زیست فناوری
سال:1394 | دوره:6 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

مقدمه: نانوتکنولوژی می تواند بسیاری از مشکلات زیست پزشکی را حل نموده و سبب تحول در زمینه سلامت و داروسازی شود. کاربرد این صنعت در حذف باکتری های بیماری زا بسیار مورد توجه است. افزایش بیماری های غذایی، همراه با مشکلات اجتماعی و اقتصادی حاصل و پیشرفت مقاومت آن ها به آنتی بیوتیک های مختلف، محققین و داروسازان را به سمت استفاده از نانوتکنولوژی سوق داده است. مواد و روش ها: در این پژوهش به بررسی اثر ضدمیکروبی نانوذرات نقره (ساخته شده) وTiO2بر علیه باکتری های بیماری زا با منشا غذا شامل Staphylococcus aureus PTCC 1431 وListeria monocytogenes از طریق تعیین MIC وMBCپرداخته شد. نتایج: نانوذرات نقره ساخته شده با اندازه 103نانومتربا غلظت 1میلی مولار، نانوذرات TiO2با اندازه 21نانومتر با غلظت 1% دارای اثر ضدمیکروبی بر باکتری های Staphylococcus aureus PTCC 1431 وListeria monocytogenes می باشند. نتیجه گیری: با توجه به اثر ضدمیکروبی که نانوذرات نقره و تیتانیوم بر علیه باکتریها با منشا غذا از خود نشان می دهند می توان در جهت کنترل آلودگی های میکروبی مواد غذایی در بسته بندی های ضدمیکروبی موادغذایی استفاده نمود.

لوسیفراز حشره شب تاب، یک آنزیم مولد نور است که در زمینه های مختلف بیوتکنولوژی و زیست شناسی مولکولی استفاده می شود. لوسیفراز کاربردهای گسترده ای در بسیاری از حوزه های آنالیز ژنتیکی نظیر ردیابی بیان ژن، سنجش ژن گزارشگر و مطالعات پروتئومیکس نظیر برهمکنش های پروتئین-پروتئین دارد. علیرغم مزیت هایی که این آنزیم دارد، محدودیت هایی نیز در سامانه های مبتنی بر لوسیفراز وجود دارد که مهم ترین آن ها پایداری پایین آنزیم است. یکی از جدیدترین روش هایی که برای حل این مشکل توسعه یافته است، استفاده از حلال های بسا زودگداز(DES) می باشد. یک گروه از حلال های بسا زودگداز از نمک آلی همراه با یک دهنده هیدروژن ساخته می شود که به سبب آن، پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی باعث کاهش نقطه ذوب آن نسبت به هر یک از ترکیبات سازنده می باشد. در تحقیق حاضر، اثرات این حلال را روی ویژگی های سینتیکی آنزیم لوسیفراز Lampyris turkestanicus وحشی و جهش یافته(I232R-E354R/Arg356) بررسی شد. بدین منظور، آنزیم های وحشی و جهش یافته در BL21 بیان گردید و پروتئین های مورد نظر از طریق کروماتوگرافی تمایلی تخلیص و برای مطالعات سینتیکی استفاده شد. در اینجا، از حلال کولین کلراید: گلیسرول به عنوان حلال بسازودگداز استفاده گردید. با توجه به نتایج، پایداری دمایی لوسیفراز وحشی در حلال DES نسبت به جهش یافته بسیار بیشتر است. همچنین، فعالیت باقیمانده هر دو آنزیم وحشی و جهش یافته در حضور حلال DES نسبت به عدم حضور آن بیشتر است.

آمید ها، ترکیباتی سمی، جهش زا و سرطان زا هستند. باکتری های مولد آمیداز با تجزیه زیستی این ترکیبات، موجب حذف یا تبدیل آن ها از محیط زیست می شوند. مطالعه حاضر با هدف بررسی پتانسیل هیدرولیز بنزآمید توسط سویه های بومی آکروموباکتر جدا شده از فاضلاب شهر کرمان انجام گردید. جداسازی باکتری های هیدرولیز کننده بنزآمید با نمونه گیری از فاضلاب شهر کرمان و استفاده از روش غنی سازی در محیط MM1 با یک درصد بنزآمید و در حضور شناساگر برموتیمول بلو انتخاب شدند. در مجموع 7 سویه باکتریایی هیدرولیز کننده بنزآمید جداسازی گردید. از این بین، 2 سویه به نام های AB37 و FA1 با پتانسیل هیدرولیز بنزآمید، به عنوان سویه های برتر شناخته شدند. در فرآیند بهینه سازی محیط تولید آنزیم، مشخص گردید که گلوکز، پپتون، کلسیم و 0/7 pH تولید آنزیم را در دو سویه افزایش می دهند. گلوکز 3 برابر و کلسیم 6/2 برابر میزان تولید آنزیم در سویه FA1 را افزایش داده اند. پتانسیل هیدرولیز بنزآمید نشان داد که سویه AB37 در زمان 15 ساعت بیشترین هیدرولیز بنزآمید و آمونیاک تولیدی را به میزان 79/1 و 26/1 میلی مولار در غلظت های 2 و 5 میلی مولار بنزآمید دارد. با استفاده از روش های بیوشیمیایی و تعیین توالی ژن 16S rRNA باکتری های جداسازی شده به عنوان آکروموباکتر زایلوکسیدان و آکروموباکتر اسپانیوس شناسایی گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که سویه های جداسازی شده فعالیت قابل توجهی را در هیدرولیز بنزآمید دارند. بنابراین ارزیابی پتانسیل آنزیمی و کاربردی این سویه ها به منظور هیدرولیز بنزآمید از فاضلاب شهری، صنایع و پساب کشاورزی پیشنهاد می گردد.

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و روابط بین عملکرد و صفات زراعی-مورفولوژیکی در آفتابگردان روغنی، 152 لاین آفتابگردان جمع آوری شده از نقاط مختلف جهان و ایران در محوطه گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با نه تکرار در سال زراعی 1391 مورد بررسی قرار گرفتند. تعداد 14 صفت زراعی و مرفولوژیک شامل: ارتفاع ساقه، قطر ساقه، تعداد برگ، طول پهنک برگ، عرض پهنک برگ، طول دمبرگ، قطر طبق، وزن صد دانه، وزن خشک طبق، وزن خشک دانه در طبق، تعداد روز از کاشت تا گلدهی، تعداد روز از کاشت تا رسیدگی، نسبت مغز دانه به کل دانه و شاخص برداشت اندازه گیری شد. تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف بین ژنوتیپ ها برای تمامی صفات مورد مطالعه در سطح احتمال 05/0 درصد معنی دار می باشد. بالاترین ضریب تغییرات فنوتیپی به ترتیب برای وزن خشک دانه در طبق (30/56)، شاخص برداشت (40/44)، و وزن خشک طبق (44/35) مشاهده شد. همبستگی مثبت و معنی دار بین عملکرد دانه و اکثر صفات اندازه گیری شده مشاهده شد. از میان صفات مورد مطالعه، قطر طبق، نسبت مغز دانه به کل دانه، ارتفاع بوته و تعداد برگ دارای اثرات مستقیم و مثبت با عملکرد دانه بوده و در سطح اول اهمیت قرار گرفتند. با استفاده از تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ های مورد بررسی در 4 گروه متفاوت قرار گرفتند. بیشترین فاصله بین ژنوتیپ های دو گروه 3 و4 مشاهده شد.

یون فسفات از جمله آلاینده شیمیایی است که از طریق فاضلاب های شهری و صنعتی و زه آبهای کشاورزی وارد منابع آب های سطحی و زیر زمینی می شوند. هدف از این مطالعه بررسی حذف فسفات از پساب فاضلاب شهری توسط ریزجلبک های کلرلا ولگاریس Chlorella vulgaris و اسپیرولینا پلاتنسیس Spirulina platensis می باشد. به منظور بررسی حذف فسفات، ریزجلبک ها در شرایط آزمایشگاهی به 350 میلی لیتر پساب فاضلاب شهری اضافه و طی دوره های 8 روزه پرورش داده شدند بطوریکه وزن خشک روز اول کلرلا ولگاریس و اسپیرولینا پلاتنسیس به ترتیب در نمونه ها 02/0 و 05/0 گرم در لیتر بود. طی دوره رشد غلظت فسفات موجود در محلول آبی برای روزهای1، 4، 6 و 8 توسط روش استاندارد (APHA) اندازه گیری و با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر Bio spec-1601قرائت گردید. بر اساس نتایج حاصل درصد حذف فسفات توسط کلرلا ولگاریس به ترتیب 65/40، 01/38، 45/24 و21/72 و اسپیرولینا پلاتنسیس به ترتیب13/20، 01/20، 44/10و 79/42 برای روزهای 1 الی 4، 4 الی 6، 6 الی 8 و 1 الی8 بود. وزن نهایی کلرلا ولگاریس و اسپیرولینا پلاتنسیس به ترتیب 93/3 و 93/1 گرم در لیتر بود و با افزایش رشد ریزجلبک ها فسفات بیشتری حذف می شود. از این تحقیق می توان نتیجه گرفت که جلبک ها توانایی بالایی در حذف فسفات از فاضلاب دارند و جلبک کلرلا ولگاریس توانایی بیشتری در کاهش فسفات از فاضلاب را دارد و می تواند برای کاهش فسفات در پساب تصفیه خانه های فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد.

اخیراً مشتق جدیدی از تیازولیدینون به نام 5-(2 و 4-بیس 4-اتوکسی فنیل آزو)-3-هیدروکسی بنزیلیدین)-2 و 4 تیازولیدینون (TZD-OCH2CH3) سنتز شده و خاصیت آنتی اکسیدانی آن به اثبات رسیده است. در این تحقیق اثرات ضدالتهابی این ترکیب (TZD-OCH2CH3) و توانایی آن در مهار NF-к B بر روی رده سلولی Raw264. 7 بررسی شد. ابتدا سلول ها در محیط حاوی DMEM، FBS و آنتی بیوتیک کشت داده شد و غربالگری سمیت ترکیب مورد مطالعه (TZD-OCH2CH3) با غلظت های (120-0) میکروگرم بر میلی لیتر انجام گرفت. پس از انکوباسیون سلول ها در 37 درجه به منظور بررسی اثر مهاری ترکیب در دوزهای مختلف آن آزمایش MTT انجام گردید و جذب نمونه ها در طول موج 490 نانومتر توسط دستگاه الایزا ریدر خوانده شد. سپس به منظور بررسی اثر مهاری ترکیب مورد مطالعه بر NF-к B از کیت مربوط به سنجش NF-к B استفاده شد. برطبق آزمایشات غلظت مهار رشد 50 درصد (IC50) سلول های Raw264. 7 تیمار شده با TZD-OCH2CH3، 115 میکروگرم بر میلی لیتر بدست آمد. از طرف دیگر سنجش مهار NF-к B بر روی رده سلولی Raw264. 7با غلظت های30 و 60 میکروگرم بر میلی لیتر ازتیازولیدینون، حاکی از مهار این فاکتور التهابی توسط ترکیب فوق می باشد. برطبق مطالعات صورت گرفته، نتایج نشان می دهند که ترکیب مذکور با توجه به مهار NF-к B با 48=IC50 میکروگرم بر میلی لیتر در رده سلولی Raw264. 7، دارای اثرات ضد التهابی قابل ملاحظه ای است ومی تواند به عنوان یک عامل شیمی درمانی امیدوارکننده در درمان سرطان در نظر گرفته شود.

تولید پروتئین های نوترکیب بطورمثال β-NGF با استفاده از میزبان های پروکاریوتی موضوع بسیاری ازمطالعات چنددهه اخیر می باشد. با وجود اینکه محیط های کشت باکتریایی نسبت به محیط کشتهای مخصوص سلول های یوکاریوتی ارزان تر و مقرون به صرفه تر می باشند اما وقتی همین محیط ها در مقیاس های صنعتی استفاده می شوند هزینه گزافی را به شرکت های زیست فناور تحمیل می نمایند. لذا یافتن محیط کشتی ارزان قیمت و دردسترس که باکتری های نوترکیب در آن قادر به رشد و تولید پروتئین های نوترکیب باشند از اهم بسیاری تحقیقات می باشد. درمطالعه حاضر برای اولین بار از مخلوط شیره خرما و عصاره مخمربه عنوان محیط کشتی ارزان قیمت استفاده شد. در بررسی RSM (response surface methodology) از غلظت های مختلف شیره خرما و عصاره مخمر به عنوان منابع کربن و نیتروژن مورد نیاز برای رشد باکتری ها استفاده شد و نشان داده شد که بالاترین میزان رشد در غلظت g/lit 20 و 5 کربن و نیتروژن می باشد. همچنین نشان داده شد که باکتری ها در این محیط علاوه بر رشد، قادر به تولید پروتئین نوترکیب (بطور مثال β-NGF) نیز می باشند.

رادیکال های آزاد، یک یا چند الکترون غیرجفت در اوربیتال خالی دارند که اکسیژن مرکزی آن ها، به عنوان ROS شناخته می شوند. مهار آن ها، برای کاهش سطح استرس اکسیداتیو ارگانیسم، در جلوگیری و درمان برخی بیماری های مزمن و مخرب موثر می باشند. هدف از مطالعه پیش رو، بررسی برخی خواص آنتی اکسیدانی بخش های مختلف توتیای دریایی Echinometra matheai و هم چنین، تعیین میزان ترکیبات پلی فنلی به عنوان یک منبع آنتی اکسیدانی طبیعی می باشد. در مطالعه آزمایشگاهی، عصاره های بافت های مختلف (خار، پوسته، گناد و فانوس ارسطو) توتیای دریایی با استفاده از سه حلال ان-هگزان، اتیل استات و متانول، براساس افزایش قطبیت جدا گردید. سپس فعالیت آنتی اکسیدانی هر یک از عصاره ها، با استفاده از روش های قدرت احیاکنندگی، مهار رادیکال آزاد DPPH و ظرفیت کل آنتی اکسیدانی سنجیده شد. هم چنین، میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئید نیز به روش اسپکتروفتومتری مورد ارزیابی قرار گرفت. طبق نتایج به دست آمده، پوسته متانولی و خار متانولی به ترتیب، دارای بیشترین میزان قدرت احیاکنندگی و مهار رادیکال آزاد DPPH می باشند. فانوس-ارسطو اتیل استاتی، خار و گناد ان-هگزانی ظرفیت آنتی اکسیدانی بیش تری نسبت به آسکوربیک اسید به عنوان استاندارد را دارا می باشند. بیشترین میزان فنل و فلاونوئید به ترتیب، در خار متانول 0003/0± 0044/0 میلی گرم گالیک اسید در گرم عصاره و فانوس ارسطو اتیل استات 7167/0± 616/24 میلی گرم کوئرستین در گرم عصاره به دست آمد. نتایج اختلاف معنی داری در سطح احتمال 05/0< p را نشان می دهد. یافته های مطالعه حاضر نشان داد که می توان توتیای دریایی را به عنوان یک منبع بالقوه از ترکیبات فعال زیستی طبیعی با فعالیت آنتی اکسیدانی بالا معرفی کرد.