فهرست مطالب

فصلنامه ایمنی زیستی
سال سیزدهم شماره 3 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/09/11
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سونیا عقیقی* صفحات 1-12

    کشور ایران دارای زمینه های غنی کشاورزی است. 10٪ از تولید ناخالص داخلی را کشاورزی تشکیل می دهد و معیشت حدود 30٪ از جمعیت را تامین می کند. تلاش برای افزایش بهره وری مزرعه منجر به واردات سموم دفع آفات با حدود 3000 تن سالانه بین سال های 2012 و 2014 شد. بنابراین، نیاز فوری به گزینه هایی مانند استفاده از کودها و سموم زیستی در سیستم های مدیریت تلفیقی آفات وجود دارد. با پیشرفت سریع در بیوتکنولوژی، بسیاری از دانشمندان امیدوارند که مشکلات غذایی را به طور موثرتری حل کنند. خوشبختانه، مسئله نیاز به حفاظت از محیط زیست در برنامه 20 ساله دولت ذکر شده است که نشان می دهد نگرانی در خصوص تولید محصولات سالم وجود دارد. جنبه روشن توسعه بازار کودهای زیستی و سموم زیستی در دنیا، مزایای استفاده از آنها برای تامین سلامت جامعه و افزایش آگاهی مردم ایران، فراهم آوردن چارچوب قانونی و همراهی مقامات عالی رتبه در زمینه توسعه در این زمینه است. علاوه براین، جمعیت جوان ایران و افزایش علاقه به تحقیق و تجاری سازی کودهای بیولوژیکی و سموم زیستی در موسسات تحقیقاتی و دانشگاه ها می تواند چشم انداز امیدوارکننده ای باشد.

    کلیدواژگان: کودهای زیستی، سموم زیستی، مدیریت تلفیقی آفات
  • نیکتا وثوقیان، علی محمدی* صفحات 13-32

    نانوذرات اهمیت بسزایی در علم نانوبیوتکنولوژی داشته که ذراتی با اندازه 1-100 نانومتر هستند. طی چند سال گذشته، روش های مختلف فیزیکی و شیمیایی برای سنتز نانوذرات فلزی استفاده شده است. بیشتر این روش های شیمیایی مشکلات شدید زیست محیطی و خطرات بیولوژیکی را تحمیل می کنند، بنابراین مطالعه حاضر یک مسیر زیستی برای سنتز نانوذرات فلزی را گزارش می کند. روش های بیولوژیک به عنوان جایگزینی بالقوه نسبت به روش های شیمیایی و فیزیکی برای سنتز نانوذرات با استفاده از میکروارگانیسم ها پیشنهاد شده است. در مقایسه با روش های شیمیایی، روش های زیستی تمیز، غیرسمی، ایمن، کم هزینه، ساده و دوستدار محیط زیست هستند. هدف از این تحولات استفاده کمتر از مواد شیمیایی سمی و کاهش مصرف انرژی است. در این روش نه تنها اندازه نانوذرات بلکه شکل آنها نیز کنترل می شود و نانوذرات به صورت عنصری در جداره ی سلول میکروارگانیسم جمع آوری می شوند. میکروارگانیسم های طبیعی شامل باکتری ها، قارچ ها، مخمرها، جلبک ها، پروتوزواها و ویروس ها هستند ولی اهمیت باکتری ها، قارچ ها، مخمر ها و جلبک ها در سنتز زیستی نانوذرات بیشتر از دیگر ارگانیسم ها است که در این پژوهش به آنها می پردازیم.

    کلیدواژگان: نانوذرات، میکروارگانیسم، نانوذرات فلزی، بیوسنتز
  • سمیرا حسینی، مریم صادقی، وحید همتی، اکرم صادقی* صفحات 33-48

    اکسیداسیون اسیدهای چرب با گذشت زمان کیفیت سوسیس و کالباس را کاهش می دهد. استفاده از آنتی اکسیدان های طبیعی در فرمولاسیون سوسیس روش خوبی برای کاهش اکسیداسیون اسیدهای چرب است. در این مطالعه، تغییرات جمعیت میکروبی، خصوصیات فیزیکی-شیمیایی ، خصوصیات حسی و بافتی سوسیس تخمیری پس از جایگزینی روغن کانولا با روغن هسته انار (PSO)، روغن امگا 3 (O-3O) و ترکیب PSO و O-3O در طی زمان رسیدن اندازه گیری شد. کاهش معنی دار فعالیت آبی تا 89% در PSO، O-3O و ترکیب آن ها 30 روز پس از رسیدن مشاهده شد، که نشان دهنده شرایط بهتر برای سازگاری میکروارگانیسم های مفید در فرمولاسیون های جدید بود. افزایش باکتری های اسید لاکتیک در این شرایط این موضوع را تایید کرد و افزایش معنی داری (P<0.05) در جمعیت باکتری، Log CFU/g برابر با 6/5 و 6/6 به ترتیب در PSO و O-3O در مقایسه با Log CFU/g برابر با 6/4 در کنترل، مشاهده شد. فراوانی اسیدهای چرب اشباع نشده در سطوح بالاتری در PSO مشاهده شد و مشخصات اسیدهای چرب سوسیس از نظر مواد مغذی بهبود یافت. تیمار با PSO حاوی مقادیر بالاتری از اسیدهای چرب اشباع نشده مانند پونیسیک اسید (29/03%) و مقادیر کمتری از اولییک اسید (25/59%) و لینولییک اسید (16/03%) در مقایسه با کنترل بود. همچنین، کاهش اکسیداسیون لیپید (24/35% MDA کمتر) در تیمار PSO باعث افزایش نمره پذیرش محصول در مقایسه O-3O شد. افزودن PSO تفاوتی در کیفیت سوسیس ها نسبت به کنترل ایجاد نکرد و از کاهش کیفیت آن در نمونه های حاوی O-3O جلوگیری کرد. این نتایج نشان داد که PSO توانایی استفاده در سوسیس تخمیری برای تولید محصولات سالم تر را دارد.

    کلیدواژگان: روغن امگا 3، روغن هسته انار، سوسیس تخمیری، غذای سالم
  • یاسمن هزاوه یی ها، انوشه شریفان* صفحات 49-60

    در صنایع شیلات در مقایسه با سایر صنایع غذایی، حجم بالایی از محصولات جانبی مانند استخوان، اضافات گوشت، پوست و امعاء و احشاء تولید می شود که تیمار کردن و دفع آنها در محیط زیست هزینه ی هنگفتی در پی دارد. ماهی تیلاپیا با توجه به تکثیر سریع،  بازارپسندی و حجم بالای ضایعات مورد توجه قرار گرفته است. ارزش پروتئین ها به عنوان منبع اصلی آمینواسیدها در سلامت انسان اثبات شده است. پروتئین ها علاوه بر ارزش غذایی دارای عملکردهای زیستی هستند. این پروتئین ها عملکردهای خود را به واسطه پپتیدهای زیست فعال نشان می دهند. روش های تولید پپتیدهای زیست فعال بر فعالیت زیستی آنها موثر است. استفاده از روش هیدرولیز موجب پایداری آنها نسبت به روش های تخمیری و استخراج با حلال می شود و روش ایمن تری نسبت به دو روش دیگر است. پپتیدهای زیست فعال دارای تاثیرات فیزیولوژیکی نظیر ضد فشار خون بالا، آنتی اکسیدانی، ضدمیکروبی، ضدسرطانی و ضددیابتی بوده و دارای کاربردهای بسیاری در صنایع غذایی، دارویی و آرایشی هستند و از آن ها می توان در صنعت غذا به عنوان مواد غذایی فراسودمند استفاده کرد.

    کلیدواژگان: آبزیان، بیوتکنولوژی، پپتیدهای زیست فعال، تیلاپیا، ضایعات
  • مطهره حقیقت جو، علی محمدی* صفحات 61-70

    آلودگی محیط با پلاستیک و فلزات سنگین ازچالش‌های بزرگ قرن است. زباله‌های الکترونی باعث افزایش فلزات سنگین و پلاستیک در محیط می‌شوند که تهدیدگر زندگی موجودات هستند و حذف آنها از محیط ضروری است. روش‌های دفع مانند دفن و سوزاندن به محیط آسیب وارد می‌کند. فلزاتی مانند طلا و نقره، بازیافت زباله‌های الکترونی را ضروری می‌سازد اما به دلایل اقتصادی، استفاده از جایگزین ضروری است. هدف این مقاله معرفی بیولیچینگ به‌عنوان روش بازیافت زباله است که برای حذف فلزات سنگین و تولید نانوذرات استفاده می‌شود. در انتها به کاربرد این نانوذرات در تصفیه‌ی آب و تجزیه‌ی میکروپلاستیک اشاره شد. تبدیل فلزات غیرمحلول به محلول توسط میکروارگانیسم را بیولیچینگ می‌گویند. باکتری‌های Chromobacterium violaceum، Pseudomonas، Sulfobacillus thermmosulfidooxidans و Acidiphilium acidophilum طلا ، نقره، نیکل و مس را از زباله‌های الکترونی بیولیچ می‌کنند. Aspergillus niger، Penicillium simplicissimum، Aspergillus fumigatus و Aspergillus flavus که با بیولیچ مس، سرب، نیکل و آلومینیوم، اسیدآلی تولید می‌کنند. Morganella نانوذرات مس را تولید می‌کند. نوع میکروارگانیسم، اندازه ذرات، دما و pH روی این پروسه اثرگذار است. بیولیچینگ جایگزین سایر روش‌های بازیافت زباله الکترونی است. تصفیه‌ی آب و تجزیه‌ی فوتوکاتالیستی میکروپلاستیک‌ها از کاربردهای نانوذرات تولیدشده، هستند.

    کلیدواژگان: ایمنی زیستی، باکتری های تولیدکننده نانوذره، بیولیچینگ، فلزات سنگین، میکروپلاستیک
  • فریبا دشتستانی، وحید محققی، لیلا مامنی*، کبری مافی صفحات 71-82

    در این تحقیق، تهیه، مشخصه ‌یابی و ارزیابی پتانسیل نانوفتوکاتالیزور TiO2 انکپسوله‌شده بر پایه چارچوب زیولیتی ایمیدازولیوم (TiO2@ZIF-8) تخریب کارآمد علف‌ کش پاراکوات مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعه با استفاده از یک نانوفوتوکاتالیزور برپایه ZIF-8 و یک راکتور متشکل از منبع ماوراء بنفش (UV) و محفظه واکنش انجام شد. برای تعیین راندمان حذف آلاینده پاراکوآت توسط نانوفتوکاتالیزور TiO2@ZIF-8، اثر پارامترهای مختلف شامل غلظت آلاینده، مقدار نانوفتوکاتالیزور، pH و زمان واکنش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار نانوفوتوکاتالیزور TiO2@ZIF-8 و pH، حذف پاراکوآت افزایش یافته است. حداکثر راندمان تخریب و حذف پاراکوآت در مقدار 0/05 گرم در لیتر نانوفوتوکاتالیزور TiO2@ZIF-8و pH برابر با 7 و 15 دقیقه بدست آمد که برابر با 99/8 بود. با توجه به نتایج، TiO2@ZIF-8 به عنوان یک نانوفوتوکاتالیزور کارآمد، مقاوم و قابل بازیافت ظاهر شد، که روشی توانمند و سازگار با محیط زیست برای از بین بردن بقایای این علف کش شیمیایی به عنوان آلاینده ای خطرناک در نمونه های آبی ارایه می نماید. روش تهیه آسان و فعالیت فوتوکاتالیستی افزایش یافته از نکات برجسته این کاتالیزور بوده و قابل توجه است که TiO2@ZIF-8 قابلیت بازیافت و بکارگیری مجدد نسبتا خوبی را در 8 دوره متوالی بکارگیری نشان داد.

    کلیدواژگان: TiO2، چارچوب زیولیتی ایمیدازولیوم، فوتوکاتالیزور، پاراکوآت
|
  • Sonia Aghighi* Pages 1-12

    The Islamic Republic of Iran has a rich agricultural background; agriculture accounts for 10% of the GDP and provides livelihood to about 30% of the population. Efforts to increase farm productivity resulted in importing pesticides with about 3000 tons annually between 2012 and 2014; therefore, there is urgent need for using alternatives such as application of biofertilizers and biopesticides in integrated pest management (IPM) systems. With the rapid development in biotechnology techniques, many scientists in Iran hope to solve the country’s food problems more efficiently. The number of companies engaged in the production of biofertilizers and biopesticides in Iran is far from the number of fingers. Fortunately, public health issue and the need for environmental protection are mentioned in the 20-year plan of the government which indicates that main authorities concern on the production of healthy products. The bright side of market development for biofertilizers and biopesticides in the world, the benefits of using them to provide community health and growing awareness of the people of Iran, provide the legal framework and accompaniment of high-level officials in the field of development in this industry. Moreover, the young population of Iran and raising interests in biofertilizers and biopesticides research and commercialization at research institutes and universities can be considered as promising perspective.

    Keywords: Biofertilizers, Biopesticides, Integrated Pest Management
  • Nikta Vosoughian, Ali Mohammadi* Pages 13-32

    Nanoparticles (NPs) are of great importance in the science of nanobiotechnology, which are particles within the size of 1 to 100 nanometers. The most important and widely used substances are metal nanoparticles. Over the last several years, various physical and chemical methods have been used for the synthesis of metal nanoparticles. Despite the merits of these chemical methods, most of them impose severe environmental problems and biological risks, therefore the present study reports a biological route for the synthesis of metal nanoparticles. Biological methods for nanoparticle synthesis using microorganisms have been suggested as a potential alternative to chemical and physical methods. Compared to the chemical methods, the biological methods are clean, non-toxic, safe, low cost, and environmentally acceptable. The goal of these developments is to allow the use of less toxic chemical substances and reduce energy consumption by using simple, fast and safe routes. In this way, not only the size of the nanoparticles but also their shape is controlled and the NPs are collected as an element in the wall (outside or inside) of the microorganismchr('39')s cell. Natural microorganisms include bacteria, fungi, yeasts, algae, protozoa, and viruses but the importance of bacteria, fungi, yeasts, and algae in the biosynthesis of nanoparticles is greater than that of other microorganisms and in this research, we will talk about it.

    Keywords: Nanoparticles, Microorganism, Metal Nanoparticles, Biosynthesis
  • Samira Hoseini, Maryam Sadeghi, Vahid Hemmati, Akram Sadeghi* Pages 33-48

    Oxidation of fatty acids reduces the quality of sausage over time. The use of natural antioxidants in sausage formulations is a good way to reduce the oxidation of fatty acids. In this study, changes in the microbial count, physicochemical properties, sensorial and textural characteristics were measured in the fermented sausage after the replacement of canola oil with pomegranate seed oil "PSO", omega-3 oil "O-3O" and a combination of PSO and O-3O during ripening. A significant decrease in water activity up to 89% was detected in PSO, O-3O, and their combinations 30 days after ripening, which indicated better conditions for compatibility of beneficial microorganisms in the new formulations. The increase in the lactic acid bacteria in these conditions confirmed this and a significant increase (P<0.05) in the bacterial count, 6.5 Log CFU/g and 6.6 Log CFU/g respectively in PSO and O-3O, compared to control (6.4 Log CFU/g) was observed. The abundance of unsaturated fatty acids was observed at a higher level in PSO, and the fatty acid profile of sausage improved in terms of nutrition. PSO treatment contained high levels of PUFA such as punicic acid (29.03%) and to a lesser extent oleic acid (25.59%) and linoleic acid (16.05%) compared to control. Also, the reduction of lipid oxidation (24.35 % less MDA content) in PSO treatment caused an increase in product acceptance score compared to O-3O. The addition of PSO did not make a difference in the quality of sausages compared to control and prevented the reduction of its quality in samples containing O-3O. These results showed that PSO has the potential to be used in fermented sausage to produce healthier products.

    Keywords: Fermented Sausage, Healthy Food, Omega-3 Oil, Pomegranate Seed Oil
  • Yasaman Hazavehei Ha, Anuosheh Sharifan* Pages 49-60

    In the fisheries industry, compared to other food industries, a large volume of by-products such as bone, skin, and viscera are produced, which are costly to treat and dispose of in the environment. The rapid growth of tilapia and its marketability have also been considered. The value of proteins as the main source of amino acids in human health has been proven. In addition to their nutritional value, proteins have biological functions. These proteins show their functions through bioactive peptides. Production methods of bio peptides affect their biological activity. The articles showed that the use of enzymatic hydrolysis method for therapeutic applications makes them more stable than fermentation and solvent extraction methods and is a safer method than the other two methods. Bioactive peptides have physiological effects such as antihypertensive, antioxidant, antimicrobial, anti-cancer, anti-diabetic, etc. and have many applications in the food, pharmaceutical and cosmetic industries and can be added to the food industry. The purpose of this article is to review the extraction of bioactive peptides from fish waste.

    Keywords: Aquatic, Bioactive peptides, Biotechnology, Tilapia, Wastes
  • Motahare Haghighatjoo, Ali Mohammadi * Pages 61-70

    Environmental pollution of heavy metals and plastics has been a great challenge of the last century. E-wastes increase heavy metals and plastics concentration in the environment. These toxic substances are a threat to organisms. So their removal from the environment seems necessary. There are different disposal methods like landfilling and incineration, which cause a great deal of damage to the environment. On the other hand, the need for precious metals recovery like gold and silver from e-waste makes recycling necessary. Nevertheless, these methods are generally expensive. So applying a new alternative is required. The purpose of this paper is to introduce bioleaching as an alternative to conventional disposal and recycling methods. This method is used to remove the heavy and toxic metals in order to produce metallic nanoparticles. Then the application of nanoparticles in wastewater treatment and microplastics degradation is mentioned. The conversion of insoluble metals to soluble ones by microorganisms is called bioleaching. Bacteria like Chromobacterium violaceum, Pseudomonas species, Sulfobacillus thermosulfidooxidans, and Acidiphilium acidophilum bioleach gold, silver, nickel, and copper of electronic wastes. There are different fungi like Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum, Aspergillus fumigatus, and Aspergillus flavus that generate organic acid to leach out copper, lead, nickel, and aluminum. Morganella produces copper nanoparticles from wastes. Factors like microorganisms, particle sizes, temperature, and pH affect the bioleaching process. Bioleaching is a substitution for recycling methods of electronic wastes. Wastewater treatment and photocatalytic degradation of microplastics are two critical applications of produced nanoparticles.

    Keywords: Biosafety, Nanoparticle Producing Bacteria, Bioleaching, Heavy Metals, Microplastic
  • Fariba Dashtestani, Vahid Mohagheghi, Leila Ma'mani *, Kobra Maafi Pages 71-82

    In this research, preparation, characterization, and evaluation of TiO2 encapsulated into zeolitic imidazolate framework (TiO2@ZIF-8) nanophotocatalyst was investigated as an efficient photo-degradation of paraquat (PQ) herbicide from aqueous samples. This study was performed using a ZIF-8-based nanophotocatalyst and a reactor consisting of an ultraviolet (UV) source and a reaction chamber. The effects of various parameters including contaminant concentration, amount of nanophotocatalyst, and pH reaction time were investigated on the removal efficiency of contaminant by the TiO2@ZIF-8 nanophotocatalyst. The results showed by increasing the amount of the TiO2@ZIF-8 nanophotocatalyst and pH, the removal of paraquat showed an increase. The optimal condition was found as nanophotocatalyst concentration (0.05 g.L-1), pH (7) at room temperature for 15 min for removal of 99.8% paraquat. According to the results, TiO2@ZIF-8 emerged as an efficient, robust, and recyclable nanophotocatalyst, which is a potential and environmentally friendly process for the removal of toxic chemical herbicide as hazardous organic contaminants from aqueous samples. The facile fabrication approach and the enhanced photocatalytic activity of TiO2@ZIF-8 were highlighted and notably showed good reusability in 8 consecutive cycles.

    Keywords: TiO2, Zeolitic Imidazolate Framework, Photocatalyst, Paraquat