فهرست مطالب
فصلنامه دنیای میکروب ها
سال پانزدهم شماره 4 (پیاپی 53، زمستان 1401)
- تاریخ انتشار: 1402/02/27
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 245-258
سابقه و هدف:
روغن حاصل از میکروارگانیسم ها (SCO) نسبت به روغن های گیاهی ارجحیت دارد زیرا حاوی مقادیر بیشتری گامالینولییک اسید است، پایداری بیشتری در برابر اکسیداسیون و محتوای کمتری از باقیمانده آفت کش ها دارد. این روغن ها به عنوان مکمل های غذایی قابل استفاده هستند. هدف از مطالعه حاضر شناسایی مولکولی مخمر ها و کپک های مولد چربی موجود در خاک و بهینه سازی تولید چربی توسط کاندیدا گلابراتا با طراحی تاگوچی است.
مواد و روش هااز خاک باغات و مناطق نزدیک به مغازه های تعویض روغن و رستوران، نمونه گیری و شناسایی مخمر ها و کپک های تولید کننده ی چربی با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز انجام شد. سپس جدایه قارچ با بیشترین میزان تولید لیپید انتخاب و با استفاده از طراحی تاگوچی، بهترین شرایط از نظر میزان منبع کربن و نیتروژن وpH برای تولید حداکثری تعیین گردید. چربی حاصل توسط کروماتوگرافی گازی با آشکارساز طیفسنج جرمی (GC-MS) مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هادر بین گونه های شناسایی شده،Candida glabrata strain DHP14-2 بیشترین مقدار چربی را تولید کرد. تولید پالمیتولییک، پالمیتیک، لینولییک، لینولنیک و استیاریک اسید در این بررسی ثابت شد. تولید لیپید در کاندیدا گلابراتا معادل 9/6 گرم در لیتر و در مورتیرلا آلپینا معادل 10/8 گرم در لیتر به دست آمد.
نتیجه گیریبا توجه به سرعت تکثیر مخمر ها و توانایی تولید اسید های چرب توسط آن ها، کاندیدا گلابراتا گزینه مناسبی برای تولید چربی می باشد.
کلیدواژگان: اسید های چرب، کاندیدا گلابراتا، مخمر، گونه های میکروبی، GC-MS -
صفحات 259-270
سابقه و هدف :
باکتری ها منابع مهم آنزیم عامل ضد سرطان ال-آسپارژیناز (ASNase) هستند که برای درمان لوسمی لنفوبلاستیک حاد در سراسر جهان استفاده می شود. این مطالعه با هدف تعیین ویژگی های ASNase از باکتری های جدا شده از خاک شمال ایران انجام شد.
مواد و روش هادر مطالعه حاضر، تولید ASNase توسط سویه های باکتریایی جدا شده از نمونه های خاک جنگلی استان گیلان، شمال ایران مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه تولید آنزیم، سینتیک، اثر فعال کننده ها و مهارکننده ها و فعالیت ضد سرطانی ال-آسپارژیناز نیمه خالص شده در برابر رده سلولی MCF-7مورد مطالعه قرار گرفت.
یافته هایک جدایه با قابلیت مطلوب تولید ASNase به روش تعیین توالی ژن 16S rRNAبه عنوان باسیلوس شناسایی شد. فعالیت گلوتامینازی آنزیم 5/9 برابر کمتر از فعالیت آسپاراژینازی آن بود و آنزیم با Km و Vmax به ترتیب 0/550 مولار و 35/71 میکرو مولار بر میلی لیتر در دقیقه، دارای میل ترکیبی با ال-آسپاراژین بود. آنزیم ASNase مورد مطالعه در محدوده pH بین 6/5 تا 8/5 و تا دمای 55 درجه سلسیوس پایدار بود. فعالیت ASNase تحت تاثیر حضور یون های فلزی Na+،K+ قرار نگرفت و یون Mg2+ به طور قابل توجهی سبب افزایش فعالیت آنزیم شد در حالی که Ca2+ فعالیت آنزیم را کاهش داد. فعالیت ضد سرطانی ال-آسپاراژیناز در برابر رده های سلولی MCF-7 با IC50 معادل 21میکروگرم بر میلی لیتر شناسایی شد.
نتیجه گیریگونه باسیلوس جدا شده از خاک گیلان به عنوان گزینه ای برای تولید ال-آسپارژیناز شناسایی شد و می تواند برای استفاده در صنایع دارویی و غذایی مورد مطالعه قرار گیرد.
کلیدواژگان: ال آسپاراژیناز، بهینه سازی، خاک، باسیلوس -
صفحات 271-281
سابقه و هدف:
با توجه به شرایط بحرانی دریاچه ارومیه، شناسایی باکتری هایی که توانایی زیستن در محیط های افراطی را داشته باشند، به لحاظ کاربرد های میکروبی و تحمل پذیری شرایط زیستی موجود، جالب توجه بوده و به درک هر چه بهتر ما از محیط پیرامون کمک می نماید. در این مطالعه فراوان ترین شاخه باکتریایی موجود در نمونه های خاک از سه ارتفاع 10، 150 و 250 متری کوه قلعه کاظم خان در ساحل دریاچه فوق شور ارومیه بررسی شده است.
مواد و روش هانمونه های خاک جمع آوری شده و برای شناسایی و طبقه بندی رده های زیر مجموعه Proteobacteria از توالی یابی S rRNA16 به روش توالی یابی نسل بعد (NGS) استفاده شد و با بکارگیری نرم افزار ژنتیکی FLASH و نیز الگوریتم UCHIME توالی های بهدست آمده شناسایی شدند.
یافته هاتغییر ارتفاع بر فراوانی و تنوع سویه های شناسایی شده در شاخه proteobacteria مشهود بود به شکلی که درصد فراوانی Alphaproteobacteria با ارتفاع رابطه مستقیم داشت و برعکس، درصد فراوانی Betaproteobacteria با کاهش ارتفاع افزایش یافت. این تغییر در تنوع سویه های مربوط به هر یک از رده ها نیز مشاهده می شود.
نتیجه گیریدر بررسی های اجمالی نمونه ها، درصد فراوانی Proteobacteria رابطه معکوسی با افزایش ارتفاع دارد ولی در بررسی مجزای رده های میکروبی، ارتباط معناداری بین افزایش و کاهش فراوانی و ارتفاع نمونه برداری، مشاهده می گردد. همچنین دو تیره ناشناخته و طبقه بندی نشده در ردهDeltaproteobacteria نیز در نمونه ها شناسایی شدند که دارای درصد فراوانی بالایی (18-27 درصد) در بین داده های مربوط به سه نمونه بودند.
کلیدواژگان: ارتفاع جغرافیایی، محیط نمکی، تنوع باکتریایی، NGS -
صفحات 282-293
سابقه و هدف:
اشریشیاکلی O157:H7 پاتوژن مهم غذایی است که منجر به بیماری های شدید گوارشی و مرگ می شود. گاو مخزن اصلی این باکتری می باشد و طی مراحل کشتار وارد زنجیره غذایی می شود. شناسایی منبع آلودگی نقش مهمی در کنترل باکتری ایفا می کند. هدف از این مطالعه، تایپینگ مولکولی و تعیین روابط ژنتیکی جدایه های E.coli O157:H7 با تکنیکRAPD-PCR و بررسی ارتباط الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی و ژنتیکی آن ها می باشد.
مواد و روش هابهمنظور تعیین روابط ژنتیکی جدایه ها از تکنیک RAPDاستفاده شد. باند های حاصل از واکنش، ردیابی و پروفایل های متعددی از DNA ترسیم شد. نتایج با نرم افزار NTSYSpc آنالیز و ارتباط ژنتیکی جدایه ها بر اساس ضریب تشابه تعیین گردید. الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی با تکنیک دیسک دیفیوژن بررسی شد.
یافته هااکثر جدایه ها به هفت آنتی بیوتیک حساسیت نشان دادند و در شش سویه مقاومت مشاهده شد. انگشت نگاری DNA ، 10 الگوی ژنتیکی را نشان داد. جدایه ها از منابع مختلف بر اساس شباهت در الگوی RAPD خوشه بندی شدند. سویه ها حاوی الگوی DNA متفاوت و فاصله ژنتیکی بالا، الگوهای متفاوتی از حساسیت آنتی بیوتیکی را نشان دادند.
نتیجه گیریتنوع ژنومی متعدد، پروفایل های متمایزی از DNA را در سویه های با روابط کلونال یکسان نشان داد و الگو های متفاوت از مقاومت آنتی بیوتیکی آشکار شد. از این رو استفاده همزمان از الگوهای مقاومت آنتیب یوتیکی و تایپینگ مولکولی با تکنیک RAPD-PCR می تواند در ردیابی جدایه ها و کنترل عفونت موثر باشد.
کلیدواژگان: RAPD، تایپینگ مولکولی، مقاومت آنتی بیوتیکی، E.coli O157:H7 -
صفحات 294-303
سابقه و هدف:
توانایی کلبسیلا نومونیه به عنوان یک باکتری فرصت طلب در عفونت های بیمارستانی، با تولید بیوفیلم بر روی ادوات طبخ مواد غذایی و سطوح بیمارستان، تاثیرات نامطلوبی بر درمان و زنده مانی بیماران بستری در بیمارستان دارد. مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر نانو ذراتTiO2 بر تشکیل بیوفیلم کلبسیلا نومونیه انجام شده است.
مواد و روش هانانوذرات TiO2 با استفاده از روش سل-ژل تولید شد. 62 سویه کلبسیلا نومونیه از سه بیمارستان تهران جدا شد. فعالیت ضد میکروبی نانوذرات TiO2 در برابر سویه های مولد بیوفیلم و مقاوم به آنتی بیوتیک از طریق روش انتشار دیسک تعیین شد. شناسایی قطعی جدایه ها از طریق آزمایش های بیوشیمیایی متداول و تعیین توالیS rRNA 16 انجام شد و بیان ژن های treC ، mrkD، sugE،luxS وSrRNA 16 توسط Real time PCR مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هاداده ها نشان داد که توانایی تشکیل بیوفیلم در بین جدایه های به دست آمده از خلط از سایر جدایه ها بیشتر بود. نانو ذرات TiO2 با غلظت μg/ml256 تولید بیوفیلم را در چهارده سویه جدا شده مهار نمودند. مقایسه بیان ژن LuxS در کلبسیلا نومونیه تیمار نشده و تحت تیمار باTiO2 نشان داد که میزان بیان ژن 3/85 برابر کاهش یافته است (0/002 = p).
نتیجه گیریاین مطالعه نشان داد که نانوذرات TiO2 سنتز شده در برابر تشکیل بیوفیلم در سویه های کلبسیلا نومونیه مقاوم به چند دارو موثر هستند و می توانند به عنوان عوامل ضد میکروبی غیر آلی قابل اعتماد و کاربردی باشند.
کلیدواژگان: مقاومت آنتی بیوتیکی، زیست لایه، نانوذرات TiO2، کلبسیلا نومونیه -
صفحات 304-313
سابقه و هدف:
امروزه تحقیقات در زمینه نانوذرات به عنوان ترکیبات ضدمیکروبی روبه افزایش است. استافیلوکوکوس اوریوس یک عامل مهم بیماریزای بیمارستانی است که طیف وسیعی از اگزوتوکسینهایی را تولید میکند که در ایجاد بیماری در میزبان نقش دارند. تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر نانوذرات نقره AgNPs بربیان ژنهای بیماریزای pvl وtsst در استافیلوکوکوس اوریوس انجام شده است.
مواد و روش هادر این مطالعه تجربی، حداقل غلظت مهار رشد نانو ذرات نقره با روش میکرودایلوشن براث تعیین شد. در ابتدا کمترین غلظت مهار کننده رشد از نانوذرات نقره تعیین و سپس در غلظت پایینتر از آن، میزان بیان ژنهای pvl وtsst در استافیلوکوکوس اوریوس با روش Real-time PCR بررسی شد. داده های به دست آمده با استفاده ازanova یک طرفه، تست توکی و P-value کمتر از 0/05 ارزیابی شد.
یافته هانانو ذرات نقره باغلظت 62/5 میکروگرم بر میلیلیتر اثر مهارکنندگی رشد بر باکتری استافیلوکوکوس اوریوس داشتند. همچنین در غلظت 31/25 میکروگرم بر میلیلیتر، بیان ژنهایpvl وtsst در باکتری نام برده در مقایسه با ژن رفرنس (rpo) به نسبت معناداری کاهش یافت (0/001 <p).
نتیجه گیریبا توجه به نتایج مطالعه حاضر نانوذرات نقره میتواند سبب مهار رشد باکتری استافیلوکوکوس اوریوس و کاهش بیان ژنهای بیماریزا pvl وtsst شود.
کلیدواژگان: نانوذرات نقره، PVL، tsst، استافیلوکوکوس اورئوس
-
Pages 245-258Background & Objectives
Oils extracted from microorganisms (SCO) are preferable to vegetable oils due to containing more gamma-linolenic acid, more stability against oxidation, and less content of residual pesticides. The oils can be used as dietary supplements. The aim of this study was molecular identification of lipid-producing yeasts and molds in soil and optimization of fat production by Candida glabrata using the Taguchi design.
Materials & MethodsSeveral yeasts and molds were isolated from the soil samples of groves and near oil change shops and restaurants. Molecular identification was performed by polymerase chain reaction (PCR). Among them, the highest lipid producers were selected and using the Taguchi design. The best conditions in terms of carbon and nitrogen sources as well as pH for maximum lipid production were determined. The fat obtained was examined by gas chromatography with a mass spectrometer detector (GC-MS).
ResultsAmong the identified species, C. glabrata had the highest lipid production. Production of palmitoleic, palmitic, linoleic, linolenic, and stearic acid was proven in this study. Lipid production in C. glabrata and Mortierella alpina was 6.9 and10.8 grams per litre, respectively.
ConclusionDue to the rapid reproduction in yeasts and their ability to produce fatty acids, C. glabrata is a suitable option for fat production.
Keywords: Fatty Acids, Candida glabrata, Yeast, microbial species, GC-MS -
Pages 259-270Background and Objectives
Bacteria are one of the most important sources of L-asparaginase (ASNase) production which is used as an anticancer agent in the treatment of acute lymphoblastic leukemia worldwide. This study aimed to optimize the ASNase production by bacteria isolated from the soil in northern Iran, and to determine its anti-cancer activity.
Materials and MethodsASNase production by bacterial strains isolated from forest soil samples in Guilan Province, northern Iran was investigated. The optimized condition of enzyme production, kinetics, effect of activators and inhibitors and anticancer activity of the partially purified L-asparaginase against MCF-7 cell lines were studied.
ResultsA promising ASNase producing isolate, was identified by 16S rRNA gene sequencing as Bacillus sp. The glutaminase activity of the enzyme was found to be 5.9 times lower than its asparaginase activity and the enzyme showed affinity for L-asparagine with a Km value and Vmax of 0.055M and 35.71 µM/mL/min, respectively. The current ASNase enzyme was stable from pH 6.5 to 8.5 and stable up to 55°C. ASNase activity was not significantly affected by the presence of two metal ions Na+, K+; Mg2+ showed enhancement in enzyme activity, while Ca2+ decreased it. Anticancer activity of the purified L-asparaginase was detected against MCF-7 cell lines with IC50 of 21µg/ml.
ConclusionThe soil isolate Bacillus sp. was identified as a candidate for L-asparaginase production. The future prospect of this enzyme recommends its utility in pharmaceutical and food industry.
Keywords: Fatty Acids, Candida glabrata, Yeast, microbial species, GC-MS -
Pages 271-281Background & Objectives
Considering the critical conditions of Lake Urmia, identifying bacteria with the ability to live in extreme environments is valuable in terms of microbial applications and tolerance of the existing biological conditions, and it helps us to better understand the surrounding environment. In this study, the most abundant microbial branch in the soil samples obtained from three different heights of 10, 150 and 250 meters of Qale Kazem Khan Mountain, which is located on the shore of a very salty lake in Urmia, has been investigated.
Materials & MethodsThe soil samples were collected to identify and classify Proteobacteria subgroups using 16S rRNA sequencing using Next Generation Sequencing (NGS) as well as FLASH genetic software and UCHIME algorithm to identify the obtained sequences.
ResultsAltitude change affects the abundance of Alphaproteobacteria and Betaproteobacteria. The abundance percentage of Alphaproteobacteria has a direct relationship with altitude, while the abundance percentage of Betaproteobacteria increased with the decrease in altitude.
Conclusionin the overview the percentage of Proteobacteria abundance the samples has an inverse relationship with the increase in height, whereas in the separate examination of the microbial groups, a significant relationship between the increase and decrease in abundance and the height of sampling is observed. Also, two unknown and unclassified genera in the Deltaproteobacteria order were also identified which a very high frequency percentage (18-27%) among the data had related to the three samples.
Keywords: Altitude, Saline environment, Bacterial diversity, NGS -
Pages 282-293Background & Objectives
Escherichia coli O157:H7 is one of the main foodborne pathogen that cause severe gastrointestinal issues and death. Cattle are the major reservoir for E. coli O157:H7. During the slaughtering process, E. coli O157:H7 enter to food chain. Identifying the source of contamination plays important role in the control of bacteria. The purpose of this study is molecular typing and determining of genetic relationships among E.coli O157:H7 isolates using RAPD-PCR technique and investigating the relationship between their genetic and antibiotic resistance patterns.
Materials & methodsThe Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis was used to evaluate genetic relationship among the isolates and the results was analyzed by NTSYSpc software. Antibiotic susceptibility of the isolates was examined through disc diffusion method.
ResultsThe most isolates showed sensitivity to seven antibiotics and resistance were observed in six strains. DNA fingerprinting showed 10 genetic patterns. The isolates from different sources were clustered based on the similarity in RAPD pattern. The strains contain different DNA pattern and high genetic distance, showed different patterns of antibiotic susceptibility.
ConclusionThe genomic diversity showed distinct profiles of DNA in strains with the same clonal relationships and different patterns of antibiotic resistance were revealed. Therefor determining the clonal relationships of isolates with RAPD PCR technique, simultaneous using of antibiotic resistance patterns and molecular typing can be effective in detecting isolates and infection control.
Keywords: RAPD, Molecular Typing, Antibiotic resistance, E. coli O157:H7 -
Pages 294-303Background and Objectives
The ability of Klebsiella pneumoniae as an opportunistic bacterium in hospital infections, by producing biofilm on food utensils and hospital surfaces, has adverse effects on the treatment and survival of hospitalized patients. The present study was conducted with the aim of investigating the effect of TiO2 nanoparticles on Klebsiella pneumoniae biofilm formation.
Materials and methodsTiO2 nanoparticles were produced using sol-gel method. 62 strains of Klebsiella pneumoniae were isolated from three hospitals in Tehran. Antimicrobial activity of TiO2 nanoparticles against biofilm-producing and antibiotic-resistant strains was determined by disk diffusion method. Definitive identification of the isolates was done through common biochemical tests and 16S rRNA sequencing, and the expression of treC, mrkD, sugE, luxS and 16SrRNA genes was investigated by real time PCR.
FindingsThe data showed that the ability to form biofilm among isolates obtained from sputum was higher than other isolates. TiO2 nanoparticles with a concentration of 256 μg/ml inhibited biofilm production in fourteen isolated strains. Comparison of LuxS gene expression in Klebsiella pneumoniae untreated and treated with TiO2 showed that the level of gene expression decreased by 3.85 times (p = 0.002).
ConclusionThis study showed that the synthesized TiO2 nanoparticles are effective against the formation of biofilm in Klebsiella pneumoniae strains resistant to several drugs and can be reliable and useful as inorganic antimicrobial agents.
Keywords: Antibiotic resistance, Biofilm, Titanium dioxide nanoparticles, Klebsiella pneumoniae -
Pages 304-313Background and objective
Nowadays, research on nanoparticles as antimicrobial compounds is increasing.Staphylococcus aureus is an important nosocomial pathogen that produces a wide range of exotoxins that are involved in causing disease in the host.The aim of this study was to investigate the effect of silver nanoparticles (AgNPs) on the expression of pathogenic genes of pvl and tsst genes in Staphylococcus aureus.
Methods and methodsIn this experimental study, the minimum growth inhibition concentration of silver nanoparticles was determined by Broth microdilution method. First, the lowest concentration of silver nanoparticles that inhibits bacterial growth was determined and then at a concentration lower than that, the expression of pvl and tsst genes in Staphylococcus aureus was studied by Real-Time PCR method. Data were analyzed using one-way ANOVA, Tukey test and P-value < 0.05.
ResultsSilver nanoparticles with concentration 62.5μg/ml had growth effect on Staphylococcus aureus bacteria. Also at concentration 31.25 μg/ml, the expression of pvl and tsst genes inStaphylococcus aureus was significantly reduced compared to the reference gene (rpo) (P <0.001).
ConclusionAccording to the results of the present study, silver nanoparticles can inhibit the growth of Staphylococcus aureus bacteria and reduce the expression of virulence genes pvl and tsst.
Keywords: silver nanoparticles, PVL, tsst, Staphylococcus aureus