زیست شناسی میکروارگانیسم ها

مقدمه : نمکدوستها، به ویژه هالوآرکیها یکی از مهم‏ترین گروههای میکروارگانیسمهای افراطیدوست هستند. هیدرولازها ی نمکدوست بسیار مطالعه شدهاند و برای کاربردهای صنعتی و زیست فنآوری ... بیشتر مقدمه : نمکدوستها، به ویژه هالوآرکیها یکی از مهم‏ترین گروههای میکروارگانیسمهای افراطیدوست هستند. هیدرولازها ی نمکدوست بسیار مطالعه شدهاند و برای کاربردهای صنعتی و زیست فنآوری مورد توجه هستند. با توجه به اهمیت هیدرولازهای نمکدوست، مطالعه حاضر اولین گزارش در مورد خالصسازی آنزیم آمیلوپولولاناز از یک آرکی نمکدوست است . مواد و روش ‏‏ ها: آرکی نمکدوست Halorubrum سویه Ha25 آنزیم آمیلوپولولاناز خارج سلولی نمکدوست و مقاوم به حلال را در غلظت بالای نمک سدیم کلراید تولید میکند. به منظور خالصسازی آنزیم، از رسوبدهی پروتئینها با حلال اتانول و کروماتوگرافی تعویض آنیونی استفاده شده وجرم مولکولی آنزیم بعد از تخلیص، به کمک روش SDS - PAGE تعیین شد. بعد از تخلیص آنزیم، ویژگیهای آنزیم بررسی شد. به منظور تعیین پایداری آنزیم در حضور حلالهای آلی، محلول آنزیمی به طور جداگانه در مجاورت هفت حلال آلی قرار گرفت. در انتها محصول عملکرد آنزیم روی دو سوبسترای نشاسته و پولولان به روش کروماتوگرافی لایهی نازک بررسی شد . نتایج: جرم مولکولی آنزیم به کمک روش SDS - PAGE به میزان kDa 140 تعیین شد. بیشینهی فعالیت آمیلولیتیک و پولولیتیک آنزیم در دمای 50 درجه سانتی‏گراد بود. اسیدیته بهینه برای فعالیت آمیلولیتیکی 0/7 و برای فعالیت پولولیتیکی 5/7 تعیین شد. آنزیم در محدوده وسیع غلظتی صفر تا 5/4 مولار از نمک NaCl فعال بود. اثر حلالهای آلی مختلف روی فعالیت پولولیتیک و آمیلولیتیک آنزیم آمیلوپولولاناز نشان داد که آنزیم در حضور حلالهای غیر قابل اختلاط با آب دارای پایداری بیشتری نسبت به حلالهای قابل اختلاط با آب است. تنها محصول عملکرد آنزیم روی هر دو سوبسترای نشاسته و پولولان، گلوکز تعیین شد . بحث و نتیجه ‏ گیری: آرکی نمکدوست Halorubrum سویه Ha25 ، آنزیم آمیلوپولولاناز نمکدوست و گرمادوست را تولید میکند. با توجه به فعالیت آنزیم در شرایطی نظیر دما و شوری بالا و آب فعال کم، این آنزیم گزینهای مناسب به منظور کاربردهای زیست فنآوری، نظیر تیمار پسآبهای داراری شوری بالا، حلالهای آلی و ترکیبات نشاستهای است .

پژوهشی- فارسی

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

مجتبی محسنی؛ هدی ابراهیمی

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

چکیده

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

جداسازی و شناسایی سویه بومی قارچی Aspergillus niger ZRS14 با قابلیت تحمل پذیری بالا به یون روی و کاربرد سوپرناتانت آن در سنتز خارج سلولی نانو ذره اکسید روی

مراحم آشنگرف

دوره 2، شماره 7 ، آبان 1392، صفحه 29-44

چکیده

مقدمه : نانوذره اکسید روی کاربرد وسیعی در زیست واکنشگرها، اپتیک، مکانیک، مغناطیس و انرژی، پزشکی و بهداشتی دارد. در ساخت نانوذرات روی به روش‏ها‏ی فیزیکی- شیمیایی، مشکلاتی از قبیل آلودگی محیط زیست، ... بیشتر مقدمه : نانوذره اکسید روی کاربرد وسیعی در زیست واکنشگرها، اپتیک، مکانیک، مغناطیس و انرژی، پزشکی و بهداشتی دارد. در ساخت نانوذرات روی به روش‏ها‏ی فیزیکی- شیمیایی، مشکلاتی از قبیل آلودگی محیط زیست، هزینه بر و پیچیده بودن فرآیند سنتز وجود دارد. بنابراین، نیاز به توسعه روش‏ها‏ی زیستی تولید نانوذرات از نظر دستیابی به ذراتی متحد الشکل، مصرف انرژی پایین، خلوص بالا، آلودگی زیست محیطی کمتر و سهولت کار وجود دارد. این تحقیق بر غربال‏گری و جداسازی سویه‏ها‏ی بومی قارچی با قابلیت تحمل پذیری بالا به یون سمی روی و امکان استفاده از ترشحات قارچی به‏عنوان کاتالیزورهای زیستی برای سنتز خارج سلولی نانوذرات اکسید روی متمرکز شده است . مواد و روش ‏‏ ها: در یک‏سری آزمایش‏های غربال‏گری تعداد 15 سویه قارچی براساس مشاهدات میکروسکوپی، ماکروسکوپی و آزمایش‏های ریخت شناسی تشخیصی، از خاک‏های معادن روی و سرب انگوران زنجان، براساس تکنیک غنی سازی انتخابی، جدا‏سازی شدند. تحمل‏پذیری ذاتی سویه‏ها‏ی جدا شده نسبت به یون سمی روی در محیط‏ها‏ی کمپلکس و سنتتیک به روش رقت در آگار تعیین شد. سوپرناتانت‏ها‏ ی حاصل از قارچ‏ها‏ی جداسازی شده با محلول استات روی در شیکر انکوباتوردار به مدت 72 ساعت گرماگذاری شدند و گونه قارچی که قادر به سنتز نانوذرات اکسید روی بود، شناسایی شد. نانوذره اکسید روی تشکیل شده در محلول واکنش زیست تبدیلی با استفاده از روش‏ها‏ی اسپکتروفتومتری، طیف سنجی و میکروسکوپی بررسی شد . نتایج: از میان 15سویه قارچی غربال‏گری شده، سویه ZRS14 که دارای بالاترین تحمل پذیری نسبت به یون سمی روی بود، به‏عنوان سویه منتخب از نظر صفات فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و همچنین، فیلوژنی و مولکول تحت عنوان Aspergillus niger strain ZRS14 شناسایی و در بانک جهانی اطلاعات ژنی NCBI ، با شماره قابل دسترسی KF414527 ، ثبت شد. در ادامه این تحقیق، سوپرناتانت حاصل از قارچ A . niger ZRS14 جداسازی شده، با محلول استات روی (با غلظت نهایی 250 میلی‏گرم در لیتر یون روی) در شیکر انکوباتوردار با دور rpm 150 و به دور از نور، در دمای 28 درجه سانتی‏گراد به مدت 72 ساعت گرماگذاری شد. سپس، بررسی تولید نانوذرات به‏صورت ماکروسکوپی با تغییر رنگ محلول واکنش، بررسی طیف سنجیUV - vis مربوط به پلاسمون رزونانس سطحی نانوذرات، تحلیل طیف پراکندگی عنصری اشعه ایکس ( XRD ) و میکروگراف‏ها‏ی بدست آمده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی SEM ، انجام شد. یافته‏ها‏ی بدست آمده نشان داد که سوپرناتانت جمع آوری شده از قارچ A . niger ZRS14 ، قادر به سنتز نانوذرات اکسید روی با توزیع کمابیش باریک اندازه ذرات و متوسط اندازه ذرات 32 نانومتر بود . بحث و نتیجه ‏ گیری: با توجه به سنتز خارج سلولی نانوذره اکسید روی، می توان امیدوار بود از سویه بومی A. n iger ZRS14 غربال‏گری شده در پژوهش اخیر، به‏عنوان یک بیوکاتالیزور کارآمد و سازگار با محیط زیست برای تهیه زیستی نانوذرات فلزی اکسید روی در مقیاس‏ها‏ی بزرگتر از مقیاس آزمایشگاهی استفاده شود .

بررسی اینتگرون کلاس 1 و مقاومت آنتی بیوتیکی در سویه‏ها‏ی سالمونلا‏تیفی‏موریوم جداشده از دام و طیور

پریسا مبصری؛ میترا صالحی؛ فرزانه حسینی

دوره 2، شماره 7 ، آبان 1392، صفحه 45-52

چکیده

مقدمه : گسترش جدایه‏ها‏ی سالمونلا انتریکا با مقاومت چند‏گانه و مقاومت به آنتی‏بیوتیک در سروتیپ‏ها‏ی سالمونلا یک مشکل حاد جهانی است. اینتگرون‏ها‏ واحدهای ژنتیکی هستند که در انتشار کاست‏های ... بیشتر مقدمه : گسترش جدایه‏ها‏ی سالمونلا انتریکا با مقاومت چند‏گانه و مقاومت به آنتی‏بیوتیک در سروتیپ‏ها‏ی سالمونلا یک مشکل حاد جهانی است. اینتگرون‏ها‏ واحدهای ژنتیکی هستند که در انتشار کاست‏های ژنی متحرک در میان میکروارگانیسم‏ها‏ی گرم منفی شرکت دارند. تحرک اینتگرون‏ها‏ با پلاسمیدها و ترانسپوزون‏ها تسهیل می‏شود . مواد و روش ‏‏ ها: در این پژوهش، فنوتیپ مقاومت به آنتی بیوتیک در 32 سالمونلا تیفی موریوم جدا شده با خواستگاه حیوانی از سال 1390 تا 1391 مطالعه شد. همه نمونه‏ها‏ با استفاده از روش کشت و آزمون استاندارد بیوشیمیایی برای شناسایی سویه‏ها‏ی سالمونلا ارزیابی شدند. پس از استخراج DNA حضور کلاس 1 اینتگرون توسط تکنیک PCR بررسی شد . نتایج: رایج‏تر‏ین فنوتیپ مقاومت نسبت به سفالوتین (100 درصد)، کلرامفنیکل (7/68 درصد)، آمپی سیلین (5/62 درصد)، تتراسایکلین (2/56 درصد)، آموکسی سیلین/ کلاولانیک اسید (50 درصد)، سولفامتوکسازول (7/43 درصد) مشاهده شد. کلاس 1 اینتگرون به ترتیب در 5/55 درصد و 2/64 درصد از جدایه‏ها‏ی سالمونلا جدا شده از دام و طیور یافت شد . بحث و نتیجه ‏ گیری: جدایه‏ها‏ی اینتگرون مثبت در مقایسه با جدایه‏ها‏ی اینتگرون منفی، مقاومت بالاتری نسبت به تتراسایکلین، کلرامفنیکل، سولفامتوکسازول، آمپی سیلین و آموکسی سیلین/ کلاولانیک اسید داشتند. اینتگرون‏ها‏ی حامل ژن‏ها‏ی مقاومت به عوامل ضد میکروبی به عنوان مخازن اصلی برای انتشار مقاومت به آنتی بیوتیک مطرح می ‏ شوند .

شناسایی و تفکیک قارچ‏ها به روش ATR-FTIR در یک مجموعه آثار چرمی مربوط به عصر سلجوقی

علیرضا کوچکزایی؛ حسین احمدی؛ محسن محمدی آچاچلویی

دوره 2، شماره 7 ، آبان 1392، صفحه 53-68

چکیده

مقدمه : آسیبهای زیستی نقش مهمی در تخریب آثار تاریخی از جمله چرم، دارند. در این میان میکروارگانیسمها، از مهم‏ترین عوامل تخریب زیستی هستند. شناخت قارچها و سایر میکروارگانیسمهای موجود ... بیشتر مقدمه : آسیبهای زیستی نقش مهمی در تخریب آثار تاریخی از جمله چرم، دارند. در این میان میکروارگانیسمها، از مهم‏ترین عوامل تخریب زیستی هستند. شناخت قارچها و سایر میکروارگانیسمهای موجود بر چرم و سایر آثار تاریخی، در درک بهتر صدمات و خسارات احتمالی ناشی از آنها که زمینهساز انتخاب راهکار صحیح برخورد با اشیاء است، ضرورت و اهمیت دارد. روشهای معمول شناسایی پاتوژنها و قارچها، بسته به نوع روش، معمولاً همراه با مشکلاتی است و در این بین طیفسنجی FTIR بهعنوان روشی موفق در تشخیص و شناسایی میکروارگانیسمها معرفی شدهاست . مواد و روش ‏‏ ها: در این مطالعه، نمونههایی از اشیاء چرمی تاریخی مربوط به عصر سلجوقی، برای شناسایی جنس قارچها، در محیط SDA کشت یافت و بر اساس ویژگیهای ماکروسکوپی، میکروسکوپی و ریخت‏شناسی شناسایی شد. سپس میکروارگانیسمها با هدف امکانسنجی تفکیک و شناسایی بر اساس ویژگی‏ها ساختاری بهروش ATR - FTIR ، ارزیابی شدند. در این راستا، از دو شیوهی ارزیابی ویژگیهای طیفی بر اساس شکل و موقعیت پیک و تحلیل خوشهای بر اساس مساحت زیر نمودار و موقعیت پیک استفاده شد . نتایج: قارچهای شناسایی شده مربوط به جنسهای پنیسیلیوم (9 مورد، 3/33 درصد)، آسپرژیلوس (5 مورد، 5/18 درصد)، کلادوسپوریوم (4 مورد، 8/14 درصد)، رایزوکتونیا (2 مورد، 4/7 درصد)، تریکوفیتون (1 مورد، 7/3 درصد) و مخمر (1 مورد، 7/3 درصد) بود. جنس دو گونه از قارچها (2 مورد، 4/7 درصد) نیز شناسایی نشد و در 3 نمونه (1/11 درصد) نیز رشد میکروارگانیسمها مشاهده نشد. بررسی نوارهای جذبی طیفهای ATR - FTIR نمونههای کشتیافته، گویای برخی تفاوتهای ساختاری در بین میکروارگانیسمها (قارچ، مخمر، باکتری) و نیز در سطح جنس و بعضاً گونهی قارچها بود . بحث و نتیجه ‏ گیری: فعالیت قارچها آسیبهایی چون تجزیه، هیدرولیز و تخریب ساختار چرم و تاننهای گیاهی، تغییرات بصری و نیز مشکلات متعدد برای افرادی که با این آثار در تماساند را در پی دارد. از اینرو، حذف این عوامل و درمان مناسب آثار، برای جلوگیری از گسترش آسیب به ساختار چرم، امری ضروری است. بررسی ساختار قارچ با استفاده از طیفسنجی ATR - FTIR نتایج مناسبی در مورد امکان تفکیک قارچ، مخمر و باکتری بهدست داد. FTIR ، ابزاری کمابیش مناسب برای تفکیک و شناسایی آسان و سریع میکروارگانیسمها و جنسهای مختلف قارچ است. همچنین، در برخی موارد امکان تفکیک در سطح گونه نیز وجود دارد. مزایای این روش در مقایسه با روشهای معمول دیگر، FTIR را به ابزاری مناسب در بررسی قارچها در مقیاس بزرگ تبدیل میکند. از اینرو طیفسنجی IR در کنار سایر روشهای معمول شناسایی، بهبود بهرهوری در طبقهبندی و شناسایی قارچها را در پی دارد. علاوهبر این، با توجه به مشخص کردن ترکیب شیمیایی در این روش، میتوان از آن در درک بهتر فرآیندهای شیمیایی پیچیده در رشد قارچ و تخریب بستر، استفاده کرد .

بهینه‌سازی تولید پلی‌فسفات توسط باسیلوس مگاتریوم سویه G11

سارا قشقایی؛ گیتی امتیازی

دوره 2، شماره 7 ، آبان 1392، صفحه 69-78

چکیده

مقدمه: پلی فسفاتها ‏که دانههای ولوتین نیز نامیده میشوند،بسپارهای خطی از ارتوفسفاتهای اتصال یافته با پیوندهای پرانرژی فسفوانهیدریدی هستند که در باکتری‏ها، مخمرها، قارچ‏ها، گیاهان ... بیشتر مقدمه: پلی فسفاتها ‏که دانههای ولوتین نیز نامیده میشوند،بسپارهای خطی از ارتوفسفاتهای اتصال یافته با پیوندهای پرانرژی فسفوانهیدریدی هستند که در باکتری‏ها، مخمرها، قارچ‏ها، گیاهان و جانوران مشاهده میشوند. این بسپار بهطور کامل ایمن و غیرسمی است و کاربردهای متعددی در صنایع غذایی و دارویی دارد. مواد و روش‏‏ها: در این تحقیق به علت اهمیت بالای این بسپارها در صنایع مختلف، چندین عامل مانند نوع منبع کربن، غلظت منبع کربن و غلظت فسفر برای افزایش تولید پلیفسفات در باسیلوس مگاتریوم سویه G11 مطالعه و بهینه شدند. این کار با تعیین مقدار فسفر حذف شده از محیط و میزان پلیفسفات ذخیره شده در سلول انجام شد. برای اثبات معنیدار بودن نتایج بهدست آمده، از آزمونهاى آماری تحلیل واریانس یک طرفه و توکی ‏استفاده شد. نتایج: رشد باسیلوس مگاتریوم در حضور سوکروز (جذب نوری 026/3) بهتر از گلوکز (جذب نوری 616/2) بود ولی فعالیت سلولی از لحاظ تولید پلیفسفات و حذف فسفر، در محیط گلوکز بیشتر و بهترتیب برابر با 033/0 گرم بر گرم وزن خشک توده سلولی و 61/1 گرم بر لیتر بود. بهعلاوه تولید پلیفسفات و حذف فسفر در راستای هم، با افزایش غلظت گلوکز محیط، کاهش یافتند. در بررسی اثر فسفر دو مرحله بالارونده و پائینرونده مشاهده شد. افزایش غلظت فسفر از 25/0 تا یک گرم بر لیتر موجب افزایش تولید پلی‏فسفات و حذف فسفر از محیط شد درحالی‏که افزایش بیشتر غلظت فسفر، یعنی از یک تا چهار گرم بر لیتر موجب کاهش آن‏ها شد. براساس اطلاعات بهدست آمده از تحلیل واریانس یک طرفه و توکی، در کل اختلاف آماری معنیداری (01/0P<) در تولید پلیفسفات و حذف فسفر از محیط در هر مرحله از بهینهسازی وجود داشت. در نهایت میتوان گفت برای این سویه بهترین غلظت گلوکز و نمک دیپتاسیم فسفات برای تولید پلیفسفات به ترتیب برابر با 5 و 5/0 گرم بر لیتر است. بحث و نتیجه‏گیری: مطابق با دادههای بهدست آمده، بهترین منبع کربن برای رشد و تکثیر سلول، بهترین منبع کربن برای تولید پلیفسفات و حذف فسفر از محیط نیست. از آنجاییکه برای تولید پلیفسفات بین غلظتهای 1، 2 و 5/0 گرم بر لیتر فسفر اختلاف آماری معنیداری وجود نداشت در نتیجه برای صرفهجویی در مقدار مصرف فسفر و صنعتی بودن آن، 5/0 گرم بر لیتر بهترین غلظت فسفر برای تولید پلیفسفات است.

زیست شناسی میکروارگانیسم ها

مقالات آماده انتشار

شماره جاری

دوره 12 (1402)

دوره 11 (1401)

دوره 10 (1400)

دوره 9 (1399)

دوره 8 (1398)

دوره 7 (1397)

دوره 6 (1396)

دوره 5 (1395)

دوره 4 (1394)

دوره 3 (1393)

دوره 2 (1392)

دوره 1 (1391)

دوره و شماره: دوره 2، شماره 7، آبان 1392

صفحات اول (سال دوم، شماره 7)

چکیده

خالص‏سازی و تعیین ویژگی‏های آمیلوپولولاناز مقاوم به حلال و نمک‏دوست خارج سلولی جدا شده از آرکی نمک‏دوست Halorubrum سویه Ha25

چکیده

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

چکیده

جداسازی و شناسایی سویه بومی قارچی Aspergillus niger ZRS14 با قابلیت تحمل پذیری بالا به یون روی و کاربرد سوپرناتانت آن در سنتز خارج سلولی نانو ذره اکسید روی

چکیده

بررسی اینتگرون کلاس 1 و مقاومت آنتی بیوتیکی در سویه‏ها‏ی سالمونلا‏تیفی‏موریوم جداشده از دام و طیور

چکیده

شناسایی و تفکیک قارچ‏ها به روش ATR-FTIR در یک مجموعه آثار چرمی مربوط به عصر سلجوقی

چکیده

بهینه‌سازی تولید پلی‌فسفات توسط باسیلوس مگاتریوم سویه G11

چکیده