبوتیرات بر میلی گرم پروتئین در ساعت در شرایط بدون تنش، دارای بیشترین پایداری مصرف ACC در تنش های خشکی و شوری بود. این باکتری، در برابر دیگر جدایه ها، بردباری نسبی بیشتری به تنش های خشکی و شوری دارد و تا شوری 40 دسی زیمنس بر متر و پتانسیل اسمزی 25- بار، همچنان ACC را مصرف کرد.بحث و نتیجه گیری: با بررسی باکتری های جداسازی شده آشکار شد که باکتری باسیلوس سیمپلکس، کارایی بیشتری در ساخت آنزیم ACC -دآمیناز در تنش های خشکی و شوری داشت و بردبار به تنش های یادشده بود، بنابراین، کاربرد این باکتری برای کاهش تنش ها در خاک های شور و شور-سدیمی و مناطق خشک و نیمه خشک در شرایط مزرعه پیشنهاد شد.

مقدمه: آمیلاز آنزیم هیدرولیزکننده نشاسته است که پیوندهای داخلی گلیکوزیدی در پلی ساکاریدها را هیدرولیز می کند. آمیلازها یکی از آنزیم های صنعتی مهم هستند که گستر ه وسیعی از کاربردها را دارا هستند، ازجمله تبدیل نشاسته به شربت قند، تولید سیکلودکسترین ها، همچنین این آنزیم ها در صنعت داروسازی و پزشکی کاربرد دارند.مواد و روش ها: در این پژوهش، سویه باسیلوس لیکنیفورمیس گرمادوست و بومی که از چشمه آب گرم روستای قینرچه از توابع استان اردبیل جداسازی و خالص سازی شده بود در محیط نوترینت براث، در معرض پرتو ماوراءبنفش با طول موج 254 نانومتر و از فاصله 1متری به مدت 45 ثانیه در دستگاه هودلامینار قرار داده شد. کلیه سویه های جهش یافته جداسازی شده ازنظر تحمل دمایی و شوری، میزان تولید آمیلازو همچنین ازنظر مقاومت آنتی بیوتیکی با سویه والد مقایسه شدند.نتایج: از بین 70 نمونه جهش یافته جداسازی شده تنها دو سویه به نام های B.L.2.M.1 و B.L.2.M.2 توانستند میزان بیشتری آمیلاز نسبت به سویه والد تولید کنند. تفاوت در تولید آنزیم با تغییر در میزان رشد باکتری های جهش یافته همراه شد، به طوری که تمامی اختلاف های مشاهده شده ازنظر آماری در سطح 5درصد معنادار بودند. میزان تولید آنزیم در سویه B.L.2.M.1 در دمای 40 درجه سانتیگراد بعد از 72 ساعت 41.7 درصد نسبت به سویه والد افزایش نشان داد. از طرف دیگر میزان تحمل دمایی و شوری در باکتری جهش یافته B.L.2.M.1 از سایر باکتری های مطالعه شده بیشتر ارزیابی شد.بحث و نتیجه گیری: برآیند جهش های تصادفی ایجادشده در باکتری جهش یافته B.L.2.M.1 سبب بروز فنوتیپ جدیدی شده است که افزایش میزان تولید آنزیم، افزایش سرعت رشد سلولی، افزایش مقاومت به دماهای بالاتر و افزایش تحمل شوری از مهم ترین آنها هستند. با توجه به ویژگی های مثبت و منحصربه فرد ایجادشده در جهش یافته ذکرشده، زمینه برای مطالعات تکمیلی به منظورتولید و بهینه سازی آنزیم آمیلاز مقاوم به حرارت فراهم شده است.

مقدمه: ورود سموم کشاورزی به اکوسیستم های آبی که ممکن است به دلیل مصرف بی روی ه آنها باشد، می تواند باعث آثار مخربی بر جمعیت گونه های آبزی شود. جلبک ها به طیف وسیعی از آلودگی از قبیل علف کش ها، فلزات وآفت کش های ارگانوکلر و مواد آلی صنعتی حساسیت نشان می دهند، بنابراین استفاده از آنها برای بررسی این آلودگی ها مرسوم است. این پژوهش با هدف بررسی آثار سموم کشاورزی در دو گروه حشره کش (مالاتیون و دیازینون) وعلف کش (ماچتی و ساترن) در غلظت های مختلف بر جمعیت جلبک سبز سندسموس کواردیکودا (Scenedesmus quadricauda) به همراه تعیین غلظت موثر (EC5096 ساعته) برای هرکدام است.مواد و روش ها: آزمایش در مدت 96 ساعت با 4 غلظت و 3 تکرار برای هر سم به همراه شاهد بر اساس روش استاندارد (O.E.C.D)، در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. تیمارها با محیط کشت BBM در شرایط نوری 12 ساعت تاریکی و 12 ساعت روشنایی و شدت نور 60 میکرومول فوتون بر مترمربع بر ثانیه در دمای 2 ± 21 درجه سانتیگراد قرار داده شد.نتایج: اختلاف معنی دار در رشد روزانه (0.05> p) بین برخی از غلظت های مختلف در هریک از سموم موردمطالعه مشاهده شد. به طوری که افزایش غلظت سموم باعث کاهش معنی داری در تراکم سلولی شد. بیشترین درصد تلفات در علف کش ها مربوط به ساترن در غلظت 52.81 میکروگرم بر لیتر و ماچتی در غلظت 58.36 میکروگرم بر لیتر، در حشره کش ها مربوط به مالاتیون در غلظت 63.73 میکروگرم بر لیتر و دیازینون در غلظت 6.087 میکروگرم بر لیتر است. همچنین میزان EC5096 ساعته به ترتیب برای دیازینون 174.234 میکروگرم بر لیتر، مالاتیون 9.858 میکروگرم بر لیتر، ماچتی 1.9 میکروگرم بر لیتر، ساترن 1.029 میکروگرم بر لیتر تعیین شد.بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج این مطالعه از (Scenedesmus quadricauda) می توان به عنوان یک شاخص بیولوژیکی در منابع آبی استفاده کرد، درنتیجه نیاز به مطالعات دقیق وگسترده تری دارد.

مقدمه: سودوموناس های فلورسنت سیدروفورهای متعددی را تولید می کنند که مهم ترین آنها سیدروفور نوع پایووردین است. تولید سیدروفور در این باکتری ها باعث افزایش فراهمی آهن موردنیاز باکتری و گیاهان می شود و همچنین اهمیت ویژه ای در کنترل بیماری های گیاهی دارد.مواد و روش ها: به منظور مقایس ه روش های اندازه گیری تولید سیدروفور، میزان تولید سیدروفور 21 سویه سودوموناس بومی ایران به همراه دو سویه مرجع خارجی و یک سویه باسیلوس با روش کیفی CAS-Agar، روش نیمه کمی CAS-AD و روش کمی اسپکتروفتومتری با استفاده از سیدروفور خالص اندازه گیری شد.نتایج: در روش CAS-Agar به علت وجود ماده شوینده HDTMA رشد سلولی تعدادی از سویه ها محدود و درنتیجه تولید سیدروفور آنها پایین بود. در روش CAS-AD همه باکتری ها قادر به تولید سیدروفور بودند که بیشترین و کمترین مقدار تولید مربوط به P. fluorescens UTPF76 و P. fluorescens UTPF45 با تولید معادل 1.005 و 0.0026 میلی گرم در لیتر دفروکسامین بود. در دو روش اخیر سویه باسیلوس و موتانت پایووردین P. aeruginosa MPFM1 به میزان کمی تولید سیدروفور کردند که نشان دهنده غیرانتخابی بودن این روش ها به نوع سیدروفور بود. در روش کمی فقط سیدروفور نوع پایووردین قابل اندازه گیری بود که سویه های P. aeruginosa MPFM1 و Bacillus sp. قادر به تولید آن نبودند.بیشترین میزان تولید پایووردین مربوط به سویه خارجی 7NSK2 با 625.29 میکرومول بر لیتر بود و در پی آن سویه های P. fluorescens UTPF65، P. fluorescens UTPF81 و P. fluorescens UTPF87 در رتبه بعدی قرار گرفتند.بحث و نتیجه گیری: در مجموع روش CAS-AD بهترین روش برای بررسی میزان تولید سیدرفور کل و روش اسپکتروفتومتری نیز روشی دقیق و کارا برای تشخیص سیدروفور نوع پایووردین است که عمدتا توسط سودوموناس های فلورسنت تولید می شود.

مقدمه: لیزین یکی از آمینواسیدهای ضروری است و در صنایع غذایی و دارویی اهمیت ویژه ای دارد. امروزه از روش های مختلفی برای افزایش تولید لیزین استفاده می شود که از مهم ترین آنها می توان به مهندسی ژنتیک و بهینه سازی محیط کشت اشاره کرد. یکی از روش های پرکاربرد در بهینه سازی محیط کشت، روش رویه پاسخ است.مواد و روش ها: در این پژوهش از باکتری وحشی کورینه باکتریوم گلوتامیکوم سویه ATCC15032 جهت تولید لیزین و از روش رویه پاسخ جهت افزایش تولید استفاده شد. پس از انتخاب محیط کشت M9 به عنوان محیط کشت پایه سعی شد تاثیر عامل هایی مانند منابع کربنی (گلوکز)، منابع نیتروژنی (آمونیوم سولفات) و متیونین بر تولید لیزین بررسی شود، سپس با استفاده از روش رویه پاسخ، محیط کشت و زمان گرماگذاری جهت تولید لیزین، بهینه شد.نتایج: بررسی ها نشان داد، مقدار تولید لیزین در محیط کشت M9، 7.0 میلی گرم در لیتر است. نتایج روش رویه پاسخ نشان داد میزان تولید لیزین با محیط کشت پیشنهادی که حاوی گلوکز 14درصد، آمونیوم سولفات 5درصد به همراه متیونین 5 میلی مولار بود در مدت زمان 2.5 روز گرماگذاری به 0.98 گرم در لیتر رسید. تجزیه پارتو نشان داد از بین متغییرهای مورداستفاده، متیونین بیشترین تاثیر را در تولید لیزین داشت. درنهایت نتایج حاصل از گرانوله کردن نشان داد که شرایط بهینه جهت گرانوله کردن محیط کشت حاوی لیزین، با افزودن نشاسته، سولفات آمونیوم و کلرید سدیم در pH پایین و دمای 100 درجه سانتیگراد حاصل می شود.بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج مشخص شد روش به کاررفته در این پژوهش باعث افزایش 1400 برابری در تولید لیزین شد و متیونین احتمالا ازطریق سوق دادن پیش سازهای متابولیسمی به مسیرهای متابولیسمی تولید لیزین، نقش مهمی در تولید لیزین داشت.

مقدمه: با توجه به افزایش روزافزون سویه های مقاوم به دارو در میان انواع میکروارگانیسم ها، یافتن ترکیبات ضدمیکروبی از مواد طبیعی که آثار جانبی کمتری داشته باشند، از دیرباز مورد توجه پژوهشگران بوده است.ریزجلبک ها منابع غنی از متابولیت های فعال طبیعی هستند که می توانند در این زمینه در صنعت داروسازی استفاده شوند.مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی سویه ریزجلبک Chlorella vulgaris از مجموعه ریزجلبک های انسیتو ماهیان خاویاری تهیه شد. فعالیت ضدباکتری عصاره های هگزانی و اتری علیه باکتری گرم مثبت Bacillus subtilis و باکتری گرم منفی Aeromonas hydrophila ارزیابی شد. جلبک موردبررسی به طور خالص کشت داده شد و پس از تامین حجم مناسب جلبک با استفاده از روش کانل و همکاران، عصاره هگزانی و اتری آن استخراج شد. ارزیابی خاصیت آنتی باکتریال با استفاده از روش چاهک انجام شد.نتایج: نتایج نشان داد که عصاره های هگزانی و اتری جلبک C. vulgaris خاصیت مهارکنندگی علیه باکتری B. subtilis و A. hydrophila دارد. هاله عدم رشد مشاهده شده عصاره هگزانی علیه باکتری های B. subtilis و A. hydrophila به ترتیب در دامنه 15.6-11، 11- 9.6 میلی متر و هاله عدم رشد مشاهده شده عصاره اتری به ترتیب در دامنه 18.6-12، 16-7.6 میلی متر بود. ترکیبات عصاره های دی اتیل اتر و هگزان توسط کروماتوگرافی جرمی حجمی بررسی شد و مشاهده شدکه بخش اصلی این ترکیبات در عصاره اتری: کتون، استر، هیدروکربن، سیلوکسان، سایلیل، ترپن و هیدروسایلیل استر و در عصاره هگزانی: استر، هیدروکربن، سیلوکسان، سایلیل و هیدروسایلیل استر هستند.بحث و نتیجه گیری: در این بررسی عصاره اتری اثر مهارکنندگی بیشتری در مقایسه با عصاره هگزانی نشان داد، بنابراین می تواند به عنوان حلال مناسب جهت استخراج ترکیبات ضدمیکروبی به شمار آید.