فهرست مطالب

زیست شناسی میکروارگانیسم ها - پیاپی 18 (تابستان 1395)
  • پیاپی 18 (تابستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/07/14
  • تعداد عناوین: 14
|
  • آیدا جوانمرد، فروغ سنجریان*، زهره حمیدی صفحات 1-10
    مقدمه
    قارچ رشته ای Mortierella alpina منبع غنی از اسیدهای چرب غیراشباع به خصوص آراشیدونیک اسید است. این ماده پیش ساز تولید تعدادی از ایکوزانوئید هاست که در رئولوژی خون، فعال سازی پلاکت ها و عملکرد لوکوسیت ها و ویژگی های عملکردی غشای سلولی نقش دارد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه انتقال ژن بتا گلوکورونیداز به قارچ M. alpina CBS754/68 با استفاده از باکتری های Agrobacterium rhizogenes و Agrobacterium tumefaciens بررسی شد. باکتری های حاوی ناقلpBI121 برای تراریختی ریسه های قارچ استفاده شد. ریسه های سه روزه با سه تیمار یک، دو و سه ساعت در معرض قرارگیری سلول های باکتری در حضور استوسیرینگون به عنوان بافت هدف استفاده شد. پایداری میتوزی تراژن تا نسل سوم (T2) در قارچ های تراریخت با استفاده از رنگ آمیزی هیستوشیمیایی GUS و واکنش زنجیره ای پلیمراز بررسی شد.
    نتایج
    نتایج نشان داد بیشترین درصد تراریختی مربوط به باکتری A. tumefaciens و بیشترین پایداری میتوزی در تراریخت های حاصل از کاربرد A. rhizogenes است.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج به دست آمده نشان داد که برای حصول نتیجه با بازده تراریختی بیشتر و پایدارتر استفاده از گونه مناسب Agrobacterium فاکتوری اساسی است. نوع گونه و سویه قارچ و شرایط آزمایش در انتقال ژن به این روش بسیار موثر است. این اولین گزارش برای تراریختی قارچ اتوتروف M. alpina با استفاده از Agrobacterium است.
    کلیدواژگان: پایداری ژنتیکی، تراریختی، رنگ آمیزی هیستوشیمیایی GUS، Agrobacterium، Mortierella alpina
  • معصومه زینالی، بهمن حسینی*، سدابه جهانبخش، محمود رضا زاد باری، میثم طباطبایی صفحات 11-28
    مقدمه
    اتانول ساخته شده از زیست توده یکی از راهبردهای بی نظیر و سودمند از لحاظ اقتصادی و محیطی است و می تواند به عنوان یک سوخت پاک و ایمن، جایگزین سوخت های فسیلی شود .
    مواد و روش ها
    در این پژوهش کلیدی ترین آنزیم موثر در مسیر تولید اتانول زیستی (پیروات دکربوکسیلاز) از زایموموناس موبیلیس انتخاب و در اشرشیا کلای به روش ذوب-انجماد همسانه سازی شد. برای همسانه سازی ژن مدنظر از آغازگرهای اختصاصی ژن پیروات دکربوکسیلاز و واکنش پی سی آر استفاده شد. سپس ژن پیروات دکربوکسیلاز و پلاسمید pET 28a را آنزیم های محدودکننده Sal I و Xho I برش دادند؛ محصولاتی که آنزیم لیگاز برش دادند در دمای 16 درجه سانتی گراد و در مدت 16 ساعت به همدیگر متصل شدند.
    نتایج
    کشت باکتری ها در محیط کشت LB انتخابی نشان داد که تنها کلونی های حاوی پلاسمید pET 28a قادر به رشد هستند. نتایج کلونی پی سی آر با آغازگرهای اختصاصی باندهایی در اندازه تقریبی 1700 جفت باز را نشان داد. نتایج مربوط به پی سی آر پلاسمیدهای نوترکیب توسط آغازگر رفت راه انداز T7 و آغازگر برگشت ژن پیروات دکربوکسیلاز، جهت صحیح درج ژن در داخل پلاسمید را ثابت کرد و باندی به اندازه 1885 جفت باز را نشان داد و نتایج هضم آنزیمی پلاسمیدpET 28a pdc نوترکیب توسط آنزیم های Sal I و Xho I باندهای مشابهی را آشکار کرد. درنهایت واکنش RT باند مورد انتظار 1700 جفت باز را نشان داد که حاکی از بیان ژن مورد نظر در این نمونه ها بود.
    بحث و نتیجه گیری
    از مهم ترین مشکلات در بیوسنتز اتانول، محدودیت عملکرد آنزیم های درگیر در مسیر بیوسنتز اتانول از مواد اولیه نظیر ضایعات کشاورزی است؛ این آنزیم ها در تبدیل مواد اولیه پلی مری به مواد اولیه با ساختار ساده و قابل تخمیر نقش اساسی دارند. به نظر می رسد افزایش بیان ژن پیروات دکربوکسیلاز تحت کنترل پروموتور قوی T7 منجر به افزایش تولید محصول نهایی خواهد شد .
    کلیدواژگان: اتانول زیستی، انتقال ژن، پلاسمید pET 28a، تخمیر، ژن پیروات دکربوکسیلاز
  • سولماز عزیزی، علیرضا تاری نژاد*، محمد پاژنگ صفحات 29-40
    مقدمه
    مخمر ساکارومایسس سروزیه از جمله مهم ترین میکروارگانیسم ها برای تولید اتانول است که به دلیل کارایی بالای این موجود در جذب و تخمیر قندهای هگزوز است. این گونه مخمر دارای 20 ژن کدکننده پروتئین های انتقال دهنده هگزوز است. از میان این خانواده ژنی، هفت ژن HXT1-HXT7 نقش مهمی در فرایند تولید الکل دارند. پژوهشگران ثابت کردند که با افزایش میزان بیان این ژن ها سرعت تخمیر الکلی افزایش و در نتیجه آن میزان تولید اتانول افزایش می یابد.
    مواد و روش ها
    جداسازی ژن HXT6 با پرایمرهای اختصاصی ژن از طریق PCR از ساکارومیسس سرویزیه سویه بومی IBRC-M30069 انجام شد. با انجام لیگاسیون قطعه تکثیریافته به پلاسمید pGEM-T کلون و به باکتری اشرشیا کلای ترانسفرم شد و تحلیل توالی انجام شد.
    نتایج
    توالی نوکلئوتیدی چارچوب بازخوانی این ژن به طول 1713 جفت باز است و یک پروتئین با 570 اسیدآمینه را رمز می کند. براساس تجزیه و تحلیل های نرم افزارهای بیوانفورماتیکی، وزن مولکولی تخمین زده شده و نقطه ایزوالکتریک پیش بینی شده پروتئین به ترتیب 68/62 کیلودالتون و 89/7 بود.
    بحث و نتیجه گیری
    توالی پروتئینی به دست آمده شباهت زیادی با Hxt6p VL31(EGA76254.1) سویه دیگر ساکارومیسس سرویزیه موجود در NCBI دارد و از بین ژن های انتقال دهنده هگزوز، بیشترین شباهت و ارتباط را با HXT7 دارد و به نظر می رسد این ها از یک ژن اجدادی در اثر موتاسیون در طی زمان با تغییر کارکرد دومین شان حاصل شده اند.
    کلیدواژگان: همسانه سازی، ساکارومیسس سرویزیه، ژن HXT6، پلاسمید نوترکیب
  • محدیث ذوالفقار، محمدعلی آموزگار *، خسرو خواجه صفحات 41-54
    مقدمه
    L-آسپاراژیناز داروی ضدسرطان است که در شیمی درمانی لوسمی لنفوسیتی استفاده می شود. امروزه این آنزیم از منابع باکتریایی مشتق شده و اکثرا L-آسپاراژیناز II Escherichia coli و به میزان کمتر L-آسپاراژیناز Erwinia sp. استفاده پزشکی دارد. به دلیل ایجاد واکنش های افزایش حساسیت، پیداکردن و استفاده از آنزیم های جدید L- آسپاراژیناز امروزه درخور توجه است. با توجه به شناخت کمتر باکتری های نمک دوست غربال گری این آنزیم در این گروه از باکتری ها می تواند نتایج مفیدی را به همراه داشته باشد .
    مواد و روش ها
    در این مطالعه، آنزیم L-آسپاراژیناز در 130 باکتری نمک دوست و تحمل کننده نمک دریافت شده از مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران با استفاده از معرف فنل رد غربال شدند. سپس برای سویه منتخب منحنی رشد، سنجش آنزیمی انجام شد و نهایتا اثر فاکتورهای مختلف بر تولید و فعالیت آنزیم ها بررسی شد.
    نتایج
    براساس نتایج به دست آمده 40 سویه مولد این آنزیم به دست آمد. بیشترین فراوانی جنس باکتریایی تولیدکننده L-آسپاراژیناز، متعلق به جنس Halomonas و Marinobacter بودند که هریک 4/21درصد از کل را به خود اختصاص دادند. در میان سویه های تولیدکننده، بیشترین میزان تولید متعلق به سویه GBP x 3 بود که براساس آنالیز S rRNA16 متعلق به جنس Vibrio بود. شرایط محیط کشت بهینه برای تولید آنزیم در دمای 35 درجه سانتی گراد (65/0 IU/ml)، pH 8 (926/0IU/ml) و 5/2درصد NaCl (903/0 IU/ml) به دست آمد و بیشترین میزان فعالیت آنزیم در دمای 35 درجه سانتی گراد (781/0 IU/ml)، pH 8 (82/0 IU/ml) و نبود NaCl (806/0 IU/ml) تعیین شد.
    بحث و نتیجه گیری
    این پروژه با هدف غربال گری باکتری های نمک دوست و تحمل کننده نمک جداشده از مناطق شور ایران که تولیدکننده آنزیم L-آسپاراژیناز هستند، انجام شده است. از میان سویه های مثبت به دست آمده، سویه منتخب GBP x 3 از جنس Vibrio به عنوان سویه منتخب در تولید آنزیم انتخاب شد که ممکن است دارای L-آسپاراژیناز با اثرات جانبی کمتر برای بیماران باشد.
    کلیدواژگان: L، آسپاراژیناز، باکتری نمک دوست، Vibrio، غربال گری
  • ارسطو بدویی دلفارد*، زهرا کرمی، نرجس رمضانی پور صفحات 55-66
    مقدمه
    ال-آسپاراژیناز، به طور موثری در درمان لوسمی لنفوبلاستیک کاربرد دارد. سلول های سرطانی برای رشد سریع خود به ذخیره ال-آسپاراژین احتیاج فراوانی دارند. ال-آسپاراژیناز، هیدرولیز ال-آسپاراژین به ال-آسپارتیک اسید و آمونیاک را کاتالیز می کند. هدف از این پژوهش، جداسازی و شناسایی جدایه های اروینیای مولد ال-آسپاراژیناز از مزارع سیب زمینی جیرفت است.
    مواد و روش ها
    گونه های اروینیای واجد فعالیت پکتولایتیکی در محیط کشت M9 از سیب زمینی های تیره و فاسدشده جداسازی شدند. باکتری های تولیدکننده آنزیم مدنظر، براساس تغییر رنگ محیط متمایز شدند. تست های بیوشیمیایی-میکروبی و اثر بیماری زایی گونه های جداشده بر گیاه سیب زمینی و شمعدانی انجام شد. سپس میزان تولید آسپاراژیناز و شناسایی مولکولی اروینیای Er8 و Er11 بررسی شد.
    نتایج
    در این پژوهش، جدایه های اروینیای پکتولایتیک مولد ال-آسپاراژیناز روی محیط های CVP و M9 جداسازی شد. آزمایش های مربوط به اثر بیماری زایی اروینیا بر گیاه سیب زمینی و شمعدانی نشان داد که گونه های Er8 و Er11 دارای توان بیماری زایی بر این دو گیاه هستند. بیشترین میزان بیماری زایی گونه های Er8 و Er11، در زمان های 48 و 15 ساعت پس از تلقیح به ترتیب در گیاه سیب زمینی و شمعدانی مشاهده شد. بررسی مولکولی ژن 16S rDNA نشان داد که جدایه های Er8 و Er11 به اروینیا کریزانتومی با 98درصد همولوژی نزدیک هستند.
    بحث و نتیجه گیری
    با توجه به کاربردهای گسترده ال-آسپاراژیناز در زمینه های مختلف، اروینیاهای جداشده و آنزیم هایی که تولید کرده اند، می توانند گزینه های مناسبی برای استفاده های کاربردی باشند .
    کلیدواژگان: ال، آسپاراژیناز، لوسمی، غربال گری، اروینیا، سرطان
  • مهدیه اسمی زاده، شهریار شاکری*، محمود ملکی صفحات 67-82
    مقدمه
    میکروارگانیسم ها، کاروتنوئیدها را در پاسخ به استرس های محیطی تولید می کنند. کاروتنوئیدها کاربردهای زیادی در سلامتی انسان دارند که از جمله آن ها می توان به فعالیت های آنتی اکسیدانی، ضدسرطانی، محافظت نوری و به عنوان پیش ساز هورمون ها اشاره کرد .
    مواد و روش ها
    در این پژوهش اثر منابع مختلف کربن و نیتروژن بر تولید کاروتنوئیدها در سویه بومی آئورانتیوکیتریوم Ch25 بررسی شد. اثر منابع کربن و نیتروژن مختلف بر میزان رشد و تولید کاروتنوئیدها بررسی شد. سپس کاروتنوئیدها استخراج شدند و با روش TLC، اسپکتروفتومتری و HPLC آنالیز شدند.
    نتایج
    نتایج نشان دادند که گلیسرول بهترین منبع کربن برای تولید محتوی زیاد کاروتنوئید است. محیط انتخاب شده شامل v/v %5/1گلیسرول، g/l 1 پپتون، g/l 1 عصاره مخمر و 50درصد آب دریا است. مقدار کل کاروتنوئید تولیدشده در این محیط برابر با (μg/g CDW) 8/134 محاسبه شد. آنالیز TLC نشان داد که عصاره کاروتنوئیدی حاوی بتاکاروتن، آستاگزانتین مونواستر، آستاگزانتین دی استر و آستاگزانیتن آزاد است. نتایج حاصل از HPLC، حضور کاروتنوئیدهای آستاگزانتین، کانتاگزانتین، اکیننون و بتاکاروتن در عصاره کاروتنوئیدی را نشان داد.
    بحث و نتیجه گیری
    در این پژوهش، تولید کاروتنوئیدها در سویه بومی آئورانتیوکیتریوم بررسی شد و پروفایل کاروتنوئیدهای تولیدشده شامل آستاگزانتین، کانتاگزانتین، اکیننون و بتاکاروتن بودند .
    کلیدواژگان: کاروتنوئیدها، آئورانتیوکیتریوم، منابع کربن، منابع نیتروژن
  • نرجس زمانیان، زهرا اعتمادیفر* صفحات 83-94
    مقدمه
    توانایی باکتری های مقاوم به اشعه برای بقا در برابر سطوح بالایی از اشعه فرابنفش وابسته به سیستم های ترمیم DNA و محصولات متابولیک اولیه و ثانویه است. بیوسنتز رنگدانه، فرصتی برای بقای باکتری در محیط های غنی از اشعه را فراهم می کند. رنگدانه های تولیدشده در برابر اشعه به عنوان رنگ های غذایی، داروهای ضدسرطان، همچنین به عنوان آنتی بیوتیک ها و برای اهداف آرایشی استفاده می شوند .
    مواد و روش ها
    نمونه خاک شهر امیدیه در بهار سال 1393 جمع آوری شد و بعد از دو مرحله غربال گری اولیه و ثانویه سویه مقاوم به اشعه فرابنفش جداسازی و با روش مولکولی تعیین توالی ژن 16S rRNA شناسایی شد. فعالیت آنتی اکسیدانی رنگدانه با استفاده از DPPH و قدرت احیاکنندگی رنگدانه نیز با استفاده از کلرید فریک بررسی شد.
    نتایج
    در پژوهش حاضر، سویه جدید مقاوم به اشعه فرابنفش NM2 جداسازی شد. براساس مقایسه نتایج حاصل از تعیین توالی براساس الگوریتم بلاست در بانک ژنی، جنس و گونه این باکتری با دیتزیا ماریس به میزان 99درصد شباهت نشان داد. استخراج رنگدانه از سویه جداسازی شده با متانول و استون به عنوان حلال انجام شد. حداکثر جذب نوری برای رنگدانه سویه NM2 در 473 نانومتر بود. فعالیت آنتی اکسیدانی و توانایی احیاکنندگی رنگدانه با افزایش غلظت رنگدانه افزایش یافت. رنگدانه سویه MM2 غلظت EC50 معادل mg/ml 30/3 در مهار رادیکال آزاد از خود نشان داد و برای قدرت احیاکنندگی غلظت EC50 معادل μg/ml 46/28 به دست آمد.
    بحث و نتیجه گیری
    جداسازی منابع طبیعی تولیدکننده رنگدانه با قدرت آنتی اکسیدانی زیاد دارای اهمیت است. در مطالعه حاضر، رنگدانه باکتری مقاوم به اشعه فرابنفش در شرایط آزمایشگاهی، فعالیت آنتی اکسیدانی خوبی از خود نشان داد و رنگدانه این باکتری ها نقش مهمی در مقاومت به اشعه فرابنفش ایفا می کند. رنگدانه باکتری های مقاوم به اشعه ممکن است یک منبع مناسب برای غذاهایی با عملکرد مطلوب آنتی اکسیدانی و در صنایع داروسازی باشند .
    کلیدواژگان: اشعه فرابنفش، باکتری مقاوم به اشعه UV، دیتزیا ماریس، رنگدانه، آنتی اکسیدان، DPPH، قدرت احیاکنندگی
  • زینب ابراهیمی، ابوالقاسم اسماعیلی *، طوبی سادات احمدی، حمید امامی، محمد ربانی صفحات 95-106
    مقدمه
    سرکه یک چاشنی پرمصرف در سراسر جهان است که از مواد اولیه و روش های متفاوت برای تولید آن استفاده می شود. در ایران نیز انواع سرکه های طبیعی با استفاده از میوه های مختلف مانند انگور و سیب، بیشتر به صورت خانگی تهیه می شود. سرکه طبیعی دارای خواص بسیار زیادی است و طب سنتی ایرانی اسلامی نیز مصرف آن را توصیه کرده است. سرکه حاوی باکتری های اسید استیک، اسید لاکتیک و مخمر است. باکتری های اسید استیک و مخمرها در تولید سرکه نقش دارند و باکتری های اسید لاکتیک باعث بهبود طعم آن می شوند. هدف این پژوهش جداسازی و تعیین هویت باکتری های اسید لاکتیک از سرکه سنتی به ویژه لاکتوباسیلوس برویس به منظور ارزیابی میزان تولید گاما آمینوبوتریک اسید (گابا) است .
    مواد و روش ها
    نمونه های سرکه سنتی شامل یک نمونه سرکه سیب و دو نمونه سرکه انگور، در محیط کشت مخصوص باکتری های اسید لاکتیک (MRS) که به آن آنتی بیوتیک نیستاتین اضافه شد و کشت داده شد. با انجام تعدادی از آزمایش های تشخیصی از جمله آزمایش کاتالاز، و تخمیر برخی از کربوهیدرات ها، رشد در دما، pH و غلظت های متفاوت نمک، حضور لاکتوباسیل ها بررسی شد و درنهایت با تکثیر ژن s r DNA 16 و تعیین توالی، پنج گونه لاکتوباسیلوس شناسایی شدند.
    نتایج
    از سه نمونه سرکه سنتی، دوازده جدایه لاکتوباسیلوس جداسازی شد. همه باکتری های جداشده کاتالاز منفی و گرم مثبت بودند و در pHهای 5/4 و 5/6 و در غلظت های 2، 4 و 5/6درصد نمک رشد کردند. اغلب باکتری ها در دمای 15 درجه سانتی گراد رشد کردند. جدایه شماره 12 در دمای 45 درجه سانتی گراد نیز رشد کرد. آزمایش های بیوشیمیایی، حضور لاکتوباسیلوس پلانتارم و لاکتوباسیلوس برویس نمونه های مطالعه شده را نشان دادند. نتیجه تعیین توالی وجود سه جدایه لاکتوباسیلوس برویس را تایید کرد.
    بحث و نتیجه گیری
    لاکتوباسیلوس پلانتارم و لاکتوباسیلوس برویس در سرکه های بومی بررسی شده تشخیص داده شد. هرچند جداسازی لاکتوباسیلوس پلانتارم از سرکه قبلا گزارش شده است، جداسازی لاکتوباسیلوس برویس از سرکه برای اولین بار گزارش می شود .
    کلیدواژگان: سرکه، باکتری اسید لاکتیک، لاکتوباسیلوس برویس
  • فاتح رحیمی*، محمدرضا عربستانی صفحات 107-116
    مقدمه
    استافیلوکوکوس اپیدرمایدیس به عنوان باکتری بیماری زای بیمارستانی شناخته می شود که به علت تشکیل بیوفیلم در بیماران و افراد سالم مهم است. این مطالعه با هدف بررسی تولید بیوفیلم در میان سویه های استافیلوکوکوس اپیدرمایدیس جداسازی شده از افراد سالم در طی سال های 1393-1392 به انجام رسیده است .
    مواد و روش ها
    در این مطالعه در مجموع 200 فرد سالم انتخاب شدند. با استفاده از سوآب استریل، نمونه گیری از ناحیه بازو، ساعد و زیربغل این افراد انجام گرفت و سوآب ها به محیط آبگوشت تایوگلیکولات انتقال داده شدند. سپس نمونه ها بر روی محیط ژلوز مانیتول نمک کشت شدند و شناسایی سویه ها تا حد گونه با استفاده از آزمون های بیوشیمیایی انجام گرفت. برای تعیین تولید بیوفیلم از روش کیفی ژلوز قرمز کنگو و کمی میکروتیتر پلیت استفاده شد و حضور ژن های icaA و icaD با استفاده از آزمون واکنش زنجیره ای آنزیم پلیمراز مشخص شد.
    نتایج
    در مجموع 104 سویه استافیلوکوکوس اپیدرمایدیس از افراد سالم جداسازی شد که 66 (63درصد) سویه به عنوان سویه های مولد بیوفیلم و 38 (37درصد) سویه نیز به عنوان بیوفیلم منفی شناسایی شدند. در تمامی 66 سویه مدنظر، هر دو ژن icaA و icaD شناسایی شدند.
    بحث و نتیجه گیری
    شیوع سویه های استافیلوکوکوس اپیدرمایدیس مولد بیوفیلم در میان افراد سالم نشان دهنده کلونیزه شدن این افراد با سویه های بیمارستانی است. شیوع چنین سویه هایی خطری جدی برای سلامت جامعه است .
    کلیدواژگان: استافیلوکوکوس اپیدرمایدیس، بیوفیلم، افراد سالم
  • مجتبی خانی، علی بهرامی *، محمد داود غفاری صفحات 129-140
    مقدمه
    روش های گوناگونی برای مقابله با پدیده خوردگی پیشنهاد شده است. یکی از این روش ها استفاده از رنگ ها و پوشش ها است. در فرمول بندی رنگ ها و پوشش ها ترکیبات ضدخوردگی مختلفی به کار برده می شود که روند خوردگی را کند می کنند. در یک روش جدید استفاده از بیوپلیمر میکروبی می تواند با هزینه کمتر، به علت اینکه تولید بیوپلیمر نیاز زیادی به کارخانه و صنعت پیشرفته ندارد، مشکل خوردگی را به خصوص در صنایع تا حدود زیادی رفع کند. با توجه به گزارش های مربوط به تاثیرات ضدخوردگی بیوپلیمر تولیدی از گونه فلاووباکتریوم، در این مطالعه برای بهینه سازی تولید این بیوپلیمر اثر پارامترهای دما، pH و دور شیکر بر مقدار تولید بیوپلیمر با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایش به روش RSM ، بررسی شد .
    مواد و روش ها
    برای تولید بیوپلیمر از محیط کاری ارلن به حجم 300 میلی لیتر استفاده شد. پس از تهیه محیط کشت تولید بیوپلیمر، محیط پیش کشت (6درصد حجمی) به ارلن ها تلقیح شد. بعد از تلقیح، ارلن ها در دماها، pH و دورهای مختلف که با نرم افزار طراحی آزمایش به روش RSM طراحی شد، به مدت 96 ساعت در شیکر انکوباتور قرار داده شد. بعد از این زمان برای جداسازی سلول ها، محیط ها در دورrpm 9000 و به مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ شد، سپس مایع رویی با سه برابر حجمش الکل سرد برای رسوب بیوپلیمر تولیدی مخلوط شد. درنهایت، محلول های نمونه در دمای 4 درجه سانتی گراد برای 24 ساعت به منظور افزایش رسوب بیوپلیمر نگهداری شد.
    نتایج
    تحلیل نتایج حاصل از طراحی آزمایش ها به روش RSM نشان می دهد که دما، pH و دور شیکر به ترتیب اثر درخورتوجهی بر تولید بیوپلیمر ضدخوردگی داشته اند. تولید بیوپلیمر ابتدا تا رسیدن به 8=pH افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد. همچنین دمای مناسب رشد باکتری 33 درجه سانتی گراد بوده و بیشترین میزان بیوپلیمر تولیدشده در دور شیکر در rpm 210 بوده است. درنهایت بیشترین مقدار بیوپلیمر تولیدی(3/14 گرم بر لیتر) در دمای33 درجه سانتی گراد و 8pH= و دور شیکر rpm 210 به دست آمد.
    بحث و نتیجه گیری
    تولید بیوپلیمر ضدخوردگی از گونه فلاووباکتریوم به طور قابل توجهی تحت تاثیر پارامترهای فیزیکی است. نتایج حاصل از تولید بیوپلیمر با بررسی شرایط دما، pH و دور شیکر، پس از بهینه سازی، نشان از اهمیت این پارامترها برای تولید اقتصادی بیوپلیمر است .
    کلیدواژگان: بیوپلیمر ضدخوردگی، دما، pH و دور شیکر
  • فاطمه صداقت، مرتضی یوسف زادی*، حجت تویسرکانی، سهراب نجفی پور صفحات 141-152
    مقدمه
    کیتین، بعد از سلولز فراوان ترین پلیمر زیستی در طبیعت است. مهم ترین مشتق کیتین، کیتوزان نام دارد که از داستیلاسیون کیتین به دست می آید. منابع عمده کیتین، پوسته سخت پوستان دریایی مثل خرچنگ، میگو و کریل است. استخراج کیتین از پوسته میگو می تواند به طور شیمیایی یا با روش های بیولوژیکی انجام شود. تخمیر میکروبی به عنوان یک روش سازگار با محیط زیست، جایگزین مناسبی برای فرایندهای شیمیایی و آنزیمی است. در این مطالعه اثر سه گونه باکتری تولیدکننده پروتئاز (سودوموناس آئروژینوزا، سراشیا مارسسنس، باسیلوس پومیلوس)، روی بازده پروتئین زدایی و معدنی زدایی ضایعات میگوی پنئوس مرگوئنسیس بررسی شد. همچنین فعالیت آنتی اکسیدان هیدرولیزیت به دست آمده در طول فرایند تخمیر سنجش شد.
    مواد و روش ها
    به منظور پروتئین زدایی و معدنی زدایی ضایعات میگوی تحت تیمار باکتری ها، شرایط گرماگذاری به مدت شش روز در دمای30 درجه سانتی گراد و 100 دور در دقیقه انجام پذیرفت.
    نتایج
    آنالیز آماری داده ها، اختلاف معنی داری بین درصد معدنی زدایی و پروتئین زدایی در گونه های مختلف باکتری نشان داد (05/0>p )؛ به طوری که بیشترین درصد پروتئین زدایی (76/74درصد) و معدنی زدایی (46/78درصد) در تیمار سودوموناس آئروژینوزا و کمترین میزان در تیمار سراشیا مارسسنس مشاهده شد. فعالیت آنتی اکسیدان هیدرولیزیت مختلف نیز تفاوت معنی داری نشان داد. بیشترین قدرت احیایی در حجم 400 میکرولیتر هیدرولیزیت باکتری سراشیا مارسسنس و بیشترین ظرفیت آنتی اکسیدانی کل در حجم 100 میکرولیتر هیدرولیزیت باکتری باسیلوس پومیلوس مشاهده شد.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که باکتری سودوموناس آئروژینوزا نسبت به سویه های دیگر، توانایی بالاتری در حذف مواد معدنی و پروتئین از ضایعات میگو دارد. بنابراین استفاده از این باکتری برای پروتئین زدایی و معدنی زدایی ضایعات سخت پوستان دریایی پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: کیتین، پوسته میگو، تخمیر میکروبی، پروتئین زدایی، معدنی زدایی، سودوموناس آئروژینوزا
  • امید زاهد، غلامرضا صالحی جوزانی*، فرامرز خداییان صفحات 153-168
    مقدمه
    زایلیتول یکی از قندهای رژیمی پرمصرف در صنایع غذایی و بهداشتی است. روش معمول تولید این قند، شیمیایی و بسیار پرهزینه و انرژی بر است. درحالی که تولید آن با استفاده از فناوری زیستی یک روش دوستدار محیط زیست و با صرفه اقتصادی است. هدف از اجرای پژوهش حاضر بهینه سازی شرایط تولید زایلیتول از قند زایلوز توسط یک سویه مخمر کندیدا تروپیکالیس با استفاده از طرح مرکب مرکزی و روش سطح پاسخ بود .
    مواد و روش ها
    چهار فاکتور متغیر مستقل شامل دما (27، 32 و 37 درجه سلسیوس)، اسیدیته (3، 5 و 7)، غلظت قند زایلوز (30، 50 و 70 گرم در لیتر) و غلظت عصاره مخمر (3، 5/7 و 12 گرم در لیتر ) انتخاب شد و درنهایت میزان بازده تولید قند زایلیتول (نسبت میزان گرم تولید شده زایلیتول به گرم زایلوز اولیه Yp/s) محاسبه شد.
    نتایج
    براساس مدل به دست آمده بیشترین میزان بازده زایلیتول (73/0Yp/s=) توسط سویه مخمر مطالعه شده در دمای 7/32 درجه سلسیوس، اسیدیته 7/4، غلظت قند زایلوز 2/54 و غلظت عصاره مخمر 12 گرم در لیتر برآورد شد. به منظور ارزیابی مدل به دست آمده، آزمایش تولید زایلیتول در شرایط بهینه توسط سویه انجام شد و در آن بازده تولید زایلیتول، میزان تولید زایلیتول و میزان تولید زیست توده در شرایط ذکرشده، به ترتیب 69/0 و 7/36 گرم در لیتر و 1/11 گرم در لیتر بود و با مدل به دست آمده مطابقت داشت.
    بحث و نتیجه گیری
    با توجه به نتایج به دست آمده، فاکتورهای محیطی شامل نوع منبع ازت، دما، اسیدیته، غلظت زایلوز و غلظت منبع نیتروژن برای تولید زایلیتول توسط سویه مطالعه شده بهینه سازی شد که در نتیجه آن زایلیتول با غلظت 7/36 گرم در لیتر با بازده 69/0 تولید شد .
    کلیدواژگان: بهینه سازی، روش سطح پاسخ، زایلوز، زایلیتول، کندیدا تروپیکالیس
  • مهرنوش صفرزاده، محمد پاژنگ *، فرامرز مهرنژاد، فرحنوش دوستدار، نادر چاپارزاده، داود ربیعی فرادنبه صفحات 169-182
    مقدمه
    پیرازین آمیداز یک متالوآنزیم مونومری با فعالیت هیدرولازی است و مسئول تبدیل داروی ضدسل پیرازین آمید به شکل فعالش یعنی پیرازینوئیک اسید است. جایگاه اتصال به فلز در آنزیم پیرازین آمیداز مایکوباکتریوم توبرکلوزیس حاوی یک آسپارتیک اسید (آسپارتیک اسید49) و سه هیستیدین (هیستیدین 51، هیستیدین57 و هیستیدین71) است. بروز جهش در ژن پیرازین آمیداز (pncA) مسوول اصلی مقاومت پیرازین آمیدی است و می تواند جایگاه اتصال به فلز را تغییر دهد. ازاین جهت، بررسی تاثیر یون های فلزی مختلف بر فعالیت و پایداری آنزیم پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته می تواند مهم باشد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه ناقل بیانی حاوی ژن پیرازین آمیدازهای نوع وحشی و جهش یافته به اشرشیا کلی سویه BL21 منتقل شد سپس پروتئین های نوترکیب بیان و تخلیص شدند. میزان تخلیص با روش الکتروفورزSDS-PAGE ارزیابی شد؛ سپس فعالیت و پایداری آنزیم های خالص شده در حضور غلظت یک میلی مولار از یون های دوظرفیتی نیکل (Ni2+)، آهن (Fe2+) و منگنز (Mn2+) بررسی شد.
    نتایج
    بررسی ژل حاصل از الکتروفورز SDS-PAGE نشان داد که آنزیم های بیان شده، خالص شده اند. بررسی فعالیت و پایداری در حضور فلزات نشان داد که نیکل باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیم های نوع وحشی و جهش یافته ها (جهش یافته 1: L151S و جهش یافته 2 (سه گانه): A143T/T168A/E173K) شد. آهن باعث کاهش فعالیت و پایداری جهش یافته 1 شد؛ اما بر سایر آنزیم ها تاثیر چشمگیری نداشت. منگنز باعث کاهش فعالیت و پایداری آنزیم ها شد.
    بحث و نتیجه گیری
    یون نیکل نسبت به یون های آهن و منگنز میان کنش های مساعدتری با جایگاه اتصال به فلز در پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته ها برقرار کرد و بنابراین باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیم ها شد.
    کلیدواژگان: مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، پیرازین آمیداز، مقاومت به پیرازین آمید، جایگاه اتصال به فلز، فعالیت و پایداری
  • لیلا خوشنویس، احمد روحی بخش*، صدیقه موسی نژاد صفحات 183-202
    مقدمه
    پوسیدگی خشک از بیماری های مهم سیب زمینی جهت نگهداری در انبار محسوب می شود. این پژوهش به منظور ارزیابی شدت بیماری پوسیدگی خشک در انبارهای شهرستان اردبیل، شناسایی قارچ های مسبب بیماری و ارزیابی مقاومت چهار رقم سیب زمینی به این بیماری انجام شد .
    مواد و روش ها
    در این پژوهش 39 انبار در شهرستان اردبیل بررسی و در مجموع 150 نمونه بیمار جمع آوری شدند. شدت آلودگی هر انبار و درصد فراوانی غده های پوسیده با انتخاب 3 گونی 50کیلویی سیب زمینی و شمارش تعداد غده های پوسیده تعیین شد. سپس جداسازی و خالص سازی قارچ ها انجام گرفت. به منظور ارزیابی عکس العمل پنج رقم سیب زمینی به چهار گونه فوزاریوم و تعیین رقم مقاوم به بیماری، آزمایشی با چهار تکرار در قالب طرح فاکتوریل انجام شد. جدایه ها به روش تلقیح سوسپانسیون کنیدیوم به برش های غده سیب زمینی مایه زنی شدند. حساسیت غده ها نسبت به عوامل بیماری پس از گذشت چهار روز از مایه زنی در شرایط تاریکی و حرارت 25 درجه سانتی گراد بررسی شد.
    نتایج
    چهار گونه فوزاریوم به نام های فوزاریوم اکسیسپوروم، فوزاریوم پوآ، فوزاریوم سولانی و فوزاریوم اسپوروتریکیویدس به عنوان عوامل بیماری زای سیب زمینی در شهرستان اردبیل شناسایی شدند. بین گونه های فوزاریوم بررسی شده از نظر قدرت بیماری زایی، اختلاف معنی دار وجود نداشت. عکس العمل ارقام نسبت به گونه های مختلف فوزاریوم آزمون شده متفاوت بود. رقم بورن دارای کمترین میزان آلودگی (5/12درصد) و رقم سبلان دارای بیشترین میزان آلودگی (87/98درصد) بود. رقم سبلان به همراه ارقام خاوران، آگریا و لاین 3970093 بیشترین حساسیت را نسبت به گونه های مختلف قارچ فوزاریوم بررسی شده داشتند.
    بحث و نتیجه گیری
    براساس نتایج، رقم بورن به عنوان مقاوم ترین و ارقام سبلان، خاوران، اگریا و لاین هیبرید 3970093 به عنوان حساس ترین ارقام به پوسیدگی خشک ناشی از گونه های فوزاریوم معرفی می شوند .
    کلیدواژگان: سیب زمینی، پوسیدگی خشک، فوزاریوم، مقاومت
|
  • Aida Javanmard, Forough Sanjarian*, Zohre Hamidy Pages 1-10
    Introduction
    Mortierella alpina is one of the most important fungi in food industry because of having ability of synthesizing unsaturated fatty acids, particularly Arashidonic Acid. This is a precursor of Eicosanoidregulate-lipoprotein metabolism which is involved in blood rheology, platelet activation and leukocyte-function, and the functional characteristics of the cell membrane.
    Materials And Methods
    In this study genetic transformation of M. alpina CBS754.68 fungus was evaluated via Agrobacterium tumefaciens and Agrobacterium rhizogenes. Agrobacteriums containing pBI121 vector were used for transformation of three days of old mycelia. Three days old hyphae were exposed to the bacteria with three level of time (one, two and three hours) in the present of acetosyringone. Mitotic stability of the third generation of transgenic (T2) was confirmed by GUS assay and amplification of CaMV 35S promoter by polymerase chain reaction.
    Results
    The highest percentage of transformation and mitotic stability were obtained by using A. tumefaciens and A. rhizogenese, respectively.
    Discussion and
    Conclusion
    The results showed that to obtain more efficient and more stable transformation, the fundamental factor is the use of suitable species of Agrobacterium. It is the first report for transformation of autothroph strain of M. alpine via Agrobacterium.
    Keywords: Agrobacterium, Mortierella alpina, GUS assay, Transformation, Genetic stability
  • Masome Zeinali, Bahman Hosseini *, Soodabeh Jahanbakhsh, Mahmod Rezazadeh Bari, Meisam Tabatabaee Pages 11-28
    Introduction
    Ethanol made by a biomass is one of the useful strategies in terms of economic and environmental and as a clean and safe energy to replace fossil fuels considered and examined.
    Materials And Methods
    In this study, key enzyme in the production of ethanol (Pyruvate decarboxylase) from Zymomonas mobilis bacteria was isolated and cloned at E. coli bacteria by freeze and thaw method. For gene cloning, we used specific primers of pdc and PCR reaction and then pdc gene isolated and pET 28a plasmid double digested with (Sal I and Xho I) enzymes. Digestion Products were ligated by T4 DNA ligase in 16 °C for 16 hours.
    Results
    Results of bacteria culture showed that a few colonies containing pET 28a plasmid could grow. Result of colony pcr of pdc gene with specific primers revealed 1700 bp bands in 1% agarose gel electrophoresis. The results of PCR with T7 promotor forward primer and pdc revers primer have proved the accurate direction of integration of pdc gene into plasmid and revealed 1885 bp band. Double digestion of recombinant plasmid with SalI and XhoI enzymes revealed same bands. Finally, RT showed the expected band of 1700 bp that implies the desired gene expression in the samples.
    Discussion and
    Conclusion
    Due to the increased production of ethanol via pyruvate decarboxylase gene cloning in expression plasmids with a strong promoter upstream of the cloning site can conclude that, pyruvate decarboxylase cloning as a key gene would be useful and according to beneficial properties of E. coli bacteria, transfering the gene to bacteria appears to be reasonable.
    Keywords: Bioethanol, Fermentation, Gene transformation, lignosellolusic material, pdc gene, pET 28a plasmid
  • Solmaz Azizi, Alireza Tarinejad*, Mohammad Pazhang Pages 29-40
    Introduction
    The Saccharomyces cerevisiae yeast is one of the most important microorganisms to produce ethanol. The S. cerevisiae has 20 genes that encode hexose transporter proteins. Among these gene families, seven genes HXT7-HXT1 have important an role in alcohol production. The researchers proved that alcohol fermentation goes up by increasing the expression of these genes which results in increasing ethanol production.
    Materials And Methods
    In this research, isolation of HXT6 gene by specific primers via PCR technology was achieved. The amplified fragments were cloned into pGEM-T vector and transformed to Escherichia coli and sequence analysis was carried out.
    Results
    The nucleotide sequence of open reading frame of HXT6 gene revealed a 1713 bp long with a deduced amino acid of 570 residues. The estimated molecular mass and the predicted isoelectric point of the deduced polypeptide were 62.68 kDa and 7.89 respectively.
    Discussion and
    Conclusion
    The deduced protein sequence showed a high similarity to Hxt6p VL31(EGA76254.1) sequences registered in NCBI and also the highest similarity of this gene with HXT7 ( one of the hexose transporter) was observed. This finding shows that this gene (HXT6) and also HXT7 gene resulted from one ancestor gene by mutation in their functional domain during years.
    Keywords: Cloning, Saccharomyces cerevisiae, HXT6 gene, Recombinant plasmids
  • Mahdis Zolfaghar, Mohammad Ali Amoozegar*, Khosro Khajeh Pages 41-54
    Introduction
    L-Asparaginase is an anti-neoplastic drug used in lymphoblastic leukemia chemotherapy. Nowadays, this enzyme derived from bacterial sources, mostly L-asparaginase II from Escherichia coli and in lesser amount L-asparaginase of Erwinia sp. has medical utilization. The long-term usage of these agents leads to allergic reactions; therefore new L- asparaginase with new immunological characteristics is required. Halophilic bacteria might contain L-asparaginase with novel immunological properties that can be used in hypersensitive patients.
    Materials And Methods
    In this study, the production of L-asparaginase by 130 halophilic and halotolerant bacteria isolated from saline environments in Iran was screened. Modified M-9 agar medium was used for qualitative analysis. In the selected strain, growth curve plotting, asparaginase activity assay and analysis for the effect of some factors on the production and enzyme activity were done.
    Results
    40 strains produced L-asparaginase. Most of L-asparaginase producers were member of genus Halomonas and Marinobacter (21.4%). GBP­x3 is potent bacteria in L-asparaginase production which belonged to Vibrio sp. based on 16S rRNA analysis. Optimized factors for L-asparaginase production were 350C (0.65 IU/ml), pH 8 (0.926 IU/ml) and 2.5% NaCl (0.903 IU/ml). The highest activity of L-asparaginase was in 350C (0.781 IU/ml), pH 8 (0.82 IU/ml) and without NaCl (0.806 IU/ml).
    Discussion and
    Conclusion
    The aim of this study was to screen the production of
    L-asparaginase through 130 halophilic and halotolerant bacteria which were isolated from saline environments in Iran. The results of this work indicate that the bacterium, Vibrio sp. GBP­x3 displays to be potent for asparaginase production.
    Keywords: L, asparaginase, Halophilic bacteria, Vibrio sp, screening
  • Arastoo Badoei, Dalfard*, Zahra Karami, Narjes Ramezani€“Pour Pages 55-66
    Introduction
    L-Asparaginase can be effectively used for the treatment of lymphoblastic leukemia. The rapid growth of cancer cells are needed for L-asparagine abundant storage. L-asparaginase catalyzes the hydrolysis of L-asparagine into L-aspartic acid and ammonia. The purpose of this study was to isolate and identify the L-asparaginase producing Erwinia strains from the potato farms of Jiroft.
    Materials And Methods
    Pectolytic Erwinia species isolated from crumbling potato in M9 medium. The desired L-asparaginase producing bacteria were isolated based on the color changes. Biochemical-microbial and the plant pathogenicity tests of these strains were also investigated with potato and geranium. The L-asparaginase production and molecular detection of these Erwinia strains were also investigated.
    Results
    In this study, L-asparaginase producing Erwinia was isolated on the CVP and M9 mediums. The inoculation of Erwinia strains on the potato and geranium plants showed that Er8 and Er11 species have the ability to cause plant pathogenicity. Results showed that the maximum pathogenicity of Er8 and Er11 was observed after 48 and 15 h of inoculation in potato and geranium plants, respectively. 16S rDNA sequencing and phylogenetic analyses exhibited that Er8 and Er11 strains were similar to Erwinia chrysanthemi with 98% homology.
    Discussion and
    Conclusion
    Because of several applications of the Erwinia L-asparaginase in various fields, isolated Erwinia and their L-asparaginase can be suitable for applied utilization.
    Keywords: L, asparaginase, leukemia, screening, Erwinia, cancer
  • Mahdiye Esmizade, Shahryar Shakeri*, Mahmood Maleki Pages 67-82
    Introduction
    Microorganisms produce carotenoids as a part of their response to environmental stresses. Carotenoids have many applications in human health, such as antioxidant, anti-cancer, light protection activity and as a precursor for hormones.
    Materials And Methods
    In this study, the effect of different carbon and nitrogen sources was evaluated on carotenoids production by native Aurantiochytrium strain. The effects of different carbon and nitrogen sources were studied on biomass and carotenoid production. Then, carotenoids were extracted and analyzed by TLC, spectrophotometry and HPLC methods.
    Results
    Results showed that glycerol is the best carbon source for production of high carotenoids content. Selected medium contained: glycerol (1.5% v/v), peptone (1g/l), yeast extract (1g/l) and 50% of sea water. Total carotenoids content was 134.8 µg/g CDW in this medium. TLC analysis showed that the extracted carotenoid is included: beta-carotene, astaxanthin monoester, astaxanthin diester and free astaxanthin. The results of HPLC analysis showed presence of astaxanthin, canthaxanthin, echinenone and β-carotene in the carotenoid extract.
    Discussion and
    Conclusion
    In this research, production of carotenoids was investigated in native strain of Aurantiochytrium and carotenoids profile was included astaxanthin, canthaxanthin, β-carotene and echinenone.
    Keywords: Carotenoids, Aurantiochytrium, Carbon sources, Nitrogen sources
  • Narges Zamanian, Zahra Etemadifar* Pages 83-94
    Introduction
    The ability of radioresistant bacteria to survive high levels of UV radiation has been linked to their strong DNA repair systems and ability to produce primary and secondary metabolic products. The biosynthesis of pigments provides an opportunity for bacteria to live in radiation-rich environment. Recent radiation-responsive pigments are used commercially as food colorants, anticancer drugs, as well as antibiotics and for cosmetic purposes.
    Materials And Methods
    Soil sample of Omidiyeh city was collected during the spring of 2014 and UV-resistant strain was isolated after primary and secondary screening. Then it was identified by molecular methods (16S rRNA gene sequencing). Antioxidant activity of pigment was evaluated by 2,2 -diphenyl-1-picryl hydrazyl (DPPH) and the reducing power of pigments were analyzed by ferric chloride.
    Results
    In this present study, new UV-resistant strain NM2 was isolated and by comparison of these 16S rRNA gene sequences to public database using the BLAST, the genus and species of the isolate was identified as Dietzia maris with 99% similarity. Extraction of pigment from isolated strain was carried out by methanol and acetone as solvents. The spectrum is characterized by maximum peak at 473 nm for pigment of NM2 strain. Antioxidant activity and the reducing ability of pigments increased by increasing their concentrations. NM2 strain pigment showed EC50 concentration of 3.30 mg/ml for DPPH free radical scavenging activity, and EC50 concentration of 28.46 µg/ml for reducing power.
    Discussion and
    Conclusion
    Isolation of natural resources of pigment is very important with high anti-oxidant activity. In the current study, pigment of UV-resistant bacteria demonstrated a strong antioxidant activity in vitro and pigment of these bacteria could play an important role in UV tolerance. Pigment of UV-resistant bacteria may be an appropriate source for antioxidative-related functional foods and the pharmaceutical industry.
    Keywords: Ultraviolet radiation, UV, resistant bacteria, Dietzia maris, Pigment, Antioxidant, DPPH, Reducing power
  • Zeynab Ebrahimi, Abolghasem Esmaeili*, Tooba Sadat Ahmadi, Hamid Emami, Mohammad Rabbani Pages 95-106
    Introduction
    Vinegar is a popular condiment in the world that different materials and methods have been used to produce it. In Iran natural vinegar is also prepared mostly in a traditional way by using different fruits such as grapes and apples. Natural vinegar has beneficent properties and because of this, it is recommended to be used by traditional and Islamic medicine. Vinegar contains acetic acid bacteria, lactic acid bacteria and yeast. Acetic acid bacteria and yeasts are involved in the production of vinegar and lactic acid bacteria improve the flavor of vinegar. The aim of this study was isolation and identification of lactic acid bacteria especially Lactobacillus brevis from traditional vinegar.
    Materials And Methods
    After collecting a few traditional vinegars, the vinegar samples cultured for isolation of lactic acid bacteria on MRS broth and agar media contained nystatin as an anti-yeast antibiotic. Then some microbiological tests including catalase, gram staining and fermentation of carbohydrates were performed. Then, they were cultured at different temperatures, pH and different concentrations of salts. Finally, three isolates bacteria with biochemical properties of Lactobacillus brevis were evaluated by16 srDNA gene amplification.
    Results
    Twelve lactobacilli were isolated from three vinegar samples. All isolated bacteria were catalase-negative and gram-positive. They could be able to grow at pH around 4.5 and 5.6, and at 2, 4 and 5.6% of salt concentrations. Most of the bacteria grew at 15oC, whereas one isolated grew at 45oC. Sequencing and Blast results showed that the three strains are Lactobacillus brevis.
    Discussion and
    Conclusion
    Lactobacillus brevis and Lactobacillus plantrum were found in traditional vinegars. Although isolation of Lactobacillus plantrum from vinegar was reported previously, as far as we could determine, it is for the first time that we could isolate Lactobacillus brevis from vinegar.
    Keywords: Vinegar, Lactic acid bacteria, Lactobacillus brevis
  • Fateh Rahimi *, Mohammad Reza Arabestani Pages 107-116
    Introduction
    Staphylococcus epidermidis is well documented as a nosocomial pathogen causing biofilm in patients and healthy people. The aim of this study was to analyze the biofilm formation of S. epidermidis strains isolated from healthy people during 2013-2014.
    Materials And Methods
    Totally 200 healthy people were selected and the sampling was carried out from arm, armpit and axillary area using sterile swaps. Swaps were transferred to thiogylcollate broth and then cultured on mannitol salt agar plates. Isolates were identified at the species level using biochemical tests. Potential of biofilm formation of strains was measured using congo red agar plate and microtiter plate tests. Genes involved in biofilm formation, icaA and icaD, were detected using PCR.
    Results
    Totally 104 S. epidermidis strains were isolated from healthy people. Amongst these, 66 (63%) and 38 (37%) strains were positive and negative for biofilm formation, respectively. icaA and icaD genes were detected in 100% of strains.
    Discussion and
    Conclusion
    Prevalence of biofilm producing S. epidermidis isolates among healthy people indicating their colonization with hospital strains. Prevalence of such strains is urgent for public health.
    Keywords: S. epidermidis, Biofilm, healthy people
  • Mojtaba Khani, Ali Bahrami *, Mohammad Davod Ghafari Pages 129-140
    Introduction
    Various methods have been proposed to deal with corrosion. One of these methods is using of paints and coatings. In formulation of paints and coatings several anti-corrosion compounds are applied that slow down the corrosion process. In this respect, using microbial biopolymers can improve this problem in the industry with lower costs because of biopolymer production not required to factory and advanced industry. in this study, the effects of temperature, pH and agitation on the biopolymer production using response surface methodology (RSM) were evaluated.
    Materials And Methods
    To produce biopolymer, the culture medium (300 ml) were added in the 500 ml erlenmeyer flasks. Then, the bacterial preculture medium (6% V/V) were inoculated in the flasks and incubated for 96hr in different conditions (agitation speed, tempreture and pH). Afterwards, the medium was centrifuged at 9000 rpm for 10 min and the supernatant was mixed with triple volume of chilled absolute ethanol and stored at 4°C for 24hr to precipitate.
    Results
    Analysis of the results of design experiments indicate that the biopolymer production­ was strongly governed by the temperature, pH and agitation. The biopolymer production increased steadily up to pH 8 and decreased in the higher pH values. Also, for cell growth suitable temperature was 33°C and maximum concentration of the biopolymer production was agitation of 210 rpm. Finally, maximum concentration of the biopolymer production (14.3g/l) was determined to be in pH of 8, temperature of 33°C and agitation of 210­rpm.
    Discussion and
    Conclusion
    Anti-corrosive biopolymer production by Flavobacterium sp. affected significantly by physical parameters. The results of the biopolymer production by investigating the conditions of temperature, pH and agitation after optimization, indicates the importance of this parameter for economic production of biopolymer.
    Keywords: Anti, corrosive biopolymer, Temperature, pH, Agitation
  • Fatemeh Sedaghat, Morteza Yousefzadi *, Hojjat Toiserkani, Sohrab Najafipour Pages 141-152
    Introduction
    After cellulose, Chitin is the most abundant biopolymer in nature. The most important derivative of chitin is chitosan, obtained by deacetylation of chitin. Major sources of chitin are the exoskeleton of marine crustaceans such as crab, shrimp, and krill. Chitin extraction from shrimp shells can be carried out chemically or using biological methods. Microbial fermentation as an eco-friendly procedure is a suitable alternative for the chemical and enzymatic processes. In this study, the effect of three protease-producing bacteria species (Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, and Bacillus pumilus) on the efficiency of microbial demineralization (DM) and deproteinization (DP) of the shrimp shell penaeus merguiensis, was investigated. Furthermore, the antioxidant activity of hydrolysate obtained during the fermentation process was measured.
    Materials And Methods
    Demineralization and deproteinization was carried out by incubating shrimp waste inoculated with bacteria at 30°C and 100 rpm for 6 days.
    Results
    Statistical analysis of data showed a significant difference between the percentage of demineralization and deproteinization in different bacteria species (pDiscussion and
    Conclusion
    The results indicated that P. aeruginosa in comparison with other bacterial strains, had a higher ability to remove proteins and minerals from shrimp shell waste. Therefore, the use of this bacterium is suitable for protein and minerals removal from marine crustaceans.
    Keywords: Chitin, Shrimp shell, Microbial fermentation, Deproteinization, Demineralization, Pseudomonas aeruginosa
  • Omid Zahed, Gholamreza Salehi Jouzani *, Faramarz Khodayian Pages 153-168
    Introduction
    Xylitol is known as one of the most commonly used dietary sugars in food and pharmaceutical industries. The common methodology for production of xylitol is a chemical process which requires high energy and is costly. Biotechnological production of xylitol using microorganisms is an alternative process that is environmentally friendly and cost effective. So, the objective of the present study was to optimize biotechnological production of xylitol from xylose using Candida tropicalis NCIM 3119 strain in the framework of Central Composite Design (CCD) and Response Surface Methodology (RSM).
    Materials And Methods
    Four independent factors including temperature (27, 32 and 37°C), pH (3, 5 and 7), xylose concentration (30, 50 and 70 g/l) and yeast extract concentration (3, 7.5 and 12 g/l) were selected, and the xylitol yield (Yp/s= gram xylitol per gram xylose utilized) and biomass production were calculated.
    Results
    Based on the constructed model, maximum expected xylitol yield (Yp/s= 0.73) was achieved when temperature, pH, and xylose and yeast extract concentrations were 32.7°C, 4.7, 54.2 g/l and 12 g/l, respectively. To confirm the calculated model, an experiment for xylitol production by the strain in the optimum condition was designed at Erlenmeyer level. The results showed that observed xylitol yield and concentration and also biomass of the strain were 0.69, 36.7 g/l and 11.1 g/l, respectively, which were in accordance with the model.
    Discussion and
    Conclusion
    Based on the results, it could be concluded that the environmental parameters, including nitrogen source, temperature, pH and xylose and nitrogen source concentrations were optimized to enhance biotechnological production of xylitol, and the final concentration of 36.7 g/l xylitol with 0.69 yield efficiency was achieved.
    Keywords: Candida tropicalis, Optimization, Response Surface Methodology (RSM), Xylitol, Xylose
  • Mehrnoosh Safarzadeh, Mohammad Pazhang*, Framarz Mehrnejad, Farahnoosh Dustdar, Nader Chaparzadeh, Davoud Rabiei Faradonbeh Pages 169-182
    Introduction
    Pyrazinamidase is a metalloenzyme with hydrolyzing activity which is responsible for conversion of pyrazinamide (anti tuberculosis drug) to active molecule, pyrazinoic acid. The metal-binding site in the enzyme is composed of Asp49, His51, His56 and His71. Mutations in the pyrazinamidase gene are responsible for resistance to pyrazinamide in Mycobacterium tuberculosis and can alter the binding of metal ions to the metal binding site in the enzyme. Therefore, it is important to study the effect of metal ions on the enzymatic activity and stability of the wild type and mutant pyrazinamidases.
    Materials And Methods
    In this study, E. coli BL21 was transformed by expression vectors carrying wild type and mutant pyrazinamidase genes. The recombinant proteins were expressed and then purified by Ni- agarose column. The purity of the purified proteins was analyzed by SDS-PAGE electrophoresis. Finally, the activity and stability of the purified enzymes were studied in the presence of 1mM of Ni2, Fe2 and Mn2.
    Results
    SDS-PAGE analysis showed that the expressed enzymes were purified. The activity and stability results depicted that Ni2 increases the activity and stability of the wild type and mutant (mutant1: L151S, and mutant2 (triple): A143T/T168A/E173K) enzymes. Fe2 decreased the activity and stability of mutant1, but has no significant effect on other enzymes. The activity and stability of the enzymes decreased in the presence of Mn2.
    Discussion and
    Conclusion
    Ni2 interact favorably with metal binding site of the wild type enzyme and mutants compared with Fe2 and Mn2 and then increases the activity and stability of the enzymes.
    Keywords: Activity, stability, Metal binding site, Mycobacterium Tuberculosis, Pyrazinamidase, Resistance to pyrazinamide
  • Leila Khoshnevis, Ahmad Rouhibakhsh*, Sedigheh Mousanejad Pages 183-202
    Introduction
    Dry rot is one of the most important diseases of potato in storages. The aim of this study was to determine dry rot severity in potato storages of Ardabil, identify the disease causal agents and evaluate some potato cultivars resistance to the disease.
    Materials And Methods
    Totally 150 infected samples were collected from thirty nine studied storages in Ardabil. Dry rot severity and the prevalence of infected tubers were determined by surveying three 50 kg bags of potato in the storages. Fungi isolated and purified from the tubers with dry rot symptoms. A factorial design with four replications was applied in order to evaluate the reaction of five potato cultivars to four Fusarium species and determining the resistant one to dry rot. Potato tuber slices were inoculated by conidial suspension of Fusarium species. Four days after inoculation and maintaining in darkness and 25oC, the cultivars susceptibility was identified.
    Results
    Four species of Fusarium were identified as dry rot causal agents in Ardabil as follows: F. oxysporum, F. poae, F. solani and F. sporotrichioides. There was no significant difference between Fusarium species in pathogenicity. The reaction of cultivars to various Fusarium species was different. Boren had the lowest infection (12.5%) and Sabalan showed the highest (98.87 %). Sabalan ،Khavaran ،Agria and hybrid line 3970093 displayed the highest susceptibility to various studied Fusarium species.
    Discussion and
    Conclusion
    Based on the results, Boren is introduced as the most resistant cultivar to Fusarium dry rot and Sabalan, Agria and hybrid line 3970093 as the susceptible ones.
    Keywords: Potato, Dry rot, Fusarium, resistance