فهرست مطالب

زیست شناسی میکروارگانیسم ها - پیاپی 45 (بهار 1402)

فصلنامه زیست شناسی میکروارگانیسم ها
پیاپی 45 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/03/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سکینه حیدری صادق، داریوش رمضان، مهدی پیرنیا*، مهدی آران، شیراحمد سارانی صفحات 1-17
    مقدمه

    بقایای به ظاهر بی ارزش کشاورزی (کلش گندم و تفاله زیتون) و صنعتی (خرده چوب و باگاس نیشکر) حجم بزرگی از مواد زاید را تشکیل می دهند و به آلودگی محیط زیست منجر می شوند. قارچ ها به عنوان مصرف کننده ضایعات مواد آلی باعث برقراری چرخه بازیافت مواد می شوند و مشکلات مربوط به آلودگی هوا در اثر سوزاندن این ضایعات را نیز برطرف می کنند.

    مواد و روش ‏‏ها: 

    این پژوهش به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در مزرعه سد سیستان در سال 1398 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل بسترهای کشت تراشه چوب، کلش گندم، باگاس نیشکر، باگاس نیشکر + سبوس گندم (90 به 10)، باگاس نیشکر + تفاله زیتون (90 به 10)، تراشه چوب + سبوس گندم (90 به 10)، تراشه چوب + تفاله زیتون (90 به 10)، کلش گندم + تفاله زیتون (90 به 10) و کلش گندم + سبوس گندم (90 به 10) بودند. اسپان قارچ های H. ulmarius  و A. aegerita تهیه شد و بسترها با اسپان مایه زنی شدند.

    نتایج

    در قارچ H. ulmarius بیشترین میزان عملکرد (54/467 گرم)، وزن خشک (24/50 گرم) و بیشترین میزان پلی ساکارید کل (29/12 میلی گرم در گرم ماده خشک) به اندام میوه ای و کمترین زمان (14 روز) برای پنجه دوانی میسلیوم و پیش رسی (26 روز) به بستر کشت ترکیبی کلش گندم همراه با سبوس گندم (90 به 10) اختصاص داشت. همچنین در قارچ A. aegerita بیشترین میزان عملکرد (81/72 گرم)، وزن خشک (22/9 گرم) و بیشترین میزان پلی ساکارید کل (33/11 میلی گرم در گرم ماده خشک) به اندام میوه ای و کمترین زمان (15 روز) لازم برای کامل شدن پنجه دوانی میسلیوم و پیش رسی (29 روز) به بستر کشت ترکیبی تراشه چوب همراه با سبوس گندم (90 به 10) اختصاص داشت.

    بحث و نتیجه‏ گیری:

     بستر کشت کلش گندم برای قارچ H. ulmarius و بستر کشت تراشه چوب برای قارچ A. aegerita به عنوان بهترین بستر کشت معرفی می شوند.

    کلیدواژگان: ضایعات محصولات کشاورزی، ماده خشک، قارچ دارویی، مکمل آلی، پلی ساکارید کل
  • لیلا یگانه، سید محمدمهدی محمودی* صفحات 19-30
    مقدمه

    ایندول استیک اسید (اکسین) یک هورمون گیاهی است که علاوه بر گیاهان، توسط تعدادی از باکتری ها نیز تولید می شود. هدف از این پژوهش، بهینه سازی تولید ایندول استیک اسید از سوبسترای آب پنیر توسط باکتری های جداسازی شده از ریزوسفر و فیلوسفر گیاهان بود.

    مواد و روش ها

    باکتری های مورد نظر، از فیلوسفر و ریزوسفر گیاهان لوبیا سبز، لوبیا چشم بلبلی، نعناع و جعفری جداسازی و خالص سازی شدند. توانایی جدایه ها جهت رشد در سوبسترای آب پنیر و تولید اکسین مورد ارزیابی قرار گرفت. تاثیر پارامترهای pH و دما بر عملکرد جدایه ها بررسی شد. از کشت باکتری در سوبسترای آب پنیر، پودر ناخالص اکسین تهیه شد و عملکرد آن بر میزان رشد بذر گیاهان عدس و ماش مورد بررسی قرار گرفت.

    نتایج

    از 26 نمونه باکتری جداسازی شده، 5 جدایه (2/19 درصد) از توانایی تولید ایندول استیک اسید و رشد در سوبسترای آب پنیر بطور همزمان برخوردار بودند. 2 جدایه با بیشترین قابلیت تولید اکسین، با استفاده از تعین توالی ناحیه16S rDNA شناسایی شدند. یک جدایه به میزان 97 درصد با انتروباکتر سولی و جدایه دیگر به میزان 99 درصد با انتروباکتر موری شباهت داشتند. این جدایه ها به ترتیب در دمای 30 و 35 درجه سلسیوس و در pH 7 بیشترین قابلیت تولید اکسین را نشان دادند. آبیاری بذر گیاهان مورد بررسی با محلول های اکسین تولیدی، به صورت معنی داری در مقایسه با محلول های کنترل توانست رشد طولی ساقه این گیاهان را افزایش دهد.

    بحث و نتیجه گیری

    سویه های مولد اکسین را می توان از خاک و گیاهان جداسازی نمود و با استفاده از سوبستراهای ارزان قیمتی همچون آب پنیر می توان این هورمون گیاهی را در مقیاس صنعتی تولید و به عنوان محرک رشد گیاهان مورد استفاده قرار داد.

    کلیدواژگان: ایندول استیک اسید، اکسین، باکتری های محرک رشد گیاه، سوبسترای آب پنیر
  • زهرا ابراهیمی شکرباغانی، هادی حبیب االهی، محمدرضا صفری مطلق* صفحات 31-50
    مقدمه

    استافیلوکوکوس اوریوس ازجمله باکتری های بیماری زا در انسان است که عامل طیف وسیعی از بیماری هاست. تشکیل بیوفیلم استافیلوکوکوس اوریوس را در برابر شرایط محیطی نامساعد و سیستم ایمنی میزبان در امان نگه می دارد. ژن هایی که مهم ترین مواد تشکیل دهنده بیوفیلم را کد می کنند، متعلق به اپرون ica هستند که یکی از مهم ترین آنها ژن icaA است. ریفامپین یک آنتی بیوتیک با طیف گسترده است و سیر نیز به دلیل داشتن ماده موثره آلیسین دارای اثرات ضدمیکروبی مطلوبی است. در این پژوهش، اثر ضدمیکروبی عصاره سیر در سطح فنوتیپی و مولکولی و تاثیر آن بر میزان بیان ژن بیوفیلم icaA و مقایسه آن با آنتی بیوتیک ریفامپین بررسی شد.

    مواد و روش ‏‏ها:

     یک سویه استاندارد و دو سویه بیماری زا از استافیلوکوکوس اوریوس ارزیابی شدند. آزمون های آنتی بیوگرام، حداقل غلظت مهاری و حداقل غلظت کشندگی با آنتی بیوتیک ریفامپین و عصاره سیر انجام شدند. آزمون فنوتیپی بیوفیلم نیز با میکروپلیت 96 چاهکی انجام شد. پس از استخراج RNA از نمونه های تیمارشده با ریفامپین و عصاره سیر، سنتز cDNA و سپس Real time PCR صورت گرفت و میزان بیان ژن icaA سنجیده شد.

    نتایج

    آزمون آنتی بیوگرام، اثر ضدمیکروبی عصاره سیر را حداقل درباره سویه استاندارد و یکی از سویه های بیماری زا به اثبات رساند؛ به طوری که این تاثیر در مقایسه با ریفامپین درخور توجه بود. نتایج حداقل غلظت مهاری (MIC) و حداقل غلظت کشندگی (MBC) درباره هر سه سویه برای ریفامپین و ترکیب توام ریفامپین و گارسین به ترتیب 375 و 750 میکروگرم بر میلی لیتر تعیین شدند. نتایج Real time PCR نشان دادند در همه سویه های مطالعه شده، عصاره سیر و ریفامپین قادر به کاهش بیان ژن icaA هستند و استفاده توام این دو ماده به کاهش چشمگیر بیان این ژن منجر شد. درباره سویه استاندارد، ریفامپین و عصاره سیر به ترتیب بیان icaA را به 88 درصد و 60 درصد نمونه کنترل کاهش دادند و ترکیب این دو ماده با یکدیگر به کاهش حدود 50 درصدی بیان ژن بیوفیلم icaA منجر شد.

    بحث و نتیجه ‏گیری: 

    در یک جمع بندی کلی استنباط می شود آنتی بیوتیک ریفامپین می تواند بر مهار باکتری های بیماری زایی همچون استافیلوکوکوس اوریوس موثر باشد. همچنین عصاره سیر در سطح فنوتیپی و در سطح مولکولی می تواند به عنوان داروی ضد این باکتری استفاده شود.

    کلیدواژگان: استافیلوکوکوس اورئوس، عصاره سیر، ریفامپین، بیوفیلم، ژن icaA
  • عطیه سادات حسینی انواری، سید سهیل آقایی*، محمدرضا زند منفرد صفحات 51-63
    مقدمه

    نانوذرات اکسید منگنز به دلایل اقتصادی و داشتن خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاص، به عنوان ماده استراتژیک در صنایع مختلف مانند باتری سازی، تصفیه آب و فاضلاب، صنایع دارویی و غیره کاربرد دارد. تولید نانوذرات اکسید منگنز جزء متابولیت های ثانویه در باکتری ها است و با توجه به اینکه معدن منگنز ونارچ استان قم، یکی از مهم ترین منابع تامین کننده منگنز برای میکروارگانیسم های اکسیدکننده منگنز است، این پروژه برای نخستین بار روی خاک های این معدن انجام گرفت.

    مواد و روش ‏‏ها: 

    تعداد 100 نمونه خاک از مناطق مختلف معدن منگنز جمع آوری و در محیط غنی کننده انتخابی K تلقیح و در انکوباتور شیکردار گرماگذاری شد. سویه های به دست آمده از کشت در محیط حاوی منگنز توسط آزمایش بنزدین برای ارزیابی توانایی اکسیداسیون منگنز بررسی شدند و ویژگی های نانوذرات اکسید منگنز ازجمله مورفولوژی، اندازه و ساختار شیمیایی آن توسط تکنیک های تاییدی شامل UV-VIS، FTIR، XRD، FESEM و TEM تعیین شدند. با استفاده از نمودار هیستوگرام FESEM اندازه نانوذرات در محدوده 10 نانومتر مشخص شد و سویه منتخب شناسایی مولکولی شد.

    نتایج

    برای نخستین بار یک سویه اکتینومیست بومی با توانایی اکسیداسیون منگنز و تولید نانوذرات به صورت خارج سلولی از معدن منگنز ونارچ قم، جداسازی و شناسایی بیوشیمیایی و مولکولی شد. سویه مدنظر بعد از شناسایی مولکولی با نام Streptomyces xantholiticus HA98 و کد شناسایی OM669940 در سایت NCBI ثبت شد.

    بحث و نتیجه‏ گیری:

     با توجه به اینکه نانوذرات اکسید منگنز در مصارف پزشکی، صنعتی و دارویی اهمیت دارند و معدن منگنز ونارچ قم منبع بسیار مهمی برای میکروارگانیسم های اکسیدکننده منگنز است، این پژوهش برای نخستین بار در ایران روی خاک های این معدن انجام گرفت تا میکروارگانیسمی با خواص فوق، شناسایی و از آن در صنایع مختلف استفاده شود.

    کلیدواژگان: جداسازی، شناسایی مولکولی، باکتری های اکسیدکننده منگنز، نانوذرات اکسید منگنز، معدن منگنز استان قم
  • شیوا سلیمانی، سعید زیبائی*، معصومه انوری صفحات 65-75
    مقدمه

    لاکتوفریسین، پپتیدی کاتیونی با 25 اسیدآمینه است و در دامین I لوب N لاکتوفرین قرار دارد. این پپتید در مقایسه با لاکتوفرین فعالیت ضدباکتریایی بیشتری دارد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر لاکتوفریسین بر رشد استافیلوکوکوس اوریوس و سودوموناس آیروژینوزا است.

    مواد و روش ‏‏ها:

     لاکتوفرین پس از جداسازی از شیر شتر، با استفاده از کروماتوگرافی تعویض یونی CM-Sephadex C-50 خالص سازی گردید. سپس لاکتوفریسین به روش تغییریافته Law و Reiter تهیه شد و بررسی پروتیین با الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید، انجام و اثر ضدباکتریایی غلظت های مختلف لاکتوفریسین علیه باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس و سودوموناس آیروژینوزا بررسی شد.

    نتایج

    براساس نتایج، غلظت 5 میکرو گرم بر میلی لیتر لاکتوفریسین، کمترین اثر مهاری را بر باکتری های مطالعه شده داشت. همچنین غلظت های 15 و 23 میکرو گرم بر میلی لیتر لاکتوفریسین با قدرت مهارکنندگی 48-26 و 50-42 درصدی به ترتیب بیشترین اثر مهاری را بر استافیلوکوکوس اوریوس و سودوموناس آیروژینوزا داشتند.

    بحث و نتیجه ‏گیری: 

    با توجه به نتایج مشخص شد لاکتوفریسین به طور معنی دار و وابسته به دوز بر رشد باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس و سودوموناس آیروژینوزا اثر مهاری دارد. نتایج نشان می دهند لاکتوفریسین به عنوان یک ماده ضدباکتریایی می تواند در انواع برنامه های تجاری برای کنترل رشد و بقای بسیاری از عوامل بیماری زا مفید باشد.

    کلیدواژگان: لاکتوفریسین، لاکتوفرین، سودوموناس آئروژینوزا، استافیلوکوکوس اورئوس، پپتیدهای ضدمیکروبی
  • مراحم آشنگرف*، زینب خسروی شادمان صفحات 77-90
    مقدمه

    بین نانوذرات فلزی، نانوذره سلنیوم عنصری سمیت کمی دارد و همچنین، عنصری حیاتی برای بدن انسان است و به همین دلیل اهمیت ویژه ای دارد. مخمر یاروویا لیپولیتیکا به دلیل داشتن آنزیم های ردوکتازی، توانایی تجمع و سمیت زدایی فلزات سنگین و قابلیت کاهش نمک های فلزی به نانوذراتی با اندازه باریک و پراکندگی کمتر را دارد. هدف از این پژوهش، استفاده از مخمر بومی یاروویا لیپولیتیکا سویه MP10 به عنوان منبع زیستی ایمن برای سنتز نانوذره سلنیوم است.

    مواد و روش‏‏ ها: 

    از روش رقت در آگار برای تعیین الگوی مقاومت مخمر یاروویا لیپولیتیکا سویه MP10 نسبت به اکسی آنیون سلنیت استفاده شد. بررسی سنتز نانوذرات سلنیوم تحت استراتژی سلول درحال استراحت انجام شد. اثر غلظت های اکسی آنیون سلنیت بر میزان سنتز نانوذرات سلنیوم و همچنین اثر دوره گرماگذاری بر اندازه و پراکندگی نانوذرات سلنیوم در مخلوط واکنش زیست تبدیلی بررسی شدند. خصوصیات نانوذرات سلنیوم سنتزشده، با تصاویر به دست آمده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی رویشی (SEM)، طیف سنجی پراش پرتو ایکس (EDX)، پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) تعیین شدند.

    نتایج

    براساس نتایج به دست آمده، مخمر یاروویا لیپولیتیکا سویه MP10 قابلیت تحمل پذیری 10 میلی مولار اکسی آنیون سلنیت را دارد. سویه مخمری مذکور در شرایط بهینه 4 میلی مولار غلظت اکسی آنیون سلنیت و پس از 24 ساعت گرماگذاری قابلیت سنتز نانوذرات سلنیوم کروی با میانگین اندازه 70 نانومتر را دارد. با افزایش زمان گرماگذاری، نانوذرات کروی شکل سلنیوم به یکدیگر نزدیک تر شده اند و از پراکندگی آنها کاسته شده است و میانگین اندازه نانوذرات به 117 نانومتر بعد از 72 ساعت افزایش یافت.

    بحث و نتیجه ‏گیری:

     پژوهش حاضر گزارشی از عملکرد مخمر بومی یاروویا لیپولیتیکا در سنتز موفقیت آمیز نانوذره سلنیوم عنصری تحت استراتژی سلول درحال استراحت و بهبود پراکندگی و اندازه نانوذرات در شرایط بهینه زمان گرماگذاری است.

    کلیدواژگان: سلول درحال استراحت، طیف سنجی، میکروسکوپ الکترونی، نانوذره سلنیوم، یاروویا لیپولیتیکا سویه MP10
  • حسین میرزایی*، میترا خادمی، فرهاد نظریان فیروزابادی، فاطمه دریکوند صفحات 91-104
    مقدمه

    با توجه به افزایش نگرانی به مقاومت باکتری ها به انواع آنتی بیوتیک های رایج، لازم است دارو های جدیدی برای درمان بیماری های باکتریایی عرضه شوند؛ بنابراین، تلاش فراوان برای یافتن ترکیبات ضدمیکروبی با مکانیسم عمل متنوع جهت ممانعت از رشد باکتری ها باید صورت گیرد. درمان ترکیبی شامل آنتی بیوتیک های فعلی و سایر مولکول های بیولوژیکی یا شیمیایی از راهکارهای جدید و کارامد در مبازره علیه بیماری های باکتریایی است.

    مواد و روش ‏‏ها:

     در مطالعه حاضر فعالیت ضدباکتریایی سینرژیستی پپتید نوترکیب درماسپتین B1 جداشده از گیاهان توتون تراریخت در حالت منفرد و ترکیبی با اسانس گیاه پونه علیه پنج باکتری های زانتوموناس ترانس لوسنس، زانتوموناس پرفورانس، زانتوموناس سیتری، زانتوموناس گاردنری و سودوموناس سرینگه پتوار سرینگه با استفاده از شاخص غلظت بازدازنده افتراقی (FIC) در غلظت های مختلف بررسی شد.

    نتایج

    نتایج نشان دادند حداقل غلظت بازدارندگی پپتیدهای نوترکیب درماسپتین B1 و اسانس پونه علیه بیمارگرهای باکتریایی 50 میکروگرم بر لیتر و 6/4 میکروگرم بر لیتر به ترتیب مشاهده شد. محاسبه غلظت بازدارنده افتراقی (FIC شاخص) حاکی از اثرات هم افزایی با 49/0 FIC=اسانس پونه با پپتید های نوترکیب علیه باکتری ها بود.

    بحث و نتیجه‏ گیری: 

    نتایج این بررسی نشان می دهند پپتید های نوترکیب درماسپتین B1 می توانند به تنهایی یا در ترکیب با اسانس پونه برای کنترل بیماری های باکتریایی موثر باشند؛ با این حال به نظر می رسد بین پروتیین های نوترکیب و مواد موثره گیاه پونه ارتباط سینرژیستی وجود دارد.

    کلیدواژگان: اسانس پونه، بیمارگر های باکتریایی، پپتید های نوترکیب، شاخص غلظت بازدارنده افتراقی
|
  • Sakineh Heydari Sadegh, Dariush Ramezan, Mahdi Pirnia *, Mehdi Aran, Shirahmad Sarani Pages 1-17
    Introduction

    Seemingly worthless agricultural residues (wheat straw, olive pomace) and industrial (wood chips, sugarcane bagasse) constitute a large amount of waste that leads to environmental pollution and health hazards. Fungi, as consumers of organic matter wastes, establish a material recycling cycle and also eliminate the problems related to air pollution caused by the incineration of wastes.

    Materials and Methods

    The present study was conducted with a completely randomized design with three replicates in Sistan Damfarm in 2019. Experimental treatments include substrates of wood chips, wheat straw, sugarcane bagasse, sugarcane bagasse+wheat bran (90 to 10), sugarcane bagasse+olive pomace (90 to 10), wood chips+wheat bran (90 to 10), wood chips+olive pomace (90 to 10), wheat straw+olive pomace (90 to 10), wheat straw+wheat bran (90 to 10). Spawn of H. ulmarius and A. aegerita fungi were prepared and the substrates were inoculated with spawn.

    Results

    In the fungus H. ulmarius, the highest yield (467.54 g), dry matter (50.24 g), the highest amount of total polysaccharide (12.29 mg/g dry matter) and the shortest time (14 days) required to complete the spawn run. The lowest time for precocity (26 days) was allocated to the combined substrates of wheat straw with wheat bran (90 to 10). In the fungus A. aegerita, the highest yield (72.81 g), dry matter (9.22 g), the highest amount of total polysaccharide (11.33 mg/g dry matter) and the shortest time (15 days) required to complete the spawn run. The lowest time for precocity (29 days) was allocated to the combined substrates of wood chip with wheat bran (90 to 10).

    Discussion and Conclusion

    A wheat straw substrate for H. ulmarius and wood chip substrate for A. aegerita were introduced as the best substrates.

    Keywords: Agricultural wastes, Dry matter, Medicinal Fungus, Organic supplement, Total Polysaccharide
  • Leila Yeganeh, Seyed Mohammad Mehdi Mmahmoodi * Pages 19-30
    Introduction

    Indole acetic acid (auxin) is a plant hormone that, in addition to plants, is produced by a number of bacteria. The aim of the present study was to optimize the production of indole acetic acid from whey substrate by bacteria isolated from rhizosphere and phyllosphere of plants.

    Materials and Methods

    The desired bacteria were isolated and purified from phyllosphere and rhizosphere of green beans, cowpea, mint, and parsley plants. The ability of isolates to grow in whey substrate and production of auxin was evaluated. The effect of pH and temperature parameters on the function of isolates was investigated. Impure auxin powder was prepared from the bacterial culture in whey substrate and its function was evaluated on the seed growth rate of lentil and mung bean plants.

    Results

    Out of 26 isolated bacterial samples, 5 isolates (19.2%) had the ability to produce indole acetic acid and grow in whey substrate simultaneously. Two isolates with the highest auxin production capacity were identified using 16S rDNA region sequencing. One isolate had 97% similarity to Enterobacter soli and the other isolate had 99% similarity to Enterobacter mori. These isolates showed the highest auxin production capacity at 30 and 35°C respectively and in pH 7. Seed irrigation of the studied plants with produced auxin solutions significantly increased the longitudinal growth of stems of these plants in comparison with control solutions.

    Discussion and Conclusion

    Auxin-producing strains can be isolated from soil and plants, and by using inexpensive substrates such as whey, this phytohormone can be produced on an industrial scale and used as a plant growth stimulant.

    Keywords: Indole Acetic Acid, auxin, Plant growth-promoting bacteria, Whey substrate
  • Zahra Ebrahimi Shekarbaghani, Hadi Habibollahi, Mohammad Reza Safari Motlagh * Pages 31-50
    Introduction

    Staphylococcus aureus is one of the pathogenic bacteria in humans that causes a wide range of diseases. Biofilm formation protects S. aureus against adverse environmental conditions and the host immune system. The genes that encode the most important biofilm constituents belong to the ica operon, one of the most important of which is the icaA gene. Rifampin is a broad-spectrum antibiotic, and garlic has beneficial antimicrobial effects due to its active ingredient allicin. In the present study, the antimicrobial effect of garlic extract at the phenotypic and molecular level and its effect on icaA biofilm gene expression and its comparison with rifampin were investigated.

    Materials and Methods

    A standard and two pathogenic strains of Staphylococcus aureus were evaluated. Antibiogram tests, minimum inhibitory concentration, and minimum bactericidal concentration were performed with rifampin antibiotic and garlic extract. A biofilm phenotypic test was performed with a 96-well microplate. After RNA extraction from the samples treated with rifampin and garlic extract, cDNA synthesis and then Real-time PCR were performed and the expression of icaA gene was measured.

    Results

    The antibiogram test showed the antimicrobial effect of garlic extract on at least the standard strain and one of the pathogenic strains as compared to rifampin. The results of Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) were determined for all three strains for rifampin and the combined combination of rifampin and garcin were 375 and 750 μg / ml, respectively. Real-time PCR results showed that in all studied strains, garlic extract and rifampin were able to reduce the expression of icaA gene and the combined use of these two substances led to a significant reduction in the expression of this gene. For the standard strain, rifampin and garlic extract reduced icaA expression to 88% and 60% in the control sample, respectively, and the combination of these two substances resulted in a reduction of icaA biofilm gene expression by about 50%.

    Discussion and Conclusion

    In general, it can be concluded that rifampin antibiotic can be effective in inhibiting pathogenic bacteria such as Staphylococcus aureus. Garlic extract can also be used as an anti-bacterial drug at both phenotypic and molecular levels.

    Keywords: Staphylococcus aureus, Garlic Extract, Rifampin, Biofilm, icaA Gene
  • Atiyeh Sadat Hosseini Anvari, Seyyed Soheil Aghaei *, Mohammad Reza Zand Monfared Pages 51-63
    Introduction

    Manganese oxide nanoparticles are used as strategic materials in various industries such as battery manufacturing, water and wastewater treatment, pharmaceutical industries, etc. because of economic reasons and have special physical and chemical properties. The production of manganese oxide nanoparticles is one of the secondary metabolites in bacteria. Considering that the manganese and narcissus mine in Qom province is one of the most important sources of manganese for manganese-oxidizing microorganisms, this project was done for the first time on mine soli.

    Materials and Methods

    In this study, 100 soil samples were collected from different areas of the manganese mine and inoculated in the selective enrichment medium K and heated on a rotary shaker. The strains obtained from the culture in a manganese-containing medium were evaluated by the benzidine test to evaluate the oxidation ability of manganese and properties of manganese oxide nanoparticles including morphology, size, and chemical structure using confirmation techniques such as UV-VIS, FTIR, XRD, FESEM, TEM. Using the FESEM histogram, the size of nanoparticles in the range of 10 nm was determined and the selected strain was molecularly identified.

    Results

    For the first time, native actinobacteria strain with the ability to oxidize manganese and nanoparticle production extracellularly was isolated from the Venarj manganese mine soil of Qom and was biochemically and molecularly identified. The strain was registered in the NCBI with the name Streptomyces xantholiticus HA98 and identification code OM669940.

    Discussion and Conclusion

    Based on the importance of manganese oxide nanoparticles in medical, industrial, and pharmaceutical industries and that the Venarj manganese mine soil of Qom is an important source for manganese-oxidizing microorganisms, the present study was conducted for the first time in Iran on this mine soil so that the microorganism with the above properties could be identified and used in various industries

    Keywords: Isolation, Molecular identification, Manganese Oxidizing Bacteria, Manganese Oxide Nanoparticles, Manganese Mine Qom Province
  • Shiva Soleimani, Saeed Zibaei *, Masoumeh Anvari Pages 65-75
    Introduction

    Lactoferricin, a cationic peptide, contains 25 amino acids and is located in domain I of the N-lactoferrin lobe. This peptide has more antibacterial activity than lactoferrin. The aim of the present study was to investigate the effects of Lactoferricin on the growth of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa.

    Materials and Methods

    After isolation from camel milk, lactoferrin was purified using CM-Sephadex C-50 ion-exchange chromatography. Then, Lactoferricin was prepared by modified Law and Reiter methods and the protein was analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis and the antibacterial effect of different concentrations of lactoferricin against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus was investigated.

    Results

    According to the obtained results, a concentration of 5 µg/ml Lactoferricin had the least inhibitory effect on the studied bacteria. Also, concentrations of 15 and 23 µg/ml Lactoferricin with the inhibitory potency of 26-48 and 42-50% had the greatest inhibitory effect on Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, respectively.

    Discussion and Conclusion

    Based on the results of the study, Lactoferricin has a significant and dose-dependent inhibitory effect on the growth of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. The results show that Lactoferricin as an antibacterial agent can be useful in a variety of commercial programs to control the growth and survival of many pathogens.

    Keywords: Lactoferricin, Lactoferrin, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Antimicrobial Peptides
  • Morahem Ashengroph *, Zeinab Khosravi Shademan Pages 77-90
    Introduction

    Among metal nanoparticles, elemental selenium nanoparticles (SeNPs) are considered for their low toxicity and vitality in the human body. Yarrowia lipolytica yeast, due to its reductase enzymes, has the ability to accumulate and detoxify heavy metals and reduce metal salts to nanoparticles with a narrow size and less dispersion. The aim of the present study was to use Y. lipolytica strain MP10 as a biological safe source for the biological synthesis of SeNP.

    Materials and Methods

    Agar dilution method was used for determining the resistance pattern of Y. lipolytica strain MP10 to selenite oxyanion. Synthesis of SeNPs was investigated under resting cell strategy. The effects of selenite oxyanion concentrations and also time incubation on the production rate, size, and dispersity of SeNPs were investigated in the bioconversion reaction. SeNPs produced with Y. lipolytica strain MP10 were defined by images obtained from Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis, energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD), and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR).

    Results

    The obtained results demonstrated that Y. lipolytica strain MP10 showed tolerance to selenite oxyanion up to 10 mm. The yeast strain, at the optimal condition of 4 mM sodium selenite, and after 24 hours of incubation, was able to produce spherical SeNPs with an average size of 70 nm. As the incubation time increased, the dispersion of spherical SeNPs reduced and the average size of the nanoparticles increased to 117 nm after 72 h incubation. 

    Discussion and Conclusion:

    The present study is a report on the capability of native yeast Yarrowia lipolytica for the successful synthesis of SeNP under resting cell strategy and the improvement in the dispersion and particle size of the nanoparticles in the optimal incubation time.

    Keywords: Resting cell, Spectroscopy, Electron microscope, Selenium nanoparticle, Yarrowia lipolytica strain MP10
  • Hosain Mirzaei *, Mitra Khademi, Farhad Nazarian, Firouzabadi, Fateme Derikvand Pages 91-104
    Introduction

    Due to the increasing concern about the growing resistance of pathogenic bacteria to a variety of common antibiotics, it is vital to find and introduce new drugs to treat bacterial infections. To this end, intensive efforts need to be taken to find novel antimicrobial agents with diverse antimicrobial modes of action, preventing pathogen growth. Combination therapy using current antibiotics and other biological or chemical molecules might be efficient as an exciting new approach.

    Materials and Methods

    In the present study, the synergistic antibacterial activity of Dermastin B1 recombinant peptides isolated from transgenic T1 tobacco plants either alone or in combination with peppermint essential oils were evaluated against Xanthomonas translucen, Xanthomonas perforans, Xanthomonas citri, Xanthomonas gardneri and Pseudomonas syringae by measuring the Fractional Inhibitory Concentration (FIC) index at different concentrations.

    Results

    The results of this study showed that the MIC of Dermaseptin B1 peptides and the peppermint essential oils against bacteria were 50 µg/ml and 4.6 µg/ml, respectively. FIC index showed a synergistic effect of peppermint essential oils with Dermaseptin B1 recombinant peptide with FIC=0.49.

    Discussion and Conclusion

    The results of this study suggest that Dermasptin B1 recombinant peptides can be effective either alone or in combination with the peppermint essential oils to control bacterial infections. However, it seems that there is a synergistic effect between recombinant peptides and peppermint essential oils in combat against phytopathogens.

    Keywords: Peppermint essential oil, Bacterial pathogens, Recombinant peptides, Fractional inhibitory concentration index