فهرست مطالب

فصلنامه ایمنی زیستی
سال نهم شماره 2 (تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/07/10
  • تعداد عناوین: 9
|
  • محمد سوداگر*، حمیده ذکریایی، سیده صدیقه حسینی، بیتاسادات سیدالنگی صفحات 1-8
    امروزه یکی ازمهم ترین دغدغه های مطرح در دولت ها و اغلب سازمان های بین المللی، بهویژه کشورهای درحال توسعه که آهنگ رشد جمعیت از شتاب بیشتری برخورداراست، بحث امنیت و ایمنی غذایی می باشد. این دو واژه دو مفهوم متفاوت و جدا از یکدیگر را در بر می گیرند؛ امنیت غذایی اشاره به تامین و در دسترس بودن همیشگی غذا به ازای هر یک از افراد جامعه داشته، در حالی که ایمنی غذایی مفهوم سلامت و بهداشت غذا را در بر می گیرد. یکی از دلایل اصلی اهمیت بحث ایمنی غذایی در راستای ایمنی سلامت آبزیان و فرآورده های آن هاست که در این میان جلوگیری از پدیده بیوتروریسم نقش موثری را ایفا می کند. بیوتروریسم انتشار عمدی عوامل بیولوژیک است. این عوامل شامل باکتری ها، ویروس ها و یا سموم اند که ممکن است به شکل طبیعی شان یا به فرم دستکاری شده انسان باشند. این روش در جنگ های نرم انسانی و با هدف حذف رقبای تجاری استفاده می شود. در مطالعه حاضر، علت ایجاد، انواع و عوامل موثر بر بیوتروریسم و عوامل کاهنده و یا افزاینده آن مورد بررسی قرار میگیرد.
    کلیدواژگان: بیوتروریسم، آبزیان، ایمنی غذایی، امنیت غذایی، آبزی پروری
  • مرضیه حسینی نژاد*، هادی شوریده صفحات 10-21
    کوینوآ (Chenopodium quinoa Willd.) گیاهی دارویی حاوی طیف گسترده ای از ترکیبات فیتوشیمیایی است که به عنوان یک محصول مهم با ارزش تغذیه ای بالا و مقاوم به تنش های محیطی شناخته شده است. کوینوآ با داشتن 15 درصد پروتئین و کیفیت اسیدآمینه بالا، یک غذای کامل محسوب شده و منبع باارزشی از ویتامین ها، مواد معدنی و ترکیبات موثر دیگر نظیر پلی فنول ها، فیتواسترول ها و فلاونوئیدها با کارایی غذادارو می باشد. یک جیره غذایی انحصاری از کوینوآ (تقریبا 40 گرم در روز) بخش بزرگی از نیازهای روزانه از مواد غذایی مهم و ترکیبات سودمند را برآورده خواهد کرد. بر طبق پیشنهادات FAO/WHO، پروتئین کوینوآ می تواند بالغ بر 180% نیاز روزانه از اسیدهای آمینه لازم برای تغذیه افراد بالغ را با نسبت کافی از 10 اسیدآمینه ضروری هیستیدین، ایزولوسین، لوسین، لیزین، متیونین، فنل آلانین، ترئونین، تریپتوفان، تیروزین و والین تامین کند. بنابراین کوینوآ پتانسیل غذادارو شدن برای میلیون ها انسان که با تغذیه ناقص و کمبود دارویی در سطح جهان روبرو هستند را دارد و از این جهت است که سال 2013 توسط فائو بعنوان سال کوینوآ معرفی شد. در این مقاله خواص فراسودمند این گیاه و جایگاه رو به رشد این محصول در ایمنی زیستی- غذایی بشر مورد ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: مقاومت به تنش غله کاذب غذای عملگرا بدون گلوتن پروتئین
  • معروف خلیلی*، محمدرضا نقوی صفحات 22-33
    خشکی از مهمترین عوامل تنش زای محیطی است که تولید محصولات کشاورزی را در مناطق خشک و نیمه خشک تحت تاثیر قرار داده و باعث کاهش آن می شود.کاهش اثر تنش های محیطی مانند خشکی با استفاده از روش هایی مانند آبیاری، مصرف کود و روش های مناسب کاشت، با محدودیت مواجه است. بنابراین اصلاح ژنتیکی گیاهان برای به حداقل رساندن اثر تنش های محیطی، تلاشی مهم به شمار می آید. تحمل به خشکی یک صفت ساده از نظر ژنتیکی نبوده، بلکه صفتی کمی و پیچیده با جنبه های مختلف می باشد که بطور مثال با صفات محتوای آب نسبی، فلورسانس کلروفیل، تجمع پرولین، تجمع آبسزیک اسید و تنظیم اسمزی ارتباط دارد. گرچه انتخاب از طریق صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک از اهمیت بالایی برخوردار است، اما در مورد صفت پیچیده مقاومت به خشکی، نیاز به استفاده از روش های مولکولی برای بررسی مکانیسم های مربوطه الزامی است. در این راستا پروتئومیکس می تواند به عنوان ابزاری نیرومند برای تفکیک، جداسازی و تشخیص پروتئین های پاسخ دهنده به تنش مورد استفاده قرار گیرد. همچنین با ترکیب اطلاعات حاصل از این روش با ژنومیکس و بیوانفورماتیک، امکان شناسایی سازوکارهای مولکولی و ژن های دخیل در پاسخ گیاهان به تنش ها فراهم می شود. در راستای اهمیت موضوع، مقاله حاضر به مطالعه تنش خشکی و تاثیر آن در سطح پروتئینی، فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی در گیاهان می پردازد.
    کلیدواژگان: پاسخ مولکولی گیاهان، پروتئین، تنش خشکی، صفات فیزیولوژیک
  • روزگار رحمانی، ابراهیم دورانی* صفحات 35-48
    بیولوژی سنتتیک نوعی مهندسی ژنتیک رادیکال است که سبب تولید سیستم هایی با ویژگی های منحصر به فرد می شود که در طبیعت همتای آن وجود ندارد. در دهه اخیر با توجه به پیشرفت های قابل توجه بیولوژی سنتتیک، مباحث مربوط به مزایا و خطرات احتمالی آن بر سلامت انسان و محیط زیست و اثرات اجتماعی، اقتصادی و اکولوژیکی آن شدت گرفته است. در ارزیابی این مزایا و معایب با یک رویکرد جامع، باید سطوح مختلف مولکولی، سلولی، موجود، جمعیت، اکوسیستم و در نهایت در سطح زیست بوم ها در کنار هم مورد بررسی قرار گیرند. حال باید توجه داشت که نزدیک ترین تکنولوژی به بیولوژی سنتتیک، مهندسی ژنتیک و موجودات تراریخته می باشند و باید در تعیین چارچوب قانونی برای فعالیت در این عرصه، قوانین موجودات تراریخته بازبینی شوند و با توجه به تفاوت ها و شباهت های این دو تکنولوژی، قوانین مناسب برای بیولوژی سنتتیک تنظیم شوند. در کل در برخورد با این موضوع دو رویکرد اصلی یعنی رویکرد آمریکا و رویکرد اروپا مطرح هستند که هر  کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. در این مقاله سعی شده است تا به برخی جنبه های ایمنی، ریسک های احتمالی و ساختارهای قانونی بیولوژی سنتتیک پرداخته شود.
    کلیدواژگان: ارزیابی ریسک، ایمنی زیستی، بیولوژی سنتتیک، قطعات زیستی، موجودات تراریخته
  • مرضیه حسینی نژاد*، مژگان یزدی صفحات 49-59
    امروزه با گسترش آگاهی مصرف کنندگان در خصوص اثرات نامطلوب مواد افزودنی شیمیایی، تقاضا برای غذاهای طبیعی و فاقد هر گونه مواد نگهدارنده سنتزی به نحو چشمگیری در حال افزایش است. از طرف دیگر مقاومت به آنتی بیوتیک های باکتریایی و آثار سوء ایجاد شده توسط تعدادی از آن ها منجر به بروز نگرانی های جدی شده است. لذا طی دو دهه گذشته باکتریوسین های میکروارگانیسم های مفید و غیر بیماری زا، از قبیل باکتری های اسیدلاکتیک به دلیل ویژگی "امن"  خود به طور گسترده ای در صنایع غذایی، پزشکی و بهداشت دام به عنوان نگهدارنده های زیستی مورد پژوهش و بررسی  قرار گرفته اند. این ترکیبات موثر طبیعی در موارد مختلفی از جمله افزایش زمان ماندگاری، فعالیت ضد میکروبی و کنترل تخمیر فلور میکروبی کاربرد دارند. مقاله حاضر مروری بر تحقیقات کاربردی در زمینه باکتریوسین ها، فناوری های نوین و دیدگاه های تازه در توسعه استراتژی ها می باشد.
    کلیدواژگان: باکتری های پروبیوتیک، اسیدلاکتیک باکتری ها، باکتریوسین ها، افزودنی های طبیعی، نگهدارندگی زیستی
  • مسلم جهانی*، علیرضا جهانی صفحات 60-73
    کولین ترکیبی شبه ویتامینی، از مواد مغذی اساسی و موثر در مسیرهای متابولیکی مهم است که برای توسعه مغز به ویژه در مرحله جنینی اهمیت داشته، در سنتز استیل کولین نقش دارد و مقادیر غیرطبیعی آن، نشانه ای از شرایط بیماری است. امروزه کولین و استیل کولین به غذاهای خاص اضافه می شوند و بنابراین اندازه گیری آن ها در صنایع غذایی و نیز آنالیزهای بالینی اهمیت دارد. معمولا از روش های کروماتوگرافی استفاده می شود، اما مراحل آماده سازی سخت، زمان جداسازی طولانی، استفاده از حجم بالای نمونه و فاز متحرک و نیاز به کاربر ماهر، کاربرد این تکنیک ها را محدود می سازد. در همین زمینه، حسگرهای آنزیمی با مزایای سبز بودن، حساسیت بالا و کاربرد آسان مورد توجه قرار گرفته اند. در آن ها، پروکسید هیدروژن به عنوان محصول واکنش آنزیمی به روش الکتروشیمیایی و یا نوری اندازه گیری می شود. در این مقاله مروری، پژوهش های منتشر شده (از سال 2000 میلادی) در زمینه کاربرد نانوذرات در طراحی این حسگرها و اندازه گیری کولین و استیل کولین بررسی شده است. استفاده از نانومواد، تثبیت بیشتر و پایداری بالاتر آنزیم همراه با حفظ فعالیت زیستی، بهبود انتقال الکترون و کاهش مقاومت و در نتیجه بهبود ارقام شایستگی روش را به همراه دارد.
    کلیدواژگان: نانوذرات، حسگر آنزیمی، کولین، استیل کولین، روش های الکتروشیمیایی
  • کریم مهنام*، نسرین پایاب صفحات 74-87
    سایتوکاین ها ترکیباتی پروتئینی یا گلیکوپروتئینی هستند که در ایجاد التهاب و تنظیم آن نقش مهمی را ایفا می کنند. دو گروه از این ترکیبات، سایتوکاین های پیش التهابی و سایتوکاین های ضدالتهابی هستند که وجود یک تعادل دینامیک بین این دو گروه، برای حفظ حالت پایدار بدن بسیار مهم است. در بیماری شناسی بیماری های خودالتهابی دیده شده که تعادل بین این ترکیبات به هم خورده و تعادل به سمت سایتوکاین های پیش التهابی جابه جا می شود. به همین دلیل امروزه سعی می شود تا با استفاده از ترکیبات و سایتوکاین های ضدالتهابی، به روش موثری برای مهار التهاب و درمان این بیماری ها دست پیدا کنند. در این مطالعه ی مروری سعی شده است تا به طور خلاصه به سایتوکاین ها و روش های مهار آن ها پرداخته شود. در این مطالعه به وجود پنج روش کلی برای مهار سایتوکاین های پیش التهابی و استفاده از آن ها در درمان بعضی از بیماری ها اشاره شده است. بنابراین تصور می شود که استفاده از این روش ها می تواند راه های جدیدی را در درمان بیماری های خودالتهابی برای ما ایجاد کند.
    کلیدواژگان: التهاب، سایتوکاین ها، مهار، بیماری های خود التهابی
  • محسن اسماعیل پور*، میلاد کاظم نژادی، علیرضا سرداریان صفحات 88-98
    همچنان که تعداد کاربردهای نانولوله های کربنی (CNT) در زمینه نانوپزشکی به سرعت در حال رشد است، (تصویربرداری، دارورسانی، چهارچوب‎ها برای مهندسی بافت)، سوال‎ها درباره سمیت بالقوه آن‎ها در حال افزایش می‎باشد. به دلیل اینکه تولید آن‎ها در هر سال به صدها تن رسیده است، کاربردشان در مواد کامپوزیتی به یک حقیقت تبدیل شده است. انتشار آن‎ها نیز می‎تواند طی مراحل مختلف چرخه طول عمرشان صورت گیرد، از تولید گرفته تا فرآیند، استفاده و در نهایت در طول بازیافت یا انهدام. در مقاله پیش رو سمیت محیطی نانولوله های کربنی را مورد بررسی قرار خواهیم داد و تلاش می‎کنیم تا توصیه های ایمنی مربوط به آن‎ را نیز بیان کنیم.
    کلیدواژگان: نانولوله‎ کربنی، سمیت زیست محیطی، سمیت ژنی، استنشاق، ایمنی
  • مریم صادقی، اکرم صادقی*، ابراهیم کریمی صفحات 99-114
    به دلیل مخاطرات زیست محیطی آفت کش های شیمیایی، راهکارهای جایگزینی مانند عوامل کنترل زیستی برای برطرف کردن این مشکل ارائه شد است. یکی از این راهکارهای امیدبخش، استفاده از باکتری های حشره کش مانند Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) است. باکتری Bt طی مرحله اسپورزایی، کریستال های پروتئینی متشکل از گروه های مختلف سموم cry و cyt را ترشح می کند. پروتئین های Cry برای راسته های حشرات شامل Lepidoptera و Coleoptera، Hymenoptera، Diptera و همچنین نماتدها سمی است. سمیت شدید پروتئین های Cyt نیز بیشتر بر روی راسته Diptera گزارش شده است. از آن جا که هر نوع سم cry سازوکار مشخصی به عنوان حشره کش دارد، معمولا بر گونه های کمی از یک راسته ویژه تاثیر دارد. به تازگی، پژوهشگران پروتئین های آفت کش جدیدی (VIP) را که در فاز رشد رویشی باکتری Bt تولید می شوند و سازوکار عملکردی وسیع تری دارند، گزارش کرده اند. این سموم برای طیف وسیعی از راسته Lepidoptera کشنده است. باکتری Bt عوامل بیمارگر مختلفی شامل سموم پروتئینی ترشحی حشره کش (اگزوتوکسین) نیز تولید می کند. ارتقاء عملکرد سویه ها، اجازه تولید محصولات جدید با استفاده از سویه های جدید که کارآمد تر از انواع قدیمی هستند را می دهد. هر چند هنوز پژوهش برای یافتن سویه های جدیدتر و بهتر ادامه دارد. گیاهان زراعی تراریخته که انواع cry و یا cyt را بیان می کنند تجاری شده اند.
    کلیدواژگان: Bacillus thuringiensis، کریستال های پروتئینی، پروتئین های تراوشی VIP، SIP، گیاهان Bt
|
  • Mohammad Sudagar*, Hamideh Zakariaee, Seyedeh Sedigheh Hosseini, Bita Sadat Seyedalangi Pages 1-8
    One of the main concerns for governments and most of the international organizations, especially in developing countries which have a high population growth rate, is food security and food safety. These two words are separate from each other and have two different concepts. Food security refers to the provision and constant availability of food for individuals of the society while food safety involves the concept of health food. One of the main reasons for the importance of food safety is the safety of aquatic animal health and their products which prevention of bioterrorism plays an important role. Bioterrorism is the deliberate release of biological agents. These include bacteria, viruses or toxins that may be in the form of natural or human manipulation. This method most be used in human soft wars to eliminate business rivals. In the present study, causes of creation, types and factors affecting decreasing or increasing bioterrorism were investigated.
    Keywords: Bioterrorism, Aquaculture, Food safety, Food security
  • Marzieh Hosseini Nezhad*, Hadi Shoorideh Pages 10-21
    Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is a valuable medicinal plant well-known for its exceptional nutritional properties and resistance to adverse environmental conditions due to its unique phytochemical compounds. Quinoa seed with 15% proteins and high quality of amino acid composition has been considered as a perfect food, and also a valuable source for vitamins, minerals and bioactive compounds such as polyphenols, phytosterols, and flavonoids. A single serving (40 g/day) of quinoa would deliver a large portion of Recommended Daily Allowance (RDA) of key nutrients and health-beneficial compounds to the consumer. According to FAO/WHO recommendations, quinoa protein can supply over 180% of the daily recommended intake of essential amino acids for adult nutrition with proper ratio of histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, tyrosine, and valine. Accordingly, quinoa seed can be introduced as nutriceutical composition for billions of human under malnutrition and pharmaceuitical shortage on the world and because of that, 2013 was named as quinoa year by FAO.  In this comprehensive paper it isaimedto introduce functional properties of quinoa and its advance in grank in food biosafety.
    Keywords: Stress Resistance, Pseudocereal, Functional Food, Gluten Free, Protein
  • Marouf Khalily*, Naghavi Pages 22-33
    Drought is one of the most important environmental stresses that agricultural production in arid and semi-arid areas affected and reduce it. Reduce the effects of environmental stresses such as drought stress using methods such as irrigation, fertilizer and appropriate methods of implantation, are limited. Therefore, genetically modified plants to minimize the effect of environmental stresses come to important effort. Drought tolerance is not a trait genetically simple, but is complex quantitative trait with different aspects, for example is related with the relative water content, chlorophyll fluorescence, proline, the accumulation of abscisic acid and osmotic adjustment. Although selected through morphological and physiological traits of great importance, but the drought tolerance is a complex trait that requires to using of molecular methods to study the relevant mechanisms. In this regard proteomics can be a powerful tool for segregation, separation and detection of responsive proteins stress. Furthermore, by combining information obtained from this method genomics and bioinformatics, allowing the identification of the molecular mechanisms and genes involved in plant responses to stresses makes it. For importance of this issue, this paper is to study drought stress and its effect on the protein level, physiological and morphological in plants.
    Keywords: drought stress, physiological traits, plant molecular response, protein
  • Razgar Rahmani, Ebrahim Dorani* Pages 35-48
    In the early stages of the emergence of new technologies, technological risks scrutiny and consideration of advantages and problems arising from it, often accompanied with insufficient knowledge about the subject and its unfair analysis. In recent decades, due to the significant progress in synthetic biology, discussions about the benefits and potential risks to human health and environment and the social, economic and ecological effects, has been intensified. Now the question that arises in the scientific and legal community that is there strategies to achieve an acceptable level of safety in relation to this technology? Since assessments conducted based on the precautionary principle, focus should be on the cases that maybe have severe complications and uncontrolled and irreversible effects. However, it should be noted that the closest technology to synthetic biology is genetic engineering and genetically modified organisms. To determine legal framework for activities in synthetic biology field, transgenic existing laws should be revised and according to differences and similarities between them, framework laws to be set for synthetic biology. In this article some aspects of safety, possible risks and legal structures for synthetic biology are described.
    Keywords: Risk assessment, biosafety, synthetic biology, bioparts, genetically modified organisms
  • Marzieh Hosseininezhad*, Mojgan Yazdi Pages 49-59
    Nowadays consumers are aware of the importance of food additives on their health; demands for "natural" and" traditional" foods without any addition of chemical preservatives are increasing every day. On the otherhand resistance to bacterial antibiotics and adverse effects created by some of them have been led to concerns. Therefore, one of the alternatives to meet these needs is nonpathogenic microorganisms such as lactic acid bacteria bacteriocins that because of their “safe” (GRAS) status widely are used in food industry, medicine and animal health as bio-preservatives. That's why they are used in various cases such as increasing the shelf life, clinical antimicrobial activity and flora fermentation control. Thus, the present study is a review of the bacteriocins basic issues, technological applications and recent perspectives in development strategies.
    Keywords: Probiotic Bacteria, Lactic Acid Bacteria, Bacteriocins, Natural Additives, Bio- Preservati
  • Moslem Jahani*, Alireza Jahani Pages 60-73
    Choline, a vitamin-like compound, is an essential nutrient and plays vital roles in important metabolic pathways. It is important for brain development especially in cellular growth that occurs during fetal development. It also participates in acetylcholine synthesis and its abnormal amount is a sign of disease conditions. Nowadays choline and acetylcholine are added to certain foods and therefore their quantitative determination is very important in food industries and clinical analysis. Chromatographic methods are usually used but tedious sample preparation, long separation time, use of high sample and mobile phase volumes and an experienced operator, limited their applications. In this regard, application of bio-sensors as a green method with the benefits of high sensitivity and convenient application have been noted. The hydrogen proxide as the product of enzymatic reaction is measured with optical or electrochemical methods. In this review, published researches (from 2000 to present) in the field of application of nano-particles in the design of this biosensors and determination of choline and acetylcholine has been reviewed. Application of nano-materials cause more enzyme immobilization with better stability and bioactivity, improve the electron transfer and decrease the resistance, and as a result enhancement in the figure of merits of the method.
    Keywords: nanoparticles, enzyme sensor, choline, acetylcholine, electrochemical methods
  • Karim Mahnam*, Nasrin Payab Pages 74-87
    Cytokines are protein or glycoprotein components that play an important role in inflammation and its regulation. Pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines are two groups of these components in which a dynamic equilibrium is essential to keep the body homeostasis. In the autoinflammatory disease pathology, it has been revealed that the balance between these components is disrupted and shifted to the pro-inflammatory cytokines. Therefore, using anti-inflammatory cytokines is one of the best method for inhibition of the inflammation and treatment for these diseases. In this review, study cytokines and methods of their inhibition were mentioned. This study showed that there are five general methods for the inhibition of pro-inflammatory cytokines, which are used in the treatment of some diseases. It is believed that the use of these methods can open the doors of a new way for treatment of autoinflammatory diseases.
    Keywords: : inflammation, cytokines, autoinflammatory disease, inhibition
  • Mohsen Esmaeilpour*, Milad Kazemnejadi, Ali Reza Sardarian Pages 88-98
    As the number of applications of carbon nanotubes (CNT) in the field of nanomedicine is growing quickly (imaging, drug delivery, scaffolds for tissue engineering), questions are raised about their potential toxicity. Because their annual production is now reaching hundreds of tons per year, their application in composite materials are becoming a reality. Dissemination in the environment could also happen during different steps of their life cycle, from their production to their processing, use and finally during disposal or recycling. We will review in this paper the state of the art in the field of toxicity and ecotoxicity of carbon nanotubes and try to highlight some recommendations.
    Keywords: Carbon nanotubes, Environmental Toxicity, Genotoxicity, Inhalation, safety
  • Maryam Sadeghi, Akram Sadeghi*, Ebrahim Karimi Pages 99-114
    Regarding to the potential adverse environmental effects of chemical insecticides, some alternative approaches like biological control agents have been proposed to address this problem. One of the promising alternative is use of Entomopathogenic Bacteria such as Bacillus thuringiensis (Bt). During sporulation, Bt produces crystalline inclusion proteins comprising different groups of cry and cyt toxins. Cry proteins target insects in the orders Lepidoptera, Diptera, Coleoptera and Hymenopterans as well as nematodes. High toxicity to Diptera has been reported for Cyt proteins. As individual Cry toxin has a defined spectrum of insecticidal activity, usually restricted to a few species in one particular order, recently researchers have been reported a novel Bacillus thuringiensis vegetative insecticidal protein (VIP) with a wide spectrum of activities against lepidopteran insects. Besides the Cry and Cyt proteins, which are the focus of this review, Bt produces various virulent factors including secreted insecticidal protein toxins (exotoxins). Strain engineering efforts have continued to extend the Bt host range.

    Strain improvement led to the replacement of many of the early products with new Bt strains that were more potent than their predecessors, and the search for new and better strains continues to this day. Transgenic crop plants (Bt crops) have been commercialized that express several Cry and/or cyt from Bt. These plants are resistant against a wide range of insect species. This strategy has several advantages over chemical pesticides that accepted and adapted by many developed and developing countries.
    Keywords: Bacillus thuringiensis, Bt crops, crystalline proteins, secreted protein