فهرست مطالب

دنیای میکروب ها - سال دوازدهم شماره 3 (پیاپی 40، پاییز 1398)
  • سال دوازدهم شماره 3 (پیاپی 40، پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سارا کبیرنتاج، قربانعلی نعمت زاده، احمدفرهاد طالبی*، میثم طباطبایی، پراشانت سینگ صفحات 213-228
    سابقه و هدف

    در گذشته طبقه بندی سیانوباکتری ها تنها بر اساس مورفولوژی انجام می گرفت. اما امروزه از شاخص های دقیق تر مولکولی استفاده می شود. هدف از این مطالعه شناسایی تعدادی از سیانوباکتری های هتروسیست دار به واسطه تاکسونومی پلی فازیک و بررسی رویکرد چند ژنی به منظور بالابردن صحت شناسایی می باشد.

    مواد و روش ها

    پس از بررسی شاخص های ریخت شناختی و شناسایی اولیه، به منظور بررسی وضعیت تاکسونومی و یافتن روابط فیلوژنی از توالی ژن 16S rRNA و ژن های کارکردی tufA، rbcL، psbA و rpoC1 استفاده شد. بدین منظور پس از استخراج DNA، تکثیر قطعات ژنی و توالی یابی آنها، با رسم درخت های فیلوژنی از ژن های مربوطه به کمک نرم افزار MEGA، جایگاه دقیق نمونه ها مشخص شد.

    یافته ها

    در میان ژن های کارکردی مورد مطالعه، ژن rpoC1 توانایی تفکیک بسیار خوبی در سطح جنس نشان داد، به طوری که نتایج فیلوژنی ژن 16S rRNA را کاملا تکمیل و تایید کرد و در نهایت بر اساس نتایج به دست آمده 4 نمونه از جنس  دسمونوستوک و 2 نمونه از جنس کلوتریکس معرفی شدند.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق قدرت ژن rpoC1 در تفکیک درست جنس ها و تایید نتایج مورفولوژی و فیلوژنی ژن 16S rRNA را نشان می دهد. مطالعه فیلوژنتیکی با استفاده مارکر ژنی rpoC1 به شفاف سازی ارتباطات فیلوژنتیکی میان سیانوباکتری ها کمک می کند و علاوه بر آن شاهدی بر منشا کلروپلاستی و حضور مسیرهای تکاملی متفاوت میان آن ها می باشد.

    کلیدواژگان: سیانوباکتری، هتروسیست، ژنrpoC1، تاکسونومی، چندژنی
  • آرش شمس، بهاره رحیمیان ظریف، مجتبی صلوتی*، رضا شاپوری، ساکو میرزایی صفحات 229-238
    سابقه و هدف

    بروسلوز، همواره به عنوان تهدیدی بر سلامت و اقتصاد جامعه مطرح بوده است. وجود محدودیت در روش های تشخیص بیماری در انسان و حیوان لزوم استفاده از روش های نوین شناسایی را توجیه می کند. این مطالعه با هدف مقایسه بین میزان حساسیت روش کشت و PCR با ایمونوسنسور با استفاده از راهبرد رنگ سنجی به منظور تشخیص بروسلا آبورتوس انجام شد.

    مواد و روش ها

    نانوذرات سیلیکای رنگی و نانوذرات پارامغناطیس پس از سنتز، با آنتی بادی پلی کلونال ضد بروسلا آبورتوس فعال شده با کمپلکس EDC/NHS کونژوگه گردیدند تا به ترتیب پروب های شناساگر و تسخیری تشکیل گردند. این پروب ها پس از اضافه شدن به رقت های سریالی از بروسلا آبورتوس و تکمیل واکنش، جمع آوری شده و در ادامه، با رها سازی رنگ آلی از ساختار سیلیکا شدت جذب در670 نانومتر قرائت گردید. از سوی دیگر، هم زمان با کشت هر رقت، DNA کروموزومی مربوط به آن توسط کیت استخراج و آزمون PCR انجام گرفت. نتایج هرسه آزمون در نهایت با یکدیگر مقایسه شد.

    یافته ها

    بر اساس مشاهدات، دامنه تشخیص در ایمونوسنسور و کشت یکسان و برابر  CFU.ml-1 108×1.5 - 103×1.5 گزارش گردید. حداقل میزان تشخیص در ایمونوسنسور  CFU.ml-1450 و در کشت  CFU.ml-1400 تعیین شد. دامنه تشخیص PCR نیز CFU.ml-1 108×1.5 - 104×1.5 با حداقل میزان تشخیص CFU.mL-1 5000 به دست آمد.

    نتیجه گیری

    مقایسه نتایج این تحقیق نشان داد که ایمونوسنسور پیشنهادی قابلیت جایگزینی روش های مرسوم شناسایی بروسلا آبورتوس را دارد و می تواند به عنوان یک ابزار تشخیص در محل با داشتن حساسیت بالا مطرح گردد.

    کلیدواژگان: بروسلا آبورتوس، ایمونوسنسور، سیلیکای رنگی، کشت، PCR
  • فاطمه مشکی، نفیسه سادات نقوی*، مسعود فولادگر صفحات 239-251
    سابقه و هدف

    آنتی اکسیدان ها با خنثی سازی رادیکال های آزاد موجب کاهش خطر ابتلا به بیمار یهای قلبی عروقی و سکته و جلوگیری از پیشرفت سرطان می شوند. این پژوهش  با هدف تولید و بهینه سازی تولید ترکیبات آنتی اکسیدان با استفاده از سویه های  آسپرژیلوس انجام شد.

    مواد و روش ها

    قارچ ها از خاک مناطق مختلف استان اصفهان و مرکز کلکسیون میکروارگانیسم های صنعتی ایران تهیه شدند و به منظور تولید ترکیبات آنتی اکسیدان در محیط کشت زاپک (Czapek) تلقیح شدند. غربال گری و مقایسه خواص آنتی اکسیدانی سویه های منتخب با استفاده از چهار آزمون احیای رادیکال دی فنیل پیکریل هیدرازیل (DPPH)، احیای رادیکال آهن، میزان فنل تام و سنجش ترکیبات فلاونوئیدی انجام شد. فعالیت آنتی اکسیدانی از نظر pH، دما، نوع منبع کربن و نیتروژن، با آزمون های تک فاکتوری و فاکتوریل جزیی (تاگوچی) بهینه سازی شد.

    یافته ها

    بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی قارچ آسپرژیلوس نایجر جداسازی شده از خاک اطراف ذوب آهن و بیشترین میزان فلاونوئید قارچ آسپرژیلوس فومیگاتوس جداسازی شده از خاک گلخانه مشاهده شد. میزان احیای رادیکال DPPH در بهترین شرایط 6 pH، دمای 25 درجه سلسیوس، منبع کربن ساکارز و منبع نیتروژن نیترات پتاسیم برابر با 89.19 درصد بود. بهینه سازی با روش تاگوچی موجب افزایش 10 تا 15 درصدی تولید ترکیبات آنتی اکسیدان شد.

    نتیجه گیری

    جدایه های قارچی بومی قدرت بالایی برای تولید ترکیبات با خاصیت آنتی اکسیدانی داشتند و قابل ارائه به صنایع مرتبط می باشند.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، آسپرژیلوس، غربال گری، بهینه سازی
  • مراحم آشنگرف*، سیده رویا حسینی صفحات 252-266
    سابقه و هدف

    نانوذرات سلنیوم به دلیل ویژگی های منحصر به فرد فیزیکو شیمیایی و اپتوالکترونیک کاربردهای فراوان در زیست پزشکی، صنعت و محیط زیست دارند. هدف از این پژوهش، استفاده از باکتری های آب زی   به منظور احیای اکسی آنیون سلنیت به نانوسلنیوم عنصری بود.

    مواد و روش ها

    نانوذرات سلنیوم سنتز شده، به وسیله آنالیزهای طیف سنجی و الکترومیکروگراف های تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین ویژگی شدند. کارایی فعالیت ضد میکروبی نانوذرات سنتز شده علیه برخی از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی بیماری زای انسانی از طریق روش انتشار چاهک بر سطح آگار بررسی گردید.

    یافته ها

    با استفاده از روش غنی سازی، 16 سویه ی باکتریایی مقاوم به یون سمی سلنیت در محیط کشت تریپتیک سوی براث/آگار حاوی 5 میلی مولار یون سلنیت جداسازی شدند. نتایج نشان داد که جدایه دریایی سودوموناس آلکالیژنز سویه SR5 توانایی احیای اکسی آنیون سلنیت به نانوذره ی سلنیوم را دارد. همچنین یافته ها نشان داد که نانوذرات سلنیوم برون سلولی با میانگین اندازه 36 نانومتر در غلظت بهینه سلنیت 3 میلی مولار و غلظت بهینه بیومس 15 گرم در لیتر ، پس از 96 ساعت گرماگذاری در 25 درجه سلسیوس و دور rpm 200 در شکل استراحتی سلول تولید می شوند.

    نتیجه گیری

    مطالعه اخیر اولین گزارش از سنتز برون سلولی نانوذرات سلنیوم عنصری توسط گونه باکتری سودوموناس آلکالیژنز است. همچنین نتایج نشان داد که نانوذرات زیستی تولید شده بر روی چهار سویه باکتری بیماری زای تاثیر مهار کنندگی دارد.

    کلیدواژگان: نانوسلنیوم، سودوموناس آلکالیژنز، الگوی مقاومت، بهینه سازی، فعالیت ضد باکتریایی
  • فرزانه کریمیان، محمدحسن قربانی*، سید حسین میردامادیان صفحات 267-278
    سابقه و هدف

    لیپازها مهم ترین آنزیم های هیدرولیتیک تولید شده توسط میکروارگانیسم های مختلف به ویژه باکتری ها هستند که در صنایع غذایی و دارویی کاربردهای گسترده ای دارند. هدف از این مطالعه، جداسازی و شناسایی باکتری های مولد لیپاز از منابع در دسترس به منظور استفاده در صنعت است.

    مواد و روش ها

    نمونه برداری و جداسازی باکتری های مولد آنزیم لیپاز از پساب و خاک تصفیه خانه حبیب آباد، پساب و لجن فیلتر شنی کارخانه روغن نباتی گلبهار، دنبه و کنجاله های کنجد صورت گرفت. به منظور سنجش میزان تولید و فعالیت آنزیم های لیپازی، از روماند به دست آمده از کشت باکتری در محیط کشت پایه لیپیدی استفاده گردید. سپس مقدار آنزیم موجود در روماند توسط سنجش کمی فعالیت آنزیمی با استفاده از تکنیک اسپکتروفتومتری و سوبسترای اختصاصی پارانیتروفنیل استات در دمای 28 درجه سلسیوس صورت گرفت. شناسایی باکتری  توسط آنالیزهای ماکروسکوپی، میکروسکوپی و مولکولی انجام شد.

    یافته ها

    بر اساس نتایج غربال گری سویه های جداسازی شده و همچنین ارزیابی های آنزیمی، سویه 31 به عنوان سویه برتر انتخاب گردید. با استفاده از آنالیز مولکولی 16S rRNA این جدایه به عنوان باسیلوس تورنجینسیس L26 تعیین شد. بیشترین پایداری و فعالیت آنزیمی در این سویه در دمای 48 درجه سلسیوس، 8.5 pH و به ترتیب در حضور کلرید سدیم ، کلرید کلسیم، کلرید پتاسیم ، کلرید منیزیم، سولفات روی و کلرید منگنز به دست آمد.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد آنزیم لیپاز باسیلوس تورنجینسیسL26  در شرایط قلیایی و در حضور کاتیون های مختلف پایداری متفاوتی دارند.

    کلیدواژگان: آنزیم های هیدرولیتیک، باسیلوس تورنجینسیس، سنجش فعالیت، لیپاز
  • حدیث یوسفی، نادر حسن زاده*، کیوان بهبودی، فرید بیکی فیروزجاهی صفحات 279-293
    سابقه و هدف

    بیماری بلایت باکتریایی برنج یکی از عوامل جدی محدود کننده تولید جهانی برنج است. موثرترین روش کنترل این بیماری استفاده از ارقام مقاوم هست. اما به دلیل تغییر پذیری زیاد و تکامل سریع نژادهای بیماریزا، این ارقام در شرایط مزرعه پایدار نیستند. این مطالعه با هدف ارزیابی توانایی باکتری های اندوفیت برنج در بهبود رشد گیاه و کنترل زیستی باکتری زانتوموناس اریزی پاتووار اریزی انجام گردید.

    مواد و روش ها

    ابتدا غربالگری جدایه های اندوفیت برای فعالیت آنتاگونیستی روی باکتری زانتوموناس در محیط کشت  تریپتیک سویا آگار انجام شد. سپس تحریک رشد گیاه توسط اندوفیت های باکتریایی تحت شرایط اتاقک رشد و گلخانه تعیین گردید. همچنین اثر جدایه ها بر شاخص شدت بیماری و برخی عوامل رشد برنج در شرایط گلخانه مشخص گردید. در نهایت میزان بیان ژن فنیل آلانین آمونیالیاز توسط جدایه اندوفیت باسیلوس سوبتیلیس با روش real-time PCR مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    از نظر شاخص قدرت گیاهچه بذرهای برنج، جدایه های OS40، OS23، OS43 و OS31 اثرات آماری معنی داری نسبت به شاهد داشتند. همچنین کاربرد اندوفیت های OS3، OS23، OS31 و OS40 موجب افزایش شاخص های رشد گردید. تلقیح جدایه های باکتریایی OS40 و OS23 در کاهش شدت بیماری و تحریک رشد گیاه موفق تر عمل کردند. سطح بیان ژن PAL در دوره آزمون در گیاهان تیمار OS40 به طور معنی داری بیشتر و سریع تر از گیاهان تیمار زانتوموناس به تنهایی بود.

    نتیجه گیری

    باکتری های اندوفیت برنج توانستند رشد گیاهان را افزایش و بیماری بلایت را کاهش دهند پس می توانند به عنوان راهکاری امید بخش و سازگار با محیط زیست در توسعه کشاورزی پایدار در نظر گرفته شوند.

    کلیدواژگان: باکتری های اندوفیت برنج، باسیلوس سوبتیلیس، بهبود رشد گیاه، مقاومت القایی
  • زهرا توکلی، حسن صاحب جمعی، لیلا پیشکار، زهره علی مددی، حسن نوربازرگان، امیر میرزایی* صفحات 294-304
    سابقه و هدف

    باکتری استافیلوکوکوس اورئوس یکی از مهمترین عوامل عفونت زای بیمارستانی می باشد. اخیرا سویه های استافیلوکوکوس اورئوس نسبت به آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین مقاوم شده اند و پمپ افلاکس در این مقاومت نقش مهمی را ایفا می کند. هدف از این مطالعه، بررسی وجود ژن های پمپ افلاکس (norA و norB)، بیان و فعایت آن در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین استافیلوکوکوس اورئوس بود .

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، تعداد 250 نمونه بالینی به منظور جداسازی سویه های استافیلوکوکوس اورئوس، بررسی مقاومت آنتی بیوتیکی، وجود و بیان ژن های پمپ افلاکس norA و norB در آنها به ترتیب توسط روش های PCR و real-time PCR مورد مطالعه قرار گرفت. در انتها، پمپ افلاکس فعال در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین استافیلوکوکوس اورئوس توسط روش اتیدیوم بروماید بررسی شد.

    یافته ها

    از مجموع نمونه های مورد برررسی، 50 سویه استافیلوکوکوس اورئوس جداسازی شد که از این میان 12 جدایه (24%) مقاوم به سیپروفلوکساسین بودند. میزان شیوع ژن های norA و norB در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین به ترتیب 100% و 83% بود. همچنین تمامی سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین  دارای پمپ افلاکس فعال بودند. نتایج real-time PCR نشان داد که اختلاف معنی داری در میزان بیان  پمپ های افلاکس در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین وجود دارد.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه نشان داد که پمپ های افلاکس norA و norB نقش مهمی در ایجاد مقاومت به سیپروفلوکساسین ایفا می کند.

    کلیدواژگان: استافیلوکوکوس اورئوس، پمپ افلاکس، ژن norA، ژن norB، روش real-time PCR
  • آرش بابایی*، محسن دوزبخشان، حدیث طوافی صفحات 305-317
    سابقه و هدف

    انگورهای آلوده به آسپرژیلوس می توانند موجب تولید اوخراتوکسین A در فراوری نوشیدنی هایی مانند شراب یا آب انگور شوند. هدف از این پژوهش ارزیابی توانایی زیستی ضد قارچی دو جدایه بومی مخمری با میزان تخمیر کم (A01 و G01) و سه سویه استاندارد ساکارومیسس سرویزیه، کاندیدا گیلرموندی، مچنیکوویا آگاوس علیه آسپرژیلوس نایجر و توانایی آن در حذف اوخراتوکسین A در انگور و محصولات آن بدون تولید الکل در حین فرایند بود.

    مواد و روش ها

    دو جدایه مخمری(A01 و G01) بومی به ترتیب از سیب ها و انگورهای بومی منطقه جداسازی شدند و بر روی محیط PDA کشت داده شدند. جدایه های بومی با روش تعیین توالی نواحی D1 و D2 و همچنین ITS1 و ITS2 ازDNA  ریبوزومی شناسایی شدند.

    یافته ها

    نتایج حاصل از تعیین توالی ژنوم مربوط به دو جدایه بومی نشان داد که هر دو توالی مربوط به ساکارومیسس می باشند. تمامی سویه ها توانایی قابل توجهی در ممانعت از رشد آسپرژیلوس نایجر بر روی دانه های انگور و نیز محیط کشت از خود نشان دادند. از طرف دیگر میزان تولید الکل مخمرها نیز بسیار ناچیز بود.

    نتیجه گیری

    کنترل زیستی آسپرژیلوس نایجر و گندزدایی اوخراتوکسین A با استفاده از مخمرهای کم تخمیر پیشنهاد دهنده روشی مطابق موازین اسلامی و نوشیدنی های حلال می باشد.

    کلیدواژگان: آسپرژیلوس نایجر، کنترل زیستی، آب انگور، اوخراتوکسین A
|
  • Sara Kabirnataj, Ghorban Ali Nematzadeh, Ahmad Farhad Talebi *, Meisam Tabatabai, Prashant Singh Pages 213-228
    Background & Objectives

    In the past, the classification of cyanobacteria was only based on the morphological characteristics; however other markers such as accurate molecular methods have been recently used. This study aimed to identify several heterocystous cyanobacteria by polyphasic taxonomy and to investigate the multigenic approach in enhancing the accuracy of  cyanobacterial identification.

    Materials & Methods

    After analyzing the morphological features and initial identification, the 16SrRNA gene along with tufA, rbcL, psbA, and rpoC1 functional genes were used to evaluate the taxonomic status and phylogenetic relationships. For this purpose, after DNA extraction, amplification and sequencing of gene fragments, the exact position of the strains was determined by making phylogenetic trees, based on the corresponding genes using MEGA software.

    Results

    Among  the functional genes studied, the rpoC1 gene was able to discriminate genera very well, a result that completely confirmed 16SrRNA phylogenetic results. Finally based on the results, 4 samples from the Desmonostoc genus and 2 samples from the Calothrix genus were introduced. 

    Conclusion

    The results of this study demonstrate the ability of the rpoC1 gene to discriminate genera correctly and confirm the morphological and phylogenetic results of 16SrRNA gene analysis. A phylogenetic study using the rpoC1 gene marker helps to clarify phylogenetic relationships among cyanobacteria. Moreover, it provides further evidence of their chloroplast origin and the presence of different evolutionary pathways among them.

    Keywords: Cyanobacteria, Heterocyst, rpoC1 gene, Taxonomy, multi-genic
  • Arash Shams, Bahareh Rahimian Zarif, Mojtaba Salouti *, Reza Shapouri, Sako Mirzaiie Pages 229-238
    Background & Objectives

    Brucellosis has always been a threat to the health and economy of the community. The limitations of human and animal disease detection methods justify the need for new diagnostic methods. This study was aimed to compare the sensitivity of colorimetric strategy based- immunosensors in the diagnosis of Brucella abortus with those of culturing and PCR methods.

    Materials & Methods

    The colored silica nanoparticles and paramagnetic nanoparticles after synthesis were conjugated with polyclonal antibody to form EDC/NHS complexes to form probe sequences, respectively. These probes were collected after being added to serial dilutions of B. abortus and completing the reaction. Then, with releasing organic dye from the silica structure, absorbance intensity was measured at 670 nm. On the other hand, at the time of each dilution, the corresponding chromosomal DNA was extracted by a DNA extraction kit and used for PCR analysis. The results of all three tests were ultimately compared.

    Results

    Based on the results, the detection range of the immunosensor and culture was the same and equal to 1.5×103 - 1.5×108 CFU mL-1. But, the limit of detection for immunosensor and culture was measured as 450 CFU mL-1 and 400 CFU mL-1, respectively. The results of the PCR test exhibited a wide dynamic range of 1.5×104 to1.5×108 CFU mL-1, with LOD of 5000 CFU mL-1.

    Conclusion

    Comparing the results of this study showed that the proposed immunosensor is capable of replacing conventional B. abortus detection methods and can be considered as an on-site diagnostic tool, with high sensitivity.

    Keywords: Brucella abortus, immunosensor, colored silica, culture, PCR
  • Fatemeh Moshki, Nafiseh Sadat Naghavi *, Masoud Fouladgar Pages 239-251
    Background & Objectives

    Antioxidants reduce the risk of cardiovascular diseases, and stroke and prevent the development of cancer by neutralizing free radicals. The present study aimed to produce and optimize the production of antioxidant compounds by Aspergillus strains.

    Materials & Methods

    Fungi samples were collected from different regions of Isfahan province or obtained from the Persian Type Culture Collection. Purified fungi samples were inoculated to the Czapek medium to produce antioxidant compounds. Screening and comparison of antioxidant properties of the selected strains were carried out using four assays including free DPPH (Diphenyl pycryle-Hydrazyl) radical reduction, iron radical recovery, and total phenol content and flavonoid content assays. Fungi antioxidant activity was optimized in terms of pH, temperature, and type of carbon and nitrogen sources by single factor and detailed factorial (Taguchi) designed experiments.

    Results

    The highest antioxidant activity was observed in Aspergillus niger isolated from the soil of the Iron melting factory and the highest amount of flavonoid content was shown by Aspergillus fumigatus isolated from greenhouse soil. DPPH radical reduction rate by Aspergillus niger was 89.9% in the optimum condition (pH 6, the temperature of 25°C, sucrose as carbon source and potassium nitrate as nitrogen source). Optimization by Taguchi designed experiments resulted in a 10-15 percent increase in antioxidant compounds production.

    Conclusion

    Autochthonous isolated fungi had high potential to produce antioxidant compounds and can be proposed to related industries.

    Keywords: Antioxidant, Aspergillus, Screening, Optimization
  • Morahem Ashengroph *, Seyedeh Roya Hosseini Pages 252-266
    Background & Objectives

    Selenium nanoparticles have a wide range application in industry, biomedical and environmental fields due to their unique physical, chemical and photoelectrical properties. This study was aimed to use aquatic bacteria in bioreduction of selenite oxyanioninto elemental nano-selenium.

    Materials & Methods

    Synthesized selenium nanoparticles were characterized by spectroscopic analysis and electromicrographs prepared by scanning electron microscopy (SEM). The efficacy of the antimicrobial activity of the synthesized selenium nanoparticles against some Gram-positive and Gram-negative human pathogenic bacteria was also investigated by the agar well diffusion test.

    Results

    Sixteen selenite-resistant bacterial strains were isolated based on selective enrichment techniques in Tryptic Soy Agar (TSA) medium containing 5 mM selenite ion. Our results showed that Pseudomonas alcaligenes SR5 coastal seawater isolate can reduce selenite oxyanion into selenium nanoparticles. Furthermore, the results showed that extracellular selenium nanoparticles with an average size of 36 nm were formed in an optimum selenite concentration of 3 mM and an optimum initial biomass concentration of 15 g/l, following 96 h incubation at 25ᵒ C at (200 rpm under resting cell condition.

    Conclusion

    The current study is the first report on extracellular synthesis of selenium nanoparticles using P. alcaligenes. The produced bio-nanoparticles showed a growth inhibitory effect against four tested pathogenic bacterial strains.

    Keywords: Nanoselenium, P. alcaligenes, Resistance pattern, Optimization, Antibacterial activity
  • Farzaneh Karimian, Mohammad Hassan Ghorbani *, Sayed Hossein Mirdamadian Pages 267-278
    Background & Objectives

    Lipases are important hydrolytic enzymes produced by various microorganisms such as bacteria. This enzyme is applied in various industries including food and pharmaceutical industries. This study aimed to isolate and identify lipase-producing bacteria from various sources to use in different industries.

    Materials & Methods

    Sampling and screening of lipase- producing bacteria were carried out from wastewater and soils of Habib-abad refinery, wastewater and slugs of Golbahar oil factory, sheep’s tail fat, and sesame meal. To evaluate the enzymatic activity, bacterial isolates were cultured in lipid-based media, where the supernatant was used for the next assay. A quantitative assessment of enzymatic activity was performed using a spectrophotometer, in the presence of para-nitrophenol acetate at the temperature of 28°C. The identification of bacterial isolates was carried out by macroscopic, microscopic and molecular analysis.

    Results

    Screening bacterial isolates and the results of enzymatic activity assays showed strain 31 as the superior one. Molecular analysis results identified this strain as Bacillus thuringiensis L26. The highest enzymatic activity and stability were obtained at the temperature of 48°C, pH value of 8.5, and in the presence of sodium chloride, calcium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, zinc sulfate, and manganese chloride, respectively.

    Conclusion

    Our results showed the stability of tested lipase enzymes under alkaline conditions and the presence of different cations. Therefore, further complementary tests are recommended o assess practical uses.

    Keywords: Hydrolytic enzymes, Bacillus thurigiensis, Activity assay, Lipase
  • Hadis Yousefi, Nader Hasanzadeh *, Keivan Behboudi, Farid Beiki Firouzjahi Pages 279-293
    Background & Objectives

    Rice bacterial blight is one of the major factors limiting global rice production. Though the most effective method for controlling this disease is using resistant varieties, they are not stable in farm conditions due to high variability and rapid evolution of pathogenic races. This study was aimed to evaluate rice endophyte bacteria's ability to improving plant growth and biologically controlling Xanthomonas oryzae pv. oryzae.

    Materials & Methods

    At the first screening of endophyte isolates was performed to evaluate antagonistic activity against Xanthomonas in tryptic soy agar medium. The stimulation of plant growth by bacterial endophytes was assessed under the growth chamber and greenhouse conditions. The effect of bacterial isolates on disease severity and some rice growth factors under greenhouse conditions were determined, as well. In the final stage, the expression of the Phenylalanine ammonia-lyase gene by endophytic isolate Bacillus subtilis was evaluated using real-time PCR.

    Results

    In terms of rice seed seedling vigor index, OS40, OS23, OS43, and OS31 isolates had a significant statistical effect as compared to control. Moreover, the use of OS3, OS23, OS31, and OS40 endophytes increased plant growth parameters. OS40 and OS23 bacterial inoculants were more successful in reducing the severity of the disease and the promotion of plant growth. PAL expression level during the experiment period was significantly higher and faster in plants treated with OS40than those treated only with Xanthomonas- isolates.

    Conclusion

    Rice bacterial endophytes could increase plant growth and reduce disease severity, thus they can be considered as a promising and environmentally- a friendly strategy for sustainable agriculture development.

    Keywords: Endophytic bacteria, Bacillus subtilis, plant growth promotion, Induced resistance
  • Zahra Tavakoli, Hassan Sahebjamee, Leila Pishkar, Zohreh Alimadadi, Hassan Noorbazargan, Amir Mirzaie * Pages 294-304
    Background & Objectives

    Staphylococcus aureus is one of the important nosocomial infection agents. Recently, S. aureus strains have become resistant to ciprofloxacin and the efflux pump is considered as its contributor. Herein, we investigated the presence, expression, and activity of efflux pump genes (norA and norB) among ciprofloxacin-resistant S. aureus isolates.

    Materials & Methods

    A total of 250 clinical samples were subjected to isolation of S. aureus strains. The antibiotic resistance pattern was characterized and the presence and expression level of norA and norB genes was assessed using PCR test and real-time PCR test, respectively. Finally, active efflux pumps were detected in ciprofloxacin-resistant S. aureus strains using the ethidium bromide test.

    Results

    Among total clinical samples, 50 S. aureus strains were recovered. Of this 12 samples (24%) were resistant to ciprofloxacin. Moreover, norA and norB genes were found in 100 % and 83% of ciprofloxacin-resistant isolates, respectively. All ciprofloxacin-resistant isolates exhibited active efflux pumps. Real-time PCR results revealed that the isolates are more resistant to ciprofloxacin having a high level of efflux pump gene expression.

    Conclusion

    The results of this study showed that norA and norB efflux pump genes play an important role in resistance to ciprofloxacin in S. aureus strains.

    Keywords: Staphylococcus aureus, efflux pump, norA gene, norB gene, Real-time PCR
  • Arash Babaei *, Mohsen Duzbakhshan, Hadis Tavafi Pages 305-317
    Background & Objectives

    Grapes infected with Aspergillus can produce ochratoxin A (OTA) in the processing of beverages such as wine or grape juice. This study aimed to evaluate the antifungal biological potential of two low-fermenting native yeast isolates (A01 G01) and three standards (Saccharomyces cerevisiae, Candida guilliermondii, Metschnikowia agaves) yeast isolates against Aspergillus niger and their ability to remove OTA in grape juice and its products, without any considerable alcohol production during the process.

    Material & Methods

    Two native yeast isolates (A01 and G01) were obtained from Malayer apples and grapes, respectively, and inoculated on the PDA culture medium. Native isolates were identified by sequencing D1 and D2 and ITS 1 and ITS2 regions of the ribosomal DNA gene.

    Results

    The results of DNA sequencing identified both native isolates as Saccharomyces. All strains showed a significant ability in inhibition of A. niger growth both on grape berries and in culture media. Meanwhile, yeast isolates produced a trace amount of alcohol.

    Conclusion

    Biological control of A. niger and OTA-decontamination using yeast is proposed as an approach to meet the Islamic dietary laws regarding the absence of alcohol in halal beverages.

    Keywords: Aspergillus niger, biocontrol, Grape juice, Ochratoxin A