زیست شناسی میکروارگانیسم ها

مقدمه: دوکوزاهگزانوئیک‌اسید، اسیدچرب غیراشباع با چندین پیوند دوگانه است که نقش مهمی در جلوگیری از بیماری‌های قلبی و عروقی دارد. آغازیان ترائوستوکیترید خصوصاً سویه‌های آئورانتیوکیتریوم یکی از تولیدکننده‌های ... بیشتر مقدمه: دوکوزاهگزانوئیک‌اسید، اسیدچرب غیراشباع با چندین پیوند دوگانه است که نقش مهمی در جلوگیری از بیماری‌های قلبی و عروقی دارد. آغازیان ترائوستوکیترید خصوصاً سویه‌های آئورانتیوکیتریوم یکی از تولیدکننده‌های اصلی این اسیدچرب امگا 3 هستند. افزایش بیومس، روغن و محتویات دوکوزاهگزانوئیک‌اسید در سویة آئورانتیوکیتریوم ازطریق خوراک‌دهی گلوکز یا گلیسرول در سیستم تخمیری 3 لیتری از اهداف اصلی تحقیق است. مواد و روش‏‏ها: سویة بومی آئورانتیوکیتریوم qe-4 (KR091914.1) برای تولید دوکوزاهگزانوئیک استفاده شد. گلیسرول و گلوکز به‌عنوان منبع کربن در محیط کشت استفاده شدند. رشد سلولی، تولید روغن و دوکوزاهگزانوئیک‌اسید در سویة آئورانتیوکیتریوم در شرایط کشت خوراک‌دهی‌شده در فرمانتور 3 لیتری مطالعه شدند. نتایج: نتایج نشان دادند نسبت کربن به نیتروژن برابر با 5/1 و محیط کشت شامل 30 گرم بر لیتر گلیسرول، 10 گرم بر لیتر پپتون و 10 گرم بر لیتر عصارة مخمر، سویة بومی آئورانتیوکیتریوم به‌ترتیب 2/30، 8/8 و 7/1 گرم بر لیتر بیومس، روغن و دوکوزاهگزانوئیک‌اسید تولید کرده است. همچنین، این سویه در نسبت کربن به نیتروژن برابر با 2 و محیط کشت شامل 40 گرم بر لیتر گلوکز، 20 گرم بر لیتر سدیم گلوتامات و 6 گرم بر لیتر عصارة مخمر به‌ترتیب 6/27، 5/12 و 45/1 گرم بر لیتر بیومس، روغن و دوکوزاهگزانوئیک‌اسید تولید کرده است. میزان اکسیژن محلول کمتر از 3 درصد اشباع برای تولید دوکوزاهگزانوئیک‌اسید مناسب بود. بحث و نتیجه‏گیری: در طول فرایند تخمیر، میزان اکسیژن محلول و نسبت کربن به نیتروژن، فاکتورهای حیاتی‌اند که بر تولید دوکوزاهگزانوئیک‌اسید تأثیر می‌گذارند. این نتایج نشان دادند سویة بومی آئورانتیوکیتریوم در حضور گلیسرول نسبت به گلوکز، کارآیی بهتری در تولید دوکوزاهگزانوئیک‌اسید دارد.

بهینه‌سازی تولید گلوکونات‌سدیم در دمای زیاد با استفاده از باکتری استیک‌اسید مقاوم به گرما (استوباکتر سنگالنسیس)

رسول شفیعی

دوره 8، شماره 30 ، تیر 1398، ، صفحه 1-12

https://doi.org/10.22108/bjm.2019.112280.1147

چکیده

مقدمه: امروزه، گلوکونیک‌اسید و مشتقات آن کاربرد وسیعی در صنایع غذایی دارند؛ بااین‌حال، هنوز پژوهش‌های وسیعی برای بهینه‌سازی تولید این اسید با استفاده از روش‌های تخمیری درحال انجام است. هدف اصلی پژوهش ... بیشتر مقدمه: امروزه، گلوکونیک‌اسید و مشتقات آن کاربرد وسیعی در صنایع غذایی دارند؛ بااین‌حال، هنوز پژوهش‌های وسیعی برای بهینه‌سازی تولید این اسید با استفاده از روش‌های تخمیری درحال انجام است. هدف اصلی پژوهش حاضر، بررسی تأثیر دماها و اسیدیته‌های مختلف بر برخی پارامترهای سینتیکی تخمیر و عملکرد مجموعه آنزیم‌های دهیدرو‌ژناز سلول است. مواد و روش‏‏ها: استوباکتر سنگالنسیس در کشت ناپیوسته در غلظت‌های مختلف قند، دماها و اسیدیته‌های مختلف کشت شد و ویژگی‌های سینتیکی رشد و تولید گلوکونات‌سدیم بررسی شدند؛ سپس تأثیر اسیدیته بر ترکیب جمعیت سلول‌های فاز نمایی و سکون و تولید محصولات جانبی به‌ترتیب با استفاده از فلوسیتومتری و روش‌های کروماتوگرافی بررسی شد. نتایج: بررسی‌های فلوسیتومتری نشان دادند با پیشرفت تخمیر و ورود سلول‌ها به فاز سکون، جمعیت سلولی واگرا می‌شود و دو زیر‌جمعیت ازنظر فعالیت دهیدروژنازها به وجود می‌آیند. اسیدیتۀ محیط‌کشت تأثیر بسیار زیادی در درصد زیرجمعیت‌های فعال و غیر‌فعال سلول‌ها طی فاز تولید گلوکونیک‌اسید در فاز سکون دارد؛ به‌طوری‌که در اسیدیتۀ کمتر، میزان زیرجمعیت دارای دهیدروژنازهای غیرفعال به‌طور معناداری تا 61 درصد کل جمعیت سلول‌ها افزایش یافت؛ همچنین میزان ناخالصی‌های تولید‌شده به اسیدیتۀ تخمیر وابسته است؛ به‌طوری‌که میزان مشتقات کتونی گلوکونیک‌اسید در اسیدیتۀ 5/4 بیش از 6 برابر افزایش یافت؛ بنابراین، اسیدیته‌های 5 و 5/5 بهترین اسیدیته برای استوباکتر سنگالنسیس به‌منظور تخمیر 95 گرم گلوکز در دمای 38 درجۀ سانتی‌گراد هستند. بحث و نتیجه‏گیری: استوباکتر سنگالنسیس می‌تواند به‌عنوان باکتری بالقوه برای تولید گلوکونات‌سدیم در دمای زیاد استفاده شود؛ باوجوداین، واگرایی جمعیت سلولی طی تخمیر موجب کاهش تعداد سلول‌های فعال تولیدکنندۀ محصول و درنتیجه، کاهش حداکثر سرعت مصرف منبع کربنی می‌شود. لازم است در پژوهش‌های بعدی راهکارهای جلوگیری از واگرایی جمعیت سلولی یا برگرداندن آنها به حالت اول بررسی شوند.

همسانه‌سازی ژن پیروات دکربوکسیلاز مؤثر در تولید بیواتانول در باکتری اشرشیا کلای

معصومه زینالی؛ بهمن حسینی؛ سدابه جهانبخش؛ محمود رضا زاد باری؛ میثم طباطبایی

دوره 5، شماره 18 ، شهریور 1395، ، صفحه 11-28

https://doi.org/10.22108/bjm.2016.20380

چکیده

مقدمه: اتانول ساخته‌شده از زیست‌توده یکی از راهبردهای بی‌نظیر و سودمند از لحاظ اقتصادی و محیطی است و می‌تواند به‌عنوان یک سوخت پاک و ایمن، جایگزین سوخت‌های فسیلی شود‏. ‏‏ مواد و روش‏ ‏ها: ... بیشتر مقدمه: اتانول ساخته‌شده از زیست‌توده یکی از راهبردهای بی‌نظیر و سودمند از لحاظ اقتصادی و محیطی است و می‌تواند به‌عنوان یک سوخت پاک و ایمن، جایگزین سوخت‌های فسیلی شود‏. ‏‏ مواد و روش‏ ‏ها: در این پژوهش کلیدی‌ترین آنزیم مؤثر در مسیر تولید اتانول زیستی (پیروات دکربوکسیلاز) از زایموموناس موبیلیس انتخاب و در اشرشیا کلای به‌روش ذوب-انجماد همسانه‌سازی شد. برای همسانه‌سازی ژن مدِنظر از آغازگرهای اختصاصی ژن پیروات دکربوکسیلاز و واکنش پی‌سی‌آر استفاده شد. سپس ژن پیروات دکربوکسیلاز و پلاسمید pET 28a را آنزیم‌های محدودکننده Sal I و Xho I برش دادند؛ محصولاتی که آنزیم لیگاز برش دادند در دمای ۱۶ درجه سانتی‌گراد و در مدت ۱۶ ساعت به همدیگر متصل شدند. ‏‏ نتایج: کشت باکتری‌ها در محیط کشت LB انتخابی نشان داد که تنها کلونی‌های حاوی پلاسمید pET 28a قادر به رشد هستند. نتایج کلونی پی‌سی‌آر با آغازگرهای اختصاصی باندهایی در اندازه تقریبی ۱۷۰۰ جفت باز را نشان داد. نتایج مربوط به پی‌سی‌آر پلاسمیدهای نوترکیب توسط آغازگر رفت راه‌انداز T7 و آغازگر برگشت ژن پیروات دکربوکسیلاز، جهت صحیح درج ژن در داخل پلاسمید را ثابت کرد و باندی به‌اندازه ۱۸۸۵ جفت باز را نشان داد و نتایج هضم آنزیمی پلاسمیدpET 28a pdc نوترکیب توسط آنزیم‌های Sal I و Xho I باندهای مشابهی را آشکار کرد. درنهایت واکنش RT باند مورد انتظار ۱۷۰۰ جفت باز را نشان داد که حاکی از بیان ژن مورد نظر در این نمونه‌ها بود. ‏ بحث و نتیجه‏ گیری: از مهم‌ترین مشکلات در بیوسنتز اتانول، محدودیت عملکرد آنزیم‌های درگیر در مسیر بیوسنتز اتانول از مواد اولیه نظیر ضایعات کشاورزی است؛ این آنزیم‌ها در تبدیل مواد اولیه پلی‌مری به مواد اولیه با ساختار ساده و قابل تخمیر نقش اساسی دارند. به نظر می‌رسد افزایش بیان ژن پیروات دکربوکسیلاز تحت کنترل پروموتور قوی T7 منجر به افزایش تولید محصول نهایی خواهد شد‏. ‏‏

بهینه‏ سازی محیط کشت برای افزایش تولید گاما- لینولنیک اسید توسط موکور همیلیس

مینا محمدی نصر؛ ایرج نحوی؛ داوود بی ریا؛ مریم میرباقری

دوره 4، شماره 16 ، اسفند 1394، ، صفحه 21-32

چکیده

مقدمه: گاما- لینولنیک اسید یک اسید چرب ضروری در تغذیه انسان است. در پژوهش حاضر، تولید گاما لینولنیک اسید توسط قارچ موکور همیلیس 5292 PTCC در تخمیر غوطه‏وری ارزیابی شد. مواد و روش‏‏ ها: متغیرهای تخمیر ... بیشتر مقدمه: گاما- لینولنیک اسید یک اسید چرب ضروری در تغذیه انسان است. در پژوهش حاضر، تولید گاما لینولنیک اسید توسط قارچ موکور همیلیس 5292 PTCC در تخمیر غوطه‏وری ارزیابی شد. مواد و روش‏‏ ها: متغیرهای تخمیر بر اساس طراحی فاکتوریال نسبی انتخاب و سپس، از طریق روش طراحی فاکتوریال کامل بهینه‏سازی شدند. چهار متغیر معنادار گلوکز، پپتون، آمونیوم نیترات و اسیدیته برای مطالعات بهینه‏سازی انتخاب شدند. طراحی به طور کلی 16 مرحله را شامل شد که مراحل در دو سطح برای هر متغیر با 3 تکرار در نقطه مرکزی انجام شد. نتایج: تحلیل واریانس و نقشه پاسخ سطح 3 بعدی اثرات نشان داد که متغیرها عامل‏های معنادار همراه با سهم معناداری برای پاسخ بودند. نتایج نشان داد که انجام تخمیر در شرایط اپتیمم (غلظت 100 گرم بر لیتر گلوکز، 1گرم بر لیتر پپتون، 1 گرم بر لیتر آمونیوم نیترات و اسیدیته 5/4) تولید گاما- لینولنیک اسید را تا 709 میلی‏گرم بر لیتر افزایش می‏دهد. بحث و نتیجه‏ گیری: نتایج این پژوهش مشخص کرد که بازده بالای گاما- لینولنیک اسید می‏تواند در محیط کشت ساده در غلظت‏های بالای گلوکز و آمونیوم نیترات، غلظت پایین پپتون و اسیدیته اسیدی توسط قارچ موکور همیلیس 5292 PTCC به‏دست آید. شرایط ساده و کم هزینه بهینه‏سازی محیط کشت برای تولید گاما- لینولنیک اسید می‏تواند در مقیاس بالاتر برای صنایع دارویی و غذایی به کار برده شود.

جدا‏سازی، شناسایی و بهینه‌سازی باکتری‌های تولیدکننده اتانول از فرآیند تخمیر با پایه ساکارومیسس در صنایع الکل‌سازی ایران

مجتبی محسنی؛ هدی ابراهیمی

دوره 2، شماره 7 ، آبان 1392، ، صفحه 15-28

چکیده

مقدمه : با توجه به رشد جمعیت جهان، مصرف زیاد انرژی، محدودیت منابع نفتی تامین کننده انرژی و افزایش قیمت سوخت در آینده، جایگزینی منبع انرژی دیگر امری ضروری است. اتانول سوخت تجدیدپذیر و بی‌خطر بوده و ... بیشتر مقدمه : با توجه به رشد جمعیت جهان، مصرف زیاد انرژی، محدودیت منابع نفتی تامین کننده انرژی و افزایش قیمت سوخت در آینده، جایگزینی منبع انرژی دیگر امری ضروری است. اتانول سوخت تجدیدپذیر و بی‌خطر بوده و تولید جهانی آن بیشتر بر پایه تخمیر میکروبی است. جداسازی باکتری‌ها از تانک‌های تخمیر صنایع الکل‌سازی و بهینه‌سازی شرایط رشد آن‌ها به منظور یافتن جدایه‌هایی با توان بالای تولید اتانول برای معرفی به صنعت، از اهداف این پژوهش بود . مواد و روش ‏‏ ها: نمونه‌های جمع‌آوری شده از تانک تخمیر کارخانجات الکل‌سازی در محیط کشت مایع ZSM ، غنی‌سازی شد. سپس، برای جداسازی باکتری‌های تولید کننده اتانول، به محیط کشت محتوی آگار RMA منتقل شد. بهینه‌سازی شرایط رشد جدایه‌ها و تاثیر آن بر تولید اتانول شامل: درجه حرارت رشد، اسیدیته، زمان تخمیر، هوادهی، غلظت اولیه سوبسترا و منابع کربن و نیتروژن بررسی شد. همچنین، برای شناسایی جدایه‌ها، مشخصات ریخت شناسی، فیزیولوژیک و مولکولی مطالعه شد . نتایج: سه جدایه باکتریایی ZYM7 ، ZYM8 و ZYM9 ، از تانک تخمیر اتانول جداسازی شد. هر سه جدایه توانایی تولید اتانول را نشان داد و پس از 48 ساعت گرماگذاری، به ترتیب 00/5، 60/7 و 00/4 گرم بر لیتر اتانول، اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که هر سه جدایه علاوه بر مصرف بیشتر قندها، توانایی مصرف قند پنج‌کربنه زایلوز را داشتند. جدایه ZYM7 توانست با مصرف زایلوز، بیش‏ترین اتانول به مقدار 00/13 گرم بر لیتر را تولید کند. بررسی مشخصات ریخت‏شناسی و فیزیولوژیک جدایه‏‌ها نشان داد که جدایه ZYM7 به جنس لاکتوباسیلوس [i] و جدایه‌های ZYM8 و ZYM9 به جنس استوباکتر [ii] متعلق بود. همچنین، بررسی توالی ژن 16S rRNA و رسم درخت فیلوژنی نشان داد که جدایه ZYM7 ، دارای 99 درصد هومولوژی با لاکتوباسیلوس رامنوسوس [iii] و جدایه‏های ZYM8 و ZYM9 به ترتیب دارای 99 و 97 درصد هومولوژی با استوباکتر پاستیوریانوس [iv] بودند . بحث و نتیجه ‏ گیری: نتایج نشان می‌دهد باکتریهای جدا شده، گزینه مناسبی برای تولید اتانول از مواد اولیه غنی از زایلوز هستند و می‌توانند به صنایع تخمیری معرفی شوند . [i] . Lactobacillus sp. [ii] . Acetobacter sp. [iii] . Lactobacillus rhamnosus [iv] . Acetobacter pasteurianus

زیست شناسی میکروارگانیسم ها

مقالات آماده انتشار

شماره جاری

دوره 12 (1402)

دوره 11 (1401)

دوره 10 (1400)

دوره 9 (1399)

دوره 8 (1398)

دوره 7 (1397)

دوره 6 (1396)

دوره 5 (1395)

دوره 4 (1394)

دوره 3 (1393)

دوره 2 (1392)

دوره 1 (1391)

کلیدواژه‌ها = تخمیر

تولید دوکوزاهگزانوئیک‌اسید توسط سویة بومی آئورانتیوکیتریوم در تخمیر خوراک‌دهی‌شده

چکیده

بهینه‌سازی تولید گلوکونات‌سدیم در دمای زیاد با استفاده از باکتری استیک‌اسید مقاوم به گرما (استوباکتر سنگالنسیس)

چکیده

همسانه‌سازی ژن پیروات دکربوکسیلاز مؤثر در تولید بیواتانول در باکتری اشرشیا کلای

چکیده

بهینه‏ سازی محیط کشت برای افزایش تولید گاما- لینولنیک اسید توسط موکور همیلیس

چکیده

جدا‏سازی، شناسایی و بهینه‌سازی باکتری‌های تولیدکننده اتانول از فرآیند تخمیر با پایه ساکارومیسس در صنایع الکل‌سازی ایران

چکیده