فهرست مطالب

فصلنامه دنیای میکروب ها
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 34، بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/02/22
  • تعداد عناوین: 8
|
  • فاطمه قناعتیان، احمدفرهاد طالبی* صفحات 6-28
    روغن های میکروبی به دلیل تامین اسیدهای چرب ضروری و به عنوان منابع تجدیدپذیر انرژی، مورد توجه محققین قرار دارند. ریزسازواره های روغنی تا بیش از 60 درصد وزن خود، روغن را به شکل تری گلیسرید انباشته می کنند. چهار گروه از ریزسازواره ها شامل باکتری ها، ریزجلبک ها، قارچ ها و مخمرها از بزرگترین تولید کننده های روغن های میکروبی هستند. عوامل مختلف فیزیکی و شیمیایی در تولید روغن های میکروبی موثراند. از میان عوامل مختلف می توان به منبع کربن، فقر برخی از مواد مغذی دما، شدت نور و pH محیط اشاره نمود. بهینه سازی تولید روغن های میکروبی توسط عوامل مختلف فیزیکی و شیمیایی با محدودیت هایی روبه رو است. بنابراین، در حال حاضر بیشتر پژوهش ها به سمت اصلاحات ژنتیکی برای بهینه سازی تولید چربی در ریزسازواره های روغنی معطوف شده اند. در این مطالعه مروری، نخست مقالات مرتبط با عنوان مهندسی تولید چربی در ریزسازواره های روغنی با کلیدواژه های مرتبط، از سال 1990 تا سال 2017 در پایگاه علمی جستجو و از بین 210 مقاله اصیل، جمعا 89 مقاله انتخاب و مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تحقق هرچه بهتر جایگزینی منابع جدید روغن در ابعاد وسیع، این منابع باید از نظر ویژگی های منحصربفردی مانند تولید اسیدهای چرب غیراشباع، عملکرد تولید روغن، محتوی و نوع چربی تولید شده بهینه شوند. مقاله حاضر تلاشی است برای ارائه مجموعه جامعی از راهبردهای افزایش عملکرد تولید روغن در ریزسازواره های روغنی که ضمن حفاظت از محیط زیست و منابع ژنتیکی، می توانند در راستای اهداف اقتصادی بنگاه های دانش بنیان موثر واقع شوند
    کلیدواژگان: روغن های میکروبی، ریزسازواره های روغنی، سوخت زیستی، مهندسی ژنتیک، متابولیسم چربی
  • نجمه رنجی *، فاطمه اسدی رحمانی، سیده شیده پورخلیلی صفحات 29-39
    سودوموناس آئروجینوسا یک پاتوژن فرصت طلب به ویژه در بیماران با نقص ایمنی است. مقاومت دارویی در سودوموناس آئروجینوسا به واسطه مکانیسم های مختلفی مانند جهش در زیرواحدهای توپوایزومرازها و تنظیم کننده های منفی سیستم های پمپ افلاکس ایجاد می شود. هدف از این مطالعه ارزیابی جهش های نقطه ای ژن های gyrB، parC و nfxB در جدایه های سودوموناس آئروجینوسا مقاوم به سیپروفلوکساسین استان گیلان بود.
    این پژوهش یه صورت مقطعی?توصیفی بر روی 200 سویه جمع آوری شده از بیمارستان ها و آزمایشگاه های رشت و لاهیجان انجام شد. با آزمون های بیوشیمیایی تعیین هویت جدایه ها انجام شد. حساسیت آنتی بیوتیکی به کمک روش های کربی-بائر و MIC تعیین گردید. برای ارزیابی جهش ها در ژن های gyrB، parC و nfxB در جدایه های مقاوم به سیپروفلوکساسین از روش PCR و تعیین توالی استفاده شد.
    از 69 جدایه سودوموناس آئروجینوسا، 26 سویه مقاوم به سیپروفلوکساسین بودند. MIC سیپروفلوکساسین در جدایه های مقاوم بین ?g/ml 32-1024 تعیین گردید. با آنالیز توالی یابی مشخص گردید که بعضی از جدایه های مقاوم، جهش های بدمعنی در ژن های gyrB، parC و nfxB داشتند. جهش های N368S، I424L، L464I، E468D، M520L و I524V در ژن gyrB اولین موارد گزارش شده در ایران می باشند.
    کلیدواژگان: سیپروفلوکساسین، ژن parC، ژن gyrB، ژن nfxB، سودوموناس آئروجینوسا
  • مهدی عبادی*، طاهره خلیلی آزاد صفحات 40-50
    : استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین یکی از مهم ترین عوامل عفونت های فرصت طلب بیمارستانی و جامعه به شمار می رود. امروزه افزایش مقاومت به آنتی بیوتیک ها موجب نگرانی جامعه پزشکی شده است. در این میان مقاومت به آنتی بیوتیک متی سیلین به دلیل محدود کردن درمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مطالعه حاضر با هدف ردیابی ژن مقاومت به متی سیلین و بررسی ژنوتیپی کاست کروموزومی SCCmec در سویه های استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده از بینی کارکنان و تعیین الگوی حساسیت آنتی بیوتیکی این باکتری انجام شد.
    در این مطالعه مقطعی-توصیفی 230 نمونه سواب بینی از کارکنان بیمارستان های لارستان در سال 1394 جمع آوری گردید. شناسایی سویه های استافیلوکوکوس اورئوس با روش های استاندارد آزمایشگاهی انجام شد. در تمامی جدایه ها، سنجش الگوی حساسیت آنتی بیوتیکی با روش انتشار دیسک،حداقل غلظت بازدارندگی با روش E-test و حساسیت به متی سیلین با روش آگار اسکرین انجام شد. همچنین حضور ژن مقاومت آنتی بیوتیک mecA و تایپنگ SCCmec با روش multiplex PCR مورد ارزیابی قرار گرفت.
    از مجموع نمونه های مورد بررسی 37 مورد (14. 8%) آلوده به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس بودند. از بین جدایه ها، 28 سویه (75. 7%) دارای ژن مقاومت به متی سیلین بودند. از این بین 21 سویه (75%) اکتساب از جامعه و 7 سویه (25%) اکتساب از بیمارستان داشتند. همچنین نتایج تایپینگ سویه های SCC نشان داد که تایپ I با فراوانی 32. 1 درصد و به دنبال آن تایپ IV (28. 6%) ، تایپ II (17. 9%) ، تایپ V (14. 3%) و تایپ III (7. 1%) به ترتیب فراوان ترین جدایه ها بودند. بیشترین مقاومت آنتی بیوتیکی سویه ها مربوط به آنتی بیوتیک های پنی سیلین (100%) و اگزاسیلین (60%) و کمترین میزان مربوط به ونکومایسین (0%) بود. با تعیین حداقل غلظت بازدارندگی ونکومایسن، میزان مقاومت حد واسط به ونکومایسین 28/5% شناسایی گردید. همچنین با آزمون آگار اسکرین، مقاوت به اگزاسیلین 92. 8 درصد تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین، کاست کروموزومی، مقاومت آنتی بیوتیکی
  • مهدی کارگر، محمد کارگر* صفحات 51-60
    : یکی از روش های پیشنهاد شده به منظور تثبیت و استحکام خاک رسوب کلسیت به واسطه تحریک میکروبی (MICP) است. این مطالعه با هدف جداسازی باکتری های تجزیه کننده اوره موثر در ایجاد سیمان زیستی از خاک های خشک و کویری انجام شد.
    این پژوهش به صورت مقطعی-توصیفی بر روی 280 نمونه جمع آوری شده ازخاک های مناطق مختلف ایران انجام شد. کشت نمونه ها بر روی محیط اوره براث انجام شد. سپس سنجش فعالیت آنزیم اوره آز باکتری های تجزیه کننده اوره انجام شد. باکتری های فعال توسط آزمون های متداول بیوشیمیایی و روش16S rRNA تعیین هویت شدند. تولید سیمان زیستی در باکتری های اوره از مثبت جداسازی شده در pH و دما های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت و با سویه استاندار اسپوروسارسینا پاسترویی ATCC 11589 مقایسه گردید. در نهایت کریستال های کربنات کلسیم در شرایط بهینه دمای 25 درجه سلیسیوس و 8. 5 pH با آزمون بلورشناسی پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفتند.
    304 جدایه از 5 جنس مختلف جداسازی گردید. جنس های باسیلوس و اسپوراسارسینا از مهم ترین باکتری های تجزیه کننده اوره جداسازی از مناطق خشک و کویری بودند. بیشترین میزان کربنات کلسیم در دمای 25 درجه سلیسیوس و 8. 5 pH تولید شد. 10 جدایه برتر موثر در تولید آنزیم اوره آز و سیمان زیستی با استفاده از روش مولکولی تعیین هویت و در بانک ژنی ثبت گردیدند. همچنین تولید سیمان زیستی سویه های برتر با استفاده از آزمون XRD تایید گردید.
    کلیدواژگان: سیمان زیستی، اسپوروسارسینا پاستورویی، اوره آز، ژن 16S rRNA
  • محبوبه دارابی، محمد علی آموزگار*، ملیحه مهرشاد، نینا زمانی، سید ابوالحسن شاهزاده فاضلی، محمود شوندی صفحات 61-72
    : با توجه به تنوع بالا، کاربردهای زیست فناوری و نقش موثر میکروارگانیسم ها در ایجاد و حفظ تعادل زیست بوم، کسب اطلاعات و توجه به تنوع زیستی میکروارگانیسم ها بسیار مورد نیاز است. در این میان، باکتری ها و آرکی های نمک دوست نیز به دلیل اهمیت اقتصادی و شرایط خاص اکولوژیکی زیست بوم شان مورد توجه می باشند. این مطالعه با هدف بررسی تنوع باکتری ها و آرکی های هتروتروف غار نمکدان قشم انجام شد.
    این پژوهش به صورت مقطعی با نمونه برداری از غار نمکدان قشم در آبان ماه سال 1392 انجام شد. تنوع میکروارگانیسم های هوازی هتروتروف ساکن غار با استفاده از روش کشت مورد بررسی قرار گرفت. باکتری ها و آرکی های هالوفیل و هالوتولرانت در شرایط هوازی به ترتیب در دو محیط کشت Marine Agar و MGM جدا سازی شدند. جدایه ها براساس تفاوت های ریخت شناسی و ویژگی های بیوشیمیایی اولیه تفکیک شدند. در نهایت ژن rRNA 16S برای 32 سویه توالی یابی شد.
    بین 172 سویه خالص ژن rRNA 16S برای 27 سویه ترادف یابی شد که از نظر فیلوژنتیک آرکی ها در شاخه یوری آرکیوتا و درجنس های هالوباکتریوم، هالوآرکولا، هالوفراکس، هالوکوکوس و باکتری ها در شاخه های فرمی کیوتس و باکتریوئیدس و در جنس های آلیفودینی بیوس، باسیلوس، پارالیوباسیلوس،اکویی باسیلوس، پائنی باسیلوس قرار گرفتند. از بین این سویه ها 11 سویه شباهت کمتر از 98. 7 درصد با نزدیک ترین سویه استاندارد داشتند که نقطه مرزی برای ارائه گونه جدید میکروبی محسوب می شود.
    کلیدواژگان: باکتری های نمک دوست، آرکی های نمک دوست، تنوع زیستی، غار نمکدان قشم
  • زهرا امیرپور، منیر دودی *، غلام رضا امیری صفحات 73-87
    : فلزات سنگین از آلاینده های پایدار و با دوام محیط زیست هستند که به یک مشکل جهانی تبدیل شده اند. با توجه به این که میکروارگانیسم ها مقاومت بالایی نسبت به فلزات دارند و موجب پاک سازی محیط زیست و تولید نانو ذرات می شوند، پژوهش حاضر به منظور تولید نانو ذره مس از باکتری های مقاوم به این فلز از پساب دو کارگاه مسگری در اصفهان برنامه ریزی شد.
    از پساب دو کارگاه مسگری در شهر اصفهان به صورت مقطعی نمونه برداری شد. عوامل فیزیکوشیمیایی پساب ها، حداقل غلظت ممانعت کننده از رشد باکتری ها (MIC) به مس و مقاومت آنها نسبت به چند آنتی بیوتیک بررسی گردید. در ادامه آزمون های شناسایی مورفولوژی، بیوشیمیایی و مولکولی بر روی نمونه ها انجام شد. سپس به منظورارزیابی ساخت نانوذرات مس، بیومس باکتری مقاوم به مس به محلول ذخیره سولفات مس افزوده شد و نتایج توسط دستگاه طیف سنج فرابنفش- مرئی (UV-VIS) ، تفرق اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی گذاره (TEM) مورد ارزیابی قرار گرفت.
    از میان باکتری های مورد بررسی، باکتری باسیلوس تویوننسیس سویه NE2 با mM 3/5 MIC=و آرتروباکتر آژیلیس سویه NE1 با mM 4 MIC=از پساب مسگری شماره 2 و باکتری استنوتروفوموناس مالتوفیلیا سویه 5633 با mM 6 MIC=از پساب مسگری شماره 1 جداسازی شدند. از این میان تنها باکتری استنوتروفوموناس مالتوفیلیا سویه 5633 قادر به سنتز نانوذرات مس بود. پیک های ایجاد شده در محدوده 4 3 0 -2 5 0 نانومتر، تایید کننده ذرات مس (Cu) و اکسید مس (CuO) بودند.
    کلیدواژگان: بیوسنتز، نانوذره مس، UV، VIS، XRD، _ TEM
  • مجتبی محمدی، سید جمال هاشمی*، ساسان رضایی، منصور بیات صفحات 88-100
    : رزماری گیاه دارویی مهمی است که تاکنون خاصیت ضد میکروبی آن بر روی قارچ های بیماری زا و توکسین زا کمتر مورد توجه قرار گرفته است. دست یابی به گیاهان دارویی، با توجه به محدود بودن داروهای ضد قارچی و مقاومت حاصل از آنها می تواند حائز اهمیت باشد. این مطالعه با هدف ارزیابی خاصیت ضد قارچی عصاره گیاه رزماری بر روی قارچ های آسپرژیلوس فلاووس، کاندیدا آلبیکنس، اپیدرموفایتون فلوکوزوم، ترایکوفایتون وروکوزوم و تاثیر این عصاره در بیان ژن 1 AFL قارچ آسپرژیلوس فلاووس با استفاده از روش Real -Time PCR انجام شد.
    در ابتدا قارچ های آسپرژیلوس فلاووس و کاندیدا آلبیکنس بر روی محیط سابرودکستروز آگار و درماتوفیت های ترایکوفایتون وروکوزوم و اپیدرموفایتون فلوکوزوم بر روی محیط مایکوسل آگار با تراکم نیم مک فارلند کشت داده شدند. خاصیت ضد قارچی گیاه رزماری با روش انتشار در دیسک ارزیابی گردید. سپس غلظت موثر عصاره رزماری به کمک ده لوله استاندارد و محیط مایع سابرودکستروز براث محاسبه شد. در نهایت تاثیر عصاره بر بیان ژن 1 AFL با روش RT-PCR مورد بررسی قرار گرفت.
    عصاره رزماری بر روی انواع گروه های قارچی اثر بازدارندگی داشت. به طوری که متوسط قطر هاله عدم رشد حدود 16 تا 18 میلی متر تعیین گردید. MIC موثر برای قارچ کاندیدا آلبیکنس 4 تا 6 میلی گرم بر میلی لیتر، برای قارچ آسپرژیلوس فلاووس 3 تا 5 میلی گرم بر میلی لیتر و برای درماتوفیت های ترایکوفایتون وروکوزوم و اپیدرموفایتون فلوکوزوم نیز 4 تا 6 میلی گرم بر میلی لیتر تعیین شد. همچنین نتایج Real -Time PCR نیز مهار ژن تولید کننده آفلاتوکسین را در سطح مولکولی به خوبی به اثبات رسانید.
    کلیدواژگان: گیاهان دارویی، آسپرژیلوس فلاووس، اپیدرموفایتون فلوکوزم، ترایکوفایتون وروکوزوم، کاندیدا آلبیکنس
  • یاسمین بین آبادی، ارسطو بدویی، دلفارد*، عبدالحمید نمکی شوشتری صفحات 101-112
    پروتئازها یکی از مهم ترین آنزیم های صنعتی هستند که حدود 60 درصد از فروش جهانی آنزیم ها را به خود اختصاص داده اند. پروتئاز خارج سلولی کاربردهای زیادی در صنایع مختلف مانند چرم سازی، دترجنت، آب میوه گیری، نانوایی و صنایع گوشت دارند. با این وجود، اصلی ترین چالش تولید صنعتی آنزیم ها، میزان تولید اندک شان است. این مطالعه با هدف بهینه سازی شرایط تولید آنزیم پروتئاز و ارزیابی کاربردشان در حذف لکه های خونی انجام شد. در ابتدا، نمونه های فاضلاب بر روی محیط اسکیم میلک آگار کشت داده شدند. جدایه ای که بیشترین هاله را در اطراف کلنی داشت، به منظورمطالعات بعدی انتخاب گردید. بهینه سازی عوامل موثر در تولید پروتئاز کریزو باکتریوم ایندوجنسیس BYK27 با روش تاگوچی انجام پذیرفت. همچنین قدرت پاک کنندگی پروتئاز نیز با تیمار پارچه های خونی با این آنزیم مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای بهینه برای تولید پروتئاز کریزو باکتریوم ایندوجنسیس BYK27، شامل گلوکز (1 درصد) ، عصاره مخمر (0. 06 درصد) ، دمای 40 درجه سلیسیوس و 9 pH بود. میزان تولید آنزیم پروتئاز در شرایط بهینه U/ml 590 بود. این مقدار در مقایسه با محیط پایه معادل 63 درصد افزایش داشت. فعالیت پروتئازی و پایداری آنزیم توسط بتا-مرکاپتواتانل 50 درصد افزایش داشت. اما این فعالیت توسط DMF موجب مهار 88 درصدی آنزیم گردید. همچنین پروتئاز سویهBYK27 قادر بود پس از 20 دقیقه گرماگذاری، رنگ بری لکه های خونی را به طور کامل انجام دهد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که پروتئاز تولید شده توسط سویه BYK27 قابلیت استفاده در بیوتکنولوژی به ویژه در صنایع شوینده و ساخت ترکیبات با ارزش را دارا می باشد.
    کلیدواژگان: پروتئاز، بهینه سازی، کریزو باکتریوم ایندوجنس، حلال های آلی
|
  • Fateme Ghanaatian, Ahmad Farhad Talebi* Pages 6-28
    Microbial oils are of great interest to researchers as they provide essential fatty acids and are among renewable energy sources. Oleaginous microorganisms have the ability to produce oils up to 60% of their weight, most of which are accumulated in the form of triglycerides. Fouroleaginous genera including bacteria, microalgae, fungi, and yeasts are among the largestproducers of microbial oils. A variety of physical and chemical factors are effective in microbial oils production, among which carbon source, nutrient deficiency, temperature, light intensity and pH of the environment can be noticed. Considering theconstraints faced by various physical and chemical treatments in microbial oils production, most researches are currently focusing ongenetic modifications to enhance lipid production in oleaginous microorganisms. This article reviewed 210 peer-reviewed articles entitled engineering of lipid production in oleaginous microorganisms in scientific databases during 1990-2017, among which 89 to particles wereselected for further assessments. In order to have the best achievement in replacement of new oil sources on a large scale, these resources should be optimized in terms of unique properties such as unsaturated fatty acids production, lipid yield, as well as lipid profile. The present study is ana ttempt to recommend some basic approaches to increase microbial oils production by oleaginous microorganisms. These strategies should be in line with genetic and environment-protection priorities. Concurrently, they could be useful for knowledge-based enterprises from the economical point of view
    Keywords: Microbial oils, Oily microorganisms, Biodiesel, Genetic engineering, Lipid metabolism
  • Najmeh Ranji*, Fatemeh Asadi Rahmani, Seyedeh Shideh Pourkhalili Pages 29-39
    Background and Objectives
    Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen especially in immunocompromised patients. Drug resistance in P. aeruginosa is caused by different mechanisms such as mutations in topoisomerases subunits and negative regulators of efflux pump systems. This study was aimed to investigate mutations in gyrB, parC, and nfxB genes in ciprofloxacin-resistant P.aeruginosa isolates in Guilan province.
    Materials and Methods
    In this cross-sectional study, 200 isolates were obtained from different clinical samples of Rasht and Lahijan hospitals and laboratories and subsequently identified by biochemical tests. Antibiotic susceptibility pattern was determined by Kirby Bauer disk diffusion susceptibility test and Minimum Inhibitory Concentration (MIC) test. PCR-sequencing was used to assess mutations in gyrB, parC, and nfxB genes in ciprofloxacin-resistant P. aeruginosa isolates.
    Results
    Out of 69 P. aeruginosa isolates, 26 isolates were ciprofloxacin-resistant. MIC of ciprofloxacin in resistant isolates was determined between 32-1024 µg/ml. PCR-sequencing analysis revealed that some resistant isolates have missense mutations in gyrB, parC, and nfxB genes. It seems that N368S, I424L, L464I, E468D, M520L, and I524V mutations in gyrB were reported for the first time in Iran.
    Conclusion
    It seems that reported mutations in gyrB and parC genes affect topoisomerases affinity to ciprofloxacin in resistant isolates. Furthermore, mutations in the nfxB gene may lead to overexpression of MexCD-OprJ efflux pump and ciprofloxacin resistance.
    Keywords: Ciprofloxacin, parC gene, gyrB gene, nfxB gene, Pseudomonas aeruginosa
  • Mehdi Ebadi *, Tahereh Khaliliazad Pages 40-50
    Background and Objectives
    Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is one of the most important causes of opportunistic infections in the community as well as hospitals. Nowadays, an increase in the antibiotic resistance has caused concern to the medical community. Meanwhile, resistance to methicillin is important because of limiting treatment. This study was conducted to track methicillin resistance gene and to type staphylococcal cassette chromosome (SCCmec) in S. aureus strains isolated from nasal swabs of healthy hospital workers and to determine the antibiotic sensitivity pattern of the strains.
    Materials and Methods
    In this descriptive cross-sectional study, 230 specimens were collected from healthy workers nasal swabs of Larestan hospital during 2015. S. aureus strains were identified using laboratory standard methods. The antibiotic susceptibility pattern was characterized using disk diffusion test, minimum inhibitory concentration (MIC) was determined by E-test and sensitivity to methicillin was assessed by agar screening test. Furthermore, the presence of antibiotic-resistant mecA gene and SCCmec genotyping were investigated using the multiplex-PCR method.
    Results
    Among all nasal swab samples, 37 (14.8%) S. aureus isolates were recovered. 28 (75.7%) out of 37 S. aureus isolates were confirmed as MRSA. 21 (75%) of 28 MRSA isolates were community-associated MRSA (CA-MRSA), and the remaining 7 (25%) were hospital-acquired MRSA (HA-MRSA). SCCmec genotyping showed the most frequent isolates as follows: 9 (32.1%) isolates as SCCmec type I, 8 (28.6%) isolates as SCCmec type IV, 5 (17.9%) isolates as SCCmec type II, 4 (14.3%) isolates as SCCmec type V and 2 (7.1%) isolates as SCCmec type III. Evaluation of antibiotic resistance pattern showed the highest resistance to penicillin (100%) and oxacillin (60%) respectively, and the lowest resistance to vancomycin (0%). E-test results confirmed 28.5% of the isolates as intermediate vancomycin-resistant. Using agar screening test, oxacillin resistance was shown as 92.8%.
    Conclusion
    Our result showed that 70% methicillin resistance in the S. aureus which is mostly CA-MRSA strains. This could be a serious warning about the need to treat infections caused by this bacterium and control the carriers in the hospital environment
    Keywords: Methicillin, Resistant Staphylococcus aureus, Cassette chromosome, Antibiotic resistance
  • Mehdi Kargar, Mohammad Kargar* Pages 51-60
    Background and Objectives
    Microbially induced carbonate precipitation (MICP) is one of the proposed methods for soil stabilization and strengthening. The aim of this study was to isolate and characterize biocement-producing ureolytic bacteria from arid soils.
    Materials and Methods
    In this cross-sectional descriptive study, 280 soil samples were collected from different areas of Iran. Samples were cultured using urea broth medium. Urease-positive bacteria were assessed for the level of urease activity. Identification of active strains was performed based on conventional biochemical tests and 16S rRNA gene sequencing. Optimum temperature and pH conditions for biocement production were evaluated in urease-positive
    bacteria and was compared with sporosaicina pasteurii (ATCC 11589) strain. Finally, calcium carbonate crystals were assessed byX-ray diffraction (XRD) crystallography test at the temperature of 25 °C and pH of 8.5 as optimal conditions.
    Results
    304 strains were isolated from 5 different bacterial genera. Bacillus and Sporosarcina were the major ureolytic isolates of arid regions. The most amount of calcium carbonate was produced at the temperature of 25 °C and a pH of 8.5. Ten most effective isolates in the production of urease enzymes and biocement were identified by molecular analysis and subsequently registered in NCBI Genbank. In addition, biocement production by selected isolates was confirmed by XRD test.
    Conclusion
    Our results showed that the amount of urea and calcium chloride plays an important role in calcium carbonate crystals production. S. pasteurii was one of the most important biocement-producing bacteria. Therefore, optimization of growth conditions in higher scale is recommended for further applications in stabilizing the sand, ground strength and bridging
    Keywords: Biocement, Sporosarcina pasteurii, Urease, 16S rRNA gene
  • Mahboobeh Darabi, Mohammad Ali Amoozegar *, Maliheh Mehrshad, Nina Zamani, Seyed Abolhasan Shahzadeh Fazeli, Mahmood Shavandi Pages 61-72
    Background and Objectives
    Given the high diversity, biotechnological applications and the effective role of bacteria in making and maintaining the ecosystem balance; biodiversity research are very important. Meanwhile, the halophilic bacteria and archaea have been considered because of their biotechnological importance and specific ecological condition. In this study, we investigated the diversity of heterotrophic bacteria and archaea of Namakdan cave in Qeshm Island.
    Materials and Methods
    This cross-sectional study was carried out by sampling from Qeshm Namakdan cave in November 2013. The diversity of the cave heterotrophic aerobic bacteria was analyzed using the culture method. Halophilic and halotolerant bacteria and Archaea under aerobic conditions were isolated by MGM and Marine agar media, respectively. Isolates were separated according to morphological differences, and primary biochemical features. Finally, 16s rRNA sequencing was performed for 32 isolates.
    Results
    Among 172 isolates 16S rRNA sequencing was carried out for 27 strains. Phylogenetic analysis placed archaea in the euryarchaeota division and Halococcus, Haloferax, Haloarcula, Halogeometricum genus branches and bacteria in Firmicutes and Bacteroides divisions and in Aliifodinibius, Paenibacillus, Aquibacillus, Paraliobacillus, and Bacillus genus branches. Among the sequenced isolates, 11 isolates showed less than 89.7% similarity to the standard species, which is considered as a borderline point to present new microbial species.
    Conclusion
    Placing the identified isolates in different phylogenetic divisions and genus branches demonstrates the wide microbial diversity of Qeshm Namakdan cave ecosystem. Presenting native microorganisms in new species and genera from unique ecosystems by introducing new genetic content provides access to new native genes and pathways.
    Keywords: Halophilic bacteria, Halophilic archaea, Biodiversity, Namakdan cave of Qeshm
  • Zahra Amirpoor, Monir Doudi*, Gholam Reza Amiri Pages 73-87
    Background and Objectives
    Heavy metals are environmentally sustainable and durable pollutants that have become a world problem. As microorganisms show high resistance to heavy metals and can purify the environment and produce nanoparticles, the present study was designed to produce copper nanoparticles from copper-resistant bacteria isolated from wastewater of two copper workshops in Isfahan.
    Materials and Methods
    In this cross-sectional study, wastewater samples were collected from two copper workshops in Isfahan. The physicochemical factors of the wastewater, the minimum inhibitory concentration of bacteria (MIC) to copper and their resistance to several antibiotics were investigated. Morphological, biochemical and molecular identification tests were carried out on samples. Then the biomass of copper-resistant bacteria was added to the copper sulfate pentahydrate stock (CuSO4.5H2O) and the results were evaluated by Ultraviolet-Visible
    spectrophotometer (UV-VIS), X-ray diffraction (XRD) and Transient Electron Microscopy (TEM).
    Results
    Among the studied bacteria, the Bacillus toyonensis strain NE2 with the MIC of 3.5 mM and Arthrobacteragilis NE1 with MIC of 4 mM from copper workshop 2 and Stenotrophomonas maltophilia strain 5633 with the MIC of 6 mM from copper workshop 1 were isolated. Among these isolates, only S. maltophilia strain 5633 was able to synthesize copper nanoparticles. Peaks created in the range of 250-430 nm confirmed the presence of Copper (Cu) and Copper Oxide (CuO) particles.
    Conclusion
    The findings of this study showed that the isolated bacteria could be a good candidate to remove copper from wastewater and to biosynthesize copper nanoparticle.
    Keywords: Biosynthesis, Copper nanoparticles, UV, VIS, XRD, TEM
  • Mojtaba Mohammadi, Seyyed Jamal Hashemi*, Sasan Rezaei, Mansour Bayat Pages 88-100
    Background and Objectives
    Rosemary is a very important medicinal herb which its effect on toxin-causing and pathogenic fungi is not studied very well. This study was aimed to investigate the antifungal effect of the extract of Rosemary extract on various fungal groups including Aspergillus flavus, Candida albicans, Epidermophyton floccussom, Trichophyton verrucosum and its effect on AFL1 gene expression in A. flavus using real-time PCR method. Achieving an
    effective herbal medicine can be significant due to the limited amount of antifungal drugs and the prevalence of antifungal drug resistance.
    Materials and Methods
    First of all A. flavus and C. albicans were cultured on sabouraud dextrose agar (SDA) media and T. verrucosum and E. floccosum were cultured on Mycocell agar media with 0.5 McFarland turbidity standard. Antifungal property of the rosemary extract was investigated using disk diffusion test. Then, the effective Rosemary extract concentration was evaluated using 10 standard tubes and sabouraud dextrose broth. Finally, the effect of Rosemary extract on AFL1 gene expression was examined.
    Results
    Our results indicated that Rosemary extract has an inhibitory effect on various types of fungi so that the mean diameter of the inhibition zone was measured as about 16 to 18 mm. The effective MCI for C. albicans was observed as approximately 4 to 6 mg / L, for A. flavus as 3 to 5 mg /L and for E. floccosum and T. verrucosum as 4 to 6 mg /L. RT-PCR analysis confirmed the inhibitory effect of Rosemary extracts on aflatoxin- producing AFL1 gene expression at the molecular level, very well.
    Conclusion
    The extract of Rosemary can have a considerable inhibitory effect on fungal growth, AFL1 gene expression and aflatoxin production in A. flavus.
    Keywords: Medical plants, Aspergillus flavus, Epidermophyton floccosum, Trichophyton verrucosum, Candida albicans
  • Yasamin Binabadi, Arastoo Badoei-Dalfard*, Abdolhamid Namaki-Shoushtari Pages 101-112
    Protease is one of the most important industrial enzymes occupying nearly 60% of global enzyme sales. Extracellular protease finds numerous applications in industrial processes like in leather tanning, detergents, dairy, brewery as well as meat tenderization industries. In spite of that, the low level of enzyme production is the main challenge of industrial production of enzyme. Therefore, optimization of industrial protease production and its application in blood de-staining were the aims of this study. The sewage samples were cultivated on the skim milk agar. BYK27 isolates with the highest clear halo around the colonies were selected for further studies. Optimization of parameters affecting protease production by Chryseobacterium indologenes BYK27 was studied by Taguchi approach. De-staining ability of protease was also investigated by de-colorization of bloody cotton cloth. The optimal factors for protease production by Ch. indologenes BYK27 were found to be the temperature of 40 ˚C, pH of 9.0, 0.06% yeast extract and 1% glucose supplements. Protease production under optimal condition was found to be 590 (U/ml) which was improved by 63%, as compared to the basal medium. The protease activity and stability were increased 50% by beta-mercaptoethanol but inhibited about 88% by DMF. In addition, BYK27 protease was able to completely de-stain blood after 20 min of incubation. The results of this study indicate that BYK27 protease has biotechnological potential, specifically in the detergent industry and provision of valuable compounds
    Keywords: Protease, Optimization, Chryseobacterium indologenes, Organic solvents