زیست شناسی میکروارگانیسم ها

مقدمه: گلوکز اکسیداز به‌عنوان یک آنزیم تجاری در صنایع پزشکی، دارویی و غذایی مورد توجه است. بهینه‌سازی محیط و شرایط تخمیر برای افزایش تولید گلوکز اکسیداز هترولوگ مهم است. هدف از مطالعة حاضر، بهینه‌سازی ... بیشتر

جذب زیستی کروم به‌وسیلۀ سارگاسوم ایلیسیفولیوم، سینتیک و بهینه‌سازی با استفاده از طراحی روش سطح پاسخ (RSM)

عمران عبدی؛ سلمان احمدی؛ رضا تبارکی

دوره 9، شماره 35 ، مهر 1399، ، صفحه 41-57

http://dx.doi.org/10.22108/bjm.2020.120748.1258

چکیده

مقدمه: آلودگی محیط‌زیست به‌ویژه با فلزات سمی و سنگین از مشکلات اساسی در چند دهۀ اخیر است؛ بنابراین حذف این آلاینده‌ها از محیط‌زیست اهمیت فراوانی دارد. مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش، جذب زیستی فلز ... بیشتر مقدمه: آلودگی محیط‌زیست به‌ویژه با فلزات سمی و سنگین از مشکلات اساسی در چند دهۀ اخیر است؛ بنابراین حذف این آلاینده‌ها از محیط‌زیست اهمیت فراوانی دارد. مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش، جذب زیستی فلز کروم شش‌ظرفیتی (6+Cr) به‌وسیلۀ جلبک قهوه‌ای سارگاسوم ایلیسیفولیوم بررسی شد. میزان جذب محلول‌های حاوی فلز 6+Cr در طول موج 540 نانومتر با دستگاهUV-VIS اندازه‌گیری شد. همچنین مؤلفه‌های تأثیرگذار در جذبْ نظیر غلظت اولیۀ فلز، مقدار جلبک، اسیدیته، دما و زمان تماس مطالعه شد. از مدل‌های ایزوترم لانگمویر و فروندلیش برای بررسی مطالعات تعادلی هم‌دمایی استفاده شد. نتایج: بیشینۀ ظرفیت جذب فلز، 203 میلی‌گرم بر گرم وزن خشک سارگاسوم ایلیسیفولیوم مشاهده شد. داده‌های آزمایشگاهی با مدل سنتیک «شبه‌درجۀ دوم» بهتر توصیف شد. با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) برمبنای نرم‌افزار آماریMinitab14.1، شرایط بهینۀ بیشینۀ ظرفیت جذب به‌قرارِ زیر به دست آمد:اسیدیته برابر با 2، مقدارجاذب 2/0گرم بر لیتر، غلظت اولیۀ فلز 200 میلی‌گرم بر لیتر، دمای 25 درجۀ سانتی‌گراد و زمان تعادل 7 ساعت. بحث و نتیجه‏گیری: نتایج نشان داد ایزوترم فروندلیش برای توصیف سیستم، مناسب‌تر است. مطالعات ترمودینامیکی نیز نشان داد فرایند گرمازا و خودبه‌خودی است و با گذشت زمان بی نظمی افزایش یافته است. گروه های عاملی موجود در دیوارۀ سلولی سارگاسوم ایلیسیفولیوم، موجب احیای بیشتر فلز کروم شش‌ظرفیتی 6+Cr به کروم سه‌ظرفیتی 3+Cr شده و مقداری دیگر از کروم (3+Cr) داخل محلول باقی مانده است. با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) مشخص شد گروه‌های آمینو، کربوکسیل، سولفونیک‌اسید و هیدروکسیل در فرایند جذب کروم توسط جلبک نقش اصلی را دارند.

بهینه سازی محیط کشت برای تولید استوین در سویه Bacillus subtilis GB03 با استفاده از طراحی آماری آزمایش

روح الله شریفی؛ حسین کیانی؛ مسعود احمدزاده؛ کیوان بهبودی

دوره 8، شماره 32 ، دی 1398، ، صفحه 47-57

http://dx.doi.org/10.22108/bjm.2018.110315.1120

چکیده

مقدمه: تولید استوین توسط باکتری‌های فراریشه نقش مهمی در افزایش رشد و مقاومت گیاهان به بیمارگرهای گیاهی دارد. هدف این پژوهش، بهینه سازی تولید استوین در B. subtilis GB03 با استفاده از روش‌های طراحی آزمایش بود. ... بیشتر مقدمه: تولید استوین توسط باکتری‌های فراریشه نقش مهمی در افزایش رشد و مقاومت گیاهان به بیمارگرهای گیاهی دارد. هدف این پژوهش، بهینه سازی تولید استوین در B. subtilis GB03 با استفاده از روش‌های طراحی آزمایش بود. مواد و روش ها: اهمیت هشت جزء مواد غذایی و شرایط کشت بر تولید استوین با استفاده از روش Plackett–Burman ارزیابی شد. از روش بالاترین درجه فراز و نشیب برای دستیابی به محدوده بهینه سه فاکتور منتخب استفاده شد و در نهایت سطح بهینه آنها توسط طرح مرکب مرکزی تعیین شد. نتایج: نتایج نشان داد که گلوکز، فسفات آمونیوم و سرعت هم‌زنی اثر قابل توجه ای در تولید استوین داشتند. سطح بهینه فاکتورها مقدار 91/75 گرم گلوکز، 79/5 گرم فسفات آمونیوم و سرعت هم زنی 213 دور در دقیقه بود. بیشینه تولید استوین به مقدار 1/26 گرم در لیتر و در زمان 40 ساعت حاصل شد که 43 درصد بیشتر از محیط پایه بود. البته ترکیبات فرار آزاد شده از باکتری در محیط بهینه شده دارای فعالیت گیاهسوزی روی گیاهچه های Arabidopsis thaliana بود. نتایج نشان داد که غلظت یک قسمت در میلیون بیشترین اثر را در افزایش رشد گیاه داشت. بحث و نتیجه گیری: روش های آماری طراحی آزمایش ابزاری ارزشمند در بهینه سازی شرایط فرمانتاسیون برای افزایش تولید استوین هستند. اما به هر حال ترکیبات فرار تولید شده توسط باکتری در محیط بهینه شده گیاهسوز هستند و نیاز است قبل از مصرف غلظت بهینه آنها تهیه شود.

بهینه سازی تولید روغن از گونه Wickerhamomyces Siamensis SAKSG جدا شده از ماهی قزل آلا

حمیدرضا صمدلویی؛ طلایه کردجزی؛ حامی کابوسی؛ شاهرخ قرنجیک

دوره 7، شماره 28 ، دی 1397، ، صفحه 1-10

http://dx.doi.org/10.22108/bjm.2017.105103.1069

چکیده

مقدمه: گونه‌های روغنی توانایی تولید روغن با مختوی بالای اسید‌های چرب غیر اشباع را دارند. جداسازی گونه‌ای روغنی که توانایی بالایی در تولید اسیدهای چرب غیراشباع بلند زنجیره (LCPUFA) دارد کمک شایانی در جهت ... بیشتر مقدمه: گونه‌های روغنی توانایی تولید روغن با مختوی بالای اسید‌های چرب غیر اشباع را دارند. جداسازی گونه‌ای روغنی که توانایی بالایی در تولید اسیدهای چرب غیراشباع بلند زنجیره (LCPUFA) دارد کمک شایانی در جهت تجاری‌سازی آن برای تولید اسیدهای چرب غیراشباع بلند زنجیره است. مواد و روش‏‏ها: پس از جداسازی گونه مخمری به روش مولکولی گونه جداسازی شده شناسایی شد. از روش آماری سطح پاسخ برای یهنه سازی تولید روغن و اولئیک اسید استفاده شد. نتایج: گونه مخمر روغنی جداشده از آبشش ماهی قزل آلا Wickerhamomyces Siamensis SAKSG بود. نتایج سطح پاسخ نشان داد که که این گونه در سطوح حدواسط گلوکز (g/l 42) و حداقلی پودر سویا (g/l 5) بیشتر میزان روغن (27 درصد وزن خشک توده زیستی) را تولید می‌کند. بیشترین میزان اولئیک اسید (5/66 درصد روغن) در سطوح حداکثری گلوکز (g/l 80) و پودر سویا (g/l 15) تولید می کند. نتایج نشان داد که این گونه میکروبی توانایی تولید دوکوزاهگزاانوئیک اسید (DHA)، ایکوزاپنتانوئیک اسید (EPA) و آراشیدونیک اسید (ARA) را نیز دارد بحث و نتیجه‏گیری: گونه Wickerhamomyces Siamensis SAKSG به عنوان مخمر روغنی توانایی خوبی در تولید روغن و LCPUFA دارد. ویژگی‌های شیمایی محیط کشت از موثرترین عوامل در تولید LCPUFA است. در بین این عوامل میزان پروتین تاثیر زیادی در تولید این اسیدهای چرب دارد. محتوی بالای اولیک در روغن Wickerhamomyces Siamensis SAKSG باعث شده این گونه روغنی منبع مناسبی برای تولید بیودیزل در نظر گرفته شود.

بهینه‌سازی تولید قند زایلیتول توسط یک سویه مخمر کندیدا تروپیکالیس با استفاده از روش سطح پاسخ

امید زاهد؛ غلامرضا صالحی جوزانی؛ فرامرز خدائیان

دوره 5، شماره 18 ، شهریور 1395، ، صفحه 153-168

http://dx.doi.org/10.22108/bjm.2016.20390

چکیده

مقدمه: زایلیتول یکی از قندهای رژیمی پرمصرف در صنایع غذایی و بهداشتی است. روش معمول تولید این قند، شیمیایی و بسیار پرهزینه و انرژی‌بر است. درحالی‌که تولید آن با استفاده از فناوری زیستی یک روش دوستدار ... بیشتر مقدمه: زایلیتول یکی از قندهای رژیمی پرمصرف در صنایع غذایی و بهداشتی است. روش معمول تولید این قند، شیمیایی و بسیار پرهزینه و انرژی‌بر است. درحالی‌که تولید آن با استفاده از فناوری زیستی یک روش دوستدار محیط زیست و با صرفه اقتصادی است. هدف از اجرای پژوهش حاضر بهینه‌سازی شرایط تولید زایلیتول از قند زایلوز توسط یک سویه مخمر کندیدا تروپیکالیس با استفاده از طرح مرکب مرکزی و روش سطح پاسخ بود‏. ‏‏ مواد و روش ‏‏ها: چهار فاکتور متغیر مستقل شامل دما (27، 32 و 37 درجه سلسیوس)، اسیدیته (3، 5 و 7)، غلظت قند زایلوز (30، 50 و 70 گرم در لیتر) و غلظت عصاره مخمر (3، 5/7 و 12 گرم در لیتر ) انتخاب شد و درنهایت میزان بازده تولید قند زایلیتول (نسبت میزان گرم تولید‌شده زایلیتول به گرم زایلوز اولیه Yp/s) محاسبه شد. ‏‏ نتایج: براساس مدل به‌دست‌آمده بیشترین میزان بازده زایلیتول (73/0Yp/s=) توسط سویه مخمر مطالعه‌شده در دمای 7/32 درجه سلسیوس، اسیدیته 7/4، غلظت قند زایلوز 2/54 و غلظت عصاره مخمر 12 گرم در لیتر برآورد شد. به‌منظور ارزیابی مدل به‌دست‌آمده، آزمایش تولید زایلیتول در شرایط بهینه توسط سویه انجام شد و در آن بازده تولید زایلیتول، میزان تولید زایلیتول و میزان تولید زیست‌توده در شرایط ذکرشده، به‌ترتیب 69/0 و 7/36 گرم در لیتر و 1/11 گرم در لیتر بود و با مدل به‌دست‌آمده مطابقت داشت. ‏ بحث و نتیجه‏ گیری: با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، فاکتورهای محیطی شامل نوع منبع ازت، دما، اسیدیته، غلظت زایلوز و غلظت منبع نیتروژن برای تولید زایلیتول توسط سویه مطالعه‌شده بهینه‌سازی شد که در نتیجه آن زایلیتول با غلظت 7/36 گرم در لیتر با بازده 69/0 تولید شد‏. ‏‏

تعیین و مدل‏ سازی شرایط بهینه کاتالیتیکی آنزیم بتاگلوکاناز باسیلوس سابتیلیس B5d

شعله ده پهلوان؛ جلیل خارا؛ مریم موسیوند؛ مریم هاشمی

دوره 5، شماره 17 ، خرداد 1395، ، صفحه 1-14

http://dx.doi.org/10.22108/bjm.2016.20364

چکیده

مقدمه: اندو-بتا-1و4 گلوکاناز میکروبی از جمله آنزیم‌های کلیدی در تجزیه گلوکان است. در میان باکتری‌ها، گونه‏های مربوط به جنس باسیلوس یکی از منابع اصلی تولید کننده گلوکانازهای صنعتی هستند. هدف پژوهش حاضر، ... بیشتر مقدمه: اندو-بتا-1و4 گلوکاناز میکروبی از جمله آنزیم‌های کلیدی در تجزیه گلوکان است. در میان باکتری‌ها، گونه‏های مربوط به جنس باسیلوس یکی از منابع اصلی تولید کننده گلوکانازهای صنعتی هستند. هدف پژوهش حاضر، با توجه به تأثیر متقابل شاخص‏های محیطی بر خواص کاتالیتیکی آنزیم‏ها، بررسی توانایی تولید آنزیم بتاگلوکوناز توسط سویه بومی باسیلوس سابتیلیس B5d ‏جدا شده از فیلوسفر باغات سیب و ‏تعیین شرایط بهینه کاتالیتیکی آن است‏. ‏‏ مواد و روش‏‏ ها: در بررسی حاضر، پتانسیل تولید آنزیم بتاگلوکاناز از جدایه باسیلوس B5d به روش کیفی تایید شد. جدایه یاد شده‏ با روش‏های بیوشیمیایی و مولکولی شناسایی شد‏. تعیین شرایط بهینه فعالیت آنزیم بتاگلوکوناز تولیدی توسط باسیلوس سابتیلیس B5d به روش سطح پاسخ و با استفاده از طرح مرکب مرکزی انجام شد. متغیرهای مورد بررسی شامل دما ‏(‏20 تا80 درجه سانتی‏گراد‏‏) ‏٬ اسیدیته ‏(‏5/3 تا 8) و غلظت سوبسترا ‏(‏1/0 تا 1 درصد) بودند. ‏‏ نتایج: مطالعات بیوشیمیایی و مولکولی مبتنی بر ژن 16 S rDNA نشان داد که جدایه یاد شده‏ به گونه باسیلوس سابتیلیس متعلق است. بر اساس نتایج به دست آمده از طرح مرکب مرکزی، مدل درجه دوم مناسب‏ترین ‏مدل برای پیش‏بینی ‏فعالیت آنزیم بتاگلوکاناز در دامنه دمایی، اسیدیته ‏و غلظت سوبسترای مورد بررسی تعیین شد. همچنین،‏ نتایج بهینه‌سازی فعالیت آنزیم نشان داد که بتاگلوکوناز تولید شده توسط سویه B5d اپتیمم فعالیت کاتالیتیکی را در دامنه ‏اسیدیته ‏5/5 تا 7و دمای 50 تا ‏65 درجه سانتی‏گراد‏‏ و غلظت بالای سوبسترا داراست. اگرچه در دماهای 80 و 20 درجه سانتی‏گراد‏ و همچنین،‏ غلظت‌های کم سوبسترا فعالیت آنزیم کاهش می‏یابد. نتایج ‏تعیین صحت مدل‌ حاصل از بهینه‏سازی به روش سطح پاسخ مطابقت خوبی را بین اعداد پیش‏بینی ‏شده توسط مدل و داده‏های واقعی نشان داد. ‏ بحث و نتیجه‏ گیری: با توجه به ویژگی‏های بهینه کاتالیتیکی، آنزیم بتاگلوکاناز تولید شده توسط باسیلوس سابتیلیس B5d قابلیت کاربرد در صنایع خوراک دام و طیور را داراست‏. ‏‏

بهینه‏ سازی تولید آلفا آمیلاز توسط باسیلوس آمیلولیکویی‌ فسینز با روش سطح پاسخ

حمید رضا صمدلویی؛ حامی کابوسی؛ نعیمه طبری

دوره 3، شماره 11 ، آبان 1393، ، صفحه 79-90

چکیده

مقدمه: آلفا آمیلاز یکی از آنزیم‌های تجاری مهم در میان آنزیم‌های هیدرولیز کننده نشاسته است. استفاده از آمیلاز باکتریایی در صنایع مختلف به‌دلیل مزایای آن نسبت به آمیلاز‌های حاصل از منابع گیاهی و حیوانی، ... بیشتر مقدمه: آلفا آمیلاز یکی از آنزیم‌های تجاری مهم در میان آنزیم‌های هیدرولیز کننده نشاسته است. استفاده از آمیلاز باکتریایی در صنایع مختلف به‌دلیل مزایای آن نسبت به آمیلاز‌های حاصل از منابع گیاهی و حیوانی، از اولویت بیشتری برخوردار است. همچنین، استفاده از محصولات کشاورزی و بقایای آن‏ها به عنوان سوبستراهای تخمیری ارزان قیمت، اهمیت شایانی برای کاهش هزینه‌های تولید صنعتی این آنزیم دارد. هدف اصلی این تحقیق، بهینه‏سازی تولید آلفا آمیلاز توسط باسیلوس آمیلولیکویی‌فسینز با استفاده از منابع کشاورزی ارزان قیمت و با روش سطح پاسخ بود‏‏. مواد و روش‏‏ها: تاثیر مقادیر مختلف منبع کربنی (عصاره نخود فرنگی) و منبع نیتروژنی (کنجاله تخم پنبه) بر روی تولید آلفا آمیلاز توسط باسیلوس آمیلولیکویی‌‌فسینز با استفاده از روش آماری سطح پاسخ بررسی شد. منابع کربنی و نیتروژنی طی تخمیر غوطه وری در 5 سطح در نظر گرفته شدند و از طرح مرکب مرکزی با 10 آزمایش استفاده شد. نتایج: بهترین شرایط برای حداکثر تولید آلفا آمیلاز توسط باسیلوس آمیلولیکویی‌‌فسینز، غلظت 75 گرم بر لیتر عصاره نخود فرنگی و 3/33 گرم بر لیتر کنجاله تخم پنبه بود که در این شرایط آلفا آمیلاز به میزان 74/69 واحد در میلی‏لیتر تولید شد. در بهینه‏سازی با روش سطح پاسخ مشخص شد که با وجود اهمیت منبع کربنی (عصاره نخود فرنگی)، میزان منبع نیتروژنی مورد استفاده (کنجاله تخم پنبه) اثر بیشتری در تولید آلفا آمیلاز باکتریایی در تخمیر غوطه‌وری نسبت به منبع کربنی داشته است. بحث و نتیجه‏گیری: این پژوهش نشان‌دهنده اهمیت رابطه بین سطح منبع نیتروژنی و منبع کربنی در تولید آلفا آمیلاز است. بر اساس نتایج به دست آمده، روش سطح پاسخ برای بهینه‏سازی شاخص‏های فرایند تخمیر غوطه‌وری به منظور دستیابی به حداکثر میزان تولید آلفا آمیلاز توسط باکتری مورد استفاده، کارایی مطلوبی داشته است.

زیست شناسی میکروارگانیسم ها

مقالات آماده انتشار

شماره جاری

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 = روش سطح پاسخ

بهینه‌سازی آماری تولید گلوکز اکسیداز نوترکیب توسط مخمر یارروویا لیپولیتیکا با استفاده از روش سطح پاسخ

چکیده

جذب زیستی کروم به‌وسیلۀ سارگاسوم ایلیسیفولیوم، سینتیک و بهینه‌سازی با استفاده از طراحی روش سطح پاسخ (RSM)

چکیده

بهینه سازی محیط کشت برای تولید استوین در سویه Bacillus subtilis GB03 با استفاده از طراحی آماری آزمایش

چکیده

بهینه سازی تولید روغن از گونه Wickerhamomyces Siamensis SAKSG جدا شده از ماهی قزل آلا

چکیده

بهینه‌سازی تولید قند زایلیتول توسط یک سویه مخمر کندیدا تروپیکالیس با استفاده از روش سطح پاسخ

چکیده

تعیین و مدل‏ سازی شرایط بهینه کاتالیتیکی آنزیم بتاگلوکاناز باسیلوس سابتیلیس B5d

چکیده

بهینه‏ سازی تولید آلفا آمیلاز توسط باسیلوس آمیلولیکویی‌ فسینز با روش سطح پاسخ

چکیده