فهرست مطالب

زیست شناسی میکروارگانیسم ها - پیاپی 23 (پاییز 1396)
  • پیاپی 23 (پاییز 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/07/10
  • تعداد عناوین: 10
|
  • پژوهشی - فارسی
  • معصومه سلسله حسن کیادهی، محمدعلی آموزگار *، صدیقه اسد صفحات 1-17
    مقدمه
    رنگ های آزو بزرگ ترین گروه رنگی را تشکیل می دهند که وجود پیوندهای N = N متصل به گروه های آروماتیک، از ویژگی های بارز این رنگ ها است. تاکنون مطالعات زیادی در رنگبری زیستی توسط میکروارگانیسم ها صورت گرفته است؛ اما مطالعه رنگبری توسط آرکی های نمک دوست برای اولین بار گزارش شده است.‏‏
    مواد و روش‏‏ها: از میان 15 سویه جداشده از غارنمکی قشم ایران و7 سویه تایپ نگهداری شده در مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران، 2 سویه توانایی بالایی در رنگبری از رنگ های آزو را از خود نشان دادند. اثر فاکتورهای مختلف شامل ) pH9-5 (، دمای) 50-30)، غلظت نمک (30-5/12درصد)، غلظت های مختلف رنگ (5000-400 میلی گرم بر لیتر)، منابع کربن و نیتروژن و هوادهی مختلف در این دو سویه منتخب پس از چهار روز گرماگذاری در شرایط ایستا بررسی شد. همچنین اثر سمیت رنگ بر آرکی ها انجام شد. هم زمان با میزان رنگبری، رشد نیز سنجیده شد. از آزمون آماری آنوا به منظور مشخص کردن اختلاف معنادار استفاده شد. ‏‏
    نتایج
    سویه A با درصد شباهت 1/99 بهborinquense Halogeometricum و سویه B با درصد شباهت 4/99 بهHaloferax mediterranei بهترین سویه های رنگبر بودند. هر دوی سویه ها در NaCl بین 15 تا 5/17درصد، pH 7، شرایط ایستا و بهترین رنگبری را در حضور عصاره مخمر به عنوان منبع نیتروژن داشتند. اگرچه بررسی ها در دمای 45 درجه و منبع کربن ساکارز و گلوکز برای borinquense Halogeometricum بیشترین رنگبری را نشان می داد؛ Haloferax mediterranei بهترین رنگبری را در دمای40 درجه و منبع کربن پروپیونیک اسید داشت. هر دو سویه در غلظت های حدود 1000 میلی گرم بر لیتر قابلیت رنگبری داشتند و تا غلظت 5000 میلی گرم بر لیتر رنگ را تحمل می کردند.‏
    بحث و نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان داد که آرکی های نمک دوست توانایی زیادی در رنگبری دارند. با توجه به شوری پساب های نساجی، استفاده از این میکروارگانیسم ها مهم به نظر می رسد.‏‏
    کلیدواژگان: رنگ های آزو، آرکی های نمک دوست، رنگبری، Halogeometricum borinquense، Haloferax mediterranei
  • حمید مقیمی*، پروین حسنی زاده، جواد حامدی، رضوان حیدری تبار، احسان آذین صفحات 19-33
    مقدمه
    بیوسورفکتانت ها ترکیبات زیستی فعال در سطح هستند که در بسیاری از حوزه ها ازجمله پاک سازی زیستی آلودگی های نفتی استفاده می شوند.‏‏
    مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش، ابتدا نمونه برداری از مناطق آلوده به نفت ایران انجام پذیرفت. جدایه های قارچی در محیط MSM دارای نفت غنی سازی و خالص سازی شده و تمامی جدایه های حاصل برای توانایی تولید بیوسورفاکتانت غربالگری شدند. در ادامه توانایی حذف نفت خام جدایه منتخب با استفاده از آزمون های سنجش کل محتوای هیدروکربنی با روش اسپکتروفتومتری و طیف سنجی مادون قرمز ((FT-IR بررسی گردید. درنهایت شناسایی مورفولوژیکی و مولکولی با تکثیر ژن ITS و بتاتوبولین انجام شد.
    نتایج
    براساس روش های گسترش روغن و پارافیلم «M»، از میان 40 جدایه قارچی خالص سازی شده، جدایه SH-02 به عنوان قارچ منتخب تولیدکننده بیوسورفاکتانت از خاک های آلوده به نفت پالایشگاه شازند اراک انتخاب شد. شناسایی ریخت شناسی و مولکولی مشخص کرد که این جدایه به میزان 99درصد با Fusarim sp. شباهت دارد و با کد UTMC 5032 در کلکسیون میکروارگانیسم های دانشگاه تهران ثبت شد. اندازه گیری کاهش کشش سطحی با روش تنسیومتری نشان داد که این سویه قادر است کشش سطحی را به میزان 6/26 میلی نیوتن برمتر کاهش دهد که این میزان کاهش کشش سطحی در مقایسه با مقادیر گزارش شده قابل توجه است. براساس نتایج به دست آمده از سنجش TPH و آزمایش FTIR میزان حذف نفت توسط این سویه 60 درصد تعیین شد.
    بحث و نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان داد که این سویهتوانمندی بالایی در تولید بیوسورفکتانت دارد و می تواند به عنوان سویه قارچی توانمند در حذف هیدروکربن های نفتی معرفی شود.
    کلیدواژگان: بیوسورفکتانت، Fusarium sp.UTMC 5032، پاک سازی زیستی، خاک آلوده به نفت
  • نیره یونسی*، علی اکبر صفری سنجانی، غلام خداکرمیان صفحات 35-48
    مقدمه
    فعالیت های کشاورزی یکی از راه های افزایش و پراکنش مقاومت پادزیستی در باکتری های بیماری زای انسانی هستند. از آنجا که پادزیست های گروه بتالاکتام بیشترین درصد پادزیست های استفاده شده در اکثر کشورها هستند، سنجش فراوانی ژن های بتالاکتاماز یکی از ملاک های بررسی گسترش مقاومت پادزیستی باکتری ها است. بنابراین در پژوهش حاضر، فراوانی باکتری های کشت پذیر دارای ژن bla-TEMدر خاک های با کاربری گوناگون آزمون شد.
    مواد و روش‏‏ها: تعداد 44 باکتری گرم مثبت و 34 باکتری گرم منفی از خاک های کشاورزی، چراگاه و معدن روی کشتگاه آگار مغذی جدا و برای ردیابی ژن bla-TEM با PCR بررسی شدند. سپس، توان مقاومت باکتری های bla+ به پادزیست ها با روش پخشیدگی دیسک با 7 دیسک آموکسی سیلین، آمپی سیلین، استرپتومایسین، ونکومایسین، تتراسایکلین، داکسی سایکلین و جنتامایسین بررسی شد. در پایان، 5 جدایه bla+ شناسایی شدند که به بیش از یک پادزیست مقاوم بودند. ‏‏
    نتایج
    بیشترین فراوانی ژن های بتالاکتاماز در باکتری های گرم منفی و گرم مثبت چراگاه ها دیده شد. در کاربری های کشاورزی و معدن نیز درصد زیادی جدایه bla+ یافت شد که بسیاری از آنها از دید فنوتیپی نیز به آموکسی سیلین و آمپی سیلین مقاوم بودند. تعداد 5 جدایه دارای ژن بتالاکتاماز با مقاومت چندگانه به پادزیست ها شناسایی شدند که باکتری های جنس آمینوباکتر، اکروموباکتر، باسیلوس، بروی باسیلوس و برووندیموناس بودند.
    بحث و نتیجه گیری: زیادبودن شمار باکتری های دارای ژن های بتالاکتاماز در همه کاربری ها ممکن است به دلیل کارکردهای دیگر این ژن ها مانند دفع ترکیبات سمی نظیر فلزهای سنگین از زیستگاه آلوده باشد. حساسیت فنوتیپی برخی جدایه ها که ژن های مقاومت به آموکسی سیلین کلاولانیک اسید در آنها شناسایی شد، به درجه های گوناگون مقاومت ژن ها در برابر پادزیست ها وابسته است. برخی باکتری های شناسایی شده از جنس های بیماری زا بودند و وجود این باکتری ها در خاک ها و سرایت آنها به گیاه موجب آسیب به سلامت گیاه می شود. همچنین فراوانی باکتری های دارای ژن های بتالاکتاماز در خاک های کشاوررزی، ناکارامدی روزافزون پادزیست های بتالاکتام را نشان داد.
    کلیدواژگان: ژن بتالاکتاماز، مقاومت پادزیستی، خاک های معدن
  • فرشاد درویشی *، مرضیه مرادی، کاترین مادزاک، کلاد جولیت صفحات 49-56
    مقدمه
    لاکازها ازجمله آنزیم های اکسیداز حاوی مس هستند که اکسیژن مولکولی را برای اکسیدکردن ترکیبات مختلف آروماتیک و غیرآروماتیک استفاده می کنند. لاکاز در لیگنین زدایی ترکیبات لیگنوسلولزی برای تولید بیواتانول، زیست پالایی پساب های صنعتی به ویژه صنایع منسوجات و غذایی و همچنین ساخت زیست حسگرها به کار برده می شود.
    مواد و روش‏‏ها: روش طراحی آزمایش تاگوچی برای بهینه سازی تولید لاکاز در سویه مخمر نوترکیب یارروویا لیپولیتیکا YL4 و آرایه متعامد شانزده تایی تاگوچی برای بهینه کردن منابع کربن و نیتروژن همراه با ویتامین در چهار سطح استفاده شد.
    نتایج
    نتایج نشان دادند که به ترتیب گلوکز، کلریدآمونیوم، عصاره مخمر و تیامین روی تولید لاکاز اثر بسیاری دارند. فعالیت لاکاز پس از بهینه سازی محیط کشت به 52/1 واحد در میلی لیتر رسید که بیش از 6/7 برابر محیط کشت غیربهینه است.
    بحث و نتیجه گیری: بر اساس تجزیه وتحلیل نتایج، روش طراحی آزمایش تاگوچی رویکرد موفقی برای افزایش تولید لاکاز و پروتئین های نوترکیب در مخمر یارروویا لیپولیتیکا است.
    کلیدواژگان: یارروویا لیپولیتیکا، لاکاز، بهینه سازی، روش طراحی آزمایش تاگوچی
  • فرحناز معتمدی سده*، همایون مهروانی، مژگان جوادی، ناصر هرزندی، سید کمال الدین شفایی صفحات 57-66
    مقدمه
    بیماری تب برفکی یکی از بیماری های حاد ویروسی است که موجب بیماری گونه های مختلف حیوانات زوج سم و وحوش می شود. ویروس عامل بیماری به خانواده پیکورناویریده و جنس آفتوویروس تعلق دارد. هدف پژوهش حاضر، ساخت رادیوواکسن بیماری تب برفکی تایپ آسیا-1 با استفاده از پرتوی گاما و ارزیابی پاسخ های ایمنی هومورال و سلولی در خوکچه های هندی واکسینه شده است.
    مواد و روش‏‏ها: ابتدا ویروس تب برفکی تایپ آسیا-1 تکثیر و در دوزهای مختلف پرتوی گاما پرتوتابی شد. سپس با منحنی دوز/پایندگی، فاکتور ارزشD10 و دوز مطلوب غیرفعال سازی ویروس به ترتیب 69/7 و50 کیلوگری محاسبه شدند. ویژگی های آنتی ژنیک ویروس پرتوتابی شده و شاهد به روش ثبوت کمپلمان مقایسه و بی ضرری واکسن با استفاده از چهار پاساژ کور متوالی تایید شد. در مراحل بعد، ویروس غیرفعال شده با ادجوانت هیدروکسیدآلومینیوم فرموله و به عنوان رادیوواکسن استفاده شد. پاسخ های ایمنی در سه گروه خوکچه هندی واکسینه شده با رادیوواکسن، واکسن رایج و بافر فسفات (شاهد) بررسی شدند.
    نتایج
    نتایج نشان دادند تیتر آنتی بادی خنثی کننده در گروه های رادیوواکسن و واکسن رایج نسبت به گروه شاهد افزایش معناداری (P<0.05) داشته و میزان تولید آنتی بادی در دو گروه رادیوواکسن و واکسن رایج نسبت به یکدیگر اختلاف معناداری نداشته است (P>0.05). بررسی تکثیر لنفوسیت های طحال با آزمون MTT نشان داد که افزایش تکثیر لنفوسیت های T در گروه های رادیوواکسن و واکسن رایج مشابه و این افزایش نسبت به گروه شاهد معنادار (P<0.05) است.
    بحث و نتیجه گیری: رادیوواکسن تهیه شده در پژوهش حاضر، پاسخ ایمنی هومورال و سلولی مناسبی در خوکچه هندی ایجاد کرد و در پژوهش های آتی برای واکسیناسیون گوساله، میزبان اصلی این بیماری، استفاده شدنی است.
    کلیدواژگان: ویروس تب برفکی، پرتوتابی گاما، واکسن، پاسخ ایمنی
  • ابراهیم حسین نجدگرامی*، پیتر بوسیر صفحات 67-74
    مقدمه
    آنزیم های خارج سلولی، پلیمر طبیعی پلی بتاهیدروکسی بوتیرات (PHB) را تجزیه و به مونومر بتاهیدروکسی بوتیریک اسید تبدیل می کنند.
    مواد و روش‏‏ها: در پژوهش حاضر، آثار استفاده از PHB و باکتری های تجزیه کننده آن بر تنوع متابولیکی باکتری های بی هوازی انتهای روده بچه ماهیان تاسماهی سیبری در چهار تیمار تغذیه ای (شاهد، 2 درصد PHB، ترکیب دو باکتری تجزیه کننده PHB، ترکیب PHB و دو باکتری تجزیه کننده) به مدت 60 روز بررسی شد و شاخص های شانون ایندکس، ایونس (Eveness) و منحنی پاراتو- لورنز (Pareto-lorenz curve) با استفاده از روش CLPP محاسبه شدند.
    نتایج
    نتایج نشان دادند که استفاده از تیمارهای غذایی، میزان شاخص شانون ایندکس و ایونس باکتری های بی هوازی انتهای روده بچه ماهیان را به طور معنا داری نسبت به شاهد افزایش می دهد (P<0.05) و بیشترین میزان این شاخص ها در تیمار 2 درصد PHB مشاهده می شود. بررسی نتایج منحنی پاراتو- لورنز نشان داد که پراکنش گونه ای باکتری های بی هوازی انتهای روده در تیمار 2 درصد PHB، بیشترین میزان را نسبت به سایر تیمارها دارد.
    بحث و نتیجه گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان می دهند که استفاده از PHB و باکتری های تجزیه کننده آن، میزان تنوع و پراکنش گونه ای باکتری های بی هوازی بچه ماهیان تاسماهی سیبری را افزایش می دهد، هرچند استفاده از باکتری های تجزیه کننده آن بر میزان تجزیه PHB تاثیری ندارد.
    کلیدواژگان: پلی بتاهیدروکسیبوتیرات، شانون ایندکس، ایونس، منحنی پاراتو - لورنز
  • مجتبی بنیادیان*، حمدالله مشتاقی، پروین بهروزی صفحات 75-84
    مقدمه
    رنگ های به طور معمول اشریشیا کلی در فلور میکروبی روده حیوانات خونگرم وجود دارد و از راه مدفوع در محیط پراکنده و موجب آلودگی آب، خاک و در نتیجه میوه و سبزیجات میشود .سویه های اشریشیا کلی انتروهموراژیک، گروهی از بیماری زاهای غذازاد و تهدیدی برای سلامت عمومی هستند و باعث بروز اسهال خونی و سندروم اورمیک همولیتیک (HUS) می شوند. هدف مطالعه حاضر، جداسازی و شناسایی سروتیپ O157: H7 و سایر سویه های وروتوکسیژن و جستجوی ژنهای حدت (stx2، stx1، eaeAو rfbE) در کشت سوآب مدفوعی گاو با استفاده از آزمون واکنش زنجیرهای پلیمراز در منطقه شهرکرد است.‏‏
    مواد و روش‏‏ها: در بهار و تابستان 1394، 400 نمونه سوآب مدفوعی از گاوهای منطقه شهرکرد جمع آوری و به آزمایشگاه میکروب شناسی دانشکده دامپزشکی دانشگاه شهرکرد منتقل شدند. پس از انجام مراحل کشت، آزمون های میکروبی و بیوشیمیایی برای جداسازی باکتری E.coli انجام شدند. از آزمون PCR برای تشخیص سروتیپ O157: H7 و جدایه های وروتوکسیژنیک با شناسایی ژن های rfbE، stx1، stx2 و eaeA استفاده شد. برای تعیین الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی جدایه های وروتوکسیژن، آزمون آنتی بیوگرام برای برخی آنتی بیوتیک های رایج انجام شد.
    نتایج
    سروتیپ O157:H7 از هیچیک از نمونه های آزمون شده جدا نشد، اگرچه نتایج PCR نشان دادند که از تعداد 384 سویه جداشده، 104 جدایه (27 درصد) حاوی ژن stx1، 36 جدایه (37/9 درصد) حاوی ژن stx2 و 16 جدایه (16/4 درصد) حاوی هر دو ژن بودند و ژن eaeAدر 280 جدایه (91/72 درصد) وجود داشت. از میان سویه های وروتوکسیژنیک، مقاومت آنتیبیوتیکی نسبت به آنتیبیوتیکهای تتراسایکلین (1/87 درصد)، آمپی سیلین (62/51 درصد)، سفتاکسیم (38/48 درصد)، جنتامایسین (81/25 درصد)، سیپروفلوکساسین(22/3 درصد) و سولفامتوکسازول (22/3 درصد) مشاهده شد.
    بحث و نتیجه گیری: اگرچه سروتیپ O157:H7 در مدفوع گاوها وجود نداشت، سایر جدایه های وروتوکسیژن از مدفوع گاو در محیط پراکنده می شوند و نسبت به برخی از آنتیبیوتیکهای رایج مقاومت زیادی نشان می دهند و بنابراین خطر جدی برای بهداشت انسان محسوب می شوند.
    کلیدواژگان: اشریشیا کلی وروتوکسیژنیک، مدفوع گاو، مقاومت آنتی بیوتیکی، واکنش زنجیرهای پلیمراز
  • هادی روان*، مژده اماندادی صفحات 85-94
    مقدمه
    باکتری سالمونلا تیفی موریوم یکی از بیماری زاهای غذایی مهم و از علل شایع سالمونلوزیس است که گاهی به عفونت خون یا حتی مرگ منجر می شود. در مطالعه حاضر، این سرووار بیماری زا با روش تکثیر هم دمای به واسطه حلقه (LAMP) شناسایی شد.
    مواد و روش‏‏ها: از 6 پرایمر اختصاصی برای تکثیر ژن STM4497 و شناسایی سویه های سالمونلا تیفی موریوم و از روش های کدورت سنجی و ژل- الکتروفورز برای آشکارسازی محصول های واکنش استفاده شد. همچنین، کارایی روش LAMP برای شناسایی سویه های سالمونلا تیفی موریوم در نمونه های گوشت مرغ آلوده شده به شکل مصنوعی به این باکتری بررسی شد.
    نتایج
    اختصاصیت این روش روی جدایه های مختلف سالمونلا و غیر سالمونلا ارزیابی و نتایج مثبت تنها برای جدایه های سالمونلا تیفی موریوم حاصل شدند. حساسیت این روش برای سویه های یادشده، 10 کلنی در هر تیوب واکنش بود که نسبت به روش های ارائه شده پیشین برای شناسایی این سرووار بیشتر است. ارزیابی این روش روی نمونه های گوشت آلوده شده به شکل مصنوعی با سالمونلا تیفی موریوم نشان داد که روش حاضر، این باکتری را با حساسیت 103 کلنی در آغاز انکوباسیون و 10 کلنی پس از 4 ساعت انکوباسیون شناسایی می کند.
    بحث و نتیجه گیری: با توجه به اختصاصیت و حساسیت زیاد روش حاضر و ارزان قیمت بودن آن به دلیل نیازنبودن استفاده از دستگاه گران قیمت ترموسیکلر و ژل-الکتروفورز نتیجه گیری می شود که این روش ابزاری قدرتمند، دقیق و ارزان برای شناسایی سرووار بیماری زای سالمونلا تیفی موریوم در آزمایشگاه های کنترل کیفی مواد غذایی و آزمایشگاه های تشخیصی با تجهیزات اندک است.
    کلیدواژگان: سالمونلا تیفی موریوم، روش LAMP، ژن STM4497
  • میترا آزادیخواه، فاطمه جمالی*، حمیدرضا نوریزدان، فرشته بیات صفحات 95-107
    مقدمه
    ریزوباکتری های محرک رشد گیاه (PGPR) گروهی از باکتری های ساکن ریزوسفر گیاهان هستند که با استفاده از مکانیسم های مختلف موجب تحریک رشد میزبان و افزایش تحمل نسبت به تنش های محیطی می شوند. سودوموناس های فلورسنت ازجمله مهم ترین باکتری های محرک رشد گیاه هستند. هدف مطالعه حاضر، غربال سویه های Pseudomonas fluorescens جداسازی شده از ریزوسفر جو در استان بوشهر از نظر ویژگی های تحریک کنندگی رشد گیاه و تحمل به تنش شوری است.
    مواد و روش‏‏ها: 25 سویه P. fluorscens از نظر ویژگی های محرک رشدی نظیر تولید سیدروفور، سیانید هیدروژن (HCN) و ایندول-3-استیک اسید (IAA)، توانایی محلول سازی فسفات معدنی و تحمل سطوح مختلف شوری (صفر، 200، 400 و 600 میلی مولار کلریدسدیم) در شرایط آزمایشگاهی ارزیابی شدند.
    نتایج
    نتایج، مولد سیدروفور (48/8 تا 34/1میکرومول در میلی لیتر) بودن تمام سویه های مطالعه شده را نشان دادند. توانایی انحلال فسفات معدنی به شکل کیفی و تولید سیانیدهیدروژن در 88 درصد سویه ها مشاهده شد. سویه های برتر از نظر ویژگی های افزایش دهندگی رشد گیاه (B10، B2-11، B2-10، P68 و CHA0)، همگی قادر به تولید IAA بودند (78/1 تا 29/2 میلی گرم در میلی لیتر). تمامی سویه ها قادر به تحمل غلظت های کلرید سدیم بودند و غلظت های 200تا 600 میلی مولار نمک کلریدسدیم را تحمل کردند، هرچند قطر کلنی با افزایش سطح شوری کاهش یافت.
    بحث و نتیجه گیری: مطالعه حاضر نشان می دهد که برخی سویه های P. fluorescens جداسازی شده از ریزوسفر جو نظیر B10، B2-10، B4-6 و B2-11 دارای ویژگی های تحریک کنندگی رشد گیاه و تحمل به شوری هستند. در نتیجه، این سویه ها پتانسیل استفاده شدن به عنوان ریزموجودات مفید در کودهای زیستی برای افزایش رشد گیاه در شرایط تنش شوری را دارند.
    کلیدواژگان: سیانید هیدروژن، سودوموناس های فلورسنت، سیدروفور، شوری
  • مسعود محمدی، مهرداد آذین*، مهسا صدیقی صفحات 109-118
    مقدمه
    فیتاز، افزودنی مهم تغذیه ای برای افزایش دسترسی به فسفر است. منابع میکروبی شامل باکتری ها، قارچ ها و مخمرها از بهترین منابع تولید کننده فیتاز هستند. شناسایی و به کارگیری فیتاز جدا شده از ریزموجودات موجود در خاک، اهمیت زیادی در تولید این آنزیم برای استفاده تجاری در صنایع مختلف دارد. هدف مطالعه حاضر، جداسازی و شناسایی سویه های مولد فیتاز از خاک و بهینه سازی تولید آنزیم در آنها است.
    مواد و روش‏‏ها: برای جداسازی و شناسایی سویه های مولد فیتاز، ابتدا از خاک مزارع کشاورزی و مرغداری های اطراف قزوین نمونه برداری شد. سپس سویه های مولد فیتاز با استفاده از محیط PSM و از طریق مشاهده هاله شفاف جداسازی شدند. سویه برتر از طریق سنجش آنزیمی در محیط مایع انتخاب و با روش اسلاید-کالچر در حد جنس شناسایی شد. سپس اثر متغیرهایی مانند منبع کربن، اسیدیته و مدت زمان گرم خانه گذاری بر تولید آنزیم بررسی شد.
    نتایج
    قارچ پنی سیلیوم، سویه برتر مولد آنزیم فیتاز، از خاک مزارع کشاورزی اطراف شهر قزوین جداسازی و شناسایی شد. در محیط حاوی سبوس گندم، بیشترین میزان فعالیت آنزیمی در اسیدیته 7 و مدت زمان گرم خانه گذاری 72 ساعت، U/ml 7/61 بود. با بهینه سازی محیط کشت، فعالیت فیتازی در محیط حاوی(w/v) 2 درصد فیتات سدیم، اسیدیته 5 و مدت زمان 72 ساعت گرم خانه گذاری به U/ml 171 افزایش یافت.
    بحث و نتیجه گیری: قارچ پنی سیلیوم جدا شده از خاک مزارع کشاورزی اطراف قزوین، توانایی تولید مقادیر زیادی آنزیم فیتاز را در شرایط بهینه محیطی دارد و به منظور تولید تجاری این آنزیم برای مصرف های صنایع مختلف درخور توجه است.
    کلیدواژگان: فیتاز، پنی سیلیوم، بهینه سازی، فیتات، فعالیت آنزیمی
|
  • Masoomeh Selseleh Hassan-Kiadehi, Mohammad Ali Amoozegar *, Sedigheh Asad Pages 1-17
    Introduction
    Azo dyes are the biggest group of colors. One of the special characteristic of this group of dye is the presence of double bonds of Nitrogen (N=N). Several studies reported biodecolorization using microorganisms, so far. However, it is for the first time to our knowledge that decolorization by halophilic archaea have been reported.
    Materials And Methods
    Among the 15 strains of archaea isolated from Qeshm saline cave and 7 type strains from Iranian biological resource center, 2 strains showed high ability in decolorization of azo dye. Effects of different factors including pH (5-9), temperature (30-50 °C), various salt concentrations (12.5-30%), different concentrations of dye (400-5000 mg/L), different carbon sources and several nitrogen sources and agitation have been measured after 4 days of incubation in static condition. Moreover, the toxicity tolerance of halo archaeal strains to dye, growth and decolorization rates were studied. Statistical significance was assessed by ANOVA Tukey’s multiple comparison test.
    Results
    Strain A with 99.1 % similarity to Halogeometricum borinquense and strain B with 99.4 % similarity to Haloferax mediterranei were the best decolorizing strains. Both strains had their highest decolorization rate in the presence of NaCl (15-17.5 %), pH 7, microaerophilic condition and yeast extract as nitrogen source. Halogeometricum borinquense showed higher decolorization rate in the presence of saccharose and glucose as carbon sources at 45 oC temperature and for Haloferax mediterranei temperature of 40 oC and propionic acid as carbon source were best decolorizing conditions. These strains were able to decolorize dyes at 1000 mg/L concentration and tolerate dye concentrations to the highest level of 5000 mg/L.
    Discussion and
    Conclusion
    In conclusion, our results indicate that halophilic archaea have very high potential to decolorize azo dyes. Regarding high amounts of salts in textile wastewaters, using such microorganisms which can tolerate the harsh environment in order to decolorize azo dyes, could be a new approach in this field.
    Keywords: Azo dyes, halophilic archaea, decolorization, Haloferax mediterranei, Halogeometricum borinquense
  • Hamid Moghimi *, Parvin Hasani Zadeh, Javad Hamedi, Rezvan Heidarytabar, Ehsan Azin Pages 19-33
    Introduction
    Biosurfactants are biological surface active agents which are used in many applications such as oil bioremediation of contaminated soils.
    Materials And Methods
    In this study, first soil samples were collected from crude oil contaminated regions of Iran. Fungal isolates were enriched in MSM medium supplemented with crude oil and purified and then all isolates were screened for biosurfactant activity. Then, the capacity of crude oil degradation in the selected isolate was measured using Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) assay by spectrophotometry and FT-IR analysis. Finally, morphological and molecular identification was carried out by sequencing amplification of beta-tubuline beta-tubulin and ITS gene.
    Results
    Among 40 purified fungal isolated, the isolate SH-02 was selected as the best strain according to the oil spreading and parafilm M test., This isolate was purified from petroleum contaminated soil of Arak refinery. Morphological and molecular identification revealed that this isolate has 99% similarity to Fusarium redolens in ITS geneand was deposited in the University of Tehran Microorganisms Collection under the accession number, UTMC 5039. Measurement of surface tension reduction by Du Nouy Ring method showed that Fusarium sp. UTMC 5039 can reduce surface tension to 26.6 mN/m and this reduction amount is significant compared with the previous reports. According to the obtained results from TPH and FTIR assays, 60 % of crude oil was degraded biodegradation was measured for by Fusarium sp. UTMC 5039.
    Discussion and
    Conclusion
    The current study results indicate that Fusarium sp. UTMC 5039 has a high capacity in biosurfactant production and introduced as a potent fungal strain for crude oil bioremediation.
    Keywords: Biosurfactant, Fusarium sp. UTMC 5039, Bioremediation, crude oil contaminated soils
  • Nayereh Younessi *, Ali Akbar Safari Sinegani, Gholam Khodakaramian Pages 35-48
    Introduction
    Growing evidence exists that agriculture affects antibiotic resistance in human pathogens. Beta-lactam antibiotics are the most commonly used antimicrobial agents in many countries. The abundance of beta-lactamase encoding genes can be used as an indicator of antibiotic resistance in the environment. So, to determine the beta-lactamase resistance genes, the abundance of culturable bacteria having bla-TEM genesin the soils under different land uses wasexamined.
    Materials And Methods
    44 Gram-positive and 34 Gram-negative bacteria plated on nutrient agar were isolated from agricultural, pasture and mining soils and selected to study the presence of TEM-class gene using PCR amplification. Antibiotic sensitivity test of bla-TEM諊╪힬솫 done adopting the Kirby-Bauer disk diffusion method and antibiotic discs used were: ampicillin, amoxicillin, vancomicin, streptomycin, tetracycline and gentamicin. Finally, five multi-drug resistant and bla-TEM isolates were identified using universal primers.
    Results
    The highest level of beta-lactamase genes was observed in the Gram-positive and Gram-negative isolates from the pasture soils. In the agricultural and mining soils, a high abundance of bla-TEM isolateswasfound which also showed resistance to beta-lactam antibiotics. The identified multi-drug resistant and bla-TEM isolates were from these genera: Achromobacter, Bacillus, Brevibacillus, Aminobacter and Brevundimonas.
    Discussion and
    Conclusion
    The high number of bla-TEM bacteria in all the soils may be attributed to the other important feature of bla genes which is their capability to extrude toxic compounds like heavy metals in contaminated environments. Sensitivity of some bla-TEM bacteria to beta-lactam antibiotics was interesting. This result shows that bla-TEM genes confer resistance to beta-lactamase inhibitors in a different degree. Some of the identified isolates were pathogen. These pathogens in soils can transfer to plants and human which induce health problems. A high abundance of bla-TEM bacteria in the agricultural soil indicates the inefficiency of beta-lactam antibiotics.
    Keywords: Beta-lactamase gene, Antibiotic resistance, Mine soils
  • Farshad Darvishi *, Marzie Moradi, Catherine Madzak, Claude Jolivalt Pages 49-56
    Introduction
    Laccases (EC 1.10.3.2; benzenediol: oxygen oxidoreductase) are copper-containing oxidases that use molecular oxygen to oxidize various aromatic and non-aromatic compounds. Laccase is applied in delignification of lignocellulosic compounds for production of bioethanol, bioremediation of industrial wastewaters especially textile, food industries, and making biosensors.
    Materials And Methods
    The Taguchi experimental design method was used for optimization of laccase production in recombinant strain Yarrowia lipolytica YL4. A L-16 Taguchi orthogonal array was used to optimize the carbon and nitrogen sources along with vitamin in four levels.
    Results
    The results showed that glucose, ammonium chloride, yeast extract and thiamine have significant effects on the production of laccase, respectively. The laccase activity reached to 1.52 U/mL after optimization of medium which is 7.6-fold higher than un-optimized medium.
    Discussion and
    Conclusion
    According to the analysis of results, the Taguchi experimental design method is a successful approach to increase laccase and recombinant proteins production in Y. lipolytica.
    Keywords: Yarrowia lipolytica, laccase, optimization, Taguchi experimental design method
  • Farahnaz Motamedi-Sedeh *, Homayoon Mahravani, Mojgan Javadi, Naser Harzandi, Sayed Kamalodin Shafaei Pages 57-66
    Introduction
    Foot and Mouth Disease (FMD) is the most contagious disease in cloven-hoofed animals which causes a lot of economical losses. FMD virus belongs to Picornaviridae family and Aphthovirus genus. The aim of the study is evaluation of humoral and cellular immune responses triggered by a Gamma-irradiated FMD vaccine in the guinea-pig model.
    Materials And Methods
    FMD virus type Asia-1 was multiplied on BHK21 cell line and irradiated by gamma ray in different doses. According to dose/survival curve, D10 value and optimum dose of virus inactivation were calculated 7.69 and 50 kGy, respectively. Antigenic characteristic of irradiated and un-irradiated virus samples were evaluated by complement fixation test (CF test) and safety test was done by four blind passages cell culture on IBRS2 cell line. The inactivated virus sample was formulated as Radio- vaccine and immune responses were evaluated in three groups of ginea-pigs; the first group Radio-vaccine, the second group conventional vaccine and the last one was negative control.
    Results
    The results of neutralizing antibody titration for two vaccinated groups were significant (PDiscussion and
    Conclusion
    The Gamma irradiated inactivated FMD type Asia-1 vaccine is a good candidate for immunization of guinea-pig without the problems such as residue, virus escape and etc. And it can use for vaccination of cattle in the future.
    Keywords: FMD virus, Gamma irradiation, Vaccine, Immune Response
  • Ebrahim Najdegerami *, Peter Bossier Pages 67-74
    Introduction
    Poly-β-hydroxybutyrate (PHB) is a natural polymer that can be depolymerized by bacterial extracellular enzymes into β-hydroxybutyric acid monomers.
    Materials And Methods
    In this study, the effects of PHB and it’s degrading bacteria on the metabolic diversity of anaerobic bacteria in Siberian sturgeon hindgut were investigated in four treatments (Control, 2% PHB, combination of two degrading bacteria, 2% PHB two bateria) for 60 days. The Shanon diversity index, Evenness and Pareto-Lorenz curve was calculated with BiologTM Ecoplates data.
    Results
    The results indicated that using supplemented diets significantly increased Shanon index and evenness then control (PDiscussion and
    Conclusion
    Our results suggest that the diet supplemented with PHB and it’s degrading bacteria increase anaerobic bacterial diversity, however, degrading bacteria cannot accelerate PHB degradation in fish hindgut.
    Keywords: Poly-?-hydroxybutyrate, Shanon index, Evenness, Pareto-Lorenz curve
  • Mojtaba Bonyadian *, Hamdallah Moshtaghi, Parvin Behroozi Pages 75-84
    Introduction
    Escherichia coli is a common bacterium in the intestinal microflora of warm-blooded animals. They are routinely shed into the environment through feces and can contaminate water and soil, and, consequently fruits and vegetables .Enterohemorrhagic E. coli strains are recently emerged group of food-borne pathogens that are a significant public health threat. This group causes bloody diarrhea and hemolytic uremic syndrome (HUS), and the disease is prevalent in developed countries. The purpose of this study was to isolate and identify the E.coli O157: H7 and other verotoxigenic ones and major virulence genes (rfbE, eaeA, stx1, stx2) in fecal swab samples by PCR in Shahrekord area.
    Materials And Methods
    In Spring and Summer 2015, 400 cow fecal swab samples were collected from farms in Shahrekord area. Bacteriological and biochemical examinations were done for detection of E.coli. PCR assay was done for identification of O157:H7 serotype and other verotoxigenic E. coli using rfbE, eae, stx1 and stx2 genes.
    Results
    E. coli O157:H7 was not detected in any strains tested. But PCR showed that out of 384 E.coli strain, 104(27/08%) isolates carried stx1 gene, 36(9/37%) carried stx2 gene and 16 (4.16%) carried both stx1 and stx2 genes. Intimin (eaeA) gene was detected in 280(72/91%) of the isolates. Among verotoxigenic strain antibiotic resistance to Tetracycline 87/1%, Ampiciline 51/62%, Cefotaxime 48/38%, Gentamycin 25/81%,, Ciprofeloxacin 3/22% and Sulfamethoxazol 3/22% were observed.
    Discussion and
    Conclusion
    According to the results, although the serotype O157: H7 did not isolate from the feces of cattle but other verotoxigenic strains that showed high resistance to antibiotic were isolated so it is a risk for human health.
    Keywords: Verotoxigenic Escherichia coli, cow, feces, PCR
  • Hadi Ravan *, Mojdeh Amandadi Pages 85-94
    Introduction
    Salmonella serovar typhimurium is one of the most important foodborne pathogens and common causes of salmonellosis that in some conditions lead to septicemia or even death in humans. Therefore, the present study sought to detect this pathogenic serovar using loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay.
    Materials And Methods
    In the present study, six special primers were used to amplify STM4497 gene and accordingly to detect Salmonella typhimurium strains. The detection of the amplified products was performed by both turbidity and gel electrophoresis methods. Furthermore, the efficiency of LAMP assay for the detection of Salmonella typhimurium strains was examined in several artificially contaminated chicken meat samples.
    Results
    The specificity of the assay was evaluated by various isolates of Salmonella and non-Salmonella, and positive results were only obtained from Salmonella typhimurium isolates. The detection limit of the assay was determined to be 10 CFU/reaction, which was lower than the previously developed competing assays. The results of the assay on artificially contaminated chicken meats showed that this assay enables detecting Salmonella typhimurium strains with a detection limit 103 CFU/mL without pre-enrichment and 10 CFU/mL after a four-hour pre-enrichment.
    Discussion and
    Conclusion
    As a result of a high sensitivity and specificity of the method as well as its low cost per assay, it could be concluded that the present LAMP assay is a powerful, accurate, and efficient method for detecting pathogenic serovar Salmonella typhimurium in food-processing industries and diagnostic laboratories.
    Keywords: Salmonella typhimurium, LAMP assay, STM4497 gene
  • Mitra Azadikhah, Fatemeh Jamali *, Hamid Reza Nooryazdan, Fereshteh Bayat Pages 95-107
    Introduction
    Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) are a group of plant rhizosphere inhabitants bacteria which stimulate plant growth and increase host tolerance to environmental stresses using several mechanisms. Fluorescent pseudomonads are considered as the most important plant growth promoting rhizobacteria. The aim of this study is screening Pseudomonas fluorescens strains isolated from barley rhizosphere in Bushehr province for growth stimulating properties and tolerace to salt stre.
    Materials And Methods
    25 P. fluorscens strains were evaluated for growth stimulating properties including siderophore, indole-3-acetic acid (IAA) and hydrogen cyanide (HCN) production, inorganic phosphate solubilization and the ability to tolerate salinity levels (0, 200, 400 and 600 mM of sodium chloride) under in vitro conditions.
    Results
    The results revealed that among the 25 strains studied, all were siderophore-producers (1.34-8.48 µM/ml) and 88% were able to produce HCN. The ability to solubilize mineral phosphate was observed in 88% of strains. Superior strains with PGP traits (B2-10, B4-6, B10, P68 and CHA0) were able to produce IAA (1.78-2.29 mg/ml). All strains were able to tolerate NaCl concentrations of 200-600 mM, however, their colony diameter decreased with increase in salinity levels.
    Discussion and
    Conclusion
    The current study showed that some P. fluorescens strains isolated from barley rhizosphere like B2-10, B4-6, B2-11 and B10, had plant growth-promoting characteristics and salt tolerance ability, so it can be concluded that these strains have the potential to be applied as useful microorganisms in bifertilizers to enhance plant growth under salt stress conditions.
    Keywords: Hydrogen cyanide, Fluorescens pseudomonads, Siderophore, salinity
  • Masoud Mohammadi, Mehrdad Azin *, Mahsa Sedighi Pages 109-118
    Introduction
    Phytase can be used as a feed additive to catalyze the hydrolytic degradation of phytate as the major storage form of natural phosphorus. Phytase is produced by a wide range of bacteria, fungi and yeasts. Isolation and identification of phytase-producing strains from soil, is of great interest for commercial application in different industries. The aim of the current study was the isolation and identification of phytase-producing strains from soil samples and optimizing the enzyme production.
    Materials And Methods
    For isolation and identification of phytase-producing strains, soil samples were collected from farms near Qazvin. Diluted samples were spread onto PSM solid media and production of the clear zones about the colonies gave a visual indication of phytase production. The selection of the best phytase-producing strain was performed by measuring the enzyme activity in the liquid medium. The selected strain was identified by slide-culture technique and the effect of carbon source (phytate and wheat bran), pH and time of incubation were also investigated for optimal enzyme production.
    Results
    In this study, a Penicillium sp. was isolated from a soil sample near Qazvin and was selected as the best phytase-producing strain. The maximum phytase activity (171 U/ml) was obtained in the medium containing % 2 (w/v) phytate, at pH 5, after 72 h of incubation. By using wheat bran as the source of carbon and phytate, the maximum phytase activity, which was 61.7 U/mL, was produced at pH 7 and after the same time of incubation.
    Discussion and
    Conclusion
    Penicillium sp. isolated from a soil sample near Qazvin, was able to produce highly active phytase in optimized environmental conditions, which could be a suitable candidate for commercial production of phytase to be used as complement in poultry feeding industries.
    Keywords: phytase, Penicillium sp, optimization, Phytate, Enzymatic activity