فهرست مطالب

  • سال دوازدهم شماره 4 (زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1399/04/04
  • تعداد عناوین: 8
|
  • علی بهراد وکیل آباد*، پیمان محمدزاده جهانی، زهرا منافی صفحات 328-342
    سابقه و هدف

    انحلال کالکوپیریت از مهمترین چالش های هیدرومتالورژی است زیرا به دلیل غیرفعال شدن سطح با رسوبات انفعالی، لیچینگ آن بسیار دشوار است. هدف از این پژوهش استفاده از ترکیب مزایای فروشویی زیستی و فروشویی کلریدی برای افزایش شاخص در بازیابی مس از منابع کم عیار کالکوپیریتی تعیین گردید.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش، سه سویه میکروارگانیسم های بومی مزوفیل، ترموفیل معتدل و مطلق از معدن سرچشمه جداسازی و سازگار گردید (مدت 4 ماه با محیط کشت کلریدی). سپس، عملیات بیولیچینگ به صورت سیستماتیک در ستون های حاوی کانسنگ کم عیار کالکوپیریتی (کمتر از 0/3 درصد مس) برای بررسی تاثیر کلر در فرایند بیولیچینگ اجرا شد. آنالیزهای دستگاهی از جامدهای باقیمانده از لیچینگ و خوراک برای بررسی دقیق فرایند و مکانیزم ها استفاده شد.

    یافته ها

    بر اساس آنالیزهای انجام شده (SEM، EDS، XRD) بر روی جامدات باقیمانده فروشویی زیستی، غلبه بر مشکلات ناشی از رسوبات ناخواسته طی فرایند بیولیچینگ کلریدی (2 گرم بر لیتر کلر) یکی از دلایل اصلی این نتایج تشخیص داده شد. (افزایش 23 درصدی در بازیابی با استفاده از محیط کلریدی (81 درصد با کلر و 58 درصد بدون کلر)).

    نتیجه گیری

    کنترل رسوبات ناخواسته (غنی از آهن و گوگرد) در فرایند فروشویی زیستی کانسنگ کالکوپیریتی کم عیار، مهمترین اهرم برای بهبود بازیابی مس بود (بیش از 81 درصد مس در طول 120 روز). این موضوع مهم با تنظیم روند رشد و فعالیت میکروارگانیسم ها از مزوفیل ها تا ترموفیل های مطلق همراه با افزودنی نمک کلریدسدیم بدست آورده شد.

    کلیدواژگان: میکروارگانیزم های بومی، بیولیچینگ، سازگاری کلریدی میکروب ها، کانسنگ کم عیار کالکوپیریتی
  • سید مرتضی رباط جزی*، سید محمدحسن پور متی کلایی، ولی الله بابایی پور صفحات 343-354
    مقدمه

    هورمون رشد انسانی یا سوماتوتروپین یک پلی پپتید تک زنجیره است که دارای وزن مولکولی kDa22 بوده و 191 واحد آمینو اسیدی دارد. بیان بالای هورمون رشد انسانی در سیتوپلاسم اغلب منجر به تشکیل اینکلوژن بادی میگردد. فرآیند تخلیص هورمون رشد انسانی از اینکلوژن بادی ها نیازمند به فرآیند بازتاخوردگی است تا پروتیین به شکل طبیعی خود حاصل شود که فرایند پیچیده ای می باشد و اغلب راندمان بالایی ندارد. از این رو در فرایندهای تولیدی بیان بالای فرم محلول همواره مورد توجه بوده است.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق از باکتری E. coli حاوی پلاسمید pET32a(+)-Trx-His6-hGH استفاده شد. به منظور دستیابی به میزان بالای تولید هورمون رشد انسانی نوترکیب در محیط سیتوپلاسم بفرم محلول از برچسب Trx و برای خالص سازی آن از برچسب هیستیدینی استفاده شد. باکتری در محیط LB و TB در دمای 0C 25 رشد داده شد. فرایند خالص سازی بر اساس روش کروماتوگرافی افینیتی با استفاده از ژل Ni-NTAانجام گردید.

    نتایج

    نتیجه حاصل بر اساس آنالیز ژل الکتروفورز بیان 55 % هورمون رشد نوترکیب را نشان داد که تقریبا 7/33 % آن به شکل محلول و 8/18% آن به شکل نامحلول تولید شده است. میزان فیوژن پروتیین هورمون رشد انسانی حاصل از تخلیص g1 رسوب سلولی mg 4/22 تعیین گردید.

    نتیجه گیری

    با استفاده از برچسب Trx فیوژن پروتیین هورمون رشد انسانی نوترکیب محلول به خوبی بیان شده است. همچنین با استفاده از روش خالص سازی بر اساس دنباله هیستیدینی، خلوص هورمون رشد انسانی 91% و بازدهی کل 38 % بدست آمد.

    کلیدواژگان: رمون رشد نوترکیب انسانی(rhGH)، بیان سیتوپلاسمی، کروماتوگرافی تمایلی
  • نسیم افتخاری، محمد کارگر*، فرخ رخ بخش زمین، ناهید رستاخیز، زهرا منافی صفحات 355-363
    سابقه و هدف

    به دلیل کاهش راندمان آبشویی میکروبی لازم است آهن فریک محلول لیچینگ قبل از استحصال مس با استفاده از روش هایی مانند جوانه جاروسیت حذف گردد. این پژوهش با هدف بررسی عملکرد کاتالیزوری جوانه های بیولوژیکی و باکتری اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدانس(Acidithiobacillus ferrooxidans) با استفاده از بیوسنتز جاروسیت انجام شد.

    مواد و روش ها

    ابتدا باکتری اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدانس در محیط 9K به منظور سنتز جوانه های جاروسیت کشت داده شد. تاثیر فعالیت جوانه های بیولوژیکی در مقادیر مختلف (5 و 10 گرم بر لیتر) در تشکیل جاروسیت مورد آزمون قرار گرفت. نوع جاروسیت سنتز شده با آنالیزهای طیف سنجی مادون قرمز(FTIR)، پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی(SEM) ارزیابی گردید. سپس مورفولوژی کریستال های جاروسیت سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج آنالیزهای طیف سنجی مادون قرمز، پراش اشعه ایکس نشان داد که جوانه جاروسیت بیوسنتز شده از نوع جاروسیت آمونیوم است. میزان رسوب جاروسیت با افزایش غلظت جوانه افزایش معنی داری داشت و زمان القای تشکیل رسوب کاهش یافت. با افزایش جوانه  pH و پتانسیل اکسایش محیط کشت کاهش یافت. همچنین رشد باکتری در حضور جوانه های بیولوژیکی نسبت به محیط بدون جوانه کاهش داشت. نتایج میکروسکوپ الکترونی نشان داد که جوانه های جاروسیت اثرات قابل توجهی در مورفولوژی کریستال های جاروسیت دارد. کریستال های جاروسیت با حضور جوانه های بیولوژیکی ساختارهای صاف تر، یکنواخت تر و بزرگتری را در مقایسه با جاروسیت های بدون حضور جوانه داشتند.

    نتیجه گیری

    نتایج  نشان داد که تشکیل جاروسیت با حضور جوانه های بیولوژیکی کامل تر می گردد. نتایج به دست آمده از این تحقیق می تواند راندمان فرایند حذف آهن را در بیولیچینگ مس بهتر نماید و  موجب کاهش هزینه های تولید گردد.

    کلیدواژگان: اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدانس، بیولیچینگ، آهن، جاروسیت
  • محمود شهابی، ناصر پنجه که*، هادی اسدی رحمانی، محمد سالاری صفحات 364-376
    سابقه و هدف

    جنس آزوسپیریلوم شامل ریزوباکتری های آزادزی، تثبیت کننده ی نیتروژن و محرک رشد گیاه هستند که می-توانند رشد و عملکرد بسیاری از محصولات زراعی مهم از جمله برنج و گندم را تحت تاثیر قرار دهند. این مطالعه با هدف جداسازی و شناسایی گونه های بومی مختلف آزوسپیریلوم و بررسی تنوع ژنتیکی آن ها به عنوان عوامل محرک رشد گیاه انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه نمونه های خاک و ریشه ی مزارع گندم و ذرت استان اصفهان جمع آوری و در لوله های محتوی محیط کشت نیمه جامد فاقد نیتروژن (NFB (Nitrogen-Free Bromothymol blue کشت شد. سپس جدایه های آزوسپیریلوم براساس خصوصیات مرفولوژیکی برروی محیط کشت های اختصاصی و نیمه اختصاصی نظیر NFB جامد و(RC (Rojo Congo جداسازی و خالص سازی گردید. جهت شناسایی و تشخیص جدایه های آزوسپیریلوم آزمایش های مولکولی نظیر آزمون واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR)، توالی یابی ژن 16S rRNAو تولید انگشت نگاری ژنومیکی توسط آزمون (rep-PCR (repetitive extragenic)palindromic elements-polymerase chain reaction) انجام شد.

    یافته ها

    تکثیر قطعات 646 و 263 جفت بازی به ترتیب توسط آغازگرهای اختصاصی Az16S-A و Azo494-F/Azo756-R وجود باکتری های آزوسپیریلوم را تایید نمود. در توالی یابی ژن 16S rRNA نیز گونه های A. brasilense، A. lipoferum. و A. zeae مشخص گردید. انگشت نگاری ژنوم جدایه های باکتریایی نیز نقوش منحصر بفرد ژنتیکی را از طریق تکثیر عناصر تکراری BOX (BOX-AIR)، ERIC (ERIC IR, ERIC 2: Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus) و REP (REP IR, REP 2: Repetitive Extragenic Palindromic) برای هر جدایه تولید نمود و وجود تنوع ژنتیکی زیاد بین جدایه ها را نشان داد.

    کلیدواژگان: آزوسپیریلوم، توالی یابی، rep-PCR، تنوع ژنتیکی
  • نازنین سادات عبادی، محمدمهدی فقیهی*، گیلدا نجفی پور، کاوس ایازپور صفحات 377-392
    سابقه و هدف

    بیماری فیتوپلاسمایی تورم جوانه ی گوجه فرنگی در سال های اخیر در مناطق مختلف کشور شیوع پیدا کرده است. این مطالعه با هدف تعیین غلظت و الگوی گسترش کاندیداتوس فیتوپلاسما اورانتیفولیا در گوجه فرنگی، به منظور ردیابی سریع تر بیمارگر به خصوص در دوره ی کمون بیماری و مدیریت بهتر آن انجام شد.

    مواد و روش ها

    در یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی، سه گیاه گوجه فرنگی به وسیله ی پیوند به کاندیداتوس فیتوپلاسما اورانتیفولیا آلوده شدند. در فواصل زمانی 10، 20، 40 و 70 روز پس از مایه زنی، نمونه برداری از برگ های انتهایی گیاهان تیمار، برگ ها از ساقه های بالا و پایین محل پیوند و نیز ریشه های فرعی انجام شد. سپس با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی، غلظت و الگوی گسترش فیتوپلاسما در گیاهان مذکور تعیین شد. همچنین، روش های واکنش زنجیره ای پلیمراز مستقیم و آشیانه ای در ردیابی فیتوپلاسمای همراه با بیماری استفاده و مقایسه شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان دادند که کاندیداتوس فیتوپلاسما اورانتیفولیا پس از ورود به گیاه، به سمت بالا و پایین حرکت کرده و به همین دلیل در برگ های بالایی و ریشه های گیاهان آلوده، غلظت آن بیشتر از برگ های میانی و پایینی بود. براساس یافته های این پژوهش، میانگین دوره ی کمون بیماری حدود 40 روز تخمین زده شد. واکنش زنجیره ای پلیمراز آشیانه ای حساس تر از واکنش زنجیره ای پلیمراز مستقیم در ردیابی این فیتوپلاسما به خصوص در دوره ی کمون بیماری بود.

    نتیجه گیری

    برای ردیابی و تشخیص بیماری تورم جوانه ی گوجه فرنگی ناشی از کاندیداتوس فیتوپلاسما اورانتیفولیا، به ویژه در دوره ی کمون بیماری، بهتر است از برگ های انتهایی و ریشه ها نمونه برداری و از روش واکنش زنجیره ای پلیمراز آشیانه-ای استفاده شود.

    کلیدواژگان: برگ های انتهایی، غلظت، فیتوپلاسما، ریشه، گوجه فرنگی
  • میترا امیدی نسب، میلاد آئینی* صفحات 393-399

    امروزه استفاده از اسانس های گیاهی برای دستیابی به مواد ضد باکتریایی طبیعی برای کنترل عوامل بیماری زای گیاهی مورد توجه فراوان قرارگرفته است. هدف از اجرای این تحقیق، شناسایی و بررسی ترکیبات موثر در گیاه رازیانه و اکالیپتوس جهت کنترل برخی از باکتری های بیمارگر مهم گیاهی در شرایط آزمایشگاهی است. در تحقیق حاضر ترکیبات عمده گیاهان رازیانه و اکالیپتوس با روش دستگاه گاز کروماتوگرافی- طیف سنج جرمی و همچنین اثر ضد میکروبی و حداقل غلظت مهارکننده رشد آن ها بر روی تعدادی از باکتری های بیماری زا مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی کروماتوگرام دستگاه گاز کروماتوگرافی- طیف سنج جرمی، در اسانس رازیانه پارا سیمن (18/30%)، کومینال (74/24%) و بتاپینن (81/11%) و در اسانس اکالیپتوس 1، 8 سینیول (87/47%)، آلفا پینن (94/17%)، پاراسیمن (91/7%) و لیمونن (68/7%) به عنوان ترکیبات عمده شناسایی شدند. همچنین، حداقل غلظت مهارکنندگی برای اسانس رازیانه (µg/ml 79/3) و اسانس اکالیتوس (µg/ml54/8) محاسبه شد. اسانس رازیانه بیش ترین اثر بازدارندگی معنی دار را روی کلاویباکتر میشیگاننسیس با قطر هاله بازدارنده 4/4 سانتی متر داشت. اسانس اکالیپتوس بیش ترین اثر بازدارندگی را روی اروینیا امیلوورا با قطر هاله 3/4 (سانتی-متر) را دارا بود. در تمامی موارد با افزایش غلظت، اثرات ضد باکتریایی نیز افزایش یافت. با توجه به یافته های این تحقیق استفاده از این اسانس ها می تواند به عنوان جایگزین مناسبی برای سایر آنتی اکسیدان های موجود مدنظر قرار گیرد.

    کلیدواژگان: باکتری های بیماری زا، آنتی باکتریال، اسانس، آنتی اکسیدان
  • سلمان عدولی، رسول روغنیان*، گیتی امتیازی، میلاد محکم، یونس قاسمی صفحات 400-422

    بدلوویبریوها گروهی از باکتریهای شکارچی هستند که جهت رشد، سایر باکتریهای گرم-منفی را به عنوان طعمه مورد تهاجم قرار می دهند. ماهیت باکتری کشی بدلوویبریوها آنها را تبدیل به یکی از جایگزینهای امیدوارکننده برای آنتی بیوتیکهای رایج کرده است. در این مطالعه، جداسازی و شناسایی مولکولی بدلوویبریو باکتریووروس سویه SOIR-1 توصیف شد. الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی برخی از جدایه های بالینی تعیین، و پتانسیل شکارگری SOIR-1 علیه آنها ارزیابی گردید.برای جداسازی، ارزیابی ریخت شناسی، و شناسایی مولکولی SOIR-1 به ترتیب از روش های آگار دولایه، میکروسکوپ الکترونی عبوری، و واکنش زنجیره ای پلیمراز علیه جایگاه ژنتیکی اختصاصی بدلوویبریوها (hit) استفاده شد. متعاقب تعیین الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی جدایه های بالینی، فعالیت باکتری کشی SOIR-1 علیه آنها از طریق ارزیابی تشکیل پلاک و سنجش لیز در کشت های همزمان مایع ارزیابی گردید. SOIR-1 توسط بررسی میکروسکوپ الکترونی عبوری و واکنش زنجیره ای پلیمراز اختصاصی به عنوان یک سویه بدلوویبریو باکتریووروس شناسایی شد. تمام جدایه های بالینی دارای ویژگی مقاومت بسیار گسترده در برابر دارو (XDR) بوده و پلاکهای شاخص بدلوویبریویی بر روی گستره سلولی همه آنها تشکیل شد. در میان جدایه های بالینی، SOIR-1 بیشترین و کمترین راندمان شکارگری را به ترتیب علیه آسینتوباکتر بامانی (%33/84) و سودوموناس آیروجینوسا-369 (%16/55) دارا بود.این مطالعه پتانسیل بالای SOIR-1 را برای لیز ایزوله های بالینی XDR صرف نظر از وضعیت مقاومت دارویی آنها آشکار ساخت. بنابراین، بدلوویبریو باکتریووروس در موارد عفونت های ناشی از باکتری های مقاوم در برابر چندین دارو می تواند به عنوان یک آنتی بیوتیک زنده محسوب گردد.

    کلیدواژگان: مقاومت ضد میکروبی، فعالیت باکتری کشی، بدلوویبریو، شناسایی، شکارگری
  • سید سهیل آقایی*، فرزانه فخاریان، محمدرضا ذوالفقاری، محمد سلیمانی صفحات 423-438

    سورفکتانت ها با منشا زیستی، ترکیبات آلی تولیدی توسط میکروارگانیسم ها مانند قارچ، مخمر و باکتری هستند که با قرار گرفتن در بین سطوح، باعث کاهش کشش سطحی و بین سحطی می شوند. در این تحقیق به جداسازی سویه های اکتینوباکتریا مولد بیوسورفکتانت از خاک دریاچه نمک قم پرداخته شد.110 سویه اکتینوباکتریا از خاک جداسازی و برای تولید بیوسورفکتانت مورد سنجش قرار گرفتند. تست های رایج تولید بیوسورفکتانت(همولیز گلبول قرمز، تست پخش نفت، سنجش کشش سطح و غیره) صورت گرفت و در نهایت آنالیز 16S rRNA روی بهترین سویه مولد بیوسورفکتانت انجام شد. تست های کروماتوگرافی لایه نازک، طیف سنجی مادون قرمز و آنالیز ساختاری روی بیوسورفکتانت صورت گرفت. بهینه سازی تولید بیوسورفکتانت در حضور منابع کربنی و نیتروژنی مختلف وفاکتورهای محیطی دما، pH و دور همزن انجام شد. از بین 110 سویه ی اکتینوباکتریا، 15 سویه قادر به تحمل نمک تا 10% بودند. با توجه به تست های سنجش تولید بیوسورفکتانت، 8 سویه قادر به تولید بیوسورفکتانت بودند که از این میان سویه شماره 9 به عنوان بهترین سویه انتخاب شد و بنابر آنالیز 16S rRNA در جنس میکروباکتریوم قرار گرفت. آنالیز های ساختاری گلیکولیپیدی بودن بیوسورفکتانت را مشخص نمودند. ساکارز و عصاره مخمر به عنوان بهترین منع کربن و نیتروژن و دمای oC 27 ، pH 11 و دور همزن 170 rpm به عنوان فاکتور های محیطی بهینه انتخاب شدند.با توجه به نتایج حاصل چنین سویه های باکتری با توان تولید بیوسورفکتانت بالا می توانند دارای کاربرد فراوانی در پاکسازی زیستی آب و اکوسیستم خاک باشند.

    کلیدواژگان: بیوسورفکتانت، تحمل کننده نمک، اکتینوباکتریا، میکروباکتریوم، خاک نمکی
|
  • Ali Behrad Vakylabad *, Peyman Moha, Mmadzadeh Jahani, Zahra Manafi Pages 328-342
    Background & Objectives

    Dissolution of chalcopyrite is one of the most important challenges of hydrometallurgy because it is difficult to leach due to its inactivation by passive precipitates like jarosites. The combination of the benefits of microbial leaching (three strains of native mesophiles, moderate thermophiles, and extreme thermophiles), and chloride leaching was the main purpose to enhance the copper recovery, especially from the low-grade chalcopyrite sources.

    Materials & Methods

    The native microorganisms were isolated from Sarcheshmeh mine, and adapted (4 months with chloride media). Then, the bioleaching operation was systematically performed using the columns containing low chalcopyrite ore (less than 0.3% Cu) to investigate the effect of the chlorine on the bioleaching process. Different analyzes of the leaching and feed residues were used to closely examine the process and mechanisms involved (A 23% increase in recovery (81% with chlorine and 58% with no chlorine)).

    Results

    Based on the analyses of the bio-leaching residues, overcoming the problems caused by the unwanted precipitates like jarosite during chlorinated bioprocess (2 g / l chloride) was one of the main reasons for these results which were identified using SEM, EDS analysis. And, the elemental mapping of the solid residues from microbial leaching operations proved this possible reason.

    Conclusion

    Controlling the undesirable precipitates in the process was the most important lever to improve copper recovery (more than 81% of copper over 120 days). This was achieved by regulating the growth process and activity of microorganisms from mesophiles to extreme thermophiles with sodium chloride salt additive.

    Keywords: Indigenous microorganisms, Bioleaching, Chloride adaptation of microbes, Low-grade chalcopyrite ore
  • Seyed Morteza Robatjazi *, Seyed Mohammad Hasanpour Matikolaee, Valiolah Babaeipour Babaeipour Pages 343-354
    Background & Objective

    Human growth hormone (hGH) or somatotropin is a single chain polypeptid which consisting of 191 amino acid residues and molecular weight of 22kDa. Overexpression of hGH in Cytoplasm often results in forming inclusion bodies (IBs). Purification process of hGH from IBs needs refolding process in order to obtain native protein that is complicated and often does not have good efficiency. Therefore, the high expression of soluble form is always considered.

    Material & method

    In this study, recombinant E. coli-pET32a(+)-Trx-His6-hGH was used. In order to obtain high level production of soluble hGH in cytoplasm was used from Trx tag and for purification process of hGH was used from His tag. The bacteria was grown in LB and TB culture media at 25 ⁰C. The purification process carried out based on affinity chromatography using Ni-NTA resin.

    Results

    The SDS-PAGE analysis showed 55% hGH expression that 33.7% expressed as soluble and 18.8% expressed as IBs. The amount of hGH fusion protein purified through Ni-NTA column was 22. 4 mg per gram of wet cells.

    Conclusion

    The results of this study indicate that hGH-Trx fusion protein was properly expressed. The purity of hGH fusion protein purified by histidine-tagged protein purification method was determined 91% with the total yield of 38%.

    Keywords: Recombinant human growth hormone (rhGH), Cytoplasmic expression, Affinity chromatography
  • Nasim Eftekhari, Mohammad Kargar *, Farokh Rokhbakhsh Zamin, Nahid Rastakhiz, Zahra Manafi Pages 355-363
    Background & Objectives

    Ferric iron that commonly exists in leaching solution needs to be removed before the recovery of copper bioleaching using methods such as jarosite seed. The objective of this study was to investigate in the catalytic performance of biological seeds and Acidithiobacillus ferrooxidans in the process of jarosite formation via biosynthesis process.

    Materials & Methods

    Acidithiobacillus ferrooxidans was first grown in 9K medium. Jarosite seeds were synthesized using this bacterium. Then the effect of biological activity of different seeds (5, 10 g/L) on jarosite formation was investigated. The type of jarosites synthesized was identified by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscope (SEM) analysis. Meantime, the morphologies of jarosite crystals were studied.

    Results

    The FTIR and XRD results showed that biosynthetic jarosite seeds is ammonium jarosite type. The amount of jarosite increased with increasing seed concentration and the induction time of precipitation decreased. The pH and Eh of culture medium with increasing seed decreased. Bacterial growth also decreased in the presence of jarosite seeds compared to medium without biological seeds. According to the results of SEM, The morphologies of ammonium jarosite crystals were significantly affected by the jarosite seeds. The jarosite crystals were precipitated with the presence of seeds had smooth, uniform and larger surface than non- seeding jarosite.

    Conclusion

    The results showed that the precipitation process of jarosite is more complete with biological seeds.  The results of this study can improve the efficiency of iron removal process in copper bioleaching and reduce production costs.

    Keywords: Acidithiobacillus ferrooxidans, Bioleaching, Iron, Jarosite
  • Mahmood Shahabi, Naser Panjekeh *, Hadi Asadi Rahmani, Mohammad Salari Pages 364-376
    Background & Objectives

    Azospirillum comprises rhizobacteria that live freely in the soil where they change gaseous nitrogen to nitrite and nitrate and as a result promote growth and yield of some economically important plants. The aim of this study was to isolate and identify different native species of Azospirillum and to investigate their genetic diversity as plant growth promoting factors.

    Materials & Methods

    In this research, some soil and root samples from wheat and maize fields of Isfahan province were collected and cultured in the tubes containing nitrogen free bromothymol blue (NFB) semisolid media. The Azospirillum isolates were chosen on the basis of morphological properties on NFB and RC (Rojo Congo) media and then were purified. The detection and identification of Azospirillum isolates was done by molecular tests using PCR (Polymerase Chain Reaction), 16S rRNA gene sequencing and genomic fingerprinting with rep-PCR (repetitive extragenic palindromic elements-polymerase chain reaction).

    Results

    The replication of 646 and 263 bp fragments by Az16S-A, Azo494-F/Azo756-R primers respectively, confirmed the presence of Azospirilum bacteria. Azospirillum species were also identified as A. brasilense, A. lipoferum and A. zeae using replication and sequencing of 16S rRNA gene. The genomic profilings of different Azospirillum isolates produced unique band patterns through application of repetitive element BOX (BOX-AIR), ERIC (ERIC IR, ERIC 2: Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus) and REP (REP IR, REP 2: Repetitive Extragenic Palindromic) and showed high genetic diversity between the isolates.

    Keywords: Azospirillum, sequencing, rep-PCR, genetic diversity
  • Nazanin Sadat Ebadi, Mohammad Mehdi Faghihi *, Gilda Najafipour, Kavous Ayazpour Pages 377-392
    Background & Objectives

    Tomato big bud is a phytoplasma disease which has been recently distributed in different areas of Iran. The aim of this study was to determine the concentration and distribution pattern of 'Candidatus Phytoplasma aurantifolia' within tomato plants for its rapid detection, especially during the incubation period of the disease.

    Materials & Methods

    Three tomato plants were graft-inoculated with 'Candidatus Phytoplasma aurantifolia' in a factorial experiment in a completely randomized design. At the time intervals of 10, 20, 40 and 70 days post-inoculation, samples of apical leaves, leaves above and below the grafting site and lateral roots were taken from the inoculated plants. The concentration of the phytoplasma and its distribution pattern were evaluated using real-time PCR. In addition, the direct and nested-PCR assays were used and compared for detection of 'Candidatus Phytoplasma aurantifolia'.

    Results

    The current study found that after entrance into the tomato plants, 'Candidatus Phytoplasma aurantifolia' moved upward into the apical leaves as well as downward into the roots. The phytoplasma concentration in the apical leaves and roots was higher than the leaves of the middle and lower branches of the inoculated plants. The mean of disease incubation period was estimated to be about 40 days. The nested-PCR was more sensitive than direct-PCR in detecting the phytoplasma.

    Conclusion

    For the detection of tomato big bud disease associated with 'Candidatus Phytoplasma aurantifolia', especially during the incubation period of the disease, it is recommended to sample form apical leaves and roots as well as using nested-PCR.

    Keywords: Apical leaves, concentration, phytoplasma, Root, Tomato
  • Mitra Omidi Nasab, Milad Aeini * Pages 393-399

    One of the most significant current discussions is approaching the antibacterial activity of essential oil to control plant pathogenic agents. Current study aimed to characterize chemical composition and antibacterial activity of Foeniculum vulgare and Eucalyptus to control some plant pathogenic bacteria in-vitro. In the present study, essential oil components of Foeniculum vulgare and Eucalyptus were subjected to Gas chromatography–mass spectrometry analysis, their minimum inhibitory concentration and antibacterial inhibitory on some plant pathogenic bacteria were determined. GC-MS analysis showed that the main component of the essential oil of F. vulgare were p-cymene, (30.18%), Cuminal (24.74%), 2-beta pinene (11.81%), while Eucalyptus were 1,8 cineol (47.87%), 1-alpha pinene (17.94%), p-cymene (7.91%) and Limonene (7.68%). Also, minimum inhibitory concentration was 3.79 µg/ml and 8.54 µg/ml for F. vulgare and Eucalyptus, respectively. Results of the antimicrobial investigation demonstrated that F. vulgare had the highest inhibition diameter of 4.4 centimeters in Clavibacter michiganensis. In Eucalyptus essential oil, highest inhibition zone (4.3 centimeters) were attributed to Erwinia amylovora. Results showed that by increasing the concentration, antibacterial activity increases. Our findings provide a rational basis of a novel emerging alternative to antimicrobial treatments in plant disease management programs.

    Keywords: Pathogenic bacteria, Antibacterial, Essential oil, Antioxidant
  • Salman Odooli, Rasoul Roghanian *, Giti Emtiazi, Milad Mohkam, Younes Ghasemi Pages 400-422
    Background & Objectives

    Bdellovibrio-and-like organisms (BALOs) are a group of predatory bacteria which invade other Gram-negative bacterial cells for growth. The bacteriolytic nature of Bdellovibrios make them one of the promising alternatives for conventional antibiotics. In this study, the isolation and molecular identification of Bdellovibrio bacteriovorus strain SOIR-1 was described. The antibiotic resistance pattern of some clinically isolated Gram-negative pathogens was determined, and the predatory potency of SOIR-1 toward them was evaluated.

    Material & Methods

    Double-layer agar technique, transmission electron microscopy, and PCR targeting the Bdellovibrios-specific hit locus were used for the isolation, morphological investigation, and molecular identification of SOIR-1, respectively. Following the antibiotic resistance profile determination of clinical isolates, the bacteriolytic activity of SOIR-1 against them was evaluated through the plaque formation assay and lysis analysis in the broth co-cultures.

    Results

    SOIR-1 was identified as a strain of Bdellovibrios bacteriovorus through the transmission electron microscopy examination and specific PCR detection. All clinical isolates showed the properties of extensively drug-resistant (XDR) and typical Bdellovibrios plaques were developed on their lawns of cells. The SOIR-1 had the highest and lowest predation efficiency among the clinical isolates toward Acinetobacter baumannii (84.33%) and Pseudomonas aeruginosa-369 (55.16%), respectively.

    Conclusion

    This study highlights the great potential of SOIR-1 to prey and lyse XDR pathogens, regardless of their antimicrobial resistance state. So, B. bacteriovorus can be considered as a living antibiotic in the cases of infections caused by multidrug-resistant bacteria.

    Keywords: antimicrobial resistance, Bacteriolytic activity, Bdellovibrio, identification, Predation
  • Seyed Soheil Aghaei *, Farzaneh Fakharian, Mohammd Reza Zolfaghary, Mohammad Soleimani Pages 423-438
    Background & Objectives

    Biosurfactants are biological surface active compounds produced by fungi, yeast and bacteria. These amphiphilic compounds can reduce surface tension and interfacial tension between individual molecules. The aims of this investigation was screening of biosurfactant producing halotolerant Actinobacteria species from the unexplored regions of Qom saline lake.

    Materials & methods

    About 110 soil actinobacteria isolated strains were initially screened and then teste for their ability to BS production. Conventional screening methods of BS carried out using blood hemolysis, drop collapse method,oil spreading and surface tension measurements. 16S rRNA sequencing was done for the best biosurfactant producer strain. Further the partially purified BS was characterized by TLC, FTIR and compositional analysis. BS production was optimized using different carbon & nitrogen sources and optimized by different culture conditions such as temperatures, pH and stirring rate.

    Results

    15 out of 110 isolates were able to tolerate high salt concentrations up to 10% . 8 isolated strains were BS producer. Isolate No.9 showed 99% similarity to Microbacterium paraoxidans by 16S rRNA gene sequencing method. Compositional analysis methods proved a glycolipid structure of BS. Sucrose and yeast extract were identified as the most appropriate carbon and nitrogen source, respectively. Maximum production of BS was obtained in pH 7,at temperature 27 oC and stirring rate 170 rpm.

    Conclusion

    These findings emphasize that such bacterial strains with superior BS production may find their potential application in bioremediation marine and soil ecosystem.

    Keywords: Biosurfactant, Halotolerant, Actinobacteria, Microbacterium sp, saline soil