زیست شناسی میکروارگانیسم ها

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

پژوهشی- فارسی

اثر نانوذره اکسیدمس بر سیستم رنگدانه ای جلبک Scenedesmus dimorphus

منصوره کاظمی؛ فاطمه شریعتی

دوره 8، شماره 30 ، تیر 1398، صفحه 13-25

https://doi.org/10.22108/bjm.2019.113648.1165

چکیده

مقدمه: نانومواد به دلیل اندازه‌ بسیار کوچک خواص متمایزی نسبت همان ماده در حالت توده‌ای دارند. اندازه‌ی نانویی باعث غالبیت بعضی خواص مربوط به اتم‌ در نانوذرات می‌شود. این ویژگی‌ها ممکن است اثراتی منفی ... بیشتر مقدمه: نانومواد به دلیل اندازه‌ بسیار کوچک خواص متمایزی نسبت همان ماده در حالت توده‌ای دارند. اندازه‌ی نانویی باعث غالبیت بعضی خواص مربوط به اتم‌ در نانوذرات می‌شود. این ویژگی‌ها ممکن است اثراتی منفی بر فیتوپلانکتونها در پایه زنجیره‌ غذایی داشته باشد. در تحقیق حاضر اثر سمیت نانوذره اکسیدمس (CuO-NP) Scenedesmus dimorphus به روش OECD201 مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: سمیت نانو ذرات مس در 5 غلظت متفاوت 5/2، 5/6، 4/17، 7/45 و 120 میلی‌گرم بر لیتر CuO-NP با سه تکرار در مقابل شاهد بررسی شد. نمونه‌ها در دمای ثابت و شرایط کنترل‌شده‌ روشنایی و تاریکی نگه داشته شدند و شمارش جلبک‌ها در بازه زمانی 24، 48 و 72 ساعت انجام شد. سنجش کلروفیل و کاروتنوئید به روش ASTM انجام شد. نتایج: طی این پژوهش EC10، EC50 و EC90برای 72 ساعت به ترتیب 18/0، 84/28 و 35/4677 میلی‌گرم بر لیتر حاصل شد. غلظت کلروفیل در همه‌ی تیمارها، جز 68/57 میلی‌گرم بر لیتر با گذشت زمان افزایش یافت. در بررسی کاروتنویید مشاهده شد اختلاف معنی‌دار بین شاهد و تیمارها و نیز تیمارها با یکدیگر با افزایش زمان مواجهه بیشتر شده و در زمان 72 ساعت هر سه تیمار با شاهد اختلاف معنی‌دار دارند .(p<0.05)بحث و نتیجه گیری: این نتایج نشان داد که نانو ذرات مس اثر سمیت قابل توجهی بر جلبک داشته و باعث کاهش نرخ رشد ویژه و افزایش زمان دو برابر شدن گردید. درصد بازدارندگی با ازدیاد غلظت CuO-NP افزایش یافت. همچنین افزایش غلظت نانوذره باعث کاهش میزان کلروفیل a و کاروتنویید در جلبک Scenedesmus dimorphus شد.

پژوهشی- فارسی

آنالیز ژنتیکی ژنهای پپتید سنتتاز (‏NRPSs‏) در بیوسنتز محصولات طبیعی سیانوباکتری های دریاچه ‏لواسان

بهاره نوروزی؛ عباس اخوان؛ غزاله سلطانی

دوره 8، شماره 30 ، تیر 1398، صفحه 27-54

https://doi.org/10.22108/bjm.2019.113241.1161

چکیده

مقدمه‎:‎‏ سیانوباکتری ها، کاندیدای خوبی برای کشف محصولات طبیعی با کاربرد در صنایع داروسازی هستند. امروزه، عمده ‏متابولیتهای بیواکتیو جدا شده از سیانوباکتری ها به صورت پلی کتیدی ، پپتیدهای ... بیشتر مقدمه‎:‎‏ سیانوباکتری ها، کاندیدای خوبی برای کشف محصولات طبیعی با کاربرد در صنایع داروسازی هستند. امروزه، عمده ‏متابولیتهای بیواکتیو جدا شده از سیانوباکتری ها به صورت پلی کتیدی ، پپتیدهای غیر ریبوزومی و یا هیبریدی از این دو ‏هستند. به رغم مطالعات بسیار در زمینه پراکنش ژنهای ‏NRPS، هیچکدام از آنها در زمینه سویه های سیانوباکتریایی دریاچه ‏لواسان نبوده است. بنابراین، هدف از این مطالعه بررسی همبستگی بین حضور این ژنها با سنتز ترکیبات طبیعی است.‏مواد و روش ها: در این مطالعه، ده سیانوباکتری آب شیرین از دریاچه لواسان بر اساس توالی ژن ‏‎16SrRNA‎‏ شناسایی شدند. ‏PCR‏ ژن ‏NRPS‏ با استفاده از تکنیکهای مولکولی به منظور آنالیز فیلوژنتیک ژنهای مسئول برای تولید متابولیتهای ثانویه انجام ‏شد. به منظور پیشگویی ترکیب پپتیدی، اسید آمینه فعال شده و توالی های امضای مودول آدنیلیشن ‏NRPS‏ از نرم افزارهای ‏بیوانفورماتیک استفاده گردید. آزمایشات غربال گری آنتی بیوگرام با استفاده از روش دیسک انجام گردید. نتایج: نتایج نشان داد که ژنهای ‏NRPS‏ در همه سویه های مطالعه شده موجودند. به علاوه، نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل های ‏بیوانفورماتیک، نوع ترکیب طبیعی، توالی های امضا و پیشگویی اسید آمینه فعال شده را نشان داد. خوشه بندی توالی های ‏پروتئینی ‏NRPS‏ نشان داد که هیچ همبستگی فیلوژنتیکی مشخصی بین دمین های آدنیلیشن و نوع اسید آمینه فعال شده وجود ‏ندارد و این نشان از تنوع بالا درون دمین های آدنیلیشن است. علاوه بر آن، نتایج حاصل از آزمایشات آنتی بیوگرام، همبستگی ‏مثبتی بین حضور این ژنها و فعالیت آنتی میکروبی را نشان داد. ‏بحث‎ ‎و‎ ‎نتیجه‎ ‎گیری‎:‎‏ آنالیز توالی ها نشان داد که آنزیم های رمزگزاری کننده این ژن ها احتمالا مسئول تولید متالبولیتهای ثانویه ‏جدید مانند آنتی بیوتیکها هستند. نتایج حاصل از مطالعه حاضر نشان می دهد که سیانوباکتری های آب شیرین ایران، منبع ‏قابل قبولی برای تولید ترکیبات دارویی هستند. ‏

پژوهشی- فارسی

شناسایی مولکولی گونه‌‌های باسیلوس مقاوم به سرب و محرک رشد گیاه جداسازی شده از خاک حاوی سرب

مهرآنا کوهی دهکردی؛ معصومه یوسف زاده؛ روح الله همتی؛ عبدالرزاق دانش شهرکی

دوره 8، شماره 30 ، تیر 1398، صفحه 55-67

https://doi.org/10.22108/bjm.2019.117036.1200

چکیده

مقدمه: آلودگی خاک به فلزات سنگین از جمله سرب، یکی از مهم‌ترین مخاطرات زیست‌محیطی و عامل مهمی در به هم خوردن تعادل و توازن طبیعت می‌باشد. زیست پالایی توسط باکتری‌های مقاوم یکی از روش‌های مناسب برای ... بیشتر مقدمه: آلودگی خاک به فلزات سنگین از جمله سرب، یکی از مهم‌ترین مخاطرات زیست‌محیطی و عامل مهمی در به هم خوردن تعادل و توازن طبیعت می‌باشد. زیست پالایی توسط باکتری‌های مقاوم یکی از روش‌های مناسب برای حذف این فلزات سنگین به شمار می‌رود که از مزایای دیگری از جمله سازگاری با محیط زیست، هزینه اندک و تحریک رشد گیاه برخوردار است. پژوهش حاضر با هدف جداسازی و شناسایی ریزوباکترهای مقاوم به سرب از خاک ریزوسفری حاوی سرب با سابقه دراز مدت بر اساس ویژگی‌های مورفولوژیکی، آزمون‌های بیوشیمیایی و توالی ژن 16SrRNA انجام شد. مواد و روش: نمونه‌برداری از ریزوسفر گیاهان در خاک مورد نظر انجام شد. پس از رقیق‌سازی نمونه‌ها بر سطح محیط کشت آگار لوریا - برتانی (LB) اصلاح شده، کلونی‌های رشد یافته، بر اساس ویژگی‌های مورفولوژیکی، آزمون‌های بیوشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفتند و در نهایت تعیین هویت مولکولی بر اساس توالی‌یابی ژن 16SrRNA انجام شد. نتایج: در این مطالعه، پنج سویه از ریزوباکترهای مقاوم به سرب جداسازی و شناسایی شد. تمامی سویه‌ها قابلیت تحمل غلظت‌های بالای فلز سرب (26/3 تا 09/5 میلی مولار) را نشان دادند، علاوه بر این تمامی نمونه‌ها از توانایی تولید ایندول استیک اسید (88/7 تا 58/38 میلی‌گرم بر لیتر) برخوردار بودند. بحث و نتیجه گیری: استفاده از این سویه‌های متحمل به سرب در تلقیح گیاهان بسیار انباشتگر، می‌تواند در بهبود گیاه‌پالایی از خاک‌های آلوده به سرب موثر واقع شود.

پژوهشی- فارسی

تولید صمغ زانتان توسط سویه بومی باکتری زانتوموناس سیتری در محیط آب پنیر وارزیابی خصوصیات فیزیکو شیمیایی آن

رویا مروج؛ سید مهدی علوی؛ مهرداد آذین؛ علی هاتف سلمانیان

دوره 8، شماره 30 ، تیر 1398، صفحه 69-79

https://doi.org/10.22108/bjm.2019.115766.1185

چکیده

مقدمه: زانتان یک پلی‌ساکارید خارج سلولی است که توسط باکتری زانتوموناس تولید می شود. به دلیل ویسکوزیته بالا و دیگر خواص منحصر به فرد، این صمغ در صنایع مختلف کاربرد دارد. از این رو، جهت تولید صمغ زانتان ... بیشتر مقدمه: زانتان یک پلی‌ساکارید خارج سلولی است که توسط باکتری زانتوموناس تولید می شود. به دلیل ویسکوزیته بالا و دیگر خواص منحصر به فرد، این صمغ در صنایع مختلف کاربرد دارد. از این رو، جهت تولید صمغ زانتان توسط سویه‌های لاکتوز مثبت باکتری زانتوموناس، استفاده از منابع کربنی ارزان قیمت نظیر آب‌پنیر می‌تواند ازنظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه از سویه بومی باکتری زانتوموناس سیتری 386، جهت تولید صمغ زانتان در محیط آب‌پنیر استفاده شد. سویه موردنظر در محیط حاوی عصاره مخمر و قند لاکتوز (YL)، کشت داده شد و سپس به محیط تولید واجد آب‌پنیر تلقیح شد. فرآیند تخمیر در مدت 5 شبانه‌روز ازنظر متغییر های تولید نظیر رشد، مصرف قند لاکتوز، ویسکوزیته و مقدار وزنی زانتان، مورد بررسی قرار گرفت. محتوای پیرووات و استات زانتان تولیدشده با زانتان استاندارد، مقایسه شدند و جهت تعیین گروه‌های عاملی، روش طیف‌سنجی مادون‌قرمز انجام شد. نتایج: سویه مورد استفاده قابلیت مصرف لاکتوز در محیط آب‌پنیر را داشت. در انتهای فرآیند تخمیر مقدار و ویسکوزیته زانتان به ترتیب 3/20 گرم بر لیتر و 5/2066 سانتی پواز برآورد شد. محصول زانتان، محتوای استات و پیرووات قابل قبولی در مقایسه با زانتان استاندارد داشت و بررسی FTIR ، موقعیت گروه‌های عاملی ساختار زانتان بدست آمده را تأیید نمود. بحث و نتیجه‌گیری: در این مطالعه برای نخستین بار، جدایه بومی زانتوموناس سیتری 386 جهت تولید زانتان در محیط آب پنیر مورد ارزیابی قرار گرفت.این سویه، توان بالایی برای مصرف قند لاکتوز در محیط آب پنیر نشان داد و مقدار قابل توجهی زانتان با ویسکوزیته مطلوب تولید کرد . بنابراین استفاده از این جدایه بومی می تواند جهت تولید زانتان درمحیط ارزان قیمت آب پنیر، در مقیاس صنعتی مناسب باشد.

پژوهشی- فارسی

تجزیه زیستی استروژن مصنوعی 17آلفا- اتینیل استرادیول با استفاده از مخلوط میکروبی جداسازی شده از لجن فعال واحد تصفیه پساب داروسازی

مهسا صدیقی؛ سیمین ناصری

دوره 8، شماره 30 ، تیر 1398، صفحه 81-92

https://doi.org/10.22108/bjm.2019.116796.1198

چکیده

مقدمه: استروژن مصنوعی 17 آلفا- اتینیل استرادیول (EE2) حتی در غلظت‌های بسیار کم می‌تواند اثرات نامطلوب بر محیط‌های آبی داشته باشد. شناسایی ارگانیسم‌هایی با توانایی تخریب این ترکیب، همواره حائز اهمیت بوده ... بیشتر مقدمه: استروژن مصنوعی 17 آلفا- اتینیل استرادیول (EE2) حتی در غلظت‌های بسیار کم می‌تواند اثرات نامطلوب بر محیط‌های آبی داشته باشد. شناسایی ارگانیسم‌هایی با توانایی تخریب این ترکیب، همواره حائز اهمیت بوده است. تخریب زیستی شامل فعالیت انواع میکروارگانیسم‌ها و مخلوط‌های میکروبی می باشد که در طی آن آلاینده برای رشد میکروارگانیسم مورد استفاده قرار می‌گیرد و یا در طی فرآیند متابولیسم همراه ، دستخوش تغییر می‌شود. در مطالعه حاضر، مخلوط میکروبی جداسازی شده از لجن فعال واحد تصفیه پساب داروسازی، برای تخریب زیستی EE2 به عنوان تنها منبع کربن-انرژی، مورد استفاده و مطالعه قرار گرفته است. مواد و روش ها: آزمایش‌های مربوط به تطبیق و غنی سازی میکروارگانیسم ها در محیط حاوی نمک های معدنی شامل EE2 و لجن رقیق شده انجام شد تا سویه هایی که توانایی استفاده از EE2 را دارند جداسازی شوند. توانایی مخلوط میکروبی جداسازی شده در تخریب EE2 ، با افزودن آن در غلظت های متفاوت (0 تا 4 میلی گرم بر لیتر) بررسی شد. پس از بررسی روند رشد مخلوط میکروبی (به روش اسپکتروفتومتری) و روند تخریب EE2 (به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا)، سینتیک رشد و تخریب با استفاده از مدل های متداول مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج: مخلوط میکروبی جداسازی شده، حاوی دو ایزولۀ باکتریایی بود. مخلوط میکروبی، توانایی تخریب مؤثر EE2 در غلظت های اولیۀ مختلف را دارا بود. سینتیک تخریب زیستی EE2، با توجه به حضور چند سیستم آنزیمی، از مدل آلوستریک- سیگموییدال تبعیت کرد. تخریب زبستی EE2 با رشد توده زیستی همراه بود. سینتیک رشد زیستی مخلوط میکروبی، از مدل مونود تبعیت کرد. بحث و نتیجه گیری: مخلوط میکروبی جداسازی شده، قادر به تخریب زیستی EE2 در غلظت های اولیۀ مختلف بود. EE2 به عنوان سوبسترای حامی رشد توسط مخلوط باکتریایی مورد استفاده قرار گرفت چرا که تخریب آن منجر به افزایش جمعیت سلولی شد.

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 8، شماره 30، تیر 1398

سال هشتم، شماره 30، تابستان 1398

چکیده

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

چکیده

اثر نانوذره اکسیدمس بر سیستم رنگدانه ای جلبک Scenedesmus dimorphus

چکیده

آنالیز ژنتیکی ژنهای پپتید سنتتاز (‏NRPSs‏) در بیوسنتز محصولات طبیعی سیانوباکتری های دریاچه ‏لواسان

چکیده

شناسایی مولکولی گونه‌‌های باسیلوس مقاوم به سرب و محرک رشد گیاه جداسازی شده از خاک حاوی سرب

چکیده

تولید صمغ زانتان توسط سویه بومی باکتری زانتوموناس سیتری در محیط آب پنیر وارزیابی خصوصیات فیزیکو شیمیایی آن

چکیده

تجزیه زیستی استروژن مصنوعی 17آلفا- اتینیل استرادیول با استفاده از مخلوط میکروبی جداسازی شده از لجن فعال واحد تصفیه پساب داروسازی

چکیده