فهرست مطالب

زیست شناسی میکروارگانیسم ها - پیاپی 15 (پاییز 1394)
  • پیاپی 15 (پاییز 1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/09/28
  • تعداد عناوین: 15
|
  • فرشاد درویشی *، برومند حسینی صفحات 1-8
    مقدمه
    آنزیم لیپاز مخمر lipolytica Yarrowia درصنایع شوینده ها، آرایشی و بهداشتی، داروسازی و غذایی به کار می رود. تولید این آنزیم به ترکیب محیط کشت به ویژه منبع کربن بستگی دارد. هدف پژوهش حاضر، بررسی تاثیر استراتژی های خوراک دهی مختلف روغن زیتون بر تولید لیپاز Y. lipolytica بود.
    مواد و روش ها
    سویه مخمر Y. lipolytica FDY1390 در محیط های کشت با استرتژی های مختلف خوراک دهی کشت شد. سه الگو مختلف برای روش خوراک دهی نیمه پیوسته به کار رفت. رشد مخمر به روش شمارش مستقیم توسط لامنئوبار بررسی و فعالیت لیپاز با استفاده از روش تیتراسیون اندازه گیری شد.
    نتایج
    هر سه الگو خوراک دهی نیمه پیوسته میزان تولید تولید لیپاز را نسبت به کشت بسته افزایش داد. Fed3 بهترین الگو خوراک دهی نیمه پیوسته بودکه به تولید لیپاز با فعالیت برابر با 526 واحد در میلی لیتر پس از 120 ساعت منجر شد و ضریب بهره وری به 38/4 واحد بر ساعت رسید.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که الگوهای خوراک دهی کشت نیمه پیوسته نسبت به کشت بسته میزان تولید لیپاز را افزایش می دهد. بهترین استراتژی افزودن روغن زیتون به عنوان منبع کربن و سوبسترای القایی پس از 48 ساعت از زمان تلقیح مخمر Y. lipolytica به محیط کشت است.
    کلیدواژگان: لیپاز، یارروویا لیپولیتیکا، کشت بسته، کشت نیمه پیوسته، خوراک دهی
  • جواد حامدی *، حمید چراغیان رادی، حمید مقیمی صفحات 9-20
    مقدمه
    علف هرز جودره (Hordeum spontanum) از مهم ترین علف های هرز مزارع غلات به ویژه گندم است. هدف از انجام پژوهش حاضر، معرفی قارچ های بیماری زای گیاهی جدا شده از خاک های مناطق مختلف ایران برای کنترل زیستی این علف هرز است.
    مواد و روش ها
    ابتدا 150 نمونه قارچ جدا شده از نقاط مختلف ایران طی دو مرحله متوالی با غربال گری اولیه و ثانویه روی برگ آفتابگردان و جودره قرار گرفتند. به این منظور، 200 میکرولیتر از مایع تخمیر هر کدام از قارچ های کشت داده شده در محیط PDB روی برگ گیاهان یاد شده اسپری شد. در ادامه، توانایی جدایه های منتخب برای ایجاد نکروز در علف هرز جودره رشد داده شده در گلدان و نیز توانایی آن ها در مهار جوانه زنی و ریشه زایی علف هرز و همچنین، طیف میزبانی جدایه های منتخب بررسی شد.
    نتایج
    پس از انجام غربال گری اولیه و ثانویه مشخص شد که جدایه Aspergillus westerdijkiae UTMC 5040 بیش ترین توانایی را در ایجاد نکروز در علف هرز جودره دارد. پس از اسپری 5/1 میلی لیتر از مایع تخمیر سانتریفوژ شده این جدایه قارچی بر برگ های بالغ علف هرز جودره کشت داده شده در گلدان، و پس از گذشت 3 هفته نکروز شدیدی در گیاه مشاهده شد. بررسی توانایی جدایه منتخب برای مهار جوانه زدن و ریشه زایی علف هرز، نشان داد که پس از گذشت 10 روز قوه نامیه جودره به میزان 75 درصد و قدرت ریشه زایی به طور میانگین از 60 میلی متر به 35 میلی متر کاهش یافت. بررسی طیف میزبانی جدایه مورد نظر نشان داد که از بین 25 گیاه مختلف، این جدایه توانایی ایجاد علایم بیماری را در سه گیاه هرز جودره، گارس و پیچک صحرایی دارد.
    بحث و نتیجه گیری
    پژوهش حاضر، نخستین گزارش از کنترل زیستی علف هرز جودره توسط مایع تخمیر UTMC5040 A. westerdijkiae است و نتایج به دست آمده می تواند در یافتن علف کش های زیستی جدید استفاده شود.
    کلیدواژگان: علف هرز جودره، قارچ های بیماری زای گیاهی، کنترل زیستی، UTMC5040 Aspergillus westerdijkiae
  • محسن موقوفه ئی، حسین فاضلی، فرخنده پورسینا، بهرام نصر اصفهانی، شراره مقیم، حمید واعظ، شیما هادی فر، منصور صدیقی، حاجیه قاسمیان صفایی* صفحات 21-28
    مقدمه
    سودوموناس آئروجیوزا یک باکتری گرم منفی هوازی و از عوامل مهم عفونت های بیمارستانی است. این باکتری در استرس های محیطی مانند کمبود مواد غذایی، تغییر اسیدیته، تغییر فشار اسمزی و آنتی بیوتیک ها تغییر ریخت شناسی داده و به شکل کوکوئید در می آید. در شکل کوکوئید به علت تغییر در پپتیدوگلیکان دیواره سلولی، لیپید های غشا و کاهش فعالیت متابولیک باکتری نسبت به آنتی بیوتیک ها مقاوم می شود. با توجه به افزایش مرگ و میر در بیماران سوختگی و مساله مهم مقاومت آنتی بیوتیکی در سودوموناس آئروجینوزا در این بیماران، برآن شدیم تا پژوهشی در مورد عوامل موثر بر تغییر شکل به کوکوئید که خود یک عامل مقاومت آنتی بیوتیکی است، انجام دهیم.
    مواد و روش ها
    در پژوهش حاضر، از نمونه های زخم بیماران سوختگی (8 نمونه که توسط متخصص عفونی از زخم بیماران گرفته شد) و سویه استاندارد 27853 استفاده شد. نمونه ها توسط آزمون های بیوشیمیایی و روش PCR با پرایمر های 16SrDNA تایید شدند. سپس، نمونه ها در استرس های قحطی مواد غذایی و آنتی بیوتیک قرار گرفتند. شکل باکتری ها هر روز توسط میکروسکوپ دیجیتال دی پی ایکس (شرکت المپیوس ژاپن) به مدت 60 روز بررسی شد. پس از القا فرم کوکوئید، زنده بودن باکتری توسط فلوسایتومتری تایید شد.
    نتایج
    باکتری در شرایط آنتی بیوتیک از روز پنجم و در استرس های دیگر از روز 10 شروع به تغییر شکل کرد. تغییر ابتدا به شکل باسیل های کشیده، سپس به شکل U و در نهایت، به شکل کوکوئید دیده شد. در نمونه با استرس ایمیپنم و مروپنم نتیجه مشابه بود و غلظت القا کننده آنتی بیوتیک 2 میکروگرم در لیتر و غلظت کشندگی این دو آنتی بیوتیک بالاتر از 4 میکروگرم در لیتر بود. نتیجه سویه استاندارد برای ایمیپنم و مروپنم مشابه با سویه های بالینی بود. در نمونه های کلینیکی در استرس آمیکاسین غلظت القا کننده آنتی بیوتیک 4 میکروگرم بر لیتر و غلظت کشندگی بیشتر از 8 بود. در نمونه استاندارد در استرس آمیکاسین غلظت القا کننده آنتی بیوتیک 2 میکروگرم بر لیتر و غلظت کشندگی بیشتر از 4 بود.
    بحث و نتیجه گیری
    تغییر شکل باکتری از باسیل به کوکوئید در نتیجه استرس هایی که در بدن بیمار به این باکتری وارد می شود، می تواند به مقاومت این باکتری به آنتی بیوتیک منجر شده و عواقب وخیمی را برای بیمار در بر داشته باشد.
    کلیدواژگان: سودوموناس آئروجینوزا، فرم کوکوئید، بیماران سوختگی
  • اکرم سنگل، ماندانا بهبهانی* صفحات 29-44
    مقدمه
    آنزیم پکتیناز یکی از مهم ترین آنزیم های صنعتی جهان محسوب می شود که از طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها مانند باکتری ها و قارچ های رشته ای تولید می شود. این آنزیم استفاده های زیادی در صنایع آبمیوه سازی، نساجی، روغن کشی و غیره دارد. در این پژوهش، جداسازی و بهینه سازی قارچ تولید کننده آنزیم پکتیناز از میوه های سیب و پرتقال در حال پوسیدن بررسی شد.
    مواد و روش ها
    جداسازی قارچ های تولید کننده آنزیم پکتیناز با استفاده از محیط کشت پکتین دار و با رنگ آمیزی لگول انجام شد. سویه آسپرژیلوس فومیگاتوس (AF293) به وسیله روش پیت شناسایی شد. بهینه سازی تولید آنزیم از این قارچ توسط طرح عامل یل در حضور 5 متغیر با 3 سطح در نظر گرفته شد. این 5 متغیر شامل منابع کربنی (آب پنیر، گلوکز و استویا) به همراه سولفات آمونیوم، سولفات منگنز، دما و اسیدیته) در 3 آزمایش جداگانه انجام شد. اندازه گیری غلظت آنزیم پکتیناز با روش کلوریمتریک (میلر) انجام شد.
    نتایج
    نتایج نشان داد که شرایط بهینه تولید آنزیم در دمای 32 درجه، اسیدیته 6، غلظت 3 گرم بر لیتر سولفات منگنز، 75/2گرم بر لیتر از سولفات آمونیوم و غلظت 10 گرم بر لیتر منابع کربن آب پنیر، استویا و گلوکز است. بالاترین میزان تولید آنزیم در شرایط یاد شده در حضور 10 گرم بر لیتر گلوکز با میزان 328/1 میلی گرم بر میلی لیتر مشاهده شد. وزن مولکولی این آنزیم مطابق روش الکتروفورز سدیم دودسیل سولفات 40 کیلودالتون به دست آمد.
    بحث و نتیجه گیری
    این سویه قادر به تولید آنزیم در حضور منابع مختلف کربن و رنج وسیع اسیدیته و دماست. نتایج این پژوهش نشان می دهد که این سویه کاندید مناسبی برای کاربرد در صنعت است.
    کلیدواژگان: آنزیم پکتیناز، آسپرژیلوس فومیگاتوس، بهینه سازی، روش طراحی عامل یل
  • سمیرا شهبازی *، ناصر صفایی، امیر موسوی، فروغ سنجریان، مهسا کریمی صفحات 45-54
    مقدمه
    از مخرب ترین بیماری های گندم، بلایت فوزاریومی است که علاوه بر کاهش عملکرد مایکوتوکسین داکسی نیوالنول را که یک ممانعت کننده از سنتز پروتیین است و سلامت انسان و دام را به خطر می اندازد، تولید می کند. ویژگی های ریخت شناسی و بیماری زا یی جدایه های Fusarium graminearum آلوده به dsRNA دستخوش تغییراتی مانند کاهش شدت بیماری زا یی و کاهش میزان مایکوتوکسین داکسی نیوالنول می شوند. مطالعات گذشته نشان داده اند که بیان استیل ترانس فراز مخمری (ScAYT1) که یک 3- O- تریکوتسین استیل ترانس فراز است و داکسی نیوالنول را به شکل استیله آن که به مراتب سمیت پایین تری دارد تبدیل می کند، قادر است حساسیت به توکسین را در مخمرهای موتانت به شدت کاهش دهد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه، ژن AYT1 با استفاده از اگروباکتریوم به گیاه مدل توتون انتقال داده شد. به منظور بررسی اینکه بیان ScAYT1 در توتون های تراریخت می تواند در سم زدایی از مایکوتوکسین داکسی نیوالنول موجود در عصاره قارچ موثر باشد و همچنین، مطالعه اثر آلودگی به dsRNA در میزان سم زدایی و مقاومت گیاهچه ها، نسل دوم گیاهان توتون تراریخت با عصاره استخراج شده از کشت جدایه های F.graminearum دارای dsRNA و فاقد آن تیمار شدند.
    نتایج
    ارزیابی های درون شیشه ای انجام شده با استفاده از عصاره کشت جدایه های فوزاریوم دارای dsRNA و فاقد آن و ppm 10 مایکوتوکسین داکسی نیوالنول، بروز سطوح متفاوتی از مقاومت را در گیاهان تراریخت نشان داد.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج این مطالعه نشان می دهد که بیان تراژن AYT1 و آلودگی فوزاریوم به dsRNA می توانند در القای تحمل به داکسی نیوالنول و به دنبال آن افزایش مقاومت به بیماری بلایت فوزاریومی سنبله گندم موثر باشند.
    کلیدواژگان: بلایت فوزاریومی سنبله گندم، سم زدایی، مایکوتوکسین، dsRNA
  • محمدحسن شاه حسینی *، مریم قهری، محمد امین محمودی، الهام مسلمی صفحات 55-68
    مقدمه
    بروز نتایج متفاوت در آزمایشگاه ها به علت استاندارد نبودن، از معایب روش های تکثیر مولکولی است. در بیشتر مقالات چاپ شده در زمینه تشخیص PCR عوامل عفونی، اینترنال کنترل تکثیری (IC) وجود ندارد. هدف از پژوهش حاضر، طراحی و توسعه یک روش ساده و سریع، برای ساخت اینترنال کنترل آزمون PCR در آزمایشگاه های تشخیصی است.
    مواد و روش ها
    در پژوهش حاضر، برای ساخت اینترنال کنترل رقابتی، از پرایمرهای مرکب و روش PCR-Cloning استفاده شد. بدین ترتیب که پرایمرهای جلویی و عقبی تشخیص PCR ویروس هپاتیت) (HBV، ویروس هرپس سیمپلکس HSV))، مایکوباکتریوم توبرکلوزیس (MTB)، مایکوپلاسما پنومونیه (Mpn)، کریپتوکوکوس نئوفورمنس (Cne)، جنس سالمونلا (Sal. sp) و جنس مایکوپلاسما (M. sp) را در بخش ''5 پرایمرهای ژن کینتوپلاست لیشمانیا، به شکل دم طراحی و سنتز شد. اینترنال کنترل های تکثیری با پلاسمید pTZ57R الحاق و در باکتری اشریشیاکلی JM107 ترانسفورم شد. تعداد حداقل IC در هر واکنش PCR از طریق رقیق سازی و همین طور طیف پاسخ PCR همراه با IC بررسی شد.
    نتایج
    HBV–HSV–MTB–MPN–Cne–Sal. sp– و M. sp با پرایمر های اختصاصی به ترتیب برابر با 272bp-284bp-415bp-345bp-245bp-454bp-262bp و محصول اینترنال کنترل هم به ترتیب672bp-668bp-661bp-669bp-660bp-662bp-660bp جفت باز بود، که از نظر اندازه، اختلاف مطلوبی بین محصول PCR و IC وجود دارد و به آسانی در ژل قابل تفکیک است. تعداد حداقل IC در هر واکنش، 1000 عدد تعیین شد. حداقل و حداکثر حساسیت آزمون PCR همراه با IC برای همه عوامل در حد مطلوبی به دست آمد. در آزمون ویژگی با عوامل مختلف هم، هیچ محصول ناخواسته ای مشاهده نشد.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج منفی و مثبت کاذب که به علت های مختلف در روش PCR رخ می دهد از مشکلات مهم این روش جذاب است. استفاده از یک اینترنال کنترل در تشخیص مولکولی به عنوان کنترل داخلی، می تواند این خطاها را شناسایی کند.
    کلیدواژگان: PCR، اینترنال کنترل، PCR، Cloning
  • مراحم آشنگرف * صفحات 69-82
    مقدمه
    نیکوتین از آلکالوئیدهای گیاهی سمی است که سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا آن را از سال 1994در زمره مواد خطرناک برای سلامت انسان و محیط زیست قرار داده است. پژوهش حاضر، در زمینه غربال گری باکتری های مقاوم به نیکوتین برای استفاده به عنوان بیوکاتالیست در پاک سازی نیکوتین از مکان های آلوده انجام شده است.
    مواد و روش ها
    نمونه های خاک جمع آوری شده از 12 مزرعه زیر کشت توتون به عنوان محل های هدف برای نمونه گیری انتخاب شد. غنی سازی جدایه های باکتری تجزیه کننده نیکوتین در محیط های پایه نمکی حاوی نیکوتین به عنوان تنها منبع کربن و ازت انجام شد. آزمون الگوی تحمل پذیری ذاتی جدایه ها به نیکوتین با استفاده از روش رقت در آگار انجام شد. تعیین هویت سویه منتخب بر اساس آزمون های فنوتیپیک و فیلوژنیک انجام شد. به منظور تعیین شرایط مطلوب حذف نیکوتین در سویه منتخب، اثر غلظت نخستین نیکوتین، زمان گرماگذاری و اثر منابع کربن و ازت کمکی بررسی شد. اندازه گیری میزان نیکوتین باقی مانده با استفاده از کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (HPLC) انجام شد.
    نتایج
    از مجموع 20 سویه جداشده تجزیه کننده نیکوتین، سویه باکتری TPS2 بالاترین مقاومت و حذف نیکوتین را نشان داد. نتایج آزمون های فنوتیپیک و فیلوژنیک نشان داد که سویه یاد شده به جنس سیتروباکتر (با کد شناسایی KM110046 در بانک ژن) تعلق دارد. بر اساس نتایج به دست آمده از آزماش های نیکوتین زدایی در سویه TPS2، پس از گذشت 60 ساعت کمابیش 100 درصد نیکوتین حذف شد. البته در شرایطی که 5/2 گرم در لیتر نیکوتین همراه با 5/2 گرم در لیتر قند فروکتوز استفاده شد.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که باکتری سیتروباکتر غربال گری شده گزینه مناسبی برای پاک سازی زیستی نیکوتین از پساب صنایع و مکان های آلوده است. انتظار می رود که با استفاده از این بیوکاتالیست میکروبی بتوان مشکلات زیست محیطی ناشی از نیکوتین سمی را کاهش داد. مطالعه اخیر نخستین گزارش از معرفی یک میکروارگانیسم بومی تجزیه کننده نیکوتین است.
    کلیدواژگان: الگوي تحمل پذيري ذاتي، باکتري سيتروباکتر، بيوکاتاليست، پاک سازي نيکوتين
  • مهسا کشاورز اعظم، نفیسه سادات نقوی *، زهرا اعتمادی فر صفحات 83-98
    مقدمه
    هدف از مطالعه حاضر، جداسازی انواع باسیلوس مولد پلی هیدروکسی بوتیرات از پساب پالایشگاه نفت اصفهان و تعیین شرایط مناسب تولید بوده است. پساب های نفتی از لحاظ منابع کربن غنی هستند و منابع نیتروژن و فسفر ضعیفی دارند. مهم ترین عامل تولید دانه های درون سلولی، افزایش نسبت منبع کربن به نیتروژن است؛ بنابراین به نظر می رسید میکروارگانیسم های تولید کننده پلی هیدروکسی بوتیرات در آن ها یافت شوند.
    مواد و روش ها
    انواع باسیلوس از پساب پالایشگاه اصفهان جداسازی شد ند. پلی هیدروکسی بوتیرات با استفاده از رنگ آمیزی تایید و با روش هضمی استخراج شد. شرایط مناسب تولید پلی مر در محیط کشت حداقل نمکی با منبع کربن آلی بررسی شد. میزان تولید با استفاده از روش های اندازه گیری وزن خشک و سنجش غلظت بر اساس جذب نوری بررسی شد.
    نتایج
    در بین انواع باسیلوس جدا شده جدایه های B1 و B2 تولید کننده پلی هیدروکسی بوتیرات بودند. محیط کشت حداقل نمکی با منبع کربن آلی به علت داشتن بیش ترین نسبت کربن به نیتروژن (برابر با 15)، بهترین محیط کشت تولید پلی مر بود. بیش ترین میزان تولید برای جدایه B1 (به مقدار 367 میلی گرم بر میلی لیتر) در زمان 72 ساعت گرمخانه گذاری، دمای 31 درجه سانتی گراد، وجود منبع کربن گلوکز، منبع نیتروژن عصاره مخمر، اسیدیته 7 و هوادهی 120 دور در دقیقه به دست آمد. جدایه B2 نیز در همان شرایط به استثنای دما (32 درجه سانتی گراد) بیش ترین تولید (به مقدار 473 میلی گرم بر میلی لیتر) را داشت. همچنین، بیش ترین درصد (راندمان) تولید پلی مر برای جدایه های B1 و B2 به ترتیب، 16/52 و 43/58 درصد گزارش شد.
    بحث و نتیجه گیری
    تولید پلی هیدروکسی بوتیرات با مناسب سازی شرایط تولید، در هر دو جدایه باسیلوس افزایش یافت. استفاده از پساب های نفتی علاوه بر تولید پلاستیک های تجزیه پذیر، موجب کاهش آلودگی این پساب ها می شود.
    کلیدواژگان: پلی هیدروکسی بوتیرات، پلاستیک های زیست تجزیه پذیر، باسیلوس، شرایط مناسب تولید
  • زیبا اکبری، هاشم نیری *، کیوان بهشتی مآل صفحات 99-108
    مقدمه
    آمیلاز از مهم ترین آنزیم هایی است که در زیست فناوری اهمیت زیادی دارد. آمیلاز با کاربرد تجاری، به طور گسترده از جنس های باسیلوس به دست می آید. هدف از پژوهش حاضر، شناسایی و جداسازی باسیلوس مولد آنزیم آمیلاز، تعیین فعالیت آنزیم آمیلاز و بررسی اثر تعدادی محیط کشت بر تولید این آنزیم است.
    مواد و روش ها
    نمونه های خاک از منطقه کشاورزی و آب از تالاب چغاخور در استان چهارمحال و بختیاری و نمونه های پساب از کارخانه مواد غذایی در استان اصفهان به شکل تصادفی جمع آوری شد. برای غربال گری سویه های مولد آنزیم آمیلاز، از محیط نشاسته آگار استفاده شد. فعالیت آنزیم آمیلاز با روش دی نیتروسالیسیلیک اسید (DNS) اندازه گیری شد. اثر محیط کشت های تریپتیکیس سوی براث (TSB)، نوترینت براث (NB)، محلول عصاره مخمر، شیر و ملاس چغندر بر تولید آنزیم آمیلاز بررسی شد.
    نتایج
    از بین جدایه های مولد آنزیم آمیلاز، یک سویه جدا شده از پساب دارای بیش ترین فعالیت آنزیم بود. با توجه به جدول باسیلوس های کتاب برگی و شناسایی مولکولی، نمونه جداسازی شده به گونه باسیلوس سوبتیلیس متعلق بود. فعالیت آنزیم آمیلاز توسط باسیلوس سوبتیلیس در محیط تولید برابر با 21/7 (یونیت/ میلی لیتر) اندازه گیری شد.
    بحث و نتیجه گیری
    در پژوهش حاضر، سویه باسیلوس سوبتیلیس جدا شده از پساب میزان در خور توجهی از تولید آنزیم معادل 21/7 (یونیت/ میلی لیتر) را نشان داد. در بین محیط های کشت بیش ترین میزان فعالیت آنزیم آمیلاز حاصل از باسیلوس سوبتیلیس در محیط ملاس چغندر مشاهده شد. با توجه به پژوهش حاضر استفاده از سویه های باسیلوس برای دستیابی به آنزیم آمیلاز روشی کارآمد است.
    کلیدواژگان: آنزیم آمیلاز، باسیلوس سوبتیلیس، پساب، محیط کشت
  • ابراهیم کریمی، اکرم صادقی * صفحات 109-122
    مقدمه
    از موضوعات مهم در زیست فناوری میکروبی، برقراری پیوند میان سویه های سودمند غربال شده در آزمایشگاه با عرصه صنعت و مصرف کننده است. از این روی در توسعه عوامل سودمندی چون عوامل کنترل زیستی میکروبی، مطالعه بهینه سازی شرایط تغذیه ای و فیزیولوژیکی برای تکثیر انبوه و انتخاب حامل مناسب برای فرمولاسیون نهایی ضروری است. در پژوهش حاضر، کوشش شد تا بهترین شرایط رشد و فرمولاسیون مناسب برای سویه کنترل زیستی استرپتومایسس رایموسوس (C-2012) ارایه شود.
    مواد و روش ها
    برای بهینه سازی شرایط رشدی سویه C-2012، توان رشد بر روی منابع کربن، انواع محیط غذایی، اثر دما، اسیدیته اولیه و کلرید سدیم ارزیابی شد. همچنین، اثر انواع حامل و افزودنی ها در فرمولاسیون نهایی و میزان ماندگاری جمعیت میکروبی بررسی شد.
    نتایج
    بررسی اثر منابع کربنی نشان داد گلوکز، فروکتوز و مانیتول از منابع کربنی مناسب برای رشد بوده و بهترین اسیدیته اولیه و دما برای این سویه به ترتیب 7 و 28 درجه سانتی گراد است. بهترین محیط غذایی حاوی گلوکز، عصاره مخمر و عصاره جو بود. بررسی اثر کلرید سدیم نشان داد که با افزایش غلظت از صفر تا 300 میلی مولار میزان جمعیت میکروبی افزایش و پس از آن جمعیت کاسته شد. بر پایه نتایج به دست آمده بهترین حامل میکروبی، ماسه بادی ارزیابی شد؛ در حالی که پلی مر هیدروژل شرایط بهینه نگهداری را نداشت. بررسی 36 ماهه زنده مانی نشان داد جمعیت باکتری در نمونه حاوی نمک 200 برابر (cfu/g 106×8) بیش از نمونه فاقد آن در ماه پایانی بود.
    بحث و نتیجه گیری
    استفاده از منابع کربنی مانند گلوکز در دمای 28 درجه سانتی گراد و اسیدیته اولیه 7 در رشد این سویه اهمیت داشته و می تواند در تهیه فرمول نهایی با جمعیت ایده آل موثر باشد. توان تولید متابولیت های فرار و مایع در حضور کلرید سدیم و کنترل بیمارگرهای قارچی توسط استرپتومایسس رایموسوس نشان می دهد این سویه دارای پتانسیل بالایی برای بهره برداری هم در مناطق نرمال و هم دارای تنش شوری است. ماندگاری بالا (3 سال) در فرمولاسیون نهایی از دید اقتصادی برای تولیدکنندگان عوامل بیوکنترل و کشاورزان بسیار مهم است.
    کلیدواژگان: استرپتومایسس، کنترل زیستی، لیوفیلیزاسیون، فرمولاسیون، ماندگاری
  • علیرضا دهناد *، ابراهیم اسماعیلی، محمود سلوکی صفحات 123-134
    مقدمه
    به منظور کاهش استفاده از قارچ کش های شیمیایی در کنترل بیماری های گیاهی، رویکرد جایگزین کنترل بیماری ها به روش کنترل زیستی، مورد توجه قرار گرفته شده است. بیشتر اکتینومیست ها، به ویژه گونه های Streptomyces، عوامل کنترل زیستی با طیف گسترده در برابر پاتوژن های قارچی گیاهان هستند. هدف از انجام این پژوهش، استفاده از اکتینومیست های کیتینولایتیک جدا شده از خاک های استان آذربایجان شرقی برای تولید سموم زیستی است.
    مواد و روش ها
    نمونه های خاک از مناطق مختلف استان آذربایجان شرقی تهیه شد. با توجه به ویژگی های ریخت شناسی گونه های Streptomyces، تک کلونی ها جداسازی شد. برای شناسایی مولکولی، ابتدا DNA باکتریایی استخراج و سپس، توالی 16S rDNA آن ها تکثیر شد. با استفاده از آغازگرهای جهانی، جدایه های دارای ژن کیتیناز غربال گری شد. جدایه های مولد آنزیم کیتیناز با قارچ های پاتوژن جنس آلترناریا کشت آنتاگونیستی داده شد.
    نتایج
    از 60 نمونه خاک جمع آوری شده، 31 جدایه باکتری استرپتومایسس جداسازی شد. از این تعداد، 4 جدایه به گزینش جدایه های مولد آنزیم کیتیناز نتیجه مثبت نشان دادند. کشت آنتاگونیستی، 3 جدایه منتخب باکتری با دو قارچ پاتوژن، نشان داد که جدایه AE09 دارای بیش ترین اثر ضد قارچی است.
    بحث و نتیجه گیری
    خاک های استان آذربایجان شرقی واجد باکتری های استرپتومایسس مولد ترکیبات ضدقارچی هستند. دست یابی به باکتری های استرپتومایسس دارای ژن کد کننده کیتیناز می تواند به شناسایی سویه های بسیار موثر برای دفاع ضد قارچی منجر باشد.
    کلیدواژگان: استرپتومایسس، ژن کیتیناز، 16S rDNA، کنترل زیستی
  • سید حسین حسینی فر *، رودابه روفچایی صفحات 135-144
    مقدمه
    دست کاری میکروبیوتای روده ای به سمت باکتری های بالقوه مفید (پروبیوتیک ها) اثر مفیدی بر فیزیولوژی و سلامت ماهی دارد. پربیوتیک های مختلف اثر متفاوتی بر میکروبیوتای روده ای دارند. در پژوهش حاضر، اثر سطوح مختلف دو نوع پربیوتیک گالاکتوالیگوساکارید و فروکتوالیگوساکارید بر میکروبیوتای روده ای بچه ماهی کلمه که جزو گونه های ارزشمند اقتصادی دریایی خزر است، بررسی شد.
    مواد و روش ها
    پژوهش حاضر در قالب یک طرح کاملا تصادفی در 5 تیمار و سه تکرار انجام شد؛ که در آن از سطوح صفر (کنترل)، 1 و 2 درصد پربیوتیک گالاکتوالیگوساکارید و فروکتوالیگوساکارید در جیره غذایی بچه ماهی کلمه به مدت 6 هفته استفاده شد. در انتهای دوره تغییرات ایجاد شده در میکروبیوتای روده ای شامل تعدادکل باکتری ها، تعداد باکتری های اسید لاکتیک و نسبت باکتری های اسید لاکتیک در میکروبیوتای روده ای از طریق کشت روی محیط های پلیت کانت آگار ودیمان روگزاوشارپ (ام آر اس) آگار بررسی شد.
    نتایج
    افزودن سطوح مختلف پربیوتیک های گالاکتوو فروکتوالیگوساکارید اثر معنا داری بر تعدادکل باکتری ها نداشت (05/0

    P value). باکتری های اسید لاکتیک در تیمار گالاکتوالیگوساکارید افزایش تعداد بیشتری نسبت به تیمار فروکتوالیگوساکارید نشان دادند. بیش ترین میزان نسبت باکتری های اسیدلاکتیک به تعداد کل باکتری های زیست پذیر در تیمار تغذیه شده با 2 درصد گالاکتوالیگوساکارید مشاهده شد (05/0>P value).

    بحث و نتیجه گیری
    نتایج پژوهش حاضر گویای امکان تغییر در جوامع باکتریایی میکروبیوتای روده ای بچه ماهی کلمه به سمت جوامع باکتریایی مفید بود. همچنین، مشخص شد استفاده از پربیوتیک گالاکتوالیگوساکارید کارایی بیشتری در مقایسه با فروکتوالیگوساکارید برای تغییر ترکیب میکروبیوتای روده ای بچه ماهی کلمه و افزایش تعداد باکتری های اسیدلاکتیک دارد.
    کلیدواژگان: گالاکتوالیگوساکارید، فروکتوالیگوساکارید، میکروبیوتای روده ای، ماهی کلمه، باکتری های اسیدلاکتیک
  • فرناز ارشادفتح، حسین بانژاد *، فریبا محسن زاده صفحات 145-154
    مقدمه
    آلودگی های حاصل از سموم آفت کش یکی از معضلات زیست محیطی محسوب می شوند. بهره گیری از توان میکروارگانیسم ها برای حذف آلودگی ها را زیست پالایی می گویند. گونه های تریکودرما، قارچ های آزادزی هستند که به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارند و قابلیت جذب زیستی برخی از آلاینده ها را دارند. هدف از پژوهش حاضر، سازگارسازی 5 گونه از قارچ تریکودرما با سم کنفیدور و بررسی اثر این سم به عنوان یک آلاینده محیط زیست بر توان رویش گونه های سازگار شده تریکودرما به عنوان جاذب آلاینده است.
    مواد و روش ها
    5 گونه قارچی از جنس تریکودرما در محیط های کشت سیب زمینی- دکستروز کشت داده شد. سپس، قارچ ها به ترتیب به محیط های کشت با غلظت های 5، 10 و 20 میلی گرم بر لیتر سم کنفیدور انتقال داده و به تدریج سازگار شدند. پس از گذشت 24 ساعت قطر پرگنه قارچ های کشت داده شده اندازه گیری و با قطر کلونی نمونه های شاهد مقایسه شد.
    نتایج
    نتایج نشان داد در تمامی موارد، رشد پرگنه قارچ در حضور سم در مقایسه با محیط شاهد، افزایش معناداری را در میانگین قطر کلونی (در سطح خطای 05/0) دارد. بیش ترین میانگین قطر پرگنه مربوط به گونه های تومنتوزوم، اسپرلوم و هارزیانوم در غلظت 20 میلی گرم در لیتر از سم بود که به ترتیب به میزان 88/88، 5/87 و 95/86 درصد رشد داشتند. ریسه های هوایی در همه گونه های قارچی، در محیط های کشت حاوی غلظت 20 میلی گرم در لیتر سم نسبت به سایر غلظت ها بسیار ضخیم تر بوده و سریع تر گسترش یافت.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج حاصل گویای افزایش معنادار توان رویش گونه های مورد مطالعه قارچ تریکودرما با افزایش غلظت سم کنفیدور و در نتیجه، نشان دهنده پتانسیل بالای زیست پالایش سم کنفیدور توسط این قارچ است.
    کلیدواژگان: کنفیدور، قارچ تریکودرما، توان رشد
  • فاطمه سلیمانی فرد، مریم قبادی دانا *، زهرا پیراوی ونک صفحات 155-166
    مقدمه
    لاکتوباسیل ها دسته ای از باکتری های اسیدلاکتیک هستند که محصول نهایی تخمیر آن ها اسیدلاکتیک است. هدف از پژوهش حاضر، انتخاب لاکتوباسیل های بومی تولید کننده اسیدلاکتیک تک ایزومره است.
    مواد و روش ها
    در پژوهش حاضر، سویه های بومی بر اساس توانایی تولید اسیدلاکتیک غربال گری شد. غربال گری در دو مرحله انجام شد. مرحله اول به روش تیتراسیون و مرحله دوم به روش آنزیماتیک بود. سویه های برتر حاصل از روش تیتراسیون برای انجام آزمون آنزیمی انتخاب شد. در نهایت، سویه های برتر که توانایی تولید اسیدلاکتیک تک ایزومره را داشتند توسط آزمون های بیوشیمیایی شناسایی شدند. سپس، شناسایی مولکولی سویه با استفاده از تعیین توالی 16S rRNA انجام شد.
    نتایج
    در پژوهش حاضر، توانایی 79 سویه لاکتوباسیل بومی از نظر تولید اسیدلاکتیک بررسی شد. بالاترین میزان تولید 8/34 و پایین ترین میزان تولید 4/12 میلی گرم در گرم محاسبه شد. لاکتوباسیل های برتر از نظر تولید اسیدلاکتیک توانایی تولید یک نوع ایزومر نوری L (+) را داشتند که بالاترین میزان L (+) اسیدلاکتیک برابر با 99/3 و پایین ترین میزان برابر با 03/1 میلی گرم در گرم بود. نتایج بیوشیمیایی و مقایسه سویه های برتر با اطلاعات موجود در بانک ژنومی نشان داد که آن سویه ها لاکتوباسیلوس پاراکازئی هستند. سپس، توالی 16S rRNA چهار سویه برتر به شماره دسترسی های KF735654، KF735655، KJ508201 و KJ508202 در بانک ژنومی، مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی ثبت شد.
    بحث و نتیجه گیری
    میزان تولید اسید لاکتیک توسط لاکتوباسیل های بومی بسیار متفاوت مشاهده شد و مقدار تولید اسید برخی از سویه ها نسبت به گزارش های موجود، تولید بیش تری را نشان داد. لاکتوباسیل های برتر تنها توانایی تولید ایزومر نوری L (+) اسیدلاکتیک را داشتند. نتایج پژوهش حاضر، استفاده از سویه های برتر لاکتوباسیل برای تولید اسیدلاکتیک خالص را پیشنهاد می کند.
    کلیدواژگان: غربال گری، لاکتوباسیل، اسیدلاکتیک، PCR
  • سجاد هارون آبادی، سید خلیل شکوهی مصطفوی، پروانه اقبالی شمس آباد، سید منصور میبدی * صفحات 167-178
    مقدمه
    دسترسی آسان و استفاده گسترده از ترکیبات ضد میکروبی، به پیدایش مقاومت در میان میکروارگانیسم ها منجر شده است. بنابراین، غربال گری و شناسایی ترکیبات ضد میکروبی با اثر بخشی بالا از میکروارگانیسم های ساکن در محیط های مختلف امری ضروری است. استفاده از میکروارگانیسم ها برای اهداف زیست شناختی، آن ها را به عنوان یک ابزار موثر برای کنترل پاتوژن ها تبدیل کرده است. یکی از این میکروارگانیسم ها، باکتری استرپتومایسس گریزئوس است. هدف از مطالعه حاضر، جداسازی باکتری های آبزی با اثر ضد میکروبی بر پاتوژن های مقاوم گرم مثبت و گرم منفی و در نهایت، شناسایی مولکولی سویه های دارای اثر ضد میکروبی است.
    مواد و روش ها
    در مطالعه حاضر، 162 سویه از دریای خزر جداسازی شد. پس از کشت روی محیط اختصاصی میکروب ها، خاصیت ضد میکروبی باکتری های آبزی روی سویه های مرجع، سنجیده شد. 4 سویه که بیش ترین خاصیت ضد میکروبی را داشتند انتخاب و با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز و تعیین توالی ژن S rDNA16 به عنوان سویه جدید شناسایی و در بانک اطلاعات ژنی NCBI ثبت شد.
    نتایج
    از مجموع 162 نمونه جداشده، 4 باکتری بیش ترین فعالیت آنزیمی را داشتند، نتایج سنجش فعالیت ضد میکروبی آن ها نشان دادکه بیش ترین اثر ضد میکروبی را روی استافیلوکوکوس اورئوس و باسیلوس سوبتیلیس و کم ترین اثر را روی اشریشیاکلی و سودوموناس آئروجینوزا داشتند. در انتها، پس از تعیین توالی ژنی باکتری های دارای اثر ضد میکروبی، مشخص شد که سویه ها به استرپتومایسس گریزئوس متعلق هستند.
    بحث و نتیجه گیری
    در مطالعه حاضر 4 سویه باکتریایی دارای اثر ضد میکروبی شناسایی شد. با توجه به قدرت این سویه ها در کنترل رشد باکتری های پاتوژن مقاوم به آنتی بیوتیک می توان با خالص سازی بیشتر مواد ضد میکروبی این میکروارگانیسم ها در شرایط بهینه و کنترل شده، در صنایع دارویی و برای درمان پاتوژن های خطرناک از آن ها استفاده کرد.
    کلیدواژگان: استرپتومایسس گریزئوس، دریای خزر، فعالیت ضدمیکروبی
|
  • Farshad Darvishi *, Barumand Hosseini Pages 1-8
    Introduction
    Lipase of the yeast Yarrowia lipolytica used in detergents, cosmetics, pharmaceuticals and food industries. This enzyme production depends on medium composition, especially carbon source. The purpose of this study was to investigate the effect of olive oil different feeding strategies on Y. lipolytica lipase production.
    Materials And Methods
    The yeast strains Y. lipolytica FDY1390 was cultured in media with different feeding strategies. Three different models were used to fed-batch feeding method. The yeast growth is monitored by direct counting method with neubauer chamber. Lipase activity was measured using titration method.
    Results
    All three models of fed-batch feeding increased lipase toward the batch culture. Fed3 was the best model of fed-batch feeding, in which the model leads to the production of lipase activity with 526 U/ml after 120 hours and the productivity reached to 4.38 U/ h.Discussion and
    Conclusion
    The results showed that feeding patterns of fed-batch culture increase production rate of lipase production towards batch culture. The best strategy is to add olive oil as the carbon source induction substrate in medium after 48 hours of inoculation.
    Keywords: Lipase, Yarrowia lipolytica, Batch culture, Fed, batch culture, Feeding
  • Javad Hamedi *, Hamid Cheraghian Radi, Hamid Moghimi Pages 9-20
    Introduction
    Hordeum spontanum is one of the most important crop weeds, especially for wheat. The aim of this study was screening of phytopathogenic fungi for biocontrol of H. spontanum.
    Materials And Methods
    Firstly, 150 fungal isolates were obtained from different soil sources of Iran. The isolates were subjected under primary and secondary screening on the sunflower and H. spontanum leaves. In these steps, 200 µl of centrifuged fermentation broth of cultivated fungi in PDB medium was sprayed on the leaves of sunflower and H. spontanum. Also, the ability of selected isolates to induce disease and necrosis on H. spontanum leaves in pot, preventing seed germination and root growth repression were studied. Finally, the host range of selected isolate was investigated.
    Results
    The results of primary and secondary screening showed that Aspergillus westerdijkiae UTMC 5040 produced the highest lesion halo on H. spontanum leaves. In pot test, treatment with 1.5 ml of fermentation broth produced huge necrosis on mature H. spontanum plant after 3 weeks. H. spontanum seed germination decreased from 90 to 25% and root emersion decreased from 60 to 35 mm 10 days after treatment by the fermentation broth. Host range study revealed that among 25 different plant strains, A. westerdijkiae UTMC 5040 caused disease onH. spontanum, Eremopyrum bonaepartis and Convolvulus arvensis leaves.Discussion and
    Conclusion
    This study was the first report of biological control ofH. spontanum with fermentation broth of A.westerdijkiae UTMC 5040. The obtained results can be useful to finding a new fungal bio-herbicide.
    Keywords: Hordeum spontanum, Phytopathogenic fungi, Biological control, Aspergillus westerdijkiae UTMC 5040
  • Mohsen Moghoofei, Hossein Fazeli, Farkhonde Poursina, Bahram Nasr, Esfahani, Sharareh Moghim, Hamid Vaez, Shima Hadifar, Mansour Sedighi, Hajei Ghasemian Safaie* Pages 21-28
    Introduction
    Pseudomonas aeruginosa is an aerobic gram-negative bacteria, which causes hospital infections. Bacteria under stress, such as lack of food, pH and osmotic pressure change and antibiotic stress transforms its morphology to coccoid form. In the bacill form due to changes in the peptidoglycan cell wall, membrane lipids and decreased metabolic activity, bacteria resistant to antibiotics. Due to an increase in mortality in burn patients and important problem of antibiotic resistance in P.aeruginosa the researcher decided to study the factors affecting on morphologic change to coccoid form.
    Materials And Methods
    In this study P.aeruginosa strains obtained from clinical samples of burned patients (8 samples were taken from the wound by Infectious Disease Specialist) and standard strain ATCC 27853 were used. Samples were confirmed by biochemical tests and PCR by 16srDNA primer. Then bacteria were put under lack of food and antibiotic stress invitro. After that bacterial morphology was examined on different days by digital DP 72-BX 51 microscope to 60 days. After induction coccoid forms, bacterial viability was confirmed by flow cytometry.
    Results
    Bacteria begin to change morphology from 5 days for antibiotic stress and 10 days for other stress. Changing morphology was initially elongate bacilli, U shape and finally the coccoid form was seen.Discussion and
    Conclusion
    Changing morphology of bacilli to coccoid bacteria that are the result of stress on the bacteria which enter the body can lead to bacterial resistance to antibiotics and have grave consequences for the patient.
    Keywords: Pseudomonas aeruginosa, Coccoid form, Burn patients
  • Akram Songol, Mandana Behbahani* Pages 29-44
    Introduction
    Pectinase is one of the most important industrial enzymes which was isolated from a wide variety of microorganisms such as bacteria and filamentous fungi. This enzyme has been usually used in the juice and textile industry. In this study, the isolation and optimization of pectinase-producing fungi on decaying rotten fruits were studied.
    Materials And Methods
    Isolation and screening of pectinase producing fungi have been done by plate culture on pectin medium and staining with Lugol's iodine solution. The best strain was identified by method of Pitt and Hocking as Aspergillus fumigates. The enzyme production was optimized by application of the factorial design which involves five factors, each at three levels. Five factors were carbon sources (whey, sugar, stevia) and ammonium sulfate, manganese sulfate, temperature, and pH). Pectinase concentration was measured by the Miller method.
    Results
    The results showed that the optimum condition for enzyme production was at 32 °C, PH = 6, 3g / L manganese sulfate, 2.75g / L of ammonium sulfate, 10g / L of each carbon source (whey, stevia, and glucose). Optimum of enzyme production was observed in the presence of 1.328 mg / ml of glucose. Molecular weight of enzyme was obtained about 40 kDa by SDS-PAGE.Discussion and
    Conclusion
    The results demonstrated that this strain could grow in a wide range of carbon sources, PH and temperature. This study indicates that this strain is a good candidate for use in industrial application.
    Keywords: Pectinase enzyme, Aspergillus fumigatus, Optimization, Factorial design method
  • Samira Shahbazi *, Naser Safaeie, Amir Mousavi, Forough Sanjarian, Mahsa Karimi Pages 45-54
    Introduction
    Fusarium head blight (FHB), is the most destructive disease of wheat, producing the mycotoxin deoxynivalenol, a protein synthesis inhibitor, which is harmful to humans and livestock. dsRNAmycoviruses-infected-isolates of Fusariumgraminearum, showed changes in morphological and pathogenicity phenotypes including reduced virulence towards wheat and decreased production of trichothecene mycotoxin (deoxynivalenol: DON).
    Materials And Methods
    Previous studies indicated that over expression of yeast acetyl transferase gene (ScAYT1) encoding a 3-O trichothecene acetyl transferase that converts deoxynivalenol to a less toxic acetylated form, leads to suppression of the deoxynivalenol sensitivity in pdr5 yeast mutants. To identify whether ScAYT1 over-expression in transgenic tobacco plants can deal with mycotoxin (deoxynivalenol) in fungal extract and studying the effect of dsRNA contamination on detoxification and resistance level, we have treated T1 AYT1 transgenic tobacco seedlings with complete extraction of normal F. graminearum isolate carrying dsRNA metabolites. First, we introduced AYT1into the model tobacco plants through Agrobacterium-mediated transformation in an attempt to detoxify deoxynivalenol.
    Results
    In vitro tests with extraction of dsRNA carrying and cured isolates of F. graminearum and 10 ppm of deoxynivalenol indicated variable resistance levels in transgenic plants.Discussion and
    Conclusion
    The results of this study indicate that the transgene expression AYT1 and Fusarium infection to dsRNA can induce tolerance to deoxynivalenol, followed by increased resistance to Fusarium head blight disease of wheat.
    Keywords: Fusarium head blight, Detoxification, Deoxynivalenol, ScAYT1, dsRNA
  • Mohammad Hasan Shahhosseiny *, Maryam Ghahri, Mohammad Amin Mahmoudi, Elham Moslemi Pages 55-68
    Introduction
    Fusarium head blight (FHB), is the most destructive disease of wheat, producing the mycotoxin deoxynivalenol, a protein synthesis inhibitor, which is harmful to humans and livestock. dsRNAmycoviruses-infected-isolates of Fusariumgraminearum, showed changes in morphological and pathogenicity phenotypes including reduced virulence towards wheat and decreased production of trichothecene mycotoxin (deoxynivalenol: DON).
    Materials And Methods
    Previous studies indicated that over expression of yeast acetyl transferase gene (ScAYT1) encoding a 3-O trichothecene acetyl transferase that converts deoxynivalenol to a less toxic acetylated form, leads to suppression of the deoxynivalenol sensitivity in pdr5 yeast mutants. To identify whether ScAYT1 over-expression in transgenic tobacco plants can deal with mycotoxin (deoxynivalenol) in fungal extract and studying the effect of dsRNA contamination on detoxification and resistance level, we have treated T1 AYT1 transgenic tobacco seedlings with complete extraction of normal F. graminearum isolate carrying dsRNA metabolites. First, we introduced AYT1into the model tobacco plants through Agrobacterium-mediated transformation in an attempt to detoxify deoxynivalenol.
    Results
    In vitro tests with extraction of dsRNA carrying and cured isolates of F. graminearum and 10 ppm of deoxynivalenol indicated variable resistance levels in transgenic plants.Discussion and
    Conclusion
    The results of this study indicate that the transgene expression AYT1 and Fusarium infection to dsRNA can induce tolerance to deoxynivalenol, followed by increased resistance to Fusarium head blight disease of wheat.
    Keywords: Fusarium head blight, Detoxification, Deoxynivalenol, ScAYT1, dsRNA
  • Morahem Ashengroph* Pages 69-82
    Introduction
    Nicotine is a toxic plant alkaloid and it has been designated as hazardous by the United States Environmental Protection Agency (USEPA) since 1994. The present work was directed to screen nicotine resistant bacteria, that is used as biocatalyst in the biodegradation of nicotine from contaminated sites.
    Materials And Methods
    Collected soil samples from 12 tobacco farms were selected as target sites for sampling. Enrichment nicotine-degrading bacteria were performed in minimal salt media containing nicotine as the sole carbon and nitrogen sources. Agar dilution plate method was performed for determining intrinsic tolerance of bacterial isolates to nicotine. Phenotypic characterization and phylogenetic analysis were used to identify the selected bacterial isolate able to degrade nicotine. To determine the optimal conditions for the bio-removal of nicotine, the effects of initial nicotine concentration, incubation time and the addition of carbon and nitrogen sources in the selected strain were tested. The quantification of residual nicotine in the culture media was measured by high performance liquid chromatography (HPLC).
    Results
    Among 20 bacterial isolates for degradation of nicotine, the strain TPS2 showed a high level of resistance and degradation efficiency. Results of phenotypic identification and phylogenetic analysis showed the native strain TPS2 belongs to the Citrobacter sp. strain TPS2 (GeneBank accession no. KM110046). According to the results of de-nicotination experiment, the native strain TPS2 is able to remove 100% of nicotine with an initial concentration 2.5 g/l in the presence of 2.5 g/l fructose.Discussion and
    Conclusion
    The results showed that the screened Citrobacter sp. was suitable candidate for degradation of nicotine from wastewater and sites that contaminated with nicotine. It is seemed by using of the microbial biocatalyst the ecosystem contamination of toxic nicotine can be decreased. The present work is the first report on the degradation of nicotine by native microorganisms.
    Keywords: Biocatalyst, Citrobacter sp., Intrinsic tolerance pattern, Nicotine degradation
  • Mahsa Keshavarz Azam, Nafiseh Sadat Naghavi *, Zahra Etemadifar Pages 83-98
    Introduction
    The aim of present study was isolation of polyhydroxybutyrate producing Bacillus species from oil refinery waste water, Isfahan, Iran and primarily optimization of production condition. Petroleum wastes are rich of carbon sources and have low amounts of nitrogen and phosphorus sources. AS the most important factor in production of intracellular inclusions is increasing the C/N ratio, it seemed that polyhydroxybutyrate producing microorganisms will be found in these wastes.
    Materials And Methods
    Bacillus species were isolated and purified from oil refinery wastewater. The polymer was verified using different staining procedures. Polymer was extracted by digestion method and the optimum production conditions were investigated in minimal salt medium with the organic carbon source by submerged fermentation. Production of polyhydroxybutyrate was studied using dry weight and optical density measurement.
    Results
    Between various isolated Bacillus strains, two of them (B1 and B2) were polyhydroxybutyrate producers. Maximum PHA production based on dry weight and concentration were obtained for strain B1 after 72 hours incubation, at 31°C, in the presence of glucose as carbon source and yeast extract as nitrogen source, pH=7, and aeration in 120 rpm and for strain B2 in the same condition, except optimal temperature which was 32°C. The most production amounts were 367 mg.ml-1 for B1 and 473 mg.ml-1 for B2 isolates. Also the most polymer percentage was 52/16 and 58.43 for B1 and B2 isolates respectively.Discussion and
    Conclusion
    The results showed that the production of polyhydroxybutyrate was increased by optimization of the conditions in both isolates. Using petroleum wastes as well as production of biodegradable plastics, leads to decontamination of theses wastes.
    Keywords: Polyhydroxybutyrate, Biodegradable plastics, Bacillus, Optimized production conditions
  • Ziba Akbari, Hashem Nayeri *, Keivan Beheshtimaal Pages 99-108
    Introduction
    Amylases are among the most important enzymes and have great significance in present-day biotechnology. Amylase with commercial applications is mainly derived from the genus Bacillus. The main purpose of this study is identification and isolatation amylase enzyme producer Bacillus, determining the amylase enzyme activity and affecting a number of culture medium on amylase enzyme production.
    Materials And Methods
    Soil, water and wastewater samples were collected from agricultural area, choghakhor lake in chahar mahal e bakhtiari province and from food factory in Esfahan. Bacillus isolates were screened for amylolytic properties by starch hydrolysis test on starch agar plate. Amylase producing Bacillus were identified biochemical tests and molecular experiments. Amylase enzyme activity of isolates was measured using di-nitro salicylic acid (DNS) method. Enzyme production was studied in variose medium culture TSB, NB, Yeast extract, molases and milk medium.
    Results
    The enzyme amylase-producing strains, one sample showed was the highest amylase activity. The Bacillus has been detected as a member of Bacillus subtilis according to Bergey's Manual of Systematic Bacteriology and molecular recognition. The enzyme activity of Bacillus subtilis was measured 7/21 (U/ml) in production media. Trough medium culture maximum amylase production for Bacillus subtilis was achieved in molases medium.Discussion and
    Conclusion
    In this study, Bacillus subtilis strains isolated from wastewater of a significant amount of enzyme producing 7/21 (U/ml) as indicated. Among the medium-amylase from Bacillus subtilis highest enzyme activity was observed in beet molasses. According to this study, the use of Bacillus strains is an efficient way to achieve the amylase enzyme.
    Keywords: Amylase, Bacillus subtilis, Culture medium, Wastewater
  • Ebrahim Karimi, Akram Sadeghi* Pages 109-122
    Introduction
    An important issue in microbial biotechnology is linkage between screened beneficial strains in laboratory and industry. Therefore, to develop beneficial microbial biocontrol agents optimization of nutritional and physiological condition for high level production and selection of carrier for final formulation are necessary. In this research we tried to find the best growth condition and suitable formulation for biocontrol Streptomyces rimosus strain C-2012.
    Materials And Methods
    For optimization of growth condition of strain C-2012, utilization of carbon sources, growth in different media, effect of temperature, pH and NaCl were investigated. Then the effect of different carriers and additives in final formulation and shelf life of microbial community were studied.
    Results
    Study on utilization of carbon sources showed that glucose, fructose and mannitole were suitable carbon sources for growth and the best initial pH and temperature were 7 and 28°C, respectively. Results showed that the culture medium containing glucose, yeast extract and malt extract was the best medium. Investigation on NaCl effect showed that from 0 up to 300 mM sodium chloride could increase microbial community and salinity more than this range decreased microbial community. Based on the results we found that sand is suitable as microbial carrier comparing hydrogel polymers. Viability test during 36 months showed that formulation with NaCl content could keep 200 times (8*106 cfu/g) more than samples without salinity at last month.Discussion and
    Conclusion
    Using suitable carbon sources such as glucose at 28 °C and pH at 7 are important items in optimum growth and preparing final formulation with good level of microbial community. Capability in secondary volatile and liquid metabolites production and fungal pathogen control by Streptomyces rimosus in the presence of NaCl showed that this strain has high potentiality to apply in both normal and saline area. Long shelf life (3 years) without any saprophytic contamination of this strain in final formulation is important in industry and it can prepare a lucrative business.
    Keywords: Streptomyces, Biocontrol, Lyophilisation, Formulation, Shelf life
  • Alireza Dehnad *, Ebrahim Esmaili, Mahmood Solouki Pages 123-134
    Introduction
    The chemical fungicides are used widely in the world. To reduce the application of synthetic fungicides in treating plant diseases, biological methods are considered as an alternative way to control plant diseases. Many actinomycetes, particularly Streptomyces species are biological agents against a broad spectrum of fungal plant pathogens. The purpose of this study was using the kitinolitik actinomycetes isolated from soil of Eastern Azerbaijan province In order to produce biological pesticides.
    Materials And Methods
    Soil samples were taken from different areas of Eastern Azerbaijan province. According to Streptomyces morphological features, single colonies were isolated. To identify the bacteria by molecular characteristic, the genomic DNA was extracted and then the sequences of 16S rDNA were replicated. By using specific primers the bacterial isolates containing chitinase gene were screened. The isolates consisted Chitinase enzyme and were antagonistically cultured with Alternaria genus which is a fungal plant pathogen.
    Results
    Out of 60 soil collected samples, 31 Streptomyces bacterial isolates were separated. Four isolates showed positive results to selectivity action of the chitinase enzyme. Treatment of 3 bacterial isolates with 2 pathogenic fungi showed that AE09 is the most effective anti-fungal isolates.Discussion and
    Conclusion
    Soils in Eastern Azerbaijan province are rich of Streptomyces bacteria which generate antifungal compounds. Obtaining the Streptomyces bacteria which have chitinase gene, can lead to identification of very effective strains as anti-fungal.
    Keywords: Streptomyces, Chitinase gene, 16S rDNA, Biological control
  • Seyed Hossein Hoseinifar *, Rudabeh Rufchaie Pages 135-144
    Introduction
    Modulation of intestinal microbiota toward potentially beneficial communities (probiotics) positively affects fish physiology and health status. Different prebiotics showed contradictory effects on intestinal microbiota. The present study investigates the effects of different levels of two prebiotics, galacto- and fructooligosaccharide on intestinal microbiota of Caspian roach fry which is a commercially valuable species of Caspian sea.
    Materials And Methods
    The study was performed as a randomized design with 5 treatments and 3 replications in which Caspian roach were fed different levels, 0, 1, and 2% of galacto- and fructooligosaccharide prebiotics for 6 weeks. At the end of the trial culture, analysis of intestinal microbiota include lactic acid bacteria levels, total bacteria as well as proportion of LAB were performed by using MRS agar, Plate count agar media.
    Results
    Administration of different levels of galacto- and fructooligosaccharide had no significant effects on total bacteria of intestinal microbiota (P > 0.05). The lactic acid bacteria levels significantly increased compared to control group following prebiotics administration in diet (P > 0.05). LAB levels in galactooligosaccharide treatment were higher than those of fructooligosaccharide treatment. The highest LAB proportion in intestinal microbiota was observed in roach fed diet which contains 2% galactooligosaccharide (P > 0.05).Discussion and
    Conclusion
    The results of the present study revealed that prebiotics can be used for modulation of Caspian roach intestinal microbiota toward beneficial bacterial communities. Also, the results showed that galactooligosaccharide was more efficient than fructooligosaccharide in case of modulation of intestinal microbiota and elevation of LAB levels.
    Keywords: Galactooligosaccharide, Fructooligosaccharide, Intestinal microbiota, Rutilus frisii kutum, Lactic acid bacteria
  • Farnaz Ershadfath, Hossein Banejad *, Fariba Mohsenzadeh Pages 145-154
    Introduction
    Contamination caused by pesticides is considered as one of the environmental problems. Bioremediation is exploiting the ability of microorganisms to remove pollutants. Trichoderma species are free-living fungi that exist naturally in the environment. These fungi have the ability to uptake some contaminants biologically. The aim of this study is to evaluate the effect of Confidor, as an environmental contaminant, on the growth ability of Trichoderma sp. as a contaminant absorber.
    Materials And Methods
    Five species of Trichoderma fungi were cultured in PDA media. Then the fungi were adapted with 3 different concentrations of Confidor gradually (5, 10 and 20 mg/l). The diameter of the fungal colonies growing in different concentrations of the toxin, were measured after 24 hr and were compared with the control samples (medium without toxin).
    Results
    Results showed that in all species of fungi the colony diameters increased significantly with increasing toxin concentrations. The largest colony diameter was related to T.tomentosum, T.asperellum and T.harzianum (88.88, 87.5 and 86.95%, respectively) at the concentration of 20 mg of toxic. Also, in all studied fungal species, in the medium containing 20 (mg/ l) of toxic, the aerial hyphae expanded much thicker and faster than other concentrations.Discussion and
    Conclusion
    The results indicate a significant increase in the growth ability of Trichoderma strains with increasing Confidor concentration. Therefore it could be concluded that Trichoderma fungi have a high potentiality for biodegradation of Confidor.
    Keywords: Confidor, Trichoderma sp., Growth ability
  • Fatemeh Soleimanifard, Maryam Ghobadi Dana *, Zahra Piravivanak Pages 155-166
    Introduction
    Lactobacilli are a group of lactic acid bacteria that their final product of fermentation is lactic acid. The objective of this research is selection of local Lactobacilli producing L (+) lactic acid.
    Materials And Methods
    In this research the local strains were screened based on the ability to produce lactic acid. The screening was performed in two stages. The first stage was the titration method and the second stage was the enzymatic method. The superior strains obtained from titration method were selected to do enzymatic test. Finally, the superior strains in the second stage (enzymatic) which had the ability to produce L (+) lactic acid were identified by biochemical tests. Then, molecular identification of strains was performed by using 16S rRNA sequencing.
    Results
    In this study, the ability of 79 strains of local Lactobacilli in terms of production of lactic acid was studied. The highest and lowest rates of lactic acid production was 34. 8 and 12. 4 mg/g. Superior Lactobacilli in terms of production of lactic acid ability of producing had an optical isomer L (+), the highest levels of L (+) lactic acid were with 3. 99 and the lowest amount equal to 1. 03 mg/g. The biochemical and molecular identification of superior strains showed that strains are Lactobacillus paracasei. Then the sequences of 16S rRNA of superior strains were reported in NCBI with accession numbers KF735654، KF735655، KJ508201and KJ508202. Discussion and
    Conclusion
    The amounts of lactic acid production by local Lactobacilli were very different and producing some of these strains on available reports showed more products. The results of this research suggest the use of superior strains of Lactobacilli for production of pure L (+) lactic acid.
    Keywords: Screening, Lactobacillus, Lactic acid, PCR
  • Sajad Harounabadi, Seyyed Khalil Shokouhi Mostafavi, Parvaneh Eghbali Shamsabad, Seyyed Mansour Meybodi* Pages 167-178
    Introduction
    Easy access and wide use of antimicrobial compounds led to the emergence of resistance among microorganisms. Therefore, screening and identifying antimicrobial compound with high effect of microorganisms in different environments is necessary and vital. Using microorganisms for biological aims change them to an important tool to control pathogens. Streptomyces griseus is one of them. The aim of this study is isolation of marine bacteria with antimicrobial effect against gram positive and negative bacteria. Finally, molecular identification of strains with antimicrobial activity.
    Materials And Methods
    In this study, 162 strains were isolated from the Caspian Sea. The strains were cultured on special medium and finally antimicrobial activity on references strains as measured. Among them four strains with remarkable antimicrobial activity were identified and selected. The strains were subjected to 16S rDNA PCR sequencing. The strains were submitted to NCBI as new Streptomyces griseus strains.
    Results
    Among 162 strains, 4 strains had the most antimicrobial activity. The result showed, the strains were the most effective on Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus (Gram positive bacteria) and the least effect were observed on Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa (Gram negative bacteria). After sequencing, the strains were classified to sterptomyces griseus genu.Discussion and
    Conclusion
    In this study, 4 strains with antimicrobial activity were identified. According to the strength of these bacteria for controlling pathogenic bacteria resistant to antibiotic, we can have more pure microorganisms in optimized and controlled conditions for using in pharmaceutical industries and also for the treatment of dangerous pathogenic bacteria.
    Keywords: Streptomyces griseus, Caspian Sea, Antimicrobial activity