دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Isolation and identification of vinblastine from the fungus of Chaetomium globosum Cr95 isolated from Catharanthus roseus plant شناسایی و جداسازی وینبلاستین از جدایه قارچ اندوفیت Chaetomium globosum Cr95 جدا شده از گیاه Catharanthus roseus 1 14 24541 10.22108/bjm.2018.107927.1095 FA دوستمراد ظفری گروه گیاه پزشکی. دانشکده کشاورزی.دانشگاه بوعلی سینا . همدان. ایران سحر لیلایی گروه گیاه پزشکی. دانشکده کشاورزی. دانشگاه بوعلی سینا .همدان. ایران محمد علی تاجیک 1. گروه گیاه پزشکی.دانشکده علوم زراعی . دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری.ساری. ایران. 2. پژوهشکده زیست فناوری طبرستان. ساری. ایران. Journal Article 2017 11 22 Endophytic fungi are capable of synthesizing many plant secondary metabolites and as such make available new compounds for pharmaceutical investigation. Thus, the endophytic fungus Cr95 isolate was separated from the stem of Catharanthus roseus plant found in Iran and screened for the production of vinblastine. By considering its morphologic and genotypic properties, it became possible to identify this isolate, followed by grouping in the Chaetomium globosum species. Furthermore, the anti-proliferative activities of C. globosum Cr95 isolate against P. oryzae as a model fungus, was assessed. This endophytic fungus was screened for the production of vinca alkaloids using specific biochemical assays, tryptophan decarboxylase (TDC) encoding gene, and TLC and HPLC analyses. The endophytic isolate was found to have significant cytotoxic effects and showed the strongest anti-proliferative activity with an IC 50 value of 15.6 μg/ml. In the biochemical assays, C. globosum Cr 95 isolate showed a positive production of vinca alkaloids. TDC gene as the key enzyme in the terpenoid indole alkaloid biosynthetic pathway could be amplified from this isolate. The presence of vinblastine in fungal culture filtrate was confirmed through chromatographic and spectroscopic analyses, and the amount was estimated to be 78 μg/l. The cytotoxic activity of the partially purified fungal vinblastine against conidia of P. oryzae was evaluated using tetrazolium salt MTT assay, and maximum susceptibility was found to occur with the IC 50 value of 5 μg/ml. Fungal VBL in ethyl acetate extracts was characterized by TLC and HPLC, and its cytotoxic effects on P. oryzae were determined, which is indicative of its maximum susceptibility.To the best of the authors’ knowledge, this is the first report on vinblastine production from the endophytic fungus, C. globosum Cr 95 isolated from the C. roseus plant. مقدمه: قارچهای اندوفیت توانایی تولید بسیاری از متابولیت های ثانویه گیاه را دارند و ترکیبات جدیدی را برای تحقیقات دارویی در دسترس قرار می دهند. در این تحقیق جدایه قارچ اندوفیتی Cr95 جدا شده از ساقه گیاه Catharanthus roseus برای بررسی تولید وینبلاستین مورد آزمایش قرار گرفت. مواد و روش ها:جدایه قارچی با استفاده از روش های مورفولوژیکی ، ملکولی و آنالیز فیلوژنتیکی شناسایی و گروه بندی شد. علاوه بر این، فعالیت ضد تکثیر سلولی جدایه ای C. globosumCr95 در برابر قارچ مدل P. oryzae ارزیابی شد. سپس برای بررسی تولید وینکا آلکالوئیدها با استفاده از تست های بیوشیمیایی ، بررسی تکثیر ژن تریپتوفان دکربوکسیلاز (TDC) و تجزیه و تحلیل TLC و HPLC مورد آزمایش قرار گرفت. همچنین فعالیت سیتوتوکسیک وینبلاستین خالص شده قارچ در برابر کنیدی های P. oryzae با استفاده از آزمون MTT بررسی شد. یافته ها: بر اساس بررسی های مورفولوژیکی و آنالیز فیلوژنی جدایه قارچی به عنوان گونه Chaetomium globosumشناسایی شد. بر اساس نتایج جدایه اندوفیتی دارای اثرات سیتوتوکسیک و ضد تکثیرسلولی قابل توجه و معنی داری بوده و همچنین در آزمایش های بیوشیمیایی جدایه C. globosumCr 95 نتیجه مثبت درتولید آلکالوئید وینکا را نشان داد. ژن TDC نیز در این جدایه تکثیرو ردیابی گردید. همچنین حضور وینبلاستین در فیلتراسیون کشت قارچ از طریق تجزیه و تحلیل های کروماتوگرافی و اسپکتروسکوپی تایید و مقدار آن 78 میلی گرم بر لیتر برآورد شد. فعالیت سیتوتوکسیک وینبلاستین خالص شده قارچ در برابر کنیدیای P. oryzae با مقدار IC50 برابر با5 میکروگرم در میلی لیتر بدست آمد. بحث و نتیجه گیری: حضور آلکالویید وین بلاستین در عصاره ی اتیل استاتی قارچ اندوفیت C. globosumCr95 با استفاده ازتکثیر ژن TDC و روش های کروماتوگرافی TLC و HPLC مشخص شد. این بررسی اولین گزارش از تولید وینبلاستین از قارچ اندوفیت. C. globosumCr 95 جدا شده از گیاه C. roseus می باشد.

https://bjm.ui.ac.ir/article_24541_e153ed8501ec3571b7d18f81c2e8f3eb.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Microbial Diversity of Non-flooded High Temperature Petroleum Reservoir in South of Iran بررسی تنوع میکروبی میدان نفتی سیلاب زنی نشده با دمای بالا در جنوب ایران 15 23 23776 10.22108/bjm.2019.113951.1170 FA محسن پورنیا گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران نیما بهادر دانشیار میکروب شناسی، گروه میکروب شناسی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران میثم طباطبائئ مرکز تحقیقات سوخت زیستی تهران رضا آذربایجانی مرکز ذخایر ژنتیکی ایران قاسم حسینی سالکده گروه بیولوژی، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی، کرج، ایران Journal Article 2018 11 18 Introduction: Although bacteria and archaea are able to grow and adapted to the petrol reservoirs during severalyears, there are no results from microbial diversity of oilfields with high temperature in Iran. Hence, the present study tried to identify microbial community in non-water flooding Zeilaei (ZZ) oil reservoir. Materials and methods: In this study, for the first time, non-water flooded high temperature Zeilaei oilfield was analyzed for its microbial community based on next generation sequencing of 16S rRNA genes. Results: The results obtained from this study indicated that the most abundant bacterial community belonged to phylum of Firmicutes (Bacilli) and Thermotoga, whileother phyla (Proteobacteria, Actinobacteria and Synergistetes) were much less abundant. Bacillus subtilis, B. licheniformis, Petrotoga mobilis, P. miotherma, Fervidobacterium pennivorans, and Thermotoga subterranea were observed with high frequency. In addition, the most abundant archaea were Methanothermobacter thermautotrophicus. Discussion and conclusion: Although there are many reports on the microbial community of oil filed reservoirs, this is the first report of large quantities of Bacillus spp. from a high temperature oil reservoir. مقدمه: با وجود توانایی رشد و سازگاری باکتری‌ها و ارکی‌ها درون میدان‌های نفتی طی سالیان دراز، تاکنون بررسی جامعی برای شناسایی تنوع میکروبی میادین نفتی با دمایی بالا در ایران صورت نگرفته است. از این رو در این مطالعه تنوع میکروبی میدان نفتی سیلاب زنی نشده ذیلایی (ZZ) با دمایی بالا در جنوب ایران مورد شناسایی قرار گرفت. مواد و روش ها: در این بررسی برای اولین مرتبه تنوع جمعیت های مختلف میکروبی میدان نفتی سیلاب زنی نشده ذیلایی با دمایی بالا به روش توالی یابی نسل نوین ژن های 16S rRNA مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج: نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می دهد که فراوان ترین باکتری های شناسایی شده متعلق به شاخه Firmicutes (Bacilli) و Thermotoga می‌باشند. سایر شاخه‌های باکتریایی (Proteobacteria , Actinobacteria و Synergistetes) در مقادیر بسیار کم شناسایی گردیدند. باکتری‌های Bacillus subtilis ، B. licheniformis ، Petrotoga mobilis ، P. miotherma ، Fervidobacterium pennivorans و Thermotoga subterranea با فراوانی بالا مشاهده شدند. از سویی دیگر فراوان‌ترین آرکی شناسایی شده نیز متعلق به Methanothermobacter thermautotrophicus بود. بحث و نیجه گیری: با وجود گزارش های زیادی از محققین مختلف در رابطه با بررسی میادین نفتی، برای اولین مرتبه وجود مقادیر زیاد گونه‌های مختلف باسیلوس درون یک میدان نفتی با دمایی بالا گزارش می گردد.

https://bjm.ui.ac.ir/article_23776_e02871afe09ddddeb7ba6131ffdf5d16.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 First isolation and molecular detection of autochthonous potential probiotic lactobacilli isolates from Iranian traditional Poosti cheese and their antioxidative activity نخستین جداسازی و شناسایی مولکولی لاکتوباسیل‏ های بومی دارای پتانسیل پروبیوتیکی از پنیر سنتی پوستی ایرانی و فعالیت آنتی‏ اکسیداتیو آن‏ها 25 39 22963 10.22108/bjm.2018.111602.1139 FA حسن عبدالی گروه بهداشت و کنترل کیفی مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران سید سیاوش ساعی دهکردی گروه بهداشت و کنترل کیفی مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران محسن مبینی دهکردی گروه ژنتیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران سید میثم ابطحی فروشانی گروه میکروب شناسی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2018 06 17 Introduction: Poosti cheese is an artisanal cheese produced mainly from ewe’s milk in southwest Iran. The objective of this study was to identify lactobacilli isolated from Poosti cheese and to investigate their potential probiotic and antioxidative properties. Materials and methods 101 Gram-positive bacilli with catalase-negative reaction were isolated from Poosti cheese. Twenty isolates were selected based on their highest acid and bile salt tolerability. Using genus-specific primers, 10 isolates out of these were identified as Lactobacillus, and they were subsequently identified at species level using 16S rRNA gene sequencing. In vitro tests were used to assess their probiotic properties or antioxidative activities. Results: Six species were Lactobacillus plantarum, and the rest was Lactobacillus paracasei, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus brevis, and Lactobacillus buchneri. The acid and bile tolerances were quantitatively close to the reference probiotic strain. L. plantarum S32E showed the highest survival under simulated gastric or intestinal conditions. Cholesterol reduction ability of L. plantarum S12E and L. acidophilus S37A was significantly higher than that of the reference strain. L. acidophilus S37A and L. plantarum S12E were more susceptible against common antibiotics. It was found that the highest antimicrobial activity was detected in the case of Listeria monocytogenes, and the extent of the activity was species- and strain-dependent. The best result of DPPH radical scavenging activity and hydroxyl radical scavenging activity was achieved by intact cells of L. paracasei S5D and by intracellular cell-free extracts of L. plantarum S8D, respectively. The results indicated that the superoxide dismutase activity of Lactobacillus could not be regarded as an appropriate predictor of antioxidative traits. The highest glutathione content belonged to L. acidophilus S37A and L. parcasei S5D. Discussion and conclusion: Overall, some of Lactobacillus strains of Poosti cheese could be considered as potential probiotic candidates; it should, however, be confirmed by further in vivo evaluation. مقدمه: پنیر پوستی به‏عنوان یک پنیر سنتی، به طور عمده از شیر گوسفندان در جنوب غربی ایران تولید می‏شود. هدف این مطالعه، شناسایی لاکتوباسیل‏های جدا شده از پنیر پوستی و بررسی ویژگی‏های پروبیوتیکی بالقوه و آنتی‏اکسیداتیو آن‏هاست. مواد و روش‏ها: صد و یک باسیل کاتالازمنفی از پنیر پوستی جدا شد. بیست جدایه براساس بهترین تحمل‏پذیری‏شان به اسید و نمک، گزینش شدند. با پرایمرهای اختصاصی، ده جدایه به‏عنوان لاکتوباسیلوس شناسایی شدند، سپس با بهره‏گیری از تعیین توالی ژن 16S rRNA، گونه‏ی آن‏ها شناسایی شد. برای ارزیابی ویژگی‏های پروبیوتیکی یا فعالیت‏های آنتی‏اکسیداتیوشان از یک‏سری آزمون برون‏تن استفاده شد. نتایج: شش گونه، لاکتوباسیلوس پلانتاروم و سایرشان لاکتوباسلوس پاراکازیی، لاکتوباسلوس اسیدوفیلوس، لاکتوباسلوس برویس و لاکتوباسلوس بوخنری بودند. تحمل به اسید و صفرا از دیدگاه کمیتی به سویه‏ی پروبیوتیک رفرنس نزدیک بود. لاکتوباسیلوس پلانتاروم S32E، بیشترین زنده‏مانی را در برابر شرایط شبیه‏سازی شده‏ی معده و روده نشان داد. توانایی کاهش کلسترول به‏وسیله‏ی لاکتوباسیلوس پلانتاروم S12E و لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس S37A در قیاس با سویه‏ی رفرنس، به شکل معنادار بالاتر بود. لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس S37A و لاکتوباسیلوس پلانتاروم S12E حساسیت بیشتری در برابر آنتی‏بیوتیک‏های رایج داشتند. بالاترین فعالیت ضدمیکروبی، علیه لیستریا مونوسایتوژنز به ثبت رسید، و میزان فعالیت یاد شده به طور کلی وابسته به گونه و سویه بود. بهترین نتایج مربوط به ربایش رادیکال‏های DPPH و رادیکال‏های هیدروکسیل به ترتیب توسط سلول‏های لیز نشده‏ی لاکتوباسیلوس پاراکازیی S5D و عصاره‏ی درون سلولی لاکتوباسیلوس پلانتاروم S8D، به‏دست آمد. نتایج نشان داد، فعالیت سوپراکسید دیسموتازی نمی‏تواند به‏عنوان یک فاکتور مناسب برای پیشگویی ویژگی‏های آنتی‏اکسیداتیو جنس لاکتوباسیلوس در نظر گرفته شود. بالاترین محتوای گلوتاتیونی به لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس S37A و لاکتوباسیلوس پاراکازیی S5D تعلق داشت. بحث و نتیجه‏گیری: روی‏هم‏رفته، برخی از سویه‏های لاکتوباسیلوس جداشده از پنیر پوستی را می‏توان به عنوان کاندیدهای بالقوه‏ی پروبیوتیکی در نظر گرفت، هرچند این واقعیت باید با انجام آزمایش‏های برون تن تکمیلی تایید شود.

https://bjm.ui.ac.ir/article_22963_e412bb3492dd72dad8846116353b0778.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Cloning and Expression of Bst DNA Polymerase I Gene in E. coli BL21‎ Cloning and Expression of Bst DNA Polymerase I Gene in E. coli BL21‎ 41 46 22964 10.22108/bjm.2018.110084.1116 FA زهرا امامی گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی ،دانشگاه الزهراس،تهران ،ایران سارا غروی گروه بیوتکنولوژی- دانشکده علوم زیستی- دانشگاه الزهرا- تهران- ایران عزت عسگرانی گروه بیوتکنولوژی- دانشکده علوم زیستی- دانشگاه الزهرا- تهران- ایران Journal Article 2018 03 13 Introduction: DNA polymerases, in addition to being indispensable in replication and repair, are also very useful in a number of molecular biology techniques such as DNA amplification, site-directed mutagenesis, DNA sequencing, different kinds of PCR, loop-mediated isothermal amplification (LAMP), etc. After the invention of PCR, efforts have been made to focus on the identification and isolation of thermo-tolerant enzymes that amplify DNA efficiently at high temperatures. Materials and methods: In this study, Geobacillus stearothermophilus strain10 was selected for the cloning of Bst DNA Pol I - encoding gene. Following DNA extraction from the bacterium, PCR was carried out to amplify the pol A gene using designed primers and to clone via pET32a expression vector followed by transfer to the heterologous E.coli BL21 host. The cloned gene was expressed by induction with IPTG and the resultant protein purified by IMAC column. Results: The activity of the functional fragment was assessed by LAMP and showed a relatively high DNA amplification ability in comparison with commercial Bst DNA Polymerase which is usually used in this amplification protocol. Discussion and conclusion: This study found thatKlenow fragment of recombinant Bst DNA Pol I can amplify uidA gene in E. coli ATCC25923 during the LAMP reaction. Separation of two fragments of the enzyme can improve the activity of Klenow fragment of enzyme in LAMP. خلاصه DNA پلیمرازها علاوه بر کاربردشان در همسانه سازی و تصحیح ، در انواع تکنیک های ملکولی مانند تکثیر DNA ، جهش های نقطه ای ، توالی یابی DNA ، انواع مختلف PCR ، LAMP و ...اهمیت دارند. پس از کشف PCR تلاش هایی مبنی بر تشخیص و جداسازی آنزیم های مقاوم به دماهای بالا که توانایی تکثیر موثر DNA در دماهای بالا انجام گرفت. در این پژوهش ، سویه Geobacillus stearothermophilus strain 10 به منظور همسانه سازی ژن رمزگذار Bst DNA Polymerase استفاده گردید. پس از استخراج DNA باکتری ، ژن مورد نظر با استفاده از پرایمر های طراحی شده و با روش PCR تکثیرگردید. همسانه سازی ژن رمزگذار آنزیم در ناقل بیانی pET32a و انتقال آن در باکتری E.coli BL21 صورت گرفت. پس از بیان ژن در میزبان با استفاده از IPTG، پروتئین حاصل با استفاده از ستون های IMAC خالص سازی گردید . برای تعیین کیفی فعالیت، آنزیم نوترکیب در واکنش LAMP به کار گرفته شد. نتایج نشان می دهد آنزیم Bst Polymerase می تواند جایگزین مناسبی برای نوع وارداتی آن باشد. کلمات کلیدی: Bst DNA polymerase ، همسانه سازی، بیان ژن، LAMP, PCR

https://bjm.ui.ac.ir/article_22964_50dac033c6c5c3501cf961aea2e677fc.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Optimization of acetoin production by biological control strain Bacillus Subtilis ‎GB03 using statistical experimental design بهینه سازی محیط کشت برای تولید استوین در سویه Bacillus subtilis GB03 با استفاده از طراحی آماری آزمایش 47 57 23011 10.22108/bjm.2018.110315.1120 FA روح الله شریفی استادیار گروه گیاهپزشکی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران حسین کیانی استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران مسعود احمدزاده استاد گروه گیاهپزشکی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران کیوان بهبودی استاد گروه گیاهپزشکی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران Journal Article 2018 04 07 Introduction: Acetoin production, by beneficial rhizobacteria, plays an important role in plant growth and resistance to plant pathogens. The aim of this work was to optimize the nutritional conditions using statistically based experimental designs for the production of B. subtilis GB03 acetoin. Materials and methods: Eight components of the medium and cultivation conditions were examined for their significance on the production of acetoin using the Plackett–Burman experimental design. Steepest ascent experiments were employed to approach the optimal region of the three factors and a central composite design was applied to determine their optimal levels. Results: Results indicated that glucose, ammonium phosphate and agitation speed had significant effects on the acetoin production. The significant medium components in our optimization medium were 75.91 g/l of glucose, 5.79 g/l of ammonium phosphate, and 213rpm of agitation speed. The maximum acetoin concentration of 26.1 g/l at 40 h was obtained. Volatiles emitted from bacteria on optimized medium showed phytotoxicity on Arabidopsis seedlings. Result revealed that 1 ppm of acetoin was the best for the promotion of plant growth. Discussion and conclusion: Statistical experimental designs appeared to be an influential tool for optimization of fermentation conditions to enhance the acetoin production. However, volatile components secreted from the bacteria in the optimized medium showed some degree of phytotoxicity on Arabidopsis seedlings. 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.

https://bjm.ui.ac.ir/article_23011_bedfb890f4803a6c1698044856b18402.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Bioconversion of Daidzein to 3ʹ-ODI by Bacillus Subtilis Spore Displayed Tyrosinase تبدیل زیستی دیادزین به 3ʹ-ODI توسط تیروزیناز تثبیت شده در سطح اسپور 59 63 23163 10.22108/bjm.2018.112719.1154 FA افروز السادات حسینی ایران، اصفهان، دانشگاه اصفهان، دانشکده علوم، گروه زیست شناسی Journal Article 2018 09 01 Introduction: Bacillus subtilis spore surface display technique has long been used to display antigens and enzymes for medical and industrial proposes. In this technique, the enzyme is genetically immobilized on the spore surface and one of the capabilities of spore displayed enzyme is the reusability. In this study, spore displayed tyrosinase was used for the bioconversion of soybean extracted daidzein to more hydroxylated, anticancer compound, 3ʹ-ODI. Materials and methods: Bacillus subtilis DB104 (pSDJH-cotE-tyr) which was constructed in our previous study was used as an enzyme source. The reaction was done in 37˚C for 1 hour. To detect the product of the reaction, high-performance liquid chromatography was used. Results: The results revealed that 1mM of daidzein was converted to about 1mM 3ʹ-ODI during 60 min by 4*108 spores. The retained activity of the spore displayed tyrosinase was also detected about 58% after three times usage. Discussion and conclusion: Spore surface displayed enzymes have created a new way to improve enzyme stability and reusability. Our results showed that active tyrosinase on the surface of the spores has the potential to be used in industrial conditions to produce more hydroxylated isoflavones. چکیده مقدمه: تکنیک نمایش در سطح اسپور باسیلوس سابتیلیس برای نمایش آنتی ژن‌ها و آنزیم‌ها برای اهداف صنعتی و پزشکی استفاده شده است. در این تکنیک، آنزیم به صورت ژنتیکی در سطح اسپور تثبیت می‌شود و یکی از کاربردهای آنزیم نمایش داده شده در سطح قابلیت استفاده مجدد می‌باشد. در این مطالعه تیروزیناز نمایش داده شده در سطح اسپور برای تبدیل زیستی دیدزین استخراج شده از دانه‌های سویا به ترکیب هیدروکسیله تر شده و ضد سرطان 3ʹ-ODI مورد استفاده قرار گرفت. مواد و روش‌ها: باسیلوس سابتلیس DB104 (pSDJH-cotE-tyr)، که در پژوهش قبلی ساخته شده بود به عنوان منبع آنزیم استفاده شد. واکنش در C˚37 در 1 ساعت انجام شد. برای مشاهده محصولات واکنش از کروماتوگرافی مایع با فشار بالا استفاده شد. نتایج: نتایج نشان داد که mM 1 از دیدزین به حدود mM 1 از 3ʹ-ODI در طول 60 دقیقه توسط 108×4 اسپور تبدیل شد. همچنین فعالیت مجدد تیروزیناز تثبیت شده در سطح اسپور پس از سه بار استفاده حدود 58 درصد مشخص شد. بحث و نتیجه گیری: آنزیم‌های بیان شده در سطح اسپور مسیر جدیدی به سمت اصلاح پایداری و قابلیت استفاده مجدد آنزیم باز کرده است. نتایج ما نشان داده که تیروزیناز فعال در سطح اسپور پتانسیل استفاده در شرایط صنعتی برای تولید ایزوفلاون ها با درجه هیدروکسیله بالاتر را دارد. کلمات کلیدی: تبدیل زیستی، تیروزیناز، نمایش در سطح اسپور، دیدزین، 3ʹ-ODI

https://bjm.ui.ac.ir/article_23163_cb7f1055d4f9f798168a95376c05d40b.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 The Effects of using Chemical Fertilizers along with Guillard (f/2) on Growth, Biochemical Compositions, Fatty Acid Profiles, Chlorophylls and Total Carotenoids of Haematococcus pluvialis in Brackish Water اثرات استفاده از کودهای شیمیایی همراه با محیط کشت گیلارد (f/2) بر رشد، ترکیبات بیوشیمیایی، پروفایل اسیدهای چرب، کلروفیل و کارتنوئید کل جلبک هماتوکوکوس پلوویالیس در آب لب شور 65 79 23164 10.22108/bjm.2018.112651.1155 FA سعید وحدت دانشجوی دکتری گروه آبزی پروری و زیست شناسی، پژوهشکده آرتمیا و آبزی پروری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران منیژه بیابانی اسرمی دانشجوی دکتری، گروه شیلات، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران بهروز آتشبار استادیار، گروه اکولوژی،پژوهشکده مطالعات دریاچه ارومیه، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران فرزانه نوری استادیار، گروه آبزی پروری و زیست شناسی، پژوهشکده آرتمیا و آبزی پروری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2018 09 10 Introduction: Using the standard methods for the productions of unicellular algae have high harvest costs and in many cases is not affordable. Therefore, chemical fertilizers could be considered as an appropriate alternative for the production of unicellular algae. The green microalgae Haematococcus pluvialis is capable of producing high levels of astaxanthin and lipid in resistant cells called spore. Materials and methods: H. pluvialis with the initial density of 4.25 × 104 cell mL-1 transferred to the 3-liter containers. Fatty acid profiles, growth factors, chemical compositions and pigments of algae were investigated. Results: The results showed that the specific growth rate, the cell division per day, carbon dioxide fixation efficiency, biomass, and total biomass efficiency were significantly higher and lower in treatment 5 (G: I= 50:50) and 9 (Gf= 100), respectively. The highest protein (40.68%), lipid (34.88%) and carbohydrate (42.04%) contents were observed in treatments of 9, 2 (G: R= 50:50) and 8 (I= 100), respectively. The highest chlorophyll a (71.29 mg/g FW) in T9 and chlorophyll b (85.60 mg/g FW) in T3 (G: R= 75:25) and total carotenoid (206.11 mg/g FW) in T6 (G: R= 75:25). Saturated fatty acid was significantly highest in T6, but its poly unsaturated fatty acid was significantly highest in T2. Discussion and conclusion: The results indicated that the f/2 medium promotes biomass and lipid in T9 and T5, T6 made increase total carotene and SFA and T2 and T4 raised Mono saturated fatty acid and PUFA in H. pluvialis when it is cultured in brackish water. مقدمه: استفاده از روش های استاندارد به جهت تولید جلبک های تک سلولی هزینه های بالایی را به دنبال دارد و در بسیاری از مواقع به صرفه نمی باشد. بنابراین استفاده از کودهای شیمیایی می تواند به عنوان یک جایگزین مناسب برای تولید جلبک های تک سلولی در نظر گرفته شود. جلبک سبز هماتوکوکوس پلوویالیس قابلیت بالایی را در تولید آستاگزانتین و چربی در سلول های مقاوم به نام اسپور دارد. مواد و روش: بر این اساس، جلبک هماتوکوکوس با تراکم104* 25/4 سلول بر میلی لیتر به ظروف 3 لیتری منتقل شد. پروفایل اسیدهای چرب، فاکتورهای رشد، ترکیبات شیمیایی جلبک و رنگدانه ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج: نتایج نشان داد که نرخ رشد ویژه، تقسیم سلولی بر روز، بازدهی تثبیت دی اکسید کربن، زیست توده و بازدهی زیست توده کل به ترتیب در تیمارهای 5 (G: I= 50:50) و 9 (Gf= 100) دارای بیشترین و کمترین مقدار بود (P <0.05). بالاترین محتوای پروتئینی (68/40 درصد)، چربی (88/34 درصد) و کربوهیدرات (04/42 درصد) به ترتیب در تیمارهای 9، 2 (G: R= 50:50) و 8 (I= 100) مشاهده شد (P <0.05). بالاترین میزان کلروفیل آ (29/71 میلیگرم بر گرم وزن تر) در تیمار 9، کلروفیل ب (60/85 میلیگرم بر گرم وزن تر) در تیمار 3 (G: R= 75:25) و کارتنوئید کل (11/206 میلیگرم بر گرم وزن تر) در تیمار 6 (G: R= 75:25) مشاهده شد (P <0.05). بالاترین میزان SFA در تیمار 6 و PUFA در تیمار 2 بدست امد (P <0.05). بحث: نتایج بدست آمده در مطالعه حاضر نشان داد که محیط کشت f/2 زیست توده و چربی را در تیمارهای 9 و 5 ارتقاء داده و در تیمار 6 سبب افزایش کارتنوئید کل و SFA و در تیمار 2 و تیمار 4 میزان MUFA و PUFA را در جلبک هماتوکوکوس پلوویالیس پرورش یافته در آب لب شور افزایش داد.

https://bjm.ui.ac.ir/article_23164_c04be043e8369e012e9ffb1bf4a9ebbd.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Detection and Identification of some Pseudomonas Species causing Soft Rot using TUF Gene ردیابی و شناسایی برخی از گونه های جنس سودوموناس عامل پوسیدگی نرم با استفاده از ژن tuf 81 93 23207 10.22108/bjm.2018.112453.1152 FA پریسا امامی گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهوار، اهواز، ایران مهدی مهرابی کوشکی گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران جمشید حیاتی گروه آموزشی گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران میلاد آئینی گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران Journal Article 2018 08 12 Introduction: Soft rot caused by pectolytic bacteria makes annual production and storage losses throughout the world. This study aimed to detect and identify pathogenic Pseudomonas causing soft rot in some of the vegetables and ornamentals. Materials and methods: During the growing seasons of 2015–17, plant samples of eggplant, maize, radiator plant, sweet pepper and tomato with water soak and soft rot symptoms were collected. Biochemical and morphological features were characterized according to the standard bacteriological criteria. The tuf encoding gene from these representatives was amplified using Bac-tuf-F and Bac-tuf-R primers, subjected to sequencing and aligned in the NCBI. Results: Total of 120 isolates were recovered from the samples. Based on synthesizing pectic enzymes, five putative Pseudomonas strains were selected. Based on the DNA sequence-based phylogeny, in combination with biochemical and morphological characteristics, these soft rot Pseudomonas were identified as Pseudomonas aeruginosa, P. entomophila, P. mosselii and P. putida. Koch's postulates were verified by re-isolating the strains from inoculated plant segments. Discussion and conclusion: To the best of our knowledge, this is the first evidence of the pathogenicity of P. aeruginosa on tomato, P. entomophila on sweet pepper and P. putida on eggplant. Furthermore, this study firstly reports the association of P. aeruginosa and P. mosselii with soft rot in maize and radiator plant, respectively. مقدمه: بیماری پوسیدگی نرم در گیاهان که توسط عوامل باکتریایی بیماری‌زا ایجاد می‌شوند، هرساله سبب کاهش محصولات تولیدی و همچنین خسارت به محصولات انباری می‌گردند. تحقیق حاضر به‌منظور ردیابی و شناسایی عوامل باکتریایی عامل پوسیدگی نرم متعلق به جنس سودوموناس در برخی از محصولات صیفی و گیاهان تزیینی انجام شد. مواد و روش‌ها: طی فصول زراعی در سال‌های 1394 تا 1396، نمونه‌های مشکوک و دارای علائم بیماری از میزبان‌های بادمجان، ذرت، برگ قاشقی، ذرت شیرین و گوجه‌فرنگی جمع‌آوری گردید. ویژگی‌های بیوشیمایی و موفولوژیکی جدایه‌ها بر اساس روش‌های استاندارد باکتری‌شناسی بررسی شدند. همچنین ژن tuf در جدایه‌های نماینده با استفاده از آغازگرهای Bac-tuf-F و Bac-tuf-R به روش واکنش زنجیره‌ای پلی مراز تکثیر و پس از توالی یابی با بانک داده‌های موجود در سایت NCBI با نرم‌افزار بلاست تجزیه‌وتحلیل و مقایسه شدند. نتایج: درمجموع 120 جدایه باکتریایی از نمونه‌های موردنظر جداسازی گردید. بر اساس تولید آنزیم تجزیه‌کننده پکتین، پنج جدایه از جنس سودوموناس انتخاب شد. بر اساس نتایج آزمون‌های بیوشیمیایی و همچنین فیلوژنی بر پایه توالی یابی ژن tuf، این جدایه‌ها به‌عنوان گونه‌های Pseudomonas aeruginosa، P. entomophila، P. mosselii و P. putida شناسایی شدند. بحث و نتیجه‌گیری: بر اساس دانش ما، این اولین گزارش از بیماری‌زایی P. aeruginosa در گوجه‌فرنگی، P. entomophila در ذرت شیرین و P. putida در بادمجان است. علاوه بر این، برای اولین بار P. aeruginosa و P. mosselii به‌عنوان عامل همراه بیماری به ترتیب در ذرت و بادمجان گزارش می‌شود.

https://bjm.ui.ac.ir/article_23207_f005b9e1d5171fa8b968a9df3b9a5276.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 The Effect of Biofilm-like Structure, Sub-lethal Acid Stress, and Plant Gums on Culturability of Entrapped Lactobacillus Plantarum تاثیر ساختار شبه بیوفیلم، استرس اسیدی تحت کشنده و صمغهای گیاهی بر روی قابلیت کشت لاکتوباسیلوس پلانتاروم به دام افتاده 95 108 23310 10.22108/bjm.2018.113507.1163 FA آتنا سادات سمبلستانی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران رسول شفیعی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران اصغر طاهری کفرانی گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم و فناوری های نوین، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2018 10 20 Introduction: To increase lactobacillus cells stability, different methods based on entrapment used and their effect on the culturability of entrapped cells was studied. Materials and methods In the present study, sub-lethal acid stress, biofilm-like structure, and the combination of plant gums were used to assess the culturability of entrapped Lactobacillus plantarum during different production phases. Results: Based on the obtained results, incubation of alginate entrapped cells in MRS broth containing acetic acid increased the survival rate by 29% compared to beads treated in MRS broth. In addition, incubation of alginate entrapped cells in acidic medium resulted in 5% higher survival of biofilm-like cells after the freeze-drying process. To increase the stability of cells during storage, cells were entrapped in alginate plus different plant gums. Incorporation of tragacanth gum and salep gum to alginate showed higher culturability of cells (4.6and 3.1 folds, respectively) in comparison to alginate treated beads. Additionally, the lowest inactivation constant rate (k value), 0.09, and highest D value, 25 days, obtained for tragacanth gum at 4°C during storageindicating that treatment with tragacanth gum could preserve the cells better in comparison to other treatments under storage condition. Discussion and conclusion: The incubation of Lactobacillus plantarum beads in acidic MRS medium can result in increased culturability especially after freeze-drying. This can be due to cross-protection effect. Additionally, due to tragacanth gum traits, this plant gum could protect the entrapped cells better compared to other plant gums in the storage condition. In conclusion, we can use tragacanth gum as a second material for increasing the stability of entrapped L. plantarum cells. مقدمه برای افزایش پایداری سلول‌های لاکتوباسیلوس، روش‌های مختلفی بر مبنای به‌ دام‌اندازی استفاده و اثر آنها بر روی قابلیت کشت سلول‌های پایدارشده مطالعه شده. مواد و روش‌ها در مطالعه‌ی حاضر، استرس اسید تحت کشنده، ساختار شبه بیوفیلم و ترکیب صمغ‌های گیاهی استفاده شد و سپس قابلیت کشت لاکتوباسیلوس پلانتاروم با استفاده از این مواد اندازه‌گیری شد. نتایج . بر مبنای نتایج به دست آمده، انکوباسیون سلول‌های به دام افتاده در آلژینات در محیط مایع دارای MRS و اسید استیک، میزان زنده‌مانی را 29% در مقایسه با سلول‌های انکوبه شده در محیط مایع MRS افزایش داد. به علاوه، انکوباسیون سلول‌های به دام افتاده در آلژینات در محیط دارای اسید استیک منجر به بهبود زنده‌مانی پنج درصدی سلول‌های شبه بیوفیلم بعد از فرآیند خشک کردن انجمادی شد. برای افزایش پایداری سلول‌ها در طی دوره انبارمانی، سلول‌ها در آلژینات به همراه صمغ‌های گیاهی متفاوت به دام انداخته شدند. استفاده از صمغ کتیرا و صمغ ثعلب منجر به افزایش (4.6 و 3.1 برابر به ترتیب) قابلیت کشت سلول‌ها در مقایسه با سلول‌های تیمارشده با آلژینات شد. به علاوه، پایین‌ترین ثابت غیرفعال سازی، مقدار k، 0.09، بوده و بالاترین مقدار D، 25 روز، برای سلول‌های تیمار شده با صمغ کتیرا در دمای°C 4 طی دوران انبارمانی بدست آمد که نشان‌دهنده‌‌ی تاثیر بهتر صمغ کتیرا در نگهداری سلول‌ها در مقایسه با سایر تیمارها در شرایط انبارمانی بود. بحث و نتیجه‌گیری انکوباسیون گوی‌های لاکتوباسیلوس پلانتاروم در محیط MRS اسیدی می‌تواند منجر به افزایش قابلیت کشت خصوصا بعد از خشک کردن انجمادی شود که ممکن است به علت اثر حفاظت متقابل باشد. همچنین، به علت خصوصیات صمغ کتیرا، این صمغ گیاهیمی‌تواند سلول‌های به دام افتاده را در شرایط انبارمانی بهتر نسبت به سایر صمغ‌ها حفظ کند. درنتیجه، می‌توانیم از صمغ کتیرا به عنوان ماده ثانویه برای افزایش پایداری سلول‌های به دام افتاده لاکتوباسیلوس پلانتاروم استفاده کنیم.

https://bjm.ui.ac.ir/article_23310_c42814477e0e79d1eb599f5dbbce0760.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Genotyping and Detection of Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase (KPC) Enzyme among Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae Family isolated from Isfahan Hospitals تعیین الگوی ژنتیکی و تشخیص ژن کارباپنماز کلبسیلا پنومونیه در جدایه‌های مقاوم به کارباپنم خانواده انتروباکتریاسه جداشده از بیمارستانهای شهر اصفهان 109 116 23629 10.22108/bjm.2019.112843.1158 FA داریوش شکری میکروبشناسی-مرکز تحقیقات عفونتهای بیمارستانی-دانشگاه علوم پزشکی اصفهان سید مسیح فاطمی گروه میکروبشناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد، ایران. سمیرا محمدی بخش میکروبیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران صدیقه کریمی گروه میکروبیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2018 09 18 Introduction: Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) bacteria are difficult to treat because of their high antibiotic resistance levels that can be mediated by carbapenemase enzymes such as Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase (KPC). The purposes of this study were to determine the genetic and resistance patterns and to detect of KPC enzyme in carbapenem-resistant strains of Enterobacteriaceae isolates. Materials and methods: In this study, antibiotic resistant pattern and genotyping of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae isolates and frequency of KPC enzyme were investigated. During 16 months of conducting the study (December 2016 until April 2018), strains of Escherichia coli, Enterobacter spp. and Citrobacter spp. were isolated and identified from different clinical specimens and antibiotic susceptibility test was determined. In addition, the prevalence of the KPC enzyme was determined by PCR and two phenotypic methods including Modified Hodge Test (MHT) and the combination test by boronic acid. Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus Polymerase Chain Reaction (ERIC-PCR) method was used for the determination of the clonal relationship of carbapenems resistant strains. Results: The results showed that among 520, 146 and 58 isolated of Escherichia coli, Enterobacter spp. and Citrobacter spp. effective antibiotics were carbapenems, piperacillin/tazobactam, amikacin, cefepime, fosfomycin, nitrofurantoin, and gentamicin, respectively. In addition, 12 strains (2.3%) of E. coli, 4 strains (2.7%) of Enterobacter and 4 strains (6.9%) of Citrobacter were resistant to carbapenems. The KPC investigation results showed the detection of this enzyme in 18 and 6 isolates using MHT and boronic acid methods respectively, but no producer strain was observed using PCR. The result of ERIC-PCR showed in carbapenem-resistant strains of Citrobacter, Enterobacter and Escherichia coli, 3, 4 and 9 distinct main clusters (patterns) were observed respectively. Discussion and conclusion: This study demonstrates the high antibiotic resistant prevalence and low specificity of standard phenotypic methods that were used for KPC detection in Isfahan City. مقدمه: درمان باکتری‌های انتروباکتریاسه مقاوم به کارباپنم (CRE: carbapenem resistant enterobacteriacea) دشوار است زیرا دارای سطح مقاومت آنتی‌بیوتیک بالایی‌اند که می‌تواندبا واسطه آنزیم‌های کارباپنماز مختلف از جمله آنزیم کلبسیلا پنومونیه کارباپنماز (KPC: Klebsiella pneumoniae carbapenemase) باشند. هدف از این مطالعه تعیین الگوی مقاومت، الگوی ژنتیکی و تشخیص ژن KPC در سویه‌های مقاوم به کارباپنم در جدایه‌های انتروباکتریاسه بود. مواد و روشها: در این تحقیق، الگوی مقاومت به آنتی‌بیوتیک و الگوی ژنتیکی جدایه‌های انتروباکتریاسه مقاوم به کارباپنم و فراوانی آنزیم KPC مورد بررسی قرار گرفت. در طول 16 ماه مطالعه (از آذرماه 1395 تا فروردین 1397)، سویه‌های اشریشیاکلی، انتروباکتر و سیتروباکتر از نمونه‌های بالینی مختلف جداسازی و شناسایی شدند و آزمون حساسیت آنتی‌بیوتیکی در آنها تعیین شد. علاوه بر آن، شیوع آنزیم KPC با استفاده از روش PCR و دو روش فنوتیپی شامل آزمون اصلاح شده هاج (MHT) و آزمون ترکیب با اسید بوریک تعیین شد. برای تعیین شباهت ژنتیکی گونه‌های مقاوم کارباپنم، از روش ERIC-PCR استفاده گردید. نتایج: نتایج نشان داد که در 520، 146 و 58 سویه اشریشیاکلی، انتروباکتر و سیتروباکتر به ترتیب، آنتی‌بیوتیک‌های موثر شامل کارباپنمها، پیپرازیلین /تازوباکتام، آمیکاسین، سفپیم، فسفومایسین، نیتروفورانتوئین و جنتامایسین بودند. علاوه بر این، 12 (3/2 درصد) سویه‌های اشریشیاکلی، 4 سویه (7/2 درصد) سویه‌های انتروباکتر و 4 (9/6 درصد) سویه‌های سیتروباکتر مقاوم به کارباپنم‌ها بودند. آنزیمKPC با روش فنوتیپی MHT در 18 سویه و با روش فنوتیپی بوریک اسید در 6 سویه مثبت بود اما نتایج PCR برای ژن آن منفی بود. نتایج ERIC-PCR نشان داد در گونه‌های مقاوم به کارباپنم سیتروباکتر، انتروباکتر و اشریشیاکلی به ترتیب 3، 4 و 9 گروه با مشابهت ژنتیکی دیده شدند. بحث و نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان دهنده شیوع بالای مقاومت آنتی‌بیوتیک و اختصاصیت پایین روش‌های فنوتیپی استاندارد مورد استفاده برای تشخیص KPC و عدم وجود این آنزیم در سویه‌های وسیع مورد تحقیق در شهر اصفهان بود.

https://bjm.ui.ac.ir/article_23629_f97841ff1d303cd8c8c8bf0d19fd15bc.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Multifunctional Biofertilizer from Pseudomonas Putida PT: A Potential Approach for Simultaneous Improving Maize Growth and Bioremediation of Cadmium-polluted Soils کود زیستی چند منظوره از Pseudomonas putida PT: رویکردی برای تحریک همزمان رشد ذرت و زیست‌پالایی خاک‌های آلوده به کادمیوم 117 129 23770 10.22108/bjm.2019.115315.1181 FA ساناز خاشعی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران زهرا اعتمادی فر گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران حمیدرضا رحمانی استادیار/ مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی، اصفهان، ایران Journal Article 2019 01 27 Introduction: Pollution of agricultural soils with heavy metals is a serious problem in the world. The aim of this study was to produce a multipurpose biofertilizer which can remove cadmium from polluted soils as well as enhancing plant growth. Materials and methods: To study the ability of Pseudomonas putida strain PT for establishing an effective relationship with plants, the effects of some compounds present in plant root exudates were examined on chemotaxis, growth, and biofilm formation of bacteria. Pot experiments were performed by using biofertilizers prepared from P. putida PT by two different methods including seed immersion and immobilization of the bacterial cells on rice bran as carrier. After measuring the fresh weight and dry weight of each plant, cadmium concentrations in plant aerial tissues and soil in the presence and absence of biofertilizers was measured by atomic absorption spectrometry. Results: Results showed positive chemotactic responses of P. putida PT to sucrose, mannitol, glucose, alanine, histidine, tryptophan, succinic acid, malic acid, and citric acid. Succinic acid, mannitol, and sucrose promoted both biofilm formation and growth of P. putida PT. Malic acid enhanced only the bacterial growth, whereas histidine, tryptophan and glucose promoted biofilm formation. Both biofertilizers enhanced the fresh and dry weight of maize plants about 2-fold. The maximum reduction of cadmium concentration in the soil was observed in the presence of immobilized cells (97.57%), followed by the inoculation of bacterial cells by seed immersion method (68.67%). Cadmium concentration in plants was decreased from 6310 ppb in control experiment to 885 ppb and 2917.5 ppb in the presence of biofertilizers produced by cell immobilization and seed immersion techniques, respectively. Discussion and conclusion: Using these fertilizers is an approach to promote maize growth in cadmium contaminated soils along with decreasing metal concentrations in soil and plant. مقدمه: آلودگی خاک‌های کشاورزی با فلزات سنگین یک معضل جهانی است. هدف پژوهش تهیه کود زیستی چند منظوره با قابلیت حذف کادمیوم از خاک‌های آلوده و افزایش رشد گیاه است. مواد و روش‌‌ها: جهت ارزیابی توانایی سویه Pseudomonas putida PT در برقراری رابطه‌ای موثر با گیاهان، تاثیر برخی ترکیبات موجود در ریشه گیاهان بر کموتاکسی، رشد و تشکیل بیوفیلم بررسی شد. آزمایش‌های گلدانی با کودهای زیستی تهیه شده از P. putida PT با دو روش متفاوت شامل غوطه‌وری بذر و تثبیت باکتری بر سبوس برنج به عنوان حامل، انجام شد. پس از محاسبه وزن تر و خشک گیاهان، غلظت‌های کادمیوم در بخش‌های هوایی گیاه و خاک در حضور و عدم حضور کودهای زیستی به وسیله طیف سنجی جذب اتمی اندازه‌گیری شد. نتایج: پاسخ‌های کموتاکتیک مثبت P. putida PT به ساکارز، مانیتول، گلوکز، آلانین، هیستیدین، تریپتوفان، سوکسینیک اسید، مالیک اسید و سیتریک اسید مشاهده شد. مانیتول، ساکارز و سوکسینیک اسید رشد و تشکیل بیوفیلم را افزایش دادند. مالیک اسید تنها رشد باکتری و هیستیدین، تریپتوفان و گلوکز تشکیل بیوفیلم را بهبود بخشیدند. هر دو نوع کودهای زیستی وزن تر و خشک ذرت را حدود دو برابر افزایش دادند. حداکثر کاهش کادمیوم در خاک به ترتیب در حضور کودهای زیستی تهیه شده با روش‌‌های تثبیت سلولی (97.57%) و غوطه‌وری بذر (68.67%) مشاهده شد. غلظت کادمیوم در گیاهان از 6310 پی‌پی‌بی در آزمایش شاهد به 884 و 5. 2917 پی‌پی‌بی به ترتیب در حضور کودهای زیستی تهیه شده با تکنیک‌های تثبیت سلولی و غوطه‌وری بذر، کاهش یافت. بحث و نتیجه ‏ گیری: استفاده از این کودها رویکردی جهت بهبود رشد ذرت در خاک‌های آلوده به کادمیوم توام با کاهش غلظت فلز در خاک و گیاه است.

https://bjm.ui.ac.ir/article_23770_6f78a22f8d6660e6fc803958d0038cd2.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Genotyping of Streptococcus Pyogenes Isolates using Optimized RAPD-PCR Protocol ژنوتایپینگ جدایه های استرپتوکوکوس پیوژنز با استفاده از پروتکل بهینه RAPD-PCR 131 138 23775 10.22108/bjm.2019.114256.1173 FA اکرم رحیمی مقدم گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران ایران سیاوش سلمانزاده-اهرابی گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران طاهره فلسفی گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران مهوش سیفعلی گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران زهرا پور رمضان گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران Journal Article 2018 12 03 Introduction: Streptococcus pyogenes causes a variety of infectious and non-infectious diseases. Typing of S. pyogenes isolates is one of the essential tools in the epidemiological studies of this bacterium. Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) is a rapid, easy and inexpensive PCR-based typing technique. Low reproducibility of RAPD-PCR is the main disadvantage of this method which will be resolved by optimization of RAPD-PCR protocol. Materials and methods: In this study, optimization of RAPD-PCR protocolincluding DNA extraction method, primer type, concentrations of PCR reagents, and PCR program was performed using the factorial design of experiments for S. pyogenes ATCC 19615 as a standard strain. Then, sixteen S. pyogenes isolates were genotyped by using optimized protocol. Typability, reproducibility, and discriminatory power of the optimized protocol were examined. Results: Among three DNA extraction methods and seven primers that were used, modified set buffer DNA extraction method and P14 primer were selected, respectively. Optimum concentration of PCR reagents were 3 mM MgCl2, 150 pmol primers, 0.2 mM dNTPs, 10 ng template DNA, and 2 U Taq DNA polymerase and the optimum PCR program consisted of an initial denaturation for 4 min at 94°C followed by 45 cycles of 1 min at 94°C, 2 min at 31°C, 2 min at 72°C, and a final extension at 72°C for 10 min.Results of optimized RAPD-PCR were reproducible for S. pyogenes ATCC 19615 and all S. pyogenes isolates. Calculated discriminatory power was satisfactory (DI=1). Sixteen S. pyogenes isolates belonged to sixteen strains which were classified into 3 main clusters on a similarity level of 14%. Discussion and conclusion: A suitable and reproducible RAPD-PCR protocol was obtained for genotyping of S. pyogenes isolates using RAPD-PCR optimization. The optimized protocol in the present study can be used in subsequent experiments on RAPD-PCR profiling for epidemiological study of S. pyogenes isolates. مقدمه: استرپتوکوکوس پیوژنز بیماری‌های عفونی و غیرعفونی متنوعی را ایجاد می‌کند. تایپینگ جدایه‌های استرپتوکوکوس پیوژنز یکی از ابزارهای ضروری در مطالعات اپیدمیولوژی مربوط به این باکتری هستند. RAPD-PCR یک تکنیک تایپینگ بر اساس PCR و روشی سریع، ارزان، آسان است. مشکل اصلی این روش تکرارپذیری کم نتایج است که با بهینه سازی پروتکل RAPD حل خواهد شد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه بهینه‌سازی پروتکل RAPD-PCR شامل روش استخراج DNA، نوع پرایمر، غلظت ترکیبات PCR و برنامه PCR با استفاده از طراحی فاکتوریال آزمایش‌ها برای استرپتوکوکوس پیوژنز ATCC 19615 به عنوان سویه استاندارد انجام شد. سپس 16 جدایه استرپتوکوکوس پیوژنز با استفاده از پروتکل بهینه ژنوتایپ شدند. تایپ‌پذیری، تکرارپذیری و قدرت افتراق پروتکل بهینه تعیین شد. نتایج: از سه روش استخراج DNA، روش ست بافر تغییر یافته و از هفت پرایمر، پرایمر P14 انتخاب شدند. غلظت‌های بهینه ترکیبات PCR، 3 mM MgCl2، 150 pmol primer P14، 0.2 mM dNTPs، 10 ng template DNA و 2 U Taq DNA polymerase بودند. برنامه بهینه PCR از دناتوراسیون اولیه min 4 در C°94 و 45 چرخه شامل min 1 در C°94، min 2 در 31، min 2 در C°72 و min 10 در C°72 برای تکثیر پایانی تشکیل شد. استرپتوکوکوس پیوژنز ATCC 19615 و همه جدایه‌های استرپتوکوکوس پیوژنز با استفاده از پروتکل بهینه تایپ‌پذیر بودند و نتایج RAP-PCR آن‌ها تکرارپذیر بود. قدرت افتراق محاسبه شده بسیار مطلوب بود (DI = 1). 16 جدایه استرپتوکوکوس پیوژنز متعلق به 16 سویه بودند که در سه کلاستر اصلی با سطح تشابه 14 درصد طبقه‌بندی شدند. بحث و نتیجه‌گیری: با بهینه‌سازی صحیح شرایط RAPD-PCR، یک پروتکل مناسب و تکرارپذیر برای ژنوتایپینگ جدایه‌های استرپتوکوکوس پیوژنز به دست آمد. پروتکل بهینه به دست آمده در این پژوهش را می‌توان برای انجام RAPD-PCR در مطالعات اپیدمیولوژی جدایه‌های استرپتوکوکوس پیوژنز استفاده نمود.

https://bjm.ui.ac.ir/article_23775_e67762aa34479d495a5ddccd367929c9.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 A Comparative Study on the Effect of Gram Negative and Positive Bacterial Strains on Germination and Seedling Growth of Cereals and Oil Seed Crops بررسی تأثیر سویه های باکتریایی گرم منفی و مثبت بر جوانه زنی و رشد گیاهچه های برخی غلات و گیاهان دانه روغنی 139 151 24134 10.22108/bjm.2019.114798.1176 FA پوراندخت گلکار پژوهشکده زیست فناوری و مهندسی زیستی، دانشگاه صنعتی اصفهان. سمیرا طباطبائی پژوهشکده زیست فناوری و مهندسی زیستی، دانشگاه صنعتی اصفهان نیما مساوات پژوهشکده زیست فناوری و مهندسی زیستی، دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2019 01 01 Introduction: In recent years, numerous studies have been done on using biological approaches instead of chemical fertilizers and increasing sustainable production in agriculture systems. Some microorganisms can promote growth and yield in the plant. In this study, the effect of several plant-growth-promoting bacterial strains were evaluated on germination and seedling growth of four different plant species including sesame (Sasamum indicum), canola (Brassica napus), wheat (Triticum turgidum L.) and barley (Hordeum vulgar L.). Materials and methods: The seeds of four plant species were inoculated by five bacterial strains including Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Azotobacter chroococcum, Rhizobium meliloti and Stenotrophomonas. Their effects were evaluated on seed germination and growth parameters of seedlings under in vitro condition. Results: The results of this experiment showed that among gram-negative bacteria, the Stenotrophomonas sp. enhanced seed germination, root number, root length (cm), shoot length (cm), root fresh weight (g) and shoot fresh weight (g) significantly. Among the gram-positive strains, Basillus subtilis mostly promoted germination and the seedling growth. Discussion and conclusion: The effects of B. Pumilus on germination and seedling growth of cereals was evaluated first. The results indicated the potential application of Stenotrophomonas sp. on enhancement of plant seed germination, but the positive effects of it on oil seed crops was less than cereals seed. B. pumilus showed the most negative effect on germination of barely and canola. مقدمه: در سال های بسیاری ازتحقیقات به سمت استفاده از عوامل بیولوژیکی به عنوان جایگزینی برای کودهای شیمیایی و همینطور به منظور افزایش تولید و کشاورزی پایدار سوق پبدا کرده است. برخی میکروارگانیزم می توانند به عنوان محرک رشد و عملکرد در گیاه عمل کنند. به همین منظور در این پژوهش تأثیر چند سویه باکتریایی محرک رشد بر جوانه زنی و رشد گیاهچه چهار گونه مختلف گیاهی شامل کنجد، کلزا، گندم و جو را مورد ارزیابی قرار گرفت. مواد و روش ها: بذرهای چهار گونه گیاهی ذکر شده توسط پنج سویه باکتریایی شامل Bacillus subtilis، Bacillus pumilus، Azotobacter chroococcum، Rhizobium meliloti و Stenotrophomonas در شرایط آزمایشگاهی تلقیح شده و جوانه زنی و رشد آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج: نتایج نشان داد که در میان باکتری های گرم منفی گونه Stenotrophomonas، به طور معنی داری جوانه زنی بذر، تعداد ریشه، طول ریشه (سانتی متر)، وزن تر ریشه و ساقه (گرم) را افزایش داد. همچنین در میان باکتری های گرم مثبت Bacillus subtilis باعث افزایش میزان رشد و جوانه زنی گردید. بحث و نتیجه گیری: در این تحقیق، برای اولین بار اثر باکتری B. Pumilus بر جوانه زنی و رشد گیاهچه در غلات گزارش شده است. نتایج کاربرد بالقوه گونه Stenotrophomonas را در افزایش جوانه زنی بذر نشان دادند که این اثر مثبت بر محصولات دانه روغنی در مقایسه با بذر غلات کمتر بود. در مقابل باکتری B. Pumilus بیشترین اثر منفی را بر جوانه زنی گیاهان کلزا و جو ایجاد کرد. کلمات کلیدی: جوانه زنی، گیاهچه، ریزوباکترهای محرک رشد گیاهی، محصولات دانه روغنی.

https://bjm.ui.ac.ir/article_24134_d7d0e5d39f4e305f504c685b72885e1c.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 A statistical approach for the production of lipid, biomass, and phenolic from a newly isolated Pichia kudriavzevii strain from Caspian Sea fish روش آماری برای تولید روغن ، توده زیستی و ترکیبات فنولیک از گونه Pichiakudriavzevii جدا شده از ماهی دریای خزر 153 163 24147 10.22108/bjm.2019.118893.1223 FA مهشید طارمی دانش آموخته گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود ایران حمیدرضا صمدلویی استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران شاهرخ قرنجیک استادیار بیوتکنولوژی گیاهی،دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2019 08 28 Introduction A wide variety of oleaginous yeast and their productions have been used as dietary supplements in food and feed productions. Fatty acid profiles and lipid of oleaginous yeast strains were highly influenced by physic-chemical conditions of medium Material and method Pichia kudriavzevii isolated from the gill of pike perch was capable enough to produce a high quantity of lipid and polyunsaturated fatty acids (PUFA).One factor at time was used to investigate the effect of various selected substrates on growth and lipid production by Pichia kudriavzevii in batch fermentation, subsequently the key substrates were optimized for lipid, biomass, and phenolic components production by using response surface methodology. Results The results of RSM indicated that maximum lipid (28 percentage of dry weight biomass) and phenolic component (2.25 mg gallic acid /g of dry biomass) were achieved in media that had 60 g/l glucose and 9 g/l protein resources. Dry weight biomass which had the highest content of lipid produced the most phenolic components with the highest antioxidant activity (50 % Inhibition).Pichia kudriavzevii’ lipid mainly consisted of palmitic acid (21.7%), oleicacid (33.2%) and linoleic acid (23.2 %), pointing that these fatty acids could be considered a reliable source of biodiesel production. Discussion and conclusion The maximum content of phenolic components and lipid production were obtained in the same medium. To minimize the lipid oxidation, yeast was stimulated for high phenolic components production which had the highest antioxidant activity to prevent the accumulated lipid from oxidation. Overall, temperature reduction by varying methods had a significant impact on fatty acids profile of Pichia kudriavzevii lipid so that it could be regarded not only as biodiesel but also PUFAs sources. مقدمه طیف وسیعی از گونه های مخمر روغنی به عنوان افزودنی در غذای انسان و دام استفاده می شود. روغن و ساختار اسیدهای چرب گونه های مخمر روغنی تحت تاثیر ترکیبات شیمیایی و فیزیکی محیط کشت می باشد مواد و روشها، گونه مخمری Pichia kudriavzevii جدا شده از آبشش صوفدارای توانایی قابل توجه ای در تولید چربی و اسیدهای چرب غیر اشباع بلند زنجیره دارد. روش یک عامل در یک زمان استفاد شد تا تاثیر هر یک از سوبستراهای مهم بر روی تولید رشد و روغن از گونه P.kudriavzevii بررسی شود و در نهایت سوبستراهای کلیدی برای تولید روغن، توده زیستی و ترکیبات فنولیک به روش آماری سطح پاسخ بهینه سازی شد نتایج نتایج سطح پاسخ نشان داد که بیشترین میزان چربی (28 درصد وزن خشک توده زیستی) و ترکیبات فنولیک (2.25 میلی گرم گالیریک اسید در گرم وزن خشک توده زیستی) در محیطی بدیت آمد که حاوی 60 گرم در لیتر گلوکز و 9 گرم در لیتر پروتئین بود. توده زیستی که حاوی بیشترین میزان چربی بود حداکثر میزان ترکیبات فنولیک با بیشترین میزان آنتی اکسیدان را داشت (50 درصد بازدارندگی). روغن P.kudriavzevii به صورت عمده از پالمیتیک (21.7 درصد)، اولئیک اسید (33.2 درصد) و لینولئیک اسید (23.2 درصد)که نشان می دهد روغن این گونه قارچی منبع مناسبی برای بیودیزل می باشد. بحث و نتیجه گیری بیشترین میزان ترکیبات فنولیک و روغن در محیط کشت مشابه ای بدست آمد. برای به حداقل رساندن فساد اکسیداتیو، مخمر تحریک شده تا حداکثر میزان فنولیک اسید با حداکثر فعالیت آنتی اکسیدانی را تولید کند. در نهایت پروفایل اسید چرب P.kudriavzevii با کاهش دما تغییر کرده از این رو روغن این گونه نه تنها به عنوان بیودیزل بلکه به عنوان منبع غنی اسیدهای چرب غیراشباع می باشد.

https://bjm.ui.ac.ir/article_24147_bc7dc6d852fbee63b766d57289c387e2.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Application of Multi walled Carbon Nanotubes (MWCNTs) in Phenol biosensor based on bacterial cells کاربرد نانولوله های کربنی در بیوسنسور فنل بر پایه سلولهای باکتریایی 165 176 24328 10.22108/bjm.2019.117317.1203 FA نرجس کلاه چی گروه میکروبیولوژی و بیوتکنولوژی میکربی، دانشکده علوم زیستی و بیوتکنولوژی، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران غلامحسین ابراهیمی پور عضو هیئت علمی (دانشیار) گروه میکروبیولوژی و زیست فناوری میکروبی، دانشکده علوم وفناوری زیستی ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران سید امید رعنائی سیادت دانشیارگروه بیوتکنولوژی، دانشکده ی مهندسی انرژی و فناوری های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران نیکول جافرزیک-رنو موسسه علوم آنالیز ، دانشگاه لیون، لیون، فرانسه Journal Article 2019 05 31 Introduction: In recent years, electrochemical detection techniques have proved quite promising since they are simple, fast and cost effective. Up to date, some electrochemical biosensors based on enzymes and microorganisms have been fabricated for the detection of phenol as a priority pollutant listed by the United States Environmental Protection Agency (USEPA). MWCNTs have been widely considered as attractive materials due to their high electrical conductivity, chemical stability and extremely high mechanical strength. The presented work includes the development of a fast, sensitive and miniaturized microbial conductometric biosensor for the determination of phenol based on the cells of Pseudomonas sp. (GSN23) and modified microelectrodes with MWCNTs. Materials and Methods: Cells of Pseudomonas sp. (GSN23) were grown in the presence of phenol as the sole source of organic carbon and adapted cells were immobilized on the surface of gold interdigitated microelectrodes. Carbon nanotube (CNT) - modified microelectrodes were also prepared to test nanoparticle effect on the efficiency of biosensor performance. Results: From the results obtained with conductometric measurement, sensitive detection of phenol from 1 to 300 mg.L-1 (10-3187 µM), was estimated. Furthermore, substrate specificity and operational stability were investigated. Discussion and Conclusions: The proposed system does not require any complex immobilization procedures and showed the linearity and repeatability with a high operational stability. The use of optimum amounts of MWCNTs and phenol adapted bacteria provide better sensor sensitivity by promoting the ions transfer within the structure of the biosensor مقدمه: در سالهای اخیرتکنیکهای تشخیصی الکتروشیمیایی به دلیل سادگی، سرعت و مقرون به صرفه بودن روشهایی نویدبخش به شمار می روند. تاکنون، تعدادی بیوسنسور الکتروشیمیایی، بر پایه آنزیم و یا میکروارگانیسمها برای تشخیص فنل، به عنوان یک آلاینده مقدماتی که در لیست آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده قرار دارد، ساخته شده است. نانولوله های کربنی به دلیل خواصی چون هدایت الکتریکی بالا، ثبات شیمیایی و استحکام مکانیکی بالا به عنوان موادی موثر و جذاب در این مطالعات به شمار می روند. پژوهش حاضر شامل بررسی یک بیوسنسور هدایت سنجی حساس و سریع بر پایه سلولهای میکربی سودوموناس.GSN23 و نانولوله های کربنی می باشد. مواد و روشها: سلولهای میکربی سودوموناس.GSN23 در حضور فنل به عنوان تنها منبع کربن و انرژی رشد داده شده و سلولهای آداپته شده با این سوبسترا بر روی سطح میکروالکترودهای مرکب طلا تثبیت گردیدند. میکروالکترودهای اصلاح شده با نانو لوله های کربنی نیز تهیه گردیده تا میزان تاثیر آنها بر روی بیوستسور طراحی شده سنجیده شود. نتایج: بنابر نتایج بدست آمده در بررسی های هدایت سنجی، سنجش حساس فنل در محدوده 1 تا 300 میلی گرم در لیتر(10 تا 3187 میکرومولار) تخمین زده شد. اختصاصیت سوبسترا و پایداری بیوسنسور نیز موردبررسی قرار گرفت. بحث و نتیجه گیری: سیستم پیشنهادی در این پژوهش نیازمند روشهای پیچیده تثبیت نبوده ، دارای نمودار خطی نسبت به افزایش غلظت فنل، تکرارپذیری و ثبات بالا را دارا می باشد. کاربرد میزان مناسب از نانولوله های کربنی و باکتری های آداپته شده به سوبسترای فنل حساسیت و انتقال مناسب تر یونها را در ساختار بیونسور فراهم می سازد.

https://bjm.ui.ac.ir/article_24328_25e473586595a239608bd98164642455.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Evaluation of Aeromonas Hydrophila MSB16 Protease Production in Response to Low Intensity Electric Current, Surfactants, and Nanoparticles ارزیابی تولید پروتئاز آئروموناس هیدروفیلا MSB16 در پاسخ به جریان الکتریسیته با شدت کم، سورفاکتانت ها و نانوذرات 177 186 24477 10.22108/bjm.2019.119459.1229 FA ماتیا سادات برهانی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گنبدکاووس، گلستان، ایران زهرا اعتمادیفر دانشکده زیست شناسی دانشگاه اصفهان عیسی جرجانی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران 0000-0001-7681-1799 Journal Article 2019 10 01 Abstract: Introduction: Cost-effective production of proteases is one of the challenges facing the enzyme industry. In this regard, there are no reports concerning the influence of low-intensity electric current and nanoparticles on microbial neutral proteases production. This study aimed at investigating the effect of these treatments on the neutral protease production of Aeromonas hydrophila MSB16. Material and Method: The protease production of A. hydrophila MSB16 in the presence of ionic and non-ionic surfactants (SDS, Tween 80, Triton X-100, and Span 80), glycerol as well as various nanoparticles (Ag, Fe III, Fe (0), Al, Zn, and Cu), was investigated. Furthermore, the effect of an electric current (50 µA) exposure to the bacterial cells during the logarithmic and stationary phase for 10 min and 20 min was studied. Results: According to the results, electric current exposure to the bacterial cells entered the stationary phase for 10 min and 20 min increased the protease production of A. hydrophila MSB16 by 48.2% and 59.1%, respectively. However, this positive effect was not observed for log phase-bacterial cells. Besides, glycerol, Tween 80, Span 80 and Ag nanoparticles enhanced the protease production of A. hydrophila MSB16 by 56.4%, 40.4%, 24.8%, and 12.5%, respectively. Discussion and Conclusion: Non-ionic surfactants, glycerol, and electric current increased the protease production of A. hydrophila MSB16. Interestingly, the influence of electric current on the protease production of A. hydrophila MSB16 was dependent on the growth phase of the bacterium. چکیده: مقدمه: تولید مقرون به صرفه پروتئازها یکی از چالش های رو به رو در صنعت آنزیم است. در این راستا، گزارشی در مورد تاثیر جریان الکتریسیته با شدت کم و نانوذرات بر تولید پروتئازهای خنثی موجود نیست. هدف از این مطالعه افزایش بازده تولید پروتئاز توسط آئروموناس هیدروفیلا MSB16 با استفاده از این تیمارهاست. مواد و روش ها: بدین منظور، نانوذرات مختلف مانند نقره، آهن سه ظرفیتی، آهن، آلومینیوم، روی و مس در غلظت ppm 2 و همچنین جریان الکتریسیته با شدت µA 50 استفاده شد. به علاوه، تولید پروتئاز MS16 در حضور SDS، Tween 80، Triton X-100، Span 80 و گلیسرول مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: در معرض قرار گرفتن با جریان الکتریسیته با سلول های باکتریایی در فاز سکون رشد به مدت 10 و 20 دقیقه تولید پروتئاز در MSB16 به ترتیب 48.2% و 59.1% افزایش می یابد. همچنین، گلیسرول، Tween 80، Span 80 و نانوذره نقره منجر به افزایش تولید پروتئاز به ترتیب برابر با 56.4%، 40.4%، 24.8% و 12.5% شده است. بحث و نتیجه گیری: در مجموع، سورفاکتانت های غیر یونی، گلیسرول و جریان الکتریسیته می تواند منجر به افزایش تولید پروتئاز سویه MSB16 شود. تاثیر جریان الکتریسیته برتولید پروتئاز سویه MSB16 بستگی به فاز رشد باکتری داشت.

https://bjm.ui.ac.ir/article_24477_3bf384838a5162e1d0551cea5f43dffe.pdf