میکوریزا یک رابطه همزیستی بین برخی قارچها با ریشه گیاهان است که از دو بخش mycete به معنای قارچ و rhizae به معنای ریشه تشکیل شده است. میکوریزا دارای انواع مختلف اندومیکوریزا، اکتومیکوریزا، اکتندومیکوریزا، آربوتوئید، منوتروپوئید، اریکوئید و ورکید می باشد. همزیستی بین ریشه و قارچهای میکوریزا، برای هر دو مفید بوده و در تامین مواد غذایی مورد نیاز به همدیگر کمک می کنند. پراکندگی اکولوژیکی قارچهای میکوریزا و توزیع آنها در خاک مناطق مختلف، تحت تاثیر شرایط مختلف قرار می گیرد و در صورتی که گیاه میزبان مناسب خود را بیابند با آن همزیست می شوند. قارچهای میکوریزا پس از همزیست شدن بر برخی جنبه های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه اثر گذاشته و موجب بهبود رشد، روابط آب در گیاه، مقاومت در مقابل تنش های محیطی از جمله شوری و خشکی، مقاومت در مقابل عوامل بیماریزا، افزایش جذب فسفات توسط ریشه، افزایش جذب سایر مواد غذایی، افزایش فسفات قابل جذب و مواردی از این قبیل می شوند. اثرات مفید قارچهای میکوریزا بر حسب نوع گیاه، نوع قارچ همزیست و شرایط محیطی متفاوت است و ممکن است یک قارچ میکوریزا در یک شرایط محیطی یا با یک گیاه معین بهتر از شرایط دیگر و یا با گیاه دیگر در همزیستی شرکت کند و اثرات بیشتری بر گیاه میزبان داشته باشد. رابطه همزیستی قارچهای میکوریزا و ریشه گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک، خاکهای شور و کمبود فسفات خاک اهمیت بیشتری دارد. بنابراین ایجاد شرایط مناسب برای همزیست شدن قارچهای میکوریزا با گیاه میزبان مناسب، اثر بیشتری بر رشد گیاهان و مقاومت آنها در مقابل عوامل نامساعد محیطی دارد.

الکلهای چرب طبیعی ترکیباتی هستند که از احیای روغنهای گیاهی و حیوانی و اسیدها و استرهای چرب بدست می آیند. این ترکیبات برحسب ساختار و تعداد کربن های موجود در زنجیر آلیفاتیکی خود کاربردهای متفاوتی دارند. از جمله در صنایع شوینده، روان کننده ها، مرطوب کننده و ... بکار می روند. پس از بررسی همه فرآیندهای رایج و روشهای مطرود، روش هیدروژناسیون متیل استر کوکونات فتی اسید، مهترین روش صنعتی که در حال حاضر به خاطر مزایای خاص آن مورد توجه تولید کنندگان جهانی قرار گرفته است، انتخاب و پارامترهای مهم در اشل آزمایشگاهی و بنچ مورد مطالعه قرار گرفت.

استرهای پلی اتیلن گلیکول دسته ای از امولسیفایرهای نانیونیک غیر سمی می باشند که به دلیل عدم ایجاد حساسیت، کاربردهای متعددی دارند. بطور کلی این استرها را می توان به دو دسته وزن مولکول بالا محلول در آب و دارای کاربرد در سیستم آبی و وزن مولکولی پایین که محلول در روغن بوده و برای سیستم های غیرمائی بکار برده می شود. استرهای پلی اتیلن گلیکول به عنوان امولسیفایر در فرمولاسیون های مختلف به کار می رود. این مواد دارای کاربردهای دیگری نیز در صنایع آبکاری ، کاغذسازی، نساجی و سیستمهای ضد کف در رنگهای پوششی می باشد.استرهای پلی اتیلن گلیکول به جهت دارا بودن طیف وسیعی از (HLB تعادل آب دوست – آب گریز) از لحاظ کاربرد در فرمولاسیون به عنوان امولسیفایر از اهمیت بالایی برخوردارند. این ترکیبات در فرمولاسیون امولسیونهای روغن در آب و آب در روغن به کار برده می شوند. به طورکلی استرهای PEG یک ماده مناسب جهت ایجاد ویسکوزیته و یک تعلیق کننده مناسب به شمار می آیند. در این طرح با معرفی روشهای تولید استرهای پلی اتیلن گلیکول، مواد اولیه اصلی مورد نیاز بررسی و همراه با آن توضیحاتی پیرامون فرآیند اتوکسیلاسیون پرداخته شد. سپس با معرفی وضعیت تولید این استرها درداخل و خارج از کشور به معرفی انواع مختلف این استرها با ذکر کاربردهای آن در صنایع مختلف خصوصا شوینده و بهداشتی پرداخته شده است.

پروتئازها یکی از مهمترین گروه های آنزیم های صنعتی به شمار می روند. پروتئازهای جدا شده از موجودات نمک دوست دارای ویژگی هایی خاصی هستند که آنها را برای کاربرد های بیوتکنولوژیک جذاب می سازند. از میان 82 سویه باکتری نمک دوست نسبی جدا شده از نواحی مختلف در ایران، دو سویه MA-2 و AF-2004 بعنوان بهترین تولید کننده های آنزیم پروتئاز انتخاب شدند و مورد مطالعه قرار گرفتند. بر طبق ویژگی های فنوتیپی و آنالیز توالی 16S rRNA سویه های MA-2 و AF-2004 به ترتیب در جنس هایHalobacillus  و Salinivibrio طبقه بندی شدند.تولید آنزیم پروتئاز در باکتری Halobacillus سویه MA-2 تحت شرایط شوری بالا در محیط پایه حاوی پپتون، عصاره گوشت، مالتوز و نمک کلرید سدیم در مرحله رشد رکود باکتری مورد بررسی قرار گرفت. اثر دماهای مختلف،pH  اولیه و منابع مختلف غذایی بر تولید آنزیم پروتئاز نشان داد که حداکثر تولید آنزیم در دمای 34 درجه سانتی گراد،pH  بین 8 تا 8.5 و در حضور ژلاتین صورت می گیرد. جایگزینی نمک کلرید سدیم با غلظت های مختلف نمک نیترات سدیم در محیط پایه تولید آنزیم پروتئاز را افزایش داد. پروتئاز ترشحی با استفده از روش ترکیبی رسوب گذاری با استون و کروماتوگرافی تعویض یونی Q سفاروز با %68 بازیافت تخلیص گشت. آنزیم ساختار تک واحدی داشته و وزن مولکولی آن در ژل الکتروفورز 36 کیلودالتون تخمین زده شد. حداکثر فعالیت کازینولیتیکی آنزیم در دمای 50 درجه سانتی گراد، 9pH و 0.5 مولار کلرید سدیم دیده شد اگر چه در نمک های بالاتر (حداکثر تا 3 مولار) فعالیت هنوز باقی ماند. فعالیت آنزیم شدیدا بوسیله PMSF،Pefabloc SC  و EDTA مهار شده که نشان می دهد احتمالا آنزیم متعلق به زیر کلاس سرین متالوپروتئاز است. این یافته ها پیشنهاد می کند که پروتئاز ترشح شده بوسیله  Halobacillus sp. Strain MA-2 چون ویژگی قلیا دوستی و نمک دوستی دارد توانمندی بالقوه برای کار در زمینه بیوتکنولوژی دارد.یک پروتئاز خارج سلولی بوسیله  باکتری Salinivibrio sp.strain AF-2004 در محیط پایه دارای پپتون، عصاره گوشت، گلوکز و نمک کلرید سدیم تولید گشت. این سویه قادر به تولید آنزیم پروتئاز در حضور نمکهای سدیم کلراید، سدیم سولفات، سدیم نیترات، پتاسیم کلراید، سدیم استات و سدیم سیترات بود. حداکثر تولید آنزیم پروتئاز در حضور %7.5 تا %10 سدیم سولفات و %3 سدیم استات مشاهده شد. منابع کربنی مختلف شامل گلوکزف لاکتوز، کازئین و پپتون توانایی القا تولید آنزیم را داشتند. بهینه pH، دما و هوادهی برای تولید آنزیم به ترتیب 9، 32 درجه سانتی گراد و 220rpm بود. تولید آنزیم منطبق بر رشد باکتری بود و حداکثر تولید آن در اواسط مرحله رشد رکود بود. این آنزیم با استفاده از ترکیبی از روش های رسوب گذاری با استون، کروماتوگرافی تعویض یونی Q سفاروز و ژل فیلتراسیون خالص سازی شد. آنزیم تک واحدی بوده و وزن مولکولی آن در ژل الکتروفورز بین 38 تا 43 کیلودالتون تخمین زده شد. آنزیم بهینه فعالیت را در دمای 60 درجه سانتی گراد،8.5 pH و بین 0 تا 0.5 مولار نمک سدیم کلراید با تحمل پذیری حداکثر تا 4 مولار نمک نشان داد. این پروتئاز یک زینک متالوپروتئاز شناخته شد که بوسیله EDTA،1 و 10 فنانترولین شدیدا مهار می گشت. این نتایج پیشنهاد می کند که پروتئاز تولید شده بوسیله باکتری Salinibacter sp. Strain AF-2004 به خاطر فعالیت در محدوده وسیعی از pH بین 5 تا 10، ترموفیل بودن نسبی فعالیت آنزیم و بعلاوه تحمل پذیری بالا به محدوده وسیعی از غلظت های نمک از دیدگاه صنعتی ارزشمند است.

هدف از انجام این پروژه تولید سدیم مونوفلوئوروفسفات (Na2PO3F) در مقیاس بنچ می باشد که به عنوان یک ماده ضد باکتری و قارچ کش در صنایع بهداشتی به ویژه در ساخت خمیردندان های فلوئوردار کاربرد دارد. در این پروژه، با استفاده از نتایج فاز آزمایشگاهی طرح، فرآیند ذوب به عنوان مناسب ترین فرآیند انتخاب شد و عوامل موثر بر روش مذاب مشخص گردید. سپس مبانی لازم برای طراحی بطور جامع بررسی شد. بر اساس نتایج حاصل و با انجام محاسبات، واحد تولید SFP طراحی و نقشه های عملیاتی تهیه گردید. بر مبنای طراحی، راکتور ذوب و تجهیزات مرتبط ساخته شد و با انجام آزمایشات لازم که از طریق نرم افزار تاگوچی برنامه ریزی شده بود، محصول مورد نظر تولید گردید. در تحلیل نتایج و بررسی اثر متغیرها مشخص شد که در روش بکارگیری شده، سه پارامتر دمای واکنش، زمان اقامت و نسبت مولی خوراک ورودی بر کیفیت و خلوص محصول موثرند و نسبت مولی نقش اساسی دارد. پس از تعیین شرایط بهینه، کیفیت و خلوص محصول بدست آمده با نمونه خارجی و مرجع استاندارد USP مقایسه شد. بازدهی عمل تقریبا 100% و خلوص SFP برای مصارف بهداشتی مناسب می باشد.

سولفاتیازول، از طبقه داروهای سولفا با فرمول مولکولی C9H9N3O2S2، در صنایع دارویی به عنوان یک ماده ضد باکتری شناخته می شود و در مقیاس وسیعی در درمان عفونت های باکتریایی در انسان و دامپزشکی مورد استفاده قرار می گیرد.گزارش حاضر شامل معرفی سولفاتیازول، مطالعه زنجیره سنتز، روش های سنتز آزمایشگاهی، بهینه سازی شرایط واکنش، شناسایی و آنالیز، و بحث و نتیجه گیری است. در زنجیره انتخابی، از 2- آمینوتیازول و استیل سولفانیلیل کلراید با نسبت مولی 2:1 در حلال آب- استون استفاده می شود. واکنش مذکور در دمای 65oC و مدت زمان 2 ساعت، با بازده %53 قابل انجام می باشد. طی نوآوری در این طرح با استفاده از مواد اولیه 2- آمینوتیازول و استیل سولفانیلیل کلراید با نسبت مولی 1:1 در حلال a- پیکولین، استیل سولفاتیازول در دمای 65oC و زمان 2 ساعت با بازده %67 سنتز می شود. از هیدرولیز استیل سولفاتیازول در محیط قلیایی در دمای 65oC و مدت زمان 2 ساعت، سولفاتیازول با بازده %83 تولید می شود.

استفاده از کودهای بیولوژیک، بحثی است که از مدتها پیش مطرح شده و همواره به عنوان یک جایگزین مناسب برای کودهای شیمیایی ذکر می شود. یکی از ضروریات تولید کودهای بیولوژیک استفاده از سویه های بومی و تولید حامل براساس منابع طبیعی همان کشور است. براین اساس به عنوان اولین گام یافتن منابع طبیعی و فرمولاسیون مناسب برای تولید حامل است.در این مطالعه ابتدا چندسویه ریزوبیوم از مناطق کشت دیم جدا گردید و سپس حامل با ترکیبهای معین و دانه بندی های متفاوت را با باکتری تلفیق کرده و نتایج در شرایط آزمایشگاهی از نظر قدرت نگهدار باکتری و تولید گرهک مورد بررسی قرار گرفته است.

تثبیت ازت میان باکتریهای ریزوبیومی و بقولات از موضوعات مهم در کشاورزی است. برای انجام این فرایند به صورت کنترل شده از تلقیحهای ریزوبیومی استفاده می شود. تلقیحهای ریزوبیومی از اختلاط کشت باکتری با یک حامل تهیه می گردد. اغلب تولید کنندگان در کشورهای دیگر از پیت به عنوان حامل استفاده می نمایند و این ترکیب طبیعی در ایران وجود ندارد.این تحقیق در جهت جلوگیری از واردات این فراورده (برای گیاه سویا) و همچنین به خاطر تمایل به گسترش فرایند تثبیت ازت به صورت کنترل شده وبا کیفیت بالا در مورد بقولات بومی ایران انجام گرفته و هدف از آن تهیه جایگزین حامل با استفاده از مواد داخلی بوده است.در این راه، 97 ترکیب ساده و مرکب معدنی و آلی به صورت پودرهای دانه بندی شده در بسته بندیهای استریل تهیه و پس از تلفیق با باکتریهای فعال تثبیت کننده ازت (همزیست در سویا) طی یک دوره چهار ماهه، از نظر قابلیت نگهداری باکتری مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده حاملهای ایده ال ترکیبی از زغال سنگ، خاک زغالدار، کمپوست بلال و برگ درختان، باگاس و پرلیت می باشند و می توانند پس از گذشت چهار ماه تراکم 108 تا 109 باکتری در هر گرم از حامل را حفظ نمایند.

هدف از انجام این پروژه، تهیه سدیم هگزامتافسفات (SHMP) در مقیاس آزمایشگاهی می باشد. این ماده شاخص ترین و کاربردی ترین پلی فسفات شیشه ای است که در صنایع رنگ سازی، بویلرها و شوینده ها به عنوان نرم کننده آب استفاده می شود.در این پروژه، از میان روش های موجود، فرآیند ذوب به عنوان مناسبترین روش انتخاب شد و عوامل موثر بر خلوص و راندمان محصول از جمله درجه حرارت، زمان واکنش و نحوه سرد کردن محصول مذاب مورد بررسی قرار گرفته و مشخص گردید محصول مورد نظر در محدوده دمایی 730-800oC و مدت زمان کمتر از 30 دقیقه و با سرد کردن سریع مذاب به دمای زیر 400oC بدست می آید.کیفیت و خواص محصول با استفاده از روش های کیفی و کمی بررسی شد و نتایج آن با نمونه استاندارد خارجی مقایسه گردید. داده های طیفی GPC، XPD، IR این نتایج را تایید می نماید. خلوص SHMP بدست آمده بالای 99% می باشد.

عنصر فسفر تقریبا 0.12 درصد پوسته جامد زمین را تشکیل می دهد و بعد از ازت مهمترین عنصر غذایی مورد نیاز گیاه است. اگر چه میزان فسفر مورد نیاز گیاه در مقایسه با مقدار سایر عناصر اصلی کم است، با این حال این عنصر جز عناصر پرنیاز محسوب می شود. مقدار فسفر خاک بین 0.03 تا 0.22 درصد تغییر می کند و متوسط آن در خاکهای زراعی در حدود 0.06 درصد است. از این مقدار ناچیزی به صورت محلول و در دسترس گیاه است و اکثرا به شکل نامحلول و غیرقابل جذب توسط گیاهان است.میکروارگانیسم ها با تبدیل شکل نامحلول به محلول به گیاه در جذب فسفر کمک می کنند. در این مطالعه به جداسازی و شناسایی باکتریهای متعلق به جنس باسیلوس که قدرت حل کنندگی فسفر دارند پرداخته شده است. برای این منظور 112 نمونه خاک از مناطق مختلف کشور تهیه شد و بعد از تیمار حرارتی بر روی محیط اسپربر کشت می شد. سپس کلنی هایی که در اطراف آنها هاله فسفات ایجاد شده بود جدا می گردید و بعد از رنگ آمیزی اسپور، چنانچه مولد اسپور بود اختلاف می شد. با انجام این کار 20 سویه جدا شد که از این 20 سویه تنها 2 سویه از نظر قدرت حل کنندگی فسفات قابل قبول بودند. برای این دو سویه مراحل تشخیصی به اجرا گذاشته شد و به عنوان باسیلوس سیرکولانس و باسیلوس استئاروترموفیلوس تشخیص داده شدند. سپس قدرت آنها از نظر رشد در شرایط مختلف pH دما و NaCl مورد بررسی قرار گرفت و در مجموع می توان سویه های جدا شده را سویه های مناسب جهت بررسی مراحل بعدی تولید کودهای بیولوژیک معرفی کرد.