دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 11 41 2022 03 21 Investigating the Bioconversion of Tyrosol to Hydroxyltyrosol by Recombinant Bacillus Subtilis Spores and the Anticancer Effects of Hydroxytyrosol on MCF-7 تبدیل زیستی تیروزول به هیدروکسی تیروزول با استفاده از اسپور نوترکیب باسیلوس سابتیلیس و بررسی اثرات ضدسرطانی هیدروکسی تیروزول بر سلول‌های MCF-7 1 8 25944 10.22108/bjm.2021.117400.1213 FA افروز السادات حسینی استادیار گروه زیست‌شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه اصفهان، ایران Journal Article 2019 07 17 Introduction: Tyrosol (2-(4-Hydroxyphenyl) ethanol) is one of the natural phenolic compounds in olive which has antioxidant and anticancer effects. During the olive oil mill process, a lot of the phenolic compounds are released into the water which can contaminate the environment.However, these can be converted into useful ingredients and valuable dietary supplements. In the present study, tyrosol was converted to hydroxytyrosol by spore displayed tyrosinase and the anticancer effect of hydroxyl tyrosol was studied on MCF-7 breast cancer cells. Materials and Methods: Spore suspension of the recombinant Bacillus subtilis DB104 (pSDJH-cotE-tyr), constructed in our previous research by genetic engineering methods and surface display technique, was prepared in sporulation medium. The spores were used in the bioconversion of tyrosol to hydroxytyrosol and the reaction was assayed by high-performance liquid chromatography. The anticancer effect of hydroxytyrosol on the MCF-7 breast cancer cell line was studied by a flow-cytometer. Results: The results of the study revealed that 1mM of tyrosol was converted to 1mM of hydroxytyrosol after 60 min. The anticancer effect of hydroxytyrosol on MCF-7 was determined more than 80% after 48 h incubation. Discussion and conclusion: According to the obtained results, spore displayed tyrosinase as an active enzyme is able to produce useful compounds with anti-cancer properties from olive oil derivatives. The anti-cancer effects of hydroxytyrosol produced by biotransformation of tyrosol on MCF-7 breast cancer cells are confirmed by previous studies. مقدمه: تیروزول (2 و 4- هیدروکسی فنیل اتانول) از ترکیبات فنلی طبیعی موجود در زیتون است که اثرات آنتی‌اکسیدانی و ضدسرطانی آن شناخته شده‌اند. بخش درخور توجهی از این ترکیبات فنلی در فرایند تولید روغن از زیتون، خارج و به آب استفاده‌شده در فرایند و درنهایت به پساب کارخانه وارد می‌شوند؛ درحالی‌که می‌توان این ترکیبات را به مواد فراسودمند و مکمل‌های غذایی تبدیل کرد. در این مطالعه تیروزول در اثر تبدیل زیستی با استفاده از آنزیم تیروزیناز تثبیت‌شده در سطح اسپور به هیدروکسی تیروزول تبدیل و اثر ضدسرطانی ترکیب حاصل بر سلول‌های سرطان سینه رده MCF-7 بررسی شد. مواد و روش‏‏ها: اسپورهای سویة نوترکیب Bacillus subtilis DB104 (pSDJH-cotE-tyr) که در پژوهش قبلی با استفاده از روش‌های مهندسی ‌ژنتیک و تکنیک نمایش پروتئین در سطح ایجاد شده بودند، در محیط اسپورزایی تهیه شدند. واکنش تبدیل زیستی تیروزول به هیدروکسی تیروزول با استفاده از اسپورها انجام و روند واکنش با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا ارزیابی شد. اثر ضدسرطانی هیدروکسی تیروزول بر رده سلولی MCF-7 با استفاده از فلوسیتومتری مطالعه شد. نتایج: نتایج حاصل از کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا نشان دادند 1 میلی‌مولار از تیروزول پس از 60 دقیقه توسط تیروزیناز بیان‌شده در سطح اسپور به 1 میلی‌مولار هیدروکسی تیروزول تبدیل شد. همچنین اثرات ضدسرطانی هیدروکسی تیروزول حاصل بیش از 80 درصد در سلول‌های سرطانی MCF-7 پس از 48 ساعت مشاهده شد. بحث و نتیجه‏گیری: براساس نتایج حاصل، از تیروزیناز تثبیت‌شده در سطح اسپور می‌توان به‌عنوان آنزیمی فعال برای تولید ترکیبات فراسودمند با خاصیت ضدسرطانی از مشتقات روغن زیتون استفاده کرد. اثرات ضدسرطانی هیدروکسی تیروزول تولیدشده در اثر تبدیل زیستی تیروزول بر سلول‌های سرطانیMCF-7 ، براساس مطالعات انجام‌شده بر سایر سلول‌های سرطانی تأیید شده است.

https://bjm.ui.ac.ir/article_25944_23dbe7c8f311131fb7c3e58edadfb4ed.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 11 41 2022 03 21 A Study on the Production of Clavulanic Acid by Streptomyces clavuligerus using Carbon Resources such as Glucose, Glycerol, and Wheat Bran بررسی تولید کلاولانیک‌اسید توسط استرپتومایسس کلاولی‌جروس با استفاده از منابع کربنی گلوکز، گلیسرول و سبوس گندم 9 20 25103 10.22108/bjm.2020.122023.1282 FA پریسا اخوان مدرس دانشجوی کارشناسی ارشد گروه میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران فاطمه اشرفی استادیار گروه میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران طاهر نژادستاری دانشیار گروه علوم گیاهی، دانشکدۀ علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران Journal Article 2020 03 06 Introduction: Clavulanic acid is the first B-Lactamase inhibitor that has been used clinically since 1981. This inhibitor is the natural product of the fermentation of Streptomyces clavuligerus and is useful for protecting B-lactams against lots of important B-lactamases such as Group A B-lactamases and Group D Cloxacillin lysis enzymes. The aim of this study was to optimize the composition of the fermentation medium in terms of the carbon source in the production of clavulanic acid. Materials and Methods: In this experiment, the influence of different concentrations of glycerol 15 g/L, wheat bran 17 g/L, and glucose 18.1 g/L on the production of clavulanic acid was tested. After passing the levels of sporulation, seeding, and fermentation, the influence of different concentrations of glucose, wheat bran, and glycerol on pH rates, biomass, and morphology of Streptomyces clavuligerus was tested by the light microscope. The concentration of clavulanic acid produced was measured by spectrophotometry. Results: According to the results, the highest production of clavulanic acid in all substrates was on the eighth day. The use of glycerol at a concentration of 15 g/l produced 238.3 mg/l clavulanic acid, which had the highest production rate and also reduced production costs. Discussion and Conclusion: Due to the price, availability, and also increasing the production of glycerol and wheat bran (compared to corn oil), the production of clavulanic acid in environments containing glycerol and wheat bran is easier and more convenient. مقدمه: کلاولانیک‌اسید، نخستین مهار‌کنندۀ بتالاکتامازی است که استفادۀ بالینی یافته و مصرف آن از سال 1981 آغاز شده است. این مهارکننده محصول طبیعی تخمیر استرپتومایسس کلاولی‌جروس است و در محافظت از بتالاکتام‌ها مهم ازجمله بتالاکتامازهای گروه A و آنزیم‌های تجزیه‌کنندۀ کولکساسیلین در گروه D مؤثر است. مطالعۀ حاضر با هدف بهینه‌سازی ترکیبات محیط‌کشت تخمیر ازنظر منبع کربن در تولید کلاولانیک‌اسید انجام شد. مواد و روش‏‏ها: در پژوهش حاضر، اثر غلظت‌های 15 گرم‌برلیتر گلیسرول، 17 گرم‌برلیتر سبوس گندم و 18/1 گرم‌برلیتر گلوکز روی تولید کلاولانیک‌اسید بررسی شد. پس‌از گذراندن مراحل اسپورزایی، بذردهی و تخمیر، تأثیر غلظت‌های مختلف گلیسرول، سبوس گندم و گلوکز روی شاخص‌های اسیدیته، وزن تر زیست‌توده و تغییرات ریخت‌شناسی سویۀ استرپتومایسس کلاولی‌جروس با میکروسکوپ نوری بررسی شد. غلظت کلاولانیک‌اسید تولید‌شده به روش اسپکتروفتومتری اندازه‌گیری شد. نتایج: نتایج نشان دادند بیشترین میزان تولید کلاولانیک‌اسید با تمام پیش‌ماده‌ها در روز هشتم رخ می‌دهد. استفاده از 15 گرم‌بر‌لیتر گلسیرول سبب تولید 3/238 میلی‌گرم‌برلیتر کلاولانیک‌اسید شد که بیشترین میزان تولید را داشت و سبب کاهش هزینه‌‌های تولید شد. بحث و نتیجه‏گیری: باتوجه‌به قیمت، دردسترس‌بودن و همچنین افزایش تولید بازده گلیسرول و سبوس گندم (در مقایسه با روغن ذرت)، تولید کلاولانیک‌اسید در محیط‌های حاوی گلیسرول و سبوس گندم آسان تر انجام می‌شود.

https://bjm.ui.ac.ir/article_25103_425e76016c1c73905a3cbd6456a26cfd.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 11 41 2022 03 21 Biological Removal of Mercury and Cadmium by Iron Oxidizing Bacteria Isolated from Aqueous Media حذف زیستی جیوه و کادمیوم توسط باکتری‌های اکسیدکنندۀ آهن جداشده از محیط‌های آبی 21 31 25194 10.22108/bjm.2020.123929.1308 FA ساره فراهانی دکتری میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران عباس اخوان سپهی دانشیار گروه میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران سید عباس شجاع الساداتی استاد گروه بیوتکنولوژی، دپارتمان مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران فرزانه حسینی استادیار گروه میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران Journal Article 2020 07 29 Introduction: Due to the increasing trend of industrial development and also the industrial production, the presence of heavy metals along with industrial wastewater is undeniable. Despite the various ways to remove heavy metals, choosing biological methods can be the best way to control them. Using bacteria in this field can be very useful and inexpensive with less harm. Materials and Methods: In the present study, various aquatic environments including rivers, ponds, industrial effluents, and activated sludge were sampled. Bacteria were identified based on the growth in iron-specific culture medium in terms of shape and 16S rRNA gene. These bacteria were cultured in specific culture media for iron-oxidizing bacteria, Luria-Bertoni (LB) and PHG II, containing 2 ppm of mercury chloride and cadmium chloride. The samples were then examined for the reduction or non-change of mercury and cadmium concentrations by atomic absorption spectrometry. Results: The results of the present study showed that the isolated bacteria were rod-shaped and chemoorganotrophic belonging to the genus Bacillus. The average percentages of mercury and cadmium removal by the isolated bacteria were about 95% and 40%, respectively. The highest percentage of the removal of both heavy metals was observed in the effluent sample of iron factory wastewater. Discussion and Conclusion: Iron oxidizing bacteria were identified as reducing agents of heavy metals in the laboratory environment. These bacteria grew in both LB medium and iron-specific culture medium. The highest percentage of the removal of both heavy metals was observed in the effluent sample of the iron processing plant. Based on the results, it can be said that the bacteria of each environment have adapted to the compounds of that place and are the best option to remove compounds such as heavy metals. مقدمه: باتوجه‌به روند روزافزون پیشرفت صنایع و همچنین افزایش تولیدات صنعتی، تولید فلزهای سنگین همراه با فاضلاب‌های صنعتی، امری انکارناپذیر است و باوجود راه‌های مختلف برای حذف فلزهای سنگین، انتخاب روش‌های زیستی بهترین راه کنترل آنهاست؛ استفاده از باکتری‌ها در این زمینه بسیار مفید و کم‌هزینه است و مضرات کمتری دارد. مواد و روش‏‏ها: در پژوهش حاضر، نمونه‌برداری از محیط‌های مختلف آبی شامل رودخانه، برکه، پساب صنعتی و لجن فعال انجام شد. باکتری‌ها بر اساس رشد در محیط‌کشت اختصاصی آهن و ازنظر شکل و ژن 16S rRNA شناسایی شدند. باکتری‌های جداشده در محیط‌کشت‌های مایع اختصاصی آهن، لوریا-برتونی (LB) و پی‌اچ‌جی2 (PHG II) حاوی غلظت 2ppm کلریدجیوه و کادمیوم کشت شدند؛ سپس نمونه‌ها از نظر کاهش یا تغییرنکردن غلظت جیوه و کادمیوم با دستگاه جذب اتمی بررسی شدند. نتایج: باکتری‌های جداشده میله‌ای‌شکل و کموارگانوتروف اختیاری بودند و به جنس باسیلوس تعلق داشتند. میانگین درصد حذف جیوه و کادمیوم توسط باکتری‌های جداشده به‌ترتیب حدود 95 و 40 درصد بود. بیشترین درصد حذف هر دو فلز سنگین در نمونۀ پساب کارخانۀ فراوری آهن مشاهده شد. بحث و نتیجه‏گیری: باکتری‌های اکسید‌کنندۀ آهن به‌عنوان عوامل کاهش‌دهندۀ فلزهای سنگین در محیط آزمایشگاهی شناسایی شدند. این باکتری‌ها در دو محیط LB و محیط‌کشت اختصاصی آهن رشد کردند. بیشترین درصد حذف هر دو فلز سنگین در نمونه پساب کارخانۀ فراوری آهن مشاهده شد. بر اساس نتایج، باکتری‌های هر محیط با ترکیبات آن محل سازش یافته‌اند و بهترین گزینه برای حذف ترکیباتی همچون فلزهای سنگین هستند.

https://bjm.ui.ac.ir/article_25194_dd951b5661d6a11528027922809ef398.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 11 41 2022 03 21 Screening and Molecular Identification of Tyrosinase-producing Actinobacteria from Soils of the Maranjab Desert, the Hampoeil Cave, and the Hormoz Island غربالگری و شناسایی مولکولی اکتینوباکترهای مولد آنزیم تیروزیناز از خاک‌های کویر مرنجاب، غار هامپوئیل و جزیرة هرمز 33 50 25623 10.22108/bjm.2021.124762.1320 FA زینب شاهرخ کارشناس ارشد گروه میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم و فناوری‌های نوین، واحد علوم دارویی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران فاطمه سلیمی استادیار گروه زیست‌شناسی سلولی-مولکولی، دانشکدۀ زیست‌شناسی،دانشگاه دامغان، دامغان، ایران جواد حامدی استاد بخش زیست‌فناوری میکروبی، دانشکدۀ زیست‌ شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0002-0491-2205 Journal Article 2020 09 12 Introduction: Tyrosine oxidizing enzymes or tyrosinases have various applications in medicine, nutritional, and environmental disciplines. By considering actinobacteria’s impacts as one of the most promising bacteria in producing bioactive compounds and valuable enzymes with medical, industrial, and environmental applications, the current study was performed to screen and identify tyrosinase-producing isolates soil samples of the Maranjab Desert, the Hampoeil cave, and the Hormoz Island. Materials and Methods: In this research, the soil samples collected from the Maranjab Desert (10 samples) and Hormuz Island (10 samples) were cultured in ISP2 agar, and the actinobacterial colonies were isolated. The isolates and the previously-isolated strains from the Hampoeil cave were qualitatively screened by culturing on tyrosine agar medium. The result of primary screening was confirmed by culturing in tyrosine broth. Then, the tyrosinase activity of the selected isolates was quantitatively evaluated. Finally, these isolates were identified by sequencing and analyzing the 16S rRNA gene. Results: Among the 89 screened actinobacteria, 17 colonies showed clear zone and brown-black pigmentation around their colonies on tyrosine agar and were subjected to secondary qualitative screening. The results of secondary screening confirmed that 11 isolates produced tyrosinase. Also, the quantitative test results revealed that the strains designated UTMC 3165 and UTMC 3233 had the most enzyme activity, as 33 and 35 unit/ml, respectively. In the molecular identification, the isolates showed 99.67% and 99.88% similarity to Streptomyces tendae and Streptomyces thermocarboxydus, respectively. Discussion and Conclusion: The results of the present study showed that the soils in Iran possess promising actinobacteria with the ability to produce tyrosinase enzymes. These strains were the members of the Streptomyces genus. مقدمه: آنزیم‌های اکسیدکنندة تیروزین یا تیروزینازها کاربردهای متنوعی در حوزه‌های درمانی، غذایی و محیطی دارند. با توجه به اهمیت اکتینوباکترها به‌عنوان یکی از مهم‌ترین باکتری‌های نویدبخش مولد ترکیبات زیست‌فعال و آنزیم‌های دارای کاربردهای زیست‌فناورانه، مطالعة حاضر با هدف غربالگری و شناسایی جدایه‌های مولد آنزیم تیروزیناز از نمونه‌های خاک‌های کویر مرنجاب، غار هامپوئیل و جزیرة هرمز انجام شد. مواد و روش‏‏ها: تعداد 10 نمونه خاک از کویر مرنجاب و 10 نمونه خاک از مناطق مختلف جزیرة هرمز، جمع‌آوری و پس از کشت در محیط ISP2 آگار، جدایه‌های اکتینوباکتر جداسازی و خالص‌سازی شدند. این جدایه‌ها و نیز جدایه‌های تهیه‌شده در پژوهش پیشین از غار هامپوئیل با کشت روی محیط تیروزین آگار و تیروزین براث غربالگری شدند. در ادامه فعالیت تیروزینازی جدایه‌های منتخب به‌صورت کمی ارزیابی شد؛ درنهایت، این جدایه‌ها با تعیین ترادف و آنالیز ژن 16S rRNA شناسایی شدند. نتایج: از میان 89 جدایة اکتینوباکتریایی غربالگری‌شده، کلنی‌های 17 جدایه در محیط کشت تیروزین آگار هالة شفاف و رنگیزة قهوه‌ای - سیاه داشتند. این جدایه‌ها در غربالگری ثانوی به‌صورت کیفی ارزیابی شدند. نتایج غربالگری ثانوی تأیید کرد 11 جدایه مولد آنزیم تیروزیناز هستند. همچنین، نتایج سنجش کمی نشان دادند سویه‌های UTMC 3165 و UTMC 3233 به‌ترتیب با میزان فعالیت آنزیمی 33 و 35 واحد در میلی‌لیتر بیشترین فعالیت آنزیمی را دارند. این دو جدایه ازنظر ترادف ژن 16S rRNA به‌ترتیب 67/99 و 88/99 درصد شباهت به سویه‌های Streptomyces tendae و Streptomyces thermocarboxydus داشته‌اند. بحث و نتیجه‏گیری: نتایج این پژوهش نشان دادند خاک‌های ایران دارای اکتینوباکترهای توانمند در زمینة تولید آنزیم تیروزیناز هستند. این جدایه‌ها به جنس Streptomyces متعلق‌اند که از غار هامپوئیل جدا شده بودند.

https://bjm.ui.ac.ir/article_25623_b677704506d8a1bf121d80ff4b21173b.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 11 41 2022 03 21 Investigating the Antimicrobial Effects of Amniotic Membrane, Arnebia Euchroma, Sesame Oil, and Bee Wax on Gram-positive and Gram-negative Bacteria in Second-degree Burn Wounds بررسی اثر ضدمیکروبی ترکیب پردة آمونیوتیک، Arnebia euchroma، روغن کنجد و موم زنبورعسل بر باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی در زخم‌های سوختگی درجه دو 51 60 25314 10.22108/bjm.2021.125454.1340 FA سجاد رجبی مربی گروه میکروب‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شمال تهران، تهران، ایران محمدمهدی ثقفی استادیار گروه علوم دارویی، دانشکدۀ داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران Journal Article 2020 10 20 Some tissues of the body such as the amniotic membrane and cheap and available medicinal plants such as Arnebia euchroma can be effective in treating burn wounds, reducing its infection, and healing time. The aim of the present study was to investigate the antimicrobial effects of a combination of amniotic membrane, Arnebia Euchroma (AE) extract, sesame oil, and bee wax on the growth of gram-positive and gram-negative bacteria in second-degree burn wounds. After receiving amniotic membrane tissue from pregnant women, this tissue was mixed with sesame oil, bee wax, and Arnebia Euchroma extract and applied to the burn wounds of mice model infected with E. coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Acinetobacter baumannii. This combination was applied in case and control groups, and microbial counting was then performed. According to the findings of the present study, the number of pathogens in wound samples of mice treated with this combination was less than in control mice. The results of this study also showed that the use of a combination of amniotic membrane, AE plant extract, sesame oil, and bee wax had a therapeutic effect on second-degree burn wounds. The use of this compound after further research is recommended for the treatment of burn wounds. مقدمه: برخی از بافت‌های طبیعی بدن مانند پردة آمنیوتیک و نیز گیاهان دارویی ارزان و در دسترس مانند گیاه ابوخلسا با نـام علمـیArnebia euchroma می‌توانند در درمان زخم سوختگی، کاهش عفونت آن و کاهش زمان بهبودی مؤثر باشند. هدف از این مطالعه، بررسی اثرات ضدمیکروبی ترکیبی از پردة آمنیوتیک، عصارة ابوخلسا، روغن کنجد و موم زنبورعسل بر رشد باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی در زخم‌های سوختگی درجه دو است. مواد و روش‏‏ها: پس از دریافت بافت پردة آمنیوتیک از زنان باردار، این بافت با روغن کنجد، موم زنبورعسل و عصارة گیاه Arnebia euchroma ، مخلوط و روی زخم سوختگی موش‌های مدل سوختگی آلوده‌شده به باکتری‌های E.coli، استافیلوکوکوس اورئوس، سودوموناس آئروژنز و آسینتوباکتر بومانی، در دو گروه مورد و شاهد، ضماد شد. سپس شمارش میکروبی انجام شد. نتایج: با توجه به یافته‌های ما، شمار پاتوژن‌ها در نمونه‌های زخم موش‌هایی که درمان این ضماد را دریافت کرده بودند، کمتر از موش‌های شاهد بود. بحث و نتیجه‏گیری: نتایج این مطالعه نشان می‌دهند استفاده از ترکیب پردة آمنیوتیک، عصارة گیاه Arnebia euchroma، روغن کنجد و موم زنبورعسل روی زخم حاصل از سوختگی درجه دوم تأثیر درمانی دارد. استفاده از این ترکیب پس از تحقیقات بیشتر برای درمان زخم‌های سوختگی توصیه می‌شود.

https://bjm.ui.ac.ir/article_25314_a986dcb1668714f8689da22ed48be52e.pdf

دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 11 41 2022 03 21 Investigating Green Synthesis of Copper Nanoparticles using the Bacterium Pseudomonas Grimontii, their Characterization, and Antibacterial Activity سنتز سبز نانوذرات مس توسط باکتری سودوموناس گریمونتی و تعیین ویژگی و فعالیت ضدباکتریایی آن 61 79 25701 10.22108/bjm.2021.127918.1373 FA مراحم آشنگرف دانشیار گروه علوم زیستی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران موسی معتصم زوراب کارشناس ارشد گروه علوم زیستی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران Journal Article 2021 03 28 Introduction: Copper nanoparticles (CuNPs) are used in various industries, including pharmaceutical and biomedical sciences, agricultural and food chemistry, electronics and environmental applications, due to their novel optical, chemical, photoelectrochemical, and electronic properties as well as antimicrobial activities. The aim of the present study was to evaluate the ability of endophytic bacteria to synthesize CuNPs. Materials and Methods: Eighteen endophytic bacteria (CN1-CN18) were isolated from the root and crown rot of the bean. The agar dilution method was used to determe the intrinsic tolerance of endophytic bacterial isolates to copper ions. Characterization of CuNPs was performed using different methods including ultraviolet–visible spectroscopy (UV–Vis), field emission scanning electron microscope (FE-SEM), Fourier transform infrared (FTIR), X-ray energy diffraction spectroscopy (EDS), and powder X-ray diffraction (XRD). The antimicrobial activity of the copper nanoparticles was investigated by the agar well diffusion method. Results: The results of the study indicated that isolate CN10 was able to reduce CuCl2 to CuNPs. Based on the obtained phenotypic data and 16s rDNA sequence analysis (similarity above 99%), the isolate was identified as Pseudomonas grimontii. Additionally, spherical CuNPs with an average size of 24.8 nm were synthesized by resting cells of strain CN10 under 3 mM of copper chloride, pH 7.0, agitation 100 rpm, and 96 hours of incubation. The results of antimicrobial tests showed that the produced CuNPs exhibited the highest inhibitory effects on Xanthomonas campestris (19.2 mm) and the lowest inhibitory effects on Staphylococcus aureus (9.4 mm). Discussion and Conclusion: The current study is the first report on the synthesis of CuNPs using a resting cell of Pseudomonas grimontii. The results suggested the synthesis of CuNPs using endophytic bacteria as a promising tool for the production of CuNPs in a controlled shape and size. مقدمه: نانوذرات مس با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد نوری، شیمیایی، فوتوالکتروشیمیایی، الکترونیکی و خواص ضدمیکروبی، گزینة مناسبی برای کاربرد در صنایع مختلف شامل داروسازی، زیست پزشکی، الکترونیک، کشاورزی، غذایی و محیطی محسوب می‌شوند. هدف از پژوهش اخیر بررسی قابلیت باکتری‌های اندوفیت در سنتز نانوذرات مس بود. مواد و روش‏‏ها: 18 جدایة باکتری (نام‌گذاری‌شده با نام CN1-CN18) از ریشه و طوقة گیاه لوبیا جداسازی شدند. روش رقت در آگار برای تعیین الگوی تحمل‌پذیری ذاتی جدایه‌های باکتری اندوفیت نسبت به یون مس استفاده شد. تعیین ویژگی نانوذرات ازطریق مشخصه‌یابی‌های طیف‌سنجی مرئی ماورای بنفش، تصاویر به‌دست‌آمده از میکروسکوپ الکترونی، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، آزمون پراش اشعه ایکس و طیف‌سنجی مادون قرمز فوریه انجام شد. فعالیت ضدمیکروبی نانوذرات مس سنتزی به روش انتشار از چاهک بر سطح آگار بررسی شد. نتایج: جدایة باکتری CN10 قادر به احیای کلرید مس به نانوذرات مس بود. براساس نتایج فنوتیپی و آنالیز توالی 16S rDNA (شباهت بالای 99 درصدی)، جدایة مذکور با نام سودوموناس گریمونتی شناسایی شد. سویة مدنظر پس از مواجهه با محلول کلرید مس (غلظت بهینه 3 میلی‌مولار) قادر به سنتز نانوذرات مس کروی با میانگین اندازة 8/24 نانومتر در 7 pH پس از 96 ساعت گرماگذاری در شیکر انکوباتور با 100 دور در دقیقه است. براساس نتایج تست‌های ضدمیکروبی، بیشترین اثر بازدارندگی نانوذرات مذکور بر زانتوموناس کامپستریس با میانگین مهارکنندگی 2/19 میلی‌متر و کمترین میزان مهارکنندگی مربوط به استافیلوکوکوس اورئوس با میانگین مهارکنندگی 4/9 میلی‌متر بود. بحث و نتیجه‏گیری: این نخستین گزارش از سنتز نانوذرات مس توسط سلول درحال استراحت سودوموناس گریمونتی است. استفاده از باکتری‌های اندوفیت، در سنتز نانوذرات به‌عنوان نانوکارخانه‌های دست‌نخورده، ابزاری امیدوارکننده برای تولید زیستی نانوذرات مس در شکل و اندازة کنترل‌شده پیشنهاد کرد.

https://bjm.ui.ac.ir/article_25701_734b94ba8988b2d61fd76c06d8f79190.pdf