فهرست مطالب

زیست شناسی میکروارگانیسم ها - پیاپی 21 (بهار 1396)
  • پیاپی 21 (بهار 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/02/13
  • تعداد عناوین: 10
|
  • آفاق محمدی، عباس اخوان سپهی، رضا حسینی دوست صفحات 1-14
    مقدمه
    سویه های باسیلوس سوبتیلیس به جهت داشتن قابلیت کنترل بیماری های گیاهی ازطریق تولید متابولیت های ثانویه به ویژه لیپوپپتیدهای گروه ایتورین، مهم اند. هدف از این پژوهش، بررسی فعالیت ضدقارچی سویه های بومی باسیلوس سوبتیلیس علیه قارچ های بیماری زای گیاهی پیتیوم اولتیموم و فوزاریوم سولانی است.‏‏
    مواد و روش‏‏ها: سویه های باسیلوس سوبتیلیس از 7 نمونه خاک پارک های جنگلی تهران جداسازی و فعالیت ضدقارچی این سویه ها طی روش چاهک گذاری بررسی شد. بهترین سویه های باکتریایی با روش 16SrDNA شناسایی شدند. محیط نوترینت براث ازنظر منابع کربن و نیتروژن، pH و دمای مناسب رشد جهت تولید بیشترین متابولیت ضدقارچی توسط سویه های بومی منتخب بهینه شد. سپس این متابولیت ها از کشت 4روزه سویه های ذکرشده، تخلیص و وجود آنتی بیوتیک ایتورین A با استفاده از روش کروماتوگرافی تایید شد.
    نتایج
    از مجموع 91 سویه باکتریایی جداشده از نمونه های خاک، 23 سویه مطابق خصوصیات مرفولوژیک و بیوشیمیایی به عنوان باسیلوس سوبتیلیس تعیین هویت شدند. در آزمایش های بعدی، 2 سویه 48 و 83 به ترتیب علیه قارچ های پیتیوم اولتیموم و فوزاریوم سولانی بیشترین فعالیت را نشان دادندکه نتایج حاصل از تطبیق توالی سویه های منتخب، 100درصد شباهت را به گونه باسیلوس سوبتیلیس تایید کرد. سپس سویه های منتخب در محیط نوترینت براث با منبع کربن گلوکز، منبع نیتروژن عصاره مخمر، pH خنثی و دمای گرماگذاری 30 درجه سانتیگراد، بیشترین فعالیت ضدقارچی را از خود بروز دادند. نتایج HPLC نیز ازطریق مطابقت زمان ظهور پیک ایتورین A استاندارد در سویه های بومی نشان داد که هر 2 سویه توانستند در محدوده زمانی مشابه با سویه استاندارد، ایتورین A را تولید کنند.‏
    بحث و نتیجه گیری: سویه های بومی ایران نیز توانایی تولید متابولیت های ضدقارچی را دارند. از این جهت این سویه ها می توانند کاندیدای مناسبی جهت کنترل زیستی قارچ های بیماری زای گیاهی و جایگزینی برای قارچ کش های شیمیایی باشند.
    کلیدواژگان: کنترل زیستی، باسیلوس سوبتیلیس، ایتورین، پیتیوماولتیموم، فوزاریومسولانی
  • سمیه مکظوم، محمد علی آموزگار، سید محمدمهدی دستغیب صفحات 15-29
    مقدمه
    ورود آلاینده های خطرناک صنایع نفت و گاز مانند سود مصرف شده به خاک و آب یک معضل زیست محیطی است و تصفیه زیستی می تواند در این زمینه راهکار مناسبی باشد. با توجه به میزان بالای ترکیبات گوگردی در پساب سود مصرف شده، در این پژوهش جداسازی باکتری های شیمیولیتوتروف نمک قلیادوست اکسیدکننده ترکیبات گوگردی از خاک تالاب میقان مورد توجه قرار گرفت. ‏‏
    مواد و روش‏‏ها: برای جداسازی باکتری های نمک قلیادوست گوگردی از خاک تالاب میقان، از محیط کشت مخصوص شیمیولیتوتروفی استفاده شد که در آن تیوسولفات به عنوان منبع انرژی و الکترون و سدیم کربنات/بیکربنات به عنوان منبع کربن در نظر گرفته شد. برای تعیین اجباری یا اختیاری بودن رشد اتوتروفی جدایه ها، از کشت روی محیط نوترینت آگار استفاده شد و سویه های منتخب با تعیین توالی ژن 16S rRNA شناسایی شدند. بهینه سازی رشد و فعالیت سویه منتخب با نام EMA، در pHها و غلظت های مختلف نمک با کمک روش پروتئین سنجی و تیتراسیون تیوسولفات انجام شد. ‏‏
    نتایج
    براساس آنالیز مولکولی، جدایه ها نزدیک ترین شباهت را به گونه های جنس Thioalkalivibrio نشان دادند. با توجه به نتایج به دست آمده، بهینه رشد باکتری و حذف تیوسولفات در pH 10 و غلظت 5درصد نمک (سدیم کلرید یا سدیم سولفات) حاصل شد. در غلظت های بالاتر نمک، در حضور سدیم سولفات در مقایسه با سدیم کلرید، باکتری با سرعت بیشتری تیوسولفات را حذف کرد. ‏
    بحث و نتیجه گیری: پتانسیل بالای حذف ترکیبات گوگردی از محیط توسط جدایه های شیمیولیتوتروف نمک قلیادوست در شرایط حاد، نشان دهنده قابلیت کاربرد این باکتری ها برای تصفیه پساب سود مصرف شده است. ‏‏
    کلیدواژگان: سود مصرف شده، بهینه سازی، تیمار زیستی، شیمیولیتوتروف، نمک قلیادوست گوگردی
  • رضوان حیدری تبار، احسان آذین، حمید مقیمی صفحات 31-45
    مقدمه
    کاهش حلالیت هیدروکربن ها و اکسیژن در آب شور و همچنین کاهش تنوع میکروبی به سبب آثار بازدارنده نمک، باعث ماندگاری ترکیبات هیدروکربنی در محیط های شور می شود و پاکسازی زیستی این محیط ها با چالش زیادی همراه است‏. ‏‏
    مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش جداسازی قارچ های تجزیه کننده نفت خام از خاک های مناطق شور آلوده به نفت ایران، انجام شد. در ادامه توانمندی هریک از جدایه ها ازنظر میزان حذف نفت خام در حضور50 گرم بر لیتر نمک طعام با روش سنجش کل محتوای هیدروکربنی(TPH) اندازه گیری شد. همچنین میزان تحمل پذیری به نمک و میزان حذف نفت در حضور غلظت های مختلف نمکی با استفاده از سنجش های TPH، FTIR و اندازه گیری وزن خشک و نیز توانایی تولید بیوسورفاکتانت جدایه منتخب ارزیابی شد. درنهایت برترین جدایه با استفاده از روش های ریخت شناسی و مولکولی شناسایی گردید. ‏‏
    نتایج
    در مرحله جداسازی، 15گونه قارچی به دست آمد. آزمون TPH در حضور نفت و نمک در این جدایه ها نشان داد که جدایه S-05 با حدود 60درصد حذف، بیشترین میزان حذف نفت در حضور50 گرم بر لیتر نمک، توانمندترین جدایه در حذف هیدروکربن های نفتی است. آنالیز FTIR حذف 90درصد ترکیبات آلیفاتیک را نشان داد. سنجش تولید بیوسورفاکتانت نیز نشان داد که این جدایه به طور کارآمدی در محیط نمکی و بدون نمک مولد ترکیبات فعال سطحی است. نتایج حاصل از شناسایی نشان داد که S-05 متعلق به گونه Mucor circinelloides است. ‏
    بحث و نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان داد که جدایه تحمل کننده نمک M. circinelloides UTMC5032 برای اولین بار به عنوان قارچی توانمند در جهت حذف زیستی خاک های شور آلوده به نفت گزارش شده است. ‏‏
    کلیدواژگان: پاک سازی زیستی، خاک های شور، قارچ تحمل کننده نمک، Mucor circinelloides UTMC 5032
  • سینا نیمروز، نادر مصوری، تقی زهرایی صالحی صفحات 47-52
    مقدمه
    مایکوباکتریوم بویس عامل اصلی ایجاد سل در گاوها است. در مطالعه حاضر یافته های مربوط به جداسازی، تعیین هویت وتهیه الگوی ژنومی باکتری های عضوکمپلکس مایکوباکتریوم توبرکولوزیس (MTbC) از گاوهای توبرکولین مثبت استان قم با روشRFLP با استفاده از پروب PGRS بررسی شده است. ‏‏
    مواد و روش‏‏ها: از دی 1391 تا بهمن 1392 غدد لنفاوی اصلی سر و تنه لاشه 30 راس گاو توبرکولین مثبت استان قم بر روی محیط لونشتاین جانسون گلیسرینه و پیروات دار کشت و 8 تا 12 هفته در C° 37 نگهداری شدند. بر تمام لوله های کشت دارای رشد باکتریایی اسید فست، PCR-IS6110اجرا شد و جدایه های عضو MTbC به روشRFLP-PGRSژنوتایپ شدند.
    نتایج
    در 21 نمونه در آزمایش PCR-IS6110 وجود MTbC تایید شد و در RFLP-PGRS در مجموع سه تیپ ژنتیکی شناسایی شد.
    بحث و نتیجه گیری: آلودگی گله های گاو در استان قم به MTbC اهمیت خطر احتمالی انتقال بیماری به میزبان های انسانی را نشان می دهد. شناسایی سه تیپ ژنتیکی در میان 21 جدایه استان قم ضمن نشان دادن فعالیت سویه های مختلف MTbC در منطقه، وجود تنوع ژنتیکی این باکتری ها را در استان قم نشان می دهد که تعیین میزان گستردگی آن نیازمند به انجام پژوهش های تکمیلی خواهد بود. با درنظرگرفتن تنوع ژنتیکی حاضر در جمعیت MTbC در استان قم، به نظر می رسد برنامه در حال اجرای تست و کشتار در این استان نیازمند بازنگری و تقویت مبانی راهبردی در اجرا باشد.‏‏
    کلیدواژگان: مایکوباکتریوم توبرکلوزیس کمپلکس، سل گاوی، برنامه تست و کشتار، انگشت نگاری ژنومی، RFLP، PGRS
  • رضا سلیمانی، حسینعلی علیخانی، حسن توفیقی صفحات 53-66
    مقدمه
    تنش های خشکی، شوری و شور- سدیمی، از راه های گوناگونی مانند ساخت زیستی اتیلن تنشی مایه کاهش رشد گیاهان می شوند. به دلیل توانابودن برخی از باکتری های خاک در کاهش تنش و مصرف پیشنیاز تولید اتیلن (ACC)، این پژوهش برای دستیابی به باکتری برتر سازنده آنزیم ACC-دآمیناز در تنش های خشکی، شوری و شور- سدیمی خاک ها انجام شد.
    مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش، با جداسازی 400 باکتری از خاک های با قابلیت هدایت الکتریکی و نسبت جذب سدیمی گوناگون، توان تجزیه ACC و ساخت آلفاکتوبوتیرات به عنوان معیار ساخت آنزیم ACC- دآمیناز در باکتری های سازنده این آنزیم و اثر تنش های خشکی و شوری بر روند رشد باکتری ها و توان مصرف ACC بررسی شد. ‏‏
    نتایج
    پردازش و آزمون داده ها نشان داد که نه تنها توانایی ساخت آنزیم ACC- دآمیناز در میان جدایه ها با هم ناهمانند بود، بلکه اندازه مصرف ACC در آنها بسیار وابسته به تنش های خشکی و شوری بود. در بیشتر جدایه های باکتری، با افزایش تنش، روند کاهشی معنی داری در مصرف ACC دیده شد؛ اما گونه باکتری باسیلوس سیمپلکس که از خاک های شور- سدیمی جداسازی شد، افزون بر توانایی ساخت 901 نانو مول آلفاکتوبوتیرات بر میلی گرم پروتئین در ساعت در شرایط بدون تنش، دارای بیشترین پایداری مصرف ACC در تنش های خشکی و شوری بود. این باکتری، در برابر دیگر جدایه ها، بردباری نسبی بیشتری به تنش های خشکی و شوری دارد و تا شوری 40 دسی زیمنس بر متر و پتانسیل اسمزی 25- بار، همچنان ACC را مصرف کرد.
    بحث و نتیجه گیری: بابررسی باکتری های جداسازی شده آشکار شد که باکتری باسیلوس سیمپلکس، کارایی بیشتری در ساخت آنزیم ACC-دآمیناز در تنش های خشکی و شوری داشت و بردبار به تنش های یادشده بود؛ بنابراین، کاربرد این باکتری برای کاهش تنش ها در خاک های شور و شور-سدیمی و مناطق خشک و نیمه خشک در شرایط مزرعه پیشنهاد شد.‏‏
    کلیدواژگان: باکتری باسیلوس سیمپلکس، آنزیم ACC، دآمیناز، خشکی، شوری، شور، سدیمی
  • محسن مبینی دهکردی، سحر جعفری دهکردی، بهناز صفار صفحات 67-81
    مقدمه
    آمیلاز آنزیم هیدرولیزکننده نشاسته است که پیوندهای داخلی گلیکوزیدی در پلی ساکاریدها را هیدرولیز می کند. آمیلازها یکی از آنزیم های صنعتی مهم هستند که گستره وسیعی از کاربردها را دارا هستند؛ ازجمله تبدیل نشاسته به شربت قند، تولید سیکلودکسترین ها؛ همچنین این آنزیم ها در صنعت داروسازی و پزشکی کاربرد دارند.‏‏
    مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش، سویه باسیلوس لیکنیفورمیسگرمادوست و بومی که از چشمه آب گرم روستای قینرچه از توابع استان اردبیل جداسازی و خالص سازی شده بود در محیط نوترینت براث، در معرض پرتو ماوراءبنفش با طول موج 254 نانومتر و از فاصله 1متری به مدت 45 ثانیه در دستگاه هودلامینار قرار داده شد. کلیه سویه های جهش یافته جداسازی شده ازنظر تحمل دمایی و شوری، میزان تولید آمیلازو همچنین ازنظر مقاومت آنتی بیوتیکی با سویه والد مقایسه شدند.
    نتایج
    از بین 70 نمونه جهش یافته جداسازی شده تنها دو سویه به نام هایB.L.2.M.1 و B.L.2.M.2توانستند میزان بیشتری آمیلاز نسبت به سویه والد تولید کنند. تفاوت در تولید آنزیم با تغییر در میزان رشد باکتری های جهش یافته همراه شد؛ به طوری که تمامی اختلاف های مشاهده شده ازنظر آماری در سطح 5درصد معنادار بودند. میزان تولید آنزیم در سویه B.L.2.M.1 در دمای 40 درجه سانتیگراد بعد از 72 ساعت 7/41درصد نسبت به سویه والد افزایش نشان داد. از طرف دیگر میزان تحمل دمایی و شوری در باکتری جهش یافته B.L.2.M.1 از سایر باکتری های مطالعه شده بیشتر ارزیابی شد.‏
    بحث و نتیجه گیری: برآیند جهش های تصادفی ایجادشده در باکتری جهش یافته B.L.2.M.1سبب بروز فنوتیپ جدیدی شده است که افزایش میزان تولید آنزیم، افزایش سرعت رشد سلولی، افزایش مقاومت به دماهای بالاتر و افزایش تحمل شوری از مهم ترین آنها هستند. با توجه به ویژگی های مثبت و منحصربه فرد ایجادشده در جهش یافته ذکرشده، زمینه برای مطالعات تکمیلی به منظورتولید و بهینه سازی آنزیم آمیلاز مقاوم به حرارت فراهم شده است.
    کلیدواژگان: باسیلوس لیکنیفورمیس، گرمادوست، جهش زایی، آمیلاز، پرتو ماوراءبنفش
  • احمدرضا پیرعلی زفره ئی، امیدوار فرهادیان صفحات 83-95
    مقدمه
    ورود سموم کشاورزی به اکوسیستم های آبی که ممکن است به دلیل مصرف بی رویه آنها باشد، می تواند باعث آثار مخربی بر جمعیت گونه های آبزی شود. جلبک ها به طیف وسیعی از آلودگی از قبیل علف کش ها، فلزات وآفت کش های ارگانوکلر و مواد آلی صنعتی حساسیت نشان می دهند؛ بنابراین استفاده از آنها برای بررسی این آلودگی ها مرسوم است. این پژوهش با هدف بررسی آثار سموم کشاورزی در دو گروه حشره کش (مالاتیون و دیازینون) وعلف کش (ماچتی و ساترن) در غلظت های مختلف بر جمعیت جلبک سبز سندسموس کواردیکودا (Scenedesmus quadricauda) به همراه تعیین غلظت موثر (EC5096 ساعته) برای هرکدام است.
    مواد و روش‏‏ها: آزمایش در مدت 96 ساعت با 4 غلظت و 3 تکرار برای هر سم به همراه شاهد براساس روش استاندارد (O.E.C.D) ،در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. تیمارها با محیط کشت BBMدر شرایط نوری 12 ساعت تاریکی و12 ساعت روشنایی و شدت نور 60 میکرومول فوتون بر مترمربع بر ثانیه در دمای 2±21 درجه سانتیگراد قرار داده شد.
    نتایج
    اختلاف معنی دار در رشد روزانه (05/0>p) بین برخی از غلظت های مختلف در هریک از سموم موردمطالعه مشاهده شد. به طوری که افزایش غلظت سموم باعث کاهش معنی داری در تراکم سلولی شد. بیشترین درصد تلفات در علف کش ها مربوط به ساترن در غلظت 81/52 میکروگرم بر لیتر و ماچتی در غلظت 36/58 میکروگرم بر لیتر، در حشره کش ها مربوط به مالاتیون در غلظت 73/63 میکروگرم بر لیتر و دیازینون در غلظت 087/6 میکروگرم بر لیتر است. همچنین میزان EC50 96ساعته به ترتیب برای دیازینون 234/174 میکروگرم بر لیتر، مالاتیون 858/9 میکروگرم بر لیتر، ماچتی 9/1 میکروگرم بر لیتر، ساترن 029/1 میکروگرم بر لیتر تعیین شد.
    بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج این مطالعه از (Scenedesmus quadricauda)می توانبه عنوان یک شاخص بیولوژیکی در منابع آبی استفاده کرد؛ درنتیجه نیاز به مطالعات دقیق وگسترده تری دارد.‏‏
    کلیدواژگان: حشره کش، علف کش، EC50، جلبک سبز، (Scenedesmus quadricauda)
  • روح الله شریفی، حمیدرضا علیزاده، مسعود احمدزاده، میرحسن رسولی صدقیانی صفحات 97-106
    مقدمه
    سودوموناس های فلورسنت سیدروفورهای متعددی را تولید می کنند که مهم ترین آنها سیدروفور نوع پایووردین است. تولید سیدروفور در این باکتری ها باعث افزایش فراهمی آهن موردنیاز باکتری و گیاهان می شود و همچنین اهمیت ویژه ای در کنترل بیماری های گیاهی دارد.
    مواد و روش‏‏ها: به منظور مقایسه روش های اندازه گیری تولید سیدروفور، میزان تولید سیدروفور 21 سویه سودوموناس بومی ایران به همراه دو سویه مرجع خارجی و یک سویه باسیلوس با روش کیفی CAS-Agar، روش نیمه کمی CAS-AD و روش کمی اسپکتروفتومتری با استفاده از سیدروفور خالص اندازه گیری شد.
    نتایج
    در روش CAS-Agar به علت وجود ماده شوینده HDTMA رشد سلولی تعدادی از سویه ها محدود و درنتیجه تولید سیدروفور آنها پایین بود. در روش CAS-AD همه باکتری ها قادر به تولید سیدروفور بودند که بیشترین و کمترین مقدار تولید مربوط به P. fluorescens UTPF76 و P. fluorescens UTPF45 با تولید معادل 005/1 و 0026/0 میلی گرم در لیتر دفروکسامین بود. در دو روش اخیر سویه باسیلوس و موتانت پایووردین P. aeruginosa MPFM1 به میزان کمی تولید سیدروفور کردند که نشان دهنده غیرانتخابی بودن این روش ها به نوع سیدروفور بود. در روش کمی فقط سیدروفور نوع پایووردین قابل اندازه گیری بود که سویه های P. aeruginosa MPFM1 وBacillus sp. قادر به تولید آن نبودند. بیشترین میزان تولید پایووردین مربوط به سویه خارجی 7NSK2 با 29/625 میکرومول بر لیتر بود و در پی آن سویه های P. fluorescens UTPF65، P. fluorescens UTPF81 و P. fluorescens UTPF87 در رتبه بعدی قرار گرفتند.
    بحث و نتیجه گیری: در مجموع روش CAS-AD بهترین روش برای بررسی میزان تولید سیدرفور کل و روش اسپکتروفتومتری نیز روشی دقیق و کارا برای تشخیص سیدروفور نوع پایووردین است که عمدتا توسط سودوموناس های فلورسنت تولید می شود.‏‏
    کلیدواژگان: سیدروفور، سودوموناس های فلورسنت، CAS، Agar، پایووردین
  • مهرناز حقی، محمد پاژنگ، علیرضا امانی قدیم صفحات 107-122
    مقدمه
    لیزین یکی از آمینواسیدهای ضروری است و در صنایع غذایی و دارویی اهمیت ویژه ای دارد. امروزه از روش های مختلفی برای افزایش تولید لیزین استفاده می شود که از مهم ترین آنها می توان به مهندسی ژنتیک و بهینه سازی محیط کشت اشاره کرد. یکی از روش های پرکاربرد در بهینه سازی محیط کشت، روش رویه پاسخ است. ‏‏
    مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش از باکتری وحشی کورینه باکتریوم گلوتامیکوم سویهATCC15032 جهت تولید لیزین و از روش رویه پاسخ جهت افزایش تولید استفاده شد. پس از انتخاب محیط کشت M9 به عنوان محیط کشت پایه سعی شد تاثیر عامل هایی مانند منابع کربنی (گلوکز)، منابع نیتروژنی (آمونیوم سولفات) و متیونین بر تولید لیزین بررسی شود؛ سپس با استفاده از روش رویه پاسخ، محیط کشت و زمان گرماگذاری جهت تولید لیزین، بهینه شد.‏‏
    نتایج
    بررسی ها نشان داد، مقدار تولید لیزین در محیط کشت M9، 7/0 میلی گرم در لیتر است. نتایج روش رویه پاسخ نشان داد میزان تولید لیزین با محیط کشت پیشنهادی که حاوی گلوکز 14درصد، آمونیوم سولفات 5درصد به همراه متیونین 5 میلی مولار بود در مدت زمان 5/2 روز گرماگذاری به 98/0 گرم در لیتر رسید. تجزیه پارتو نشان داد از بین متغییرهای مورداستفاده، متیونین بیشترین تاثیر را در تولید لیزین داشت. درنهایت نتایج حاصل از گرانوله کردن نشان داد که شرایط بهینه جهت گرانوله کردن محیط کشت حاوی لیزین، با افزودن نشاسته، سولفات آمونیوم و کلرید سدیم در pH پایین و دمای 100 درجه سانتیگراد حاصل می شود.‏
    بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج مشخص شد روش به کاررفته در این پژوهش باعث افزایش 1400برابری در تولید لیزین شد و متیونین احتمالا ازطریق سوق دادن پیش سازهای متابولیسمی به مسیرهای متابولیسمی تولید لیزین، نقش مهمی در تولید لیزین داشت.‏‏
    کلیدواژگان: لیزین، کورینه باکتریوم گلوتامیکوم سویه ATCC15032، محیط کشت M9، روش رویه پاسخ، گرانوله کردن
  • زهرا شعبانزاد، جاوید ایمانپور نمین، زهره رمضانپور صفحات 123-134
    مقدمه
    با توجه به افزایش روزافزون سویه های مقاوم به دارو در میان انواع میکروارگانیسم ها، یافتن ترکیبات ضدمیکروبی از مواد طبیعی که آثار جانبی کمتری داشته باشند، از دیرباز مورد توجه پژوهشگران بوده است. ریزجلبک ها منابع غنی از متابولیت های فعال طبیعی هستند که می توانند در این زمینه در صنعت داروسازی استفاده شوند. ‏‏
    مواد و روش‏‏ها: در این مطالعه تجربیسویه ریزجلبک Chlorella vulgaris از مجموعه ریزجلبک های انسیتو ماهیان خاویاری تهیه شد. فعالیت ضدباکتری عصاره های هگزانی و اتری علیه باکتری گرم مثبت Bacillus subtilis و باکتری گرم منفی Aeromonas hydrophila ارزیابی شد. جلبک موردبررسی به طور خالص کشت داده شد و پس از تامین حجم مناسب جلبک با استفاده از روش کانل و همکاران، عصاره هگزانی و اتری آن استخراج شد. ارزیابی خاصیت آنتی باکتریال با استفاده از روش چاهک انجام شد.
    نتایج
    نتایج نشان داد که عصاره های هگزانی و اتری جلبک C. vulgaris خاصیت مهارکنندگی علیه باکتری B. subtilis و A. hydrophila دارد. هاله عدم رشد مشاهده شده عصاره هگزانی علیه باکتری های B. subtilis و A. hydrophila به ترتیب در دامنه 6/15-11، 11- 6/ 9 میلی متر و هاله عدم رشد مشاهده شده عصاره اتری به ترتیب در دامنه 6/18-12، 16-6/7 میلی متر بود. ترکیبات عصاره های دی اتیل اتر و هگزان توسط کروماتوگرافی جرمی حجمی بررسی شد و مشاهده شدکه بخش اصلی این ترکیبات در عصاره اتری: کتون، استر، هیدروکربن، سیلوکسان، سایلیل، ترپن و هیدروسایلیل استر و در عصاره هگزانی: استر، هیدروکربن، سیلوکسان، سایلیل و هیدروسایلیل استر هستند.‏
    بحث و نتیجه گیری: در این بررسی عصاره اتری اثر مهارکنندگی بیشتری در مقایسه با عصاره هگزانی نشان داد؛ بنابراین می تواند به عنوان حلال مناسب جهت استخراج ترکیبات ضدمیکروبی به شمار آید. ‏‏
    کلیدواژگان: Chlorella vulgaris، خاصیت مهارکنندگی، عصاره، Bacillus subtilis، Aeromonas hydrophila
|
  • Afagh Mohamady, Abbas Akhavan Sepahi, Seyed Reza Hosseini Doust Pages 1-14
    Introduction
    Different Bacillus subtilis products of secondary metabolits include iturin lipopeptids, that may control plant disease effectively. The aim of this study was to investigate the antifungal activity of Indigenous strains Bacillus subtilis against plant pathogenic fungi Pythium ultimum and Fusarium solani.
    Materials And Methods
    Seven soil samples were collected and B. subtilis were isolated from each soil sample. The isolates were screened by antifungal activity. Best strains were identified by 16srDNA sequence. The culture conditions were optimized for the best production of antifungal metabolites. The bacterial metabolites were then obtained from 4 days grown isolates, purified and were confirmed iturin existence by chromatography method. The iturin A (Sigma) was used as standards.
    Results
    Totaly, 91 strains were isolated from soil samples, 23 spp were confirmed as B. subtilis by morphological and biochemical features. In subsequent experiments, two strains 48 and 83 showed the greatest activity against the Pythium ultimum and Fusarium solani respectively. 16srDNA sequence analyses for selected isolates confirmed 100% similarity to B. subtilis. Then nutrient broth with carbon and nitrogen sources glucose, yeast extract, neutral pH and 30⁰c incubation temperature were optimized for best production. The HPLC results showed the best productivity of iturin A for two isolates B. subtilis by comparing peaks and retention times between iturin A (Sigma) and native strains.
    Discussion and
    Conclusion
    Iranian native strains also have the ability to produce antifungal metabolites. Therefore, this strain can be a good candidate for biological control of plant pathogenic fungi and an alternative for chemical fungicides.
    Keywords: Biological control, Bacillus subtilis, Iturin, Pythium ultimum, Fusarium solani
  • Somaye Makzum, Mohammad Ali Amoozegar, Seyed Mohammad Mehdi Dastgheib Pages 15-29
    Introduction
    Dischargeing hazardous pollutants of oil and gas industries such as spent caustic into the soil and water is an environmental concern for which biological treatment could offer a solution. To remove high levels of sulfur compounds in spent caustic waste, isolation of chemolithoautotrophic sulfur-oxidizing bacteria from Meighan wetland was considered in this study.
    Materials And Methods
    For isolation of chemolithoautotroph haloalkaliphile sulfur-oxidizing bacteria, alkaline sulfur-respiring medium with sodium thiosulfate as the sole electron and energy source and sodium carbonate/bicarbonate as carbon source were utilized. To confirm that the purified isolates are obligated autotroph, their growth on nutrient agar medium was surveyed and selected strains were identified based on 16S rRNA sequence analysis. The growth and activity of selected strain named EMA were optimized at various pHs and salt conditions by assessment of protein content and remained thiosulfate in the culture medium.
    Results
    Following enrichment, 10 chemolithoautotrophic, haloalkaliphilic sulfur-oxidizing strains were isolated. 16S rRNA sequence analysis, showed that the strains belonged to the genus Thioalkalivibrio. The optimal growth and thiosulfate removal of the selected strain were obtained at pH 10 and 50 g/l of salt (sodium chloride or sodium sulfate). At higher salt concentrations, thiosulfate removal was higher in the presence of sodium sulfate, rather than sodium chloride.
    Discussion and
    Conclusion
    high sulfur removal activity of the isolated haloalkaliphilic Thioalkalivibrio strains in extreme conditions with these bacteria could be promising for the biotreatment of spent caustic.
    Keywords: Spent caustic, Optimization, Biological treatment, Chemolithoautotrophe, sulfur-oxidizing bacteria
  • Rezvan Heidarytabar, Ehsan Azin, Hamid Moghimi Pages 31-45
    Introduction
    Biodegradation of hydrocarbons in the saline environment is diminished due to the reduced solubility of hydrocarbons and oxygen and lower microbial diversity because of inhibitory effect of salt.
    Materials And Methods
    In this research, fungi isolation was carried out from salty oil contaminated soil from different parts of Iran. Then, the ability of crude oil degradation was measured for each isolate in the presence of 50 g/l NaCl by total petroleum hydrocarbon (TPH) assay. The salt tolerance and crude oil degradation capacity of the selected isolate was evaluated in medium containing different salt concentration by analysis of TPH, FTIR and dried cell weight assay. Finally, the selected isolate was studied for biosurfactant production and identified using morphological and molecular approach.
    Results
    In this study, 15 different halotolerant fungal species were isolated. TPH assay in medium containing crude oil (1%) and salt (50 g/l) showed that the isolate S-05 with 60 % oil removal was the best strain. FTIR analysis revealed that 90% of aliphatic compounds were removed when treated with S-05. Biosurfactant production assay indicated that this strain can produce surface active compounds in presence and absence of salt. Molecular identification confirmed that the S-05 belongs to Mucor circinelloides with 100% similarity.
    Discussion and
    Conclusion
    Our results indicate that M. circinelloides UTMC 5032 is potent fungus for bioremediation in saline oil contaminated soils.
    Keywords: Bioremediation, Saline soils, Halotolerant fungi, Mucor circinelloides UTMC 5032
  • Sina Nimrooz, Nader Mosavari, Taghi Zahraei Salehi Pages 47-52
    Introduction
    Mycobacterium bovis is the principal cause of bovine tuberculosis in bovids. In the present work, isolation, identification and genotyping of Mycobacterium tuberculosis complex (MTbC) isolates collected from slaughtered reactor (tuberculine-positive) cattle in Qum province using RFLP-PGRS are addressed.
    Materials And Methods
    From January 2012 to February 2013, major head and trunk lymph nodes from a total of 30 carcasses originating from reactor cattle were collected at Qum abbatoir. These were all cultured on gycerinated and pyruvated Lowenstein-Jensen slopes and incubation at 37°C 8-12 weeks. Slopes bearing acid-fast bacterial growth were subjected PCR-IS6110 in searching for MTbC isolates. The identified MTbC complex isoltes were strain typed by RFLP-PGRS.
    Results
    Totally, PCR-IS6110 experiment detected MTbC in 21 specimens. Genotyping these by RFLP-PGRS resulted characterization of 3 different genotypes.
    Discussion and
    Conclusion
    Isolation of MTbC bacteria from tuberculinated cattle of Qum province raises public health concern due to the likely transmission of infection to human subjects. Identification of three RFLP-PGRS types between the 21 collected isolates from Qum is a reflection of co-existence of different MTbC strains and genetic diversity in the region, the extent of this diversity however, remains to be assessed by further epidemiological works. Taking the current level of genetic diversity between MTbC bacteria in Qum into account, re-consideration of the existing test-and-slaughter scheme seems necessary.
    Keywords: Mycobacterium tuberculosis complex, Genomicfingerprinting, RFLP-PGRS, Bovine tuberculosis
  • Reza Soleimani, Hossein Ali Alikhani, Hasan Towfighi Pages 53-66
    Introduction
    Drought, salinity and salinity-sodicity conditions reduce plant growth, due to stress ethylene biosynthesis. Because of capability of some soil bacteria for stress alleviation, and ACC consumption, this investigation was carried out to select the best ACC deaminase producer bacteria in conditions of drought, salinity and salinity-sodicity affected soils.
    Materials And Methods
    In this investigation, 400 bacteria were isolated from soils with different levels of electrical conductivity (EC) and sodium adsorption ratio (SAR) and analyzed the variability of their ability in ACC consumption and α- ketobutyrate as indices of ACC deaminase production. Also, the effects of different drought and salinity stress on bacteria growth trend and ACC consumption ability were analyzed.
    Results
    Data analysis indicated that, not only the ability of ACC production was different among isolates, but also amounts of ACC consumption were affected by drought and salinity tensions. In the most isolates, there was a significant decrease in trend of ACC deaminase production as affected by tensions. But, one of bacterial species as Bacillus simplex that was isolated from saline-sodic soils, in addition to ability of production of 901 nmole α- ketobutyrate per milligram protein per hours in normal conditions, has the highest production stability in drought and salinity tensions. Also, this bacterium was continued to ACC deaminase production up to EC of 40 dS.m-1 and OP (Osmosis pressure) of -25 bar.
    Discussion and
    Conclusion
    According to comparison among isolates, B. simplex has the highest efficiency of ACC deaminase production, in drought and salinity conditions, and was tolerant to these tensions. Therefore, B. simplex was proposed for field experiments in drought, salinity and salinity-sodicity affected soils.
    Keywords: Bacillus simplex, ACC deaminase, drought, Salinity, Salinity-sodicity
  • Mohsen Mobini-Dehkordi, Sahar Jafari-Dehkordi, Behnaz Saffar Pages 67-81
    Introduction
    The amylase enzyme hydrolyze starch and break glycosidic internal bonds of this polysaccharides. Amylases are important industrial enzymes for a wide range of applications including starch conversion to sugar syrup, dextrin production, and use in the pharmaceutical and medical industries.
    Materials And Methods
    In this study, thermophilic bacterium was isolated and purified from the Qynarcheh hot spring in Ardabil. Desired strain suspension in nutrient broth medium was placed in front of UV rays with a wavelength of 254 nm at a distance of 1 meter for 45 seconds in the laminar air flow. The mutant strains were compared to wild type in temperature and salinity tolerance, amylase production content and different antibiotics resistance.
    Results
    In this study, two interesting mutant strains were isolated and named B.L.2.M.1 and B.L.2.M.2. Mutations caused many changes in bacteria such as cell growth speed and enzyme production content. Differences in cell growth, production of amylase and other characters were significant at 0.05 level (PvalueDiscussion and
    Conclusion
    According to random mutations, the mutated bacterium-B.L.2.M.1- showed new phenotype with increment of enzyme production, increased cell growth rate and increased resistance to higher temperatures, and salinity. According to the unique features created in the mutant, the groundwork for additional studies is provided in order to produce and optimize the thermophilic amylase enzyme.
    Keywords: Bacillus licheniformis, Thermophile, Mutagenesis, Amylase, Ultraviolet ray
  • Ahmadreza Pirali Zefrei, Omidvar Farhadian Pages 83-95
    Introduction
    Agricultural pesticides into aquatic ecosystems of use discriminate eventually devastating impact on the populations of aquatic species.Sensitivity of algae to various pollutants such as herbicides, organochlorin, heavy metals and industrial organic matter has been shown in various studies. In addition to its application, checking the pollution is common. This study aimed to investigate the effects of different concentrations of two groups of herbicides, (macheteand saturn), and insecticides (malathion and diazinon) on the population of green algae (Scenedesmusquadricauda) with 96 hour EC50.
    Materials And Methods
    The experiment was conducted in a completely randomized design during 96 hours in 4 treatments (four levels of pesticide and control) and 3 replicates in accordance with the standard method, OECD. The exposure regime consisted of a 12-hour photoperiod with a 12:12light-dark regimewith intensity of 80 µmol photons/m2/s in BBM medium (Bold Basal Medium) at 22± 2 °C.
    Results
    Statistical analysis of results also showed significant differences in daily growth rate (p Discussion and
    Conclusion
    According to the results of this study, (Scenedesmus quadricauda) can be used as a biological indicator in aquatic ecosystems while it needs more extensive and intensive studies.
    Keywords: Insecticides, Herbicides, EC50, Green Microalgae, Scenedesmus quadricauda
  • Rouhallah Sharifi, Hamidreza Alizadeh, Masoud Ahmadzadeh, Mirhassan Rasouli Sadaghiani Pages 97-106
    Introduction
    Fluorescent pseudomonads produced a variety of siderophores in which the pyoverdine type siderophore is the main one. These bacteria employ siderophores to increase availability of Iron for their own and plants consumption. Siderophores have a special role in the biological control activity of these bacteria against plant pathogens.
    Materials And Methods
    Siderophore production was checked in 21 indigenous Pseudomonads strains, two reference strains and one Bacillus sp. strain by qualitative CAS-Agar, semi-quantitative CAS-AD and quantitative spectrophotometric methods.
    Results
    Colony growth in some of isolates such as UTPF93 has been inhibited in CAS-Agar method because of the detergent compound HDTMA. So, siderophore production was low in these strains. All strains produced siderophore by the CAS-AD method. The highest and the lowest siderophore production were recorded in UTPF76 and UTPF45 with 1.005 and 0.0026 mM of defroxamin equivalent, respectively. The Pyoverdine mutant strain MPFM1 and the Bacillus sp. strain also produce low amounts of siderophore in two recent methods. So, these methods are non-selective to the type of siderophore. In quantitative method only Pyoverdine type siderophore was detectable and the strains MPFM1 and Bacillus sp. did not produce this type of siderophore. The highest amount of pyoverdine was recorded in non-indigenous strain 7NSK2 with 625.29 mM/L followed by UTPF65, UTPF81 and UTPF87.
    Discussion and
    Conclusion
    CAS-AD was the best method for total siderophore measurement and spectrophotometric was the accurate and efficient method for detection of pyoverdine type siderophore in fluorescent pseudomonads.
    Keywords: CAS-Agar, fluorescent pseudomonads, Pyoverdine, siderophore
  • Mehrnaz Haghi, Mohammad Pazhang, Alireza Amani Ghadim Pages 107-122
    Introduction
    Lysine is an essential amino acid and has importance in food and pharmaceutical industry. Nowadays, there are different methods such as genetic and growth media optimization to enhance the lysine production. One of the useful methods in optimization of growth media is the response surface methodology.
    Materials And Methods
    In this study, lysine was produced by wild type of Corynebacterium glutamicum ATCC15032 and the production increased by response surface methodology. After selection of M9 culture media as a basic culture media, the effect of different factors such as carbon (glucose), nitrogen (ammonium sulphate) sources and methionine, as an additive, were studied on the lysine production. Then, the culture media and the time of incubation were optimized by response surface methodologyforlysine production.
    Results
    The results showed that in M9 culture media, the amount of the produced lysine was 0.7 milligram per liter. In the optimized culture media (by response surface methodology) which has 14% glucose, 5% ammonium sulphate and 5mM methionine, lysine was produced up to 0.98 gram per liter after 2.5 days incubation. Pareto analysis indicated that methionine is the most effective factor in the lysine production. Finally, the results of granulation showed that the optimum condition for granulation of culture media (containing lysine) was achieved by adding starch, ammonium sulphate and sodium chloride in low pH and 100 °C.
    Discussion and
    Conclusion
    According to the results, the proposed culture media by response surface methodology causes 1400 times increase in the lysine production compared with M9 culture media and methionine had an important role in the production of lysine, probably by inhibiting the other metabolic pathway which has common metabolic precursor with lysine production metabolic pathway.
    Keywords: Lysine, Corynebacterium glutamicum ATCC15032, M9 culture media, Response surface methodology, Granulation
  • Zahra Shabanzad, Javid Imanpour, Zohreh Ramezanpour Pages 123-134
    Introduction
    Increasing trends of drug-resistant strains of microorganisms especially bacteria have urged scientists to seek for antimicrobial compounds in natural resources with minimal or negligible side effects. Microalgae are one of these natural resources which are rich in active metabolites with potential use in pharmaceutical industries.
    Materials And Methods
    In this studyChlorella vulgaris was collected from microalgae collection of the International Sturgeon Institute- Rasht- Iran. Antibacterial activities of hexane and ether extracts of C. vulgaris against gram-positive bacterium Bacillus subtilis and Gram-negative bacterium Aeromonas hydrophila were evaluated. Algae was purely cultured to obtain the required volume and cell concentration for experiment and then the prepared biomass were extracted and Cannell et al. (1988) methods were used to examine antibacterial activities of hexane and ether extracts of the algae (1).
    Results
    The results of the study approvedinhibitory properties of hexane and ether extracts of C. vulgaris against A. hydrophila and B. subtilis bacteria. The diameter of inhibition zone of hexane extract against B. subtilis and A. hydrophila, were 11-15.6 and 9.6- 11 mm and for ether extract were 12-18.6 and 7.6-16 mm respectively. Gas chromatography mass spectrophotometry was used to identify different substances in diethyl ether and hexane extracts. The main substances in ether extract included ketone compounds, esters, hydrocarbons, siloxane, Saylyl, terpenes and Hydrvsaylyl polyesters and in hexane extract the main substances were hydrocarbons, siloxane, Saylyl and Hydrvsaylyl are polyester.
    Discussion and
    Conclusion
    The inhibitory effect of ether extract was higher than the hexane extract therefore it could be used as a solvent to extract antimicrobial compounds.
    Keywords: Chlorella vulgaris, Inhibitory properties, Extract, Bacillus subtilis, Aeromonas hydrophila