فهرست مطالب
فصلنامه زیست شناسی میکروارگانیسم ها
پیاپی 5 (بهار 1392)
- تاریخ انتشار: 1392/02/15
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 1-10مقدمه
در تولید فرآورده های زیستی با ارزش افزوده پایین، هزینه سوبسترا سهم زیادی از قیمت تمام شده محصول را تشکیل می دهد؛ بنابراین، انتخاب یک سوبسترای ارزان قیمت که دارای بازده بالایی از محصول باشد، می تواند قیمت تمام شده محصول را تا حد زیادی کاهش دهد. نشاسته به عنوان یکی از منابع کربن فراوان و ارزان قیمت می تواند سوبسترای مناسبی برای تولید صمغ زانتان باشد. تاکنون در بیشتر تحقیقات انجام شده بر روی تولید میکروبی صمغ زانتان، از گلوکز به عنوان سوبسترای اصلی استفاده شده است.
مواد و روش هادر این تحقیق، تولید میکروبی صمغ زانتان توسط باکتری زانتاموناس کمپستریس PTCC 1473 با استفاده از نشاسته هیدرولیز شده بررسی شده است. دو عامل زمان و غلظت منبع کربن (نشاسته هیدرولیز شده) با استفاده از روش تحلیل آماری سطح رویه پاسخ- طراحی ترکیبی مرکزی (RSM- CCD) بهینه شده است. هر دو عوامل موثر بر تولید زانتان از سوبسترای نشاسته هیدرولیز شده شناخته شدند.
نتایجبر اساس نتایج حاصل از تحقیق، زمان 4/38 ساعت و غلظت 0/56 گرم بر لیتر از نشاسته هیدرولیز شده، به عنوان زمان و غلظت بهینه از سوبسترا برای تولید 34/8 گرم بر لیتر صمغ زانتان به دست آمدند.
بحث و نتیجه گیریاین نتایج نشان دهنده قابلیت استفاده از نشاسته هیدرولیز شده به عنوان یک منبع کربن ارزان قیمت و ضایعاتی به جای گلوکز برای تولید زانتان است. همچنین، از بین دو عامل غلظت منبع کربن و زمان، عامل غلظت منبع کربن اثر بیشتری بر تولید زانتان داشت. این دو عامل با یکدیگر اثر متقابل نداشته و هر یک به تنهایی موثر بودند.
کلیدواژگان: صمغ زانتان، زانتوموناس کمپستریس، نشاسته، بهینه سازی -
صفحات 11-20مقدمهبه علت اثرات مفید پروبیوتیک ها بر سلامت، این باکتری ها به شکل روز افزون به مواد لبنی و سایر مواد غذایی افزوده می شوند. لاکتوباسیل ها از پر کاربرد ترین باکتری ها برای این منظور، هستند. هدف این مطالعه، جداسازی لاکتوباسیل های بومی با توانایی پروبیوتیک است.مواد و روش هابه کمک واکنش گرم و آزمایش کاتالاز، لاکتوباسیل ها از میان باکتری های جدا شده از 40 نمونه ماست بومی، تفکیک شدند. جدایه ها در اسیدیته 5/2 به مدت 2 ساعت قرار گرفتند و با کشت نمونه ها و شمارش تعداد کلونی ها، توانایی مقاومت به اسید جدایه ها ارزیابی شد. سپس، از بین 18 باکتری مقاوم به اسید از طریق روش انتشار در ژل اثر ممانعتی جدایه ها روی بیماری زا هایی نظیر اشریشیا کلی و عامل عفونت های سوختگی پسودوموناس آئ روژینوزا بررسی و نتایج با نتایج سویه های تجاری مقایسه شد.نتایجنتایج نشان داد بیش ترین اثر مهاری علیه عوامل بیماری زا به جدایه ی S4 مربوط است که حدود 80 درصد بازدارنده خوب و 20 درصد بازدارنده قوی بودند. نتایج حاصل از این جدایه با نتایج به دست آمده در مورد سویه تجاری لاکتوباسیلوس گاسری به طور کامل منطبق بود. همچنین کم ترین اثر ممانعتی علیه بیماری زا ها به جدایه های (Y4-Y5-Y11-Y14-Y15) مربوط بود که همه (100 درصد) بازدارنده ضعیف بودند و سایر جدایه ها در دسته ی بازدارنده خوب قرار گرفتند.بحث و نتیجه گیریبا توجه به افزایش روز افزون مقاومت دارویی بیماری زا ها، امروزه استفاده از پروبیوتیک ها به ویژه لاکتوباسیل ها به عنوان جایگزین مناسب آنتی بوتیک ها حائز اهمیت است. باکتری های مورد بررسی در این مطالعه، تا حدودی قادر به جلوگیری از رشد بیماری زا ها بودند اما به منظور بررسی دقیق تر بهتر است از روش هایی با حساسیت بیشتر نظیر روش دو لایه و MIC نیز استفاده شود.کلیدواژگان: پروبیوتیک، باکتری های لاکتیک اسید، لاکتوباسیل، فعالیت ضد میکروبی، روش چاهک
-
صفحات 21-26مقدمهسیپروفلوکساسین از جمله فلوروکینولون هاست که بر روی مایکوباکتریوم ها فعال بوده و از طریق اختلال در عملکرد DNA ژیراز و آنزیم توپوایزومراز IV باکتری اثر خود را اعمال می کند. امروزه مواردی از بروز مقاومت نسبت به این آنتی بیوتیک در مناطق جغرافیایی مختلف جهان گزارش شده که درمان بیماری های ناشی از مایکو باکتریوم های غیر توبرکلوز را با مشکل روبرو ساخته است.مواد و روش هادر این مطالعه، تعداد 39 ایزوله مایکوباکتریوم غیر توبرکلوز محیطی و بالینی از کلکسیون میکروبی گروه میکروب شناسی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان و مرکز سل استان اصفهان جمع آوری و پس از تایید گونه ها از طریق رنگ آمیزی اسید فست، بررسی سرعت رشد و آزمایش های بیوشیمیایی رایج، حساسیت دارویی آن ها در برابر غلظت های 1، 2 و4 میکروگرم بر میلی لیتر سیپروفلوکساسین با استفاده از روش آگار دایلوشن بر اساس الگوی ارائه شده توسط CLSI تعیین شد.نتایجاز 39 ایزوله شناسایی شده توسط آزمایش های فنوتیپیک، 25 مورد Mycobacterium fortuitum، 10 موردM. gordonae، یک مورد M. smegmatis، یک مورد M. conceptionense و دو مورد M. abscessus بود. همه ایزوله ها به جز M. abscessus در برابر هر سه غلظت 1، 2 و 4 میکروگرم بر میلی لیتر سیپروفلوکساسین، حساس بودند.بحث و نتیجه گیریبا توجه به حساسیت بیش ترین ایزوله های مایکوباکتریوم غیر توبرکلوز محیطی (به غیر از 2 ایزوله M. abscessus) و ایزوله های بالینی شامل گونه های M. fortuitum و M. gordonae به آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین در این مطالعه، این دارو می تواند در استراتژی درمانی این دسته از عفونت ها به عنوان داروی اصلی استفاده شود.
کلیدواژگان: حساسیت دارویی، مایکوباکتریوم های غیر توبرکلوز، سیپروفلوکساسین، آگار دایلوشن -
صفحات 27-42مقدمهاستفاده از باکتری های مقاوم به اشعه، فرابنفش و دیگر شرایط سخت، برای پاک سازی زیستی و بازیابی فلزات موجود در زباله های محیطی و صنعتی به خاطر توانایی بقا و کاتالیز عملکردی مطلوب تحت شرایط استرس بالای اشعه بسیار حائز اهمیت است.مواد و روش هاپس از غربال گری اولیه و ثانویه به وسیله تابش اشعه با لامپ UV، یک جدایه به دست آمد که براساس ویژگی های ریخت شناسی و بیوشیمیایی، تعیین توالی ژن S rRNA 16 و تحلیل فیلوژنتیک، شناسایی شد. به منظور مطالعه ویژگی های مقاومت جدایه فوق، سویه در معرض برخی شرایط سخت از قبیل اشعه فرابنفش (25 ژول)، خشکی (28 روز)، هیدروژن پراکسید (1 تا 5 درصد)، میتومایسین C (1 تا 8 میکروگرم)، غلظت های مختلف نمک (5 تا 25 درصد) و مقادیر مختلف اسیدیته (1تا 11) گذاشته و رشد یا بقای باکتری در محیط TGY به وسیله اسپکترومتری یا فلوسیتومتری ارزیابی شد.نتایججدایه MG6 باکتری میله ای گرم مثبت مقاوم به اشعه فرابنفش بود که توالی S rRNA 16 آن 7/99 درصد شباهت با Microbacterium resistens نشان داد. این شباهت با تحلیل فیلوژنتیک تائید شد. رشد بهینه سویه در اسیدیته 5 و غلظت 5 درصد کلریدسدیم دیده شد. همچنین به غلظت 1تا 4 درصد هیدروژن پراکسید و 2 میکروگرم میتومایسین C مقاومت نشان داد. تحلیل میزان بقا نشان داد که این سویه در مقایسه با Deinococcus radiodurans R1 مقاومت بالایی در برابر اشعه فرابنفش، ولی در برابر خشکی مقاومت متوسطی دارد.بحث و نتیجه گیریدر این تحقیق، سویه جدیدی از M. resistens جداسازی شد که مقاوم به اشعه UV بود و تحمل برخی شرایط سخت مثل اسیدیته، عوامل اکسیدان و موتاژن، شوری و خشکی را نیز نشان داد. مقاومت سویه MG6 به اشعه UV قابل مقایسه با سویه مقاوم به اشعه D. radiodurans R1 بود. تحقیق حاضر اولین گزارش درباره مقاومت به شرایط سخت سویه جدید M. resistens در ایران می باشد.
کلیدواژگان: اشعه فرابنفش، M، resistens، تکنیک فلوسایتومتری، شرایط سخت -
صفحات 43-50مقدمهبا توجه به مقاومت آنتی بیوتیکی روز افزون باکتری ها و گرایش عمومی به ترکیبات طبیعی، شناسایی گلسنگ ها و بررسی اثرات ضد باکتریایی آن ها اهمیت خاصی دارد.
مواد و روش هاپس از جمع آوری گلسنگ ها، عصاره متانولی و استونی آن ها تهیه و رقت های مختلف از عصاره ها، روی 6 باکتری بیماری زا به روش انتشار دیسک تاثیر داده شد و با آنتی بیوتیک های متی سیلین، کلیندامایسین، استرپتومایسین و آمپی سیلین به عنوان شاهد مثبت مقایسه شد. مقدار حداقل غلظت مهارکننده و حداقل غلظت کشندگی عصاره ها نیز برای آن ها تعیین شد.نتایجبررسی قطر هاله ها نشان داد که عصاره استونی گلسنگ های مورد بررسی بر روی باکتری ها تاثیر نداشت. از بین گلسنگ ها عصاره متانولی Sw. (Elenkin) Fulgensia fulgens فعالیت ضد باکتریایی در خور توجهی داشت.بحث و نتیجه گیریاز بین گلسنگ های مورد بررسی فقط گونه Fulgensia fulgens دارای خواص ضدباکتریایی بود، بنابراین، عصاره متانولی این گلسنگ می تواند به عنوان یک فراورده ضدباکتریایی در درمان عفونت های این باکتری ها جایگزین داروهای شیمیایی شود.
کلیدواژگان: ضدباکتریایی، عصاره متانولی، گلسنگ، ایلام -
صفحات 51-60مقدمهباکتری های اندوفیتیک باکتری هایی هستند که در درون بافت های گیا هان بدون ایجاد آسیب ظاهری به گیاه زندگی می کنند. به تازگی این گروه از میکروارگانیسم ها از بخش های مختلف گیا هان جدا شده اند که توانایی فعالیت ضد قارچی و باکتریایی را از خود نشان می دهند. از آنجایی که امروزه از اندوفیت ها به عنوان بارور کننده ها و یا ترکیبات شیمایی میکروب کش در کشاورزی استفاده می شود، بنابراین هدف از تحقیق حاضر، جداسازی این باکتر ی ها از گیاه سویا و تاثیر متابولیت های ضد میکروبی تولید شده توسط این ارگانیسم ها بر پاتوژن های قارچی فوزاریوم سولانی و و آلترناریا آلترناتاست.مواد و روش هادر تحقیق حاضر، ابتدا جداسازی باکتری های اندوفیتیک از ساقه و برگ گیاه سویا به شکل رقت متوالی بر روی محیط کشت برین هارت اینفیوژن آگار انجام شد. سپس، نمونه ها از نظر توانایی تولید متابولیت های ضد میکروبی علیه دو پاتوژن قارچی آلترناریا الترناتا (5224 PTCC) و فوزاریوم سولانی (5284 PTCC) در شرایط آزمایشگاهی به روش خطی و انتشار در چاهک مطالعه شدند. باکتری هایی که توانایی تولید متابولیت های ضد میکروبی را داشتند با استفاده از کیت Api20NE شناسایی و منحنی رشد آن ها ارزیابی شد.نتایجدر مجموع 39 باکتری از ساقه و برگ سویا جداسازی شد که از بین آن ها 20 باکتری متعلق به ساقه ها و 19 باکتری از برگ های گیاه سویا جداسازی شدند. از کل باکتری های جداسازی شده 3 باکتری اثر ممانعتی نشان دادند که نمونه های شناسایی شده توسط Api، به جنس سودوموناس آئروجینوزا متعلق هستند. از بین باکتری های تولید کننده متابولیت های ضد میکروبی، سودوموناس ائروجینوزا بیش ترین تاثیر را روی فوزاریوم سولانی داشت. همچنین نتایج به دست آمده از منحنی رشد باکتری ها بیانگر آن است که بیشتر میکروارگنیسم ها ترکیبات خود را در 18 ساعت اولیه تولید نموده اند که در برخی از سوش ها تا 72 ساعت ادامه یافته است.بحث و نتیجه گیریمطالعه حاضر نشان داد که گیاه سویا حاوی باکتری های اندوفیتیکی است که اثر ممانعتی علیه پاتوژن های گیاهی دارذ و می توان از ترکیبات تولید شده در تحقیقات بعدی استفاده نمود.
کلیدواژگان: Glycine sp، _ باکتری های اندوفیتیک، قارچ های بیماری زای گیاهی
-
Pages 1-10Introduction
In biological production of low value added bioproducts، the substrate cost comprises a significant part of the total price. Therefore، choosing an inexpensive substrate with a high yield of production can greatly reduce the production cost. Starch as an abundant and cheap carbon source can be a suitable substrate for microbial production of xanthan gum. However، in most of the studies on microbial xanthan gum production، glucose has been used as substrate. Materials and method s: In this study، microbial production of xanthan gum using Xanthomonas campestris PTCC 1473 and hydrolyzed starch as carbon source was investigated. The concentration of carbon source and time were optimized using RSM-CCD method. Both factors were regarded to be significant for production of xanthan using hydrolyzed starch.
ResultsBased on the obtained results، optimum carbon source concentration and time were 56 g/L and 38. 4 h، respectively. Under optimum conditions، 8. 34 g/L of xanthan gum was produced. Discussion and
ConclusionThe results of this study indicated that starch could be used as a waste and inexpensive carbon source instead of glucose for the production of xanthan gum. It was also shown that the effect of carbon source concentration was more significant than time for xanthan production. In addition، these two factors were independent and did not have any interaction.
Keywords: Xanthan gum, Xanthomonas campestris, Starch, Optimization -
Pages 11-20IntroductionProbiotics have some beneficial effects on health so these microorganisms are added to dairy products and other foods as well. Lactobacillus bacteria are the most commonly used for this purpose. The aim of this study was to find native Lactobacillus bacteria which has the potentiality for using as probiotic.Materials And MethodsFor isolating lactobacilli، gram strain reaction and catalase test were performed on separated bacteria from 40 local yoghurt samples: after isolating، the acid resistance ability of isolates were evaluated by placing isolates in pH=2. 5 for 2 hours and culturing samples on medium and colony counts. Then، among 18 acid resistant bacteria، by gel diffusion method the inhibitory effect of isolates on pathogens bacteria such as E. coli and Pseudomonas aeruginosa were investigated. The results were compared to the results of investigated commercial strains.ResultsThe results revealed that S4 isolate had the most inhibitory effect، it showed %80 good-inhibitory and %20 strong-inhibitory effect on pathogenic bacteria، which were completely consistent with results for commercial Lactobacillus gasseri strain. Also، the lowest inhibitory effect against pathogens was related to (Y4-Y5-Y11-Y14-Y15) isolates that all of them had weak-inhibitory effect on pathogens. Other strains were classified in good-inhibitor group. Discussion andConclusionConsidering daily increasing of drug resistance relating to pathogenic bacteria، today، the use of probiotics، especially lactobacilli as an appropriate alternative of antibiotics is important. The investigated bacteria in this study were able to inhibit pathogens’s growth to some extent، but for investigating the results more accurately، some methods with more sensitivity، for instance، two layers method and MIC method can be used as well.Keywords: Probiotics, lactic acid bacteria, lactobacilli, Antimicrobial activity, Gel diffusion method
-
Pages 21-26IntroductionCiprofloxacin is a fluoroquinolone antibiotic which is active against mycobacteria and functions by inhibiting DNA gyrase and topoisomerase IV enzymes. Resistance to ciprofloxacin and other fluoroquinolones may evolve rapidly، even during a course of treatment. Nowadays، mycobacteria exhibit resistance worldwide and usage of the fluoroquinolones، particularly in nontuberculous mycobacteria disease، has complicated the related treatments.Materials And MethodsA total of 39 clinical and environmental isolates of NTM from microbial collections of Isfahan Microbiology Department and Tuberculosis center were obtained. The isolates were investigated by primary conventional methods consisting of colony characteristics، pigmentation، growth temperature، rate of growth and Ziehl–Neelsen staining. The susceptibility of isolates to the concentrations of 1، 2 and 4 µg/ml of ciprofloxacin was determined by agar dilution method according to the CLSI guideline.ResultsThirty nine isolates were identified by phenotypic tests. The frequency of isolates was as follow: M. fortuitum; 25 cases، M. gordonae; 10 cases، M. smegmatis; 1 case، M. conceptionense; 1 case and M. abscessus; 2 cases. All isolates except Mycobacterium abscessus were sensitive to all three concentrations of 1، 2 and 4 µg/ml ciprofloxacin. Discussion andConclusionDue to the sensitivity of environmental nontuberculous mycobacteria isolates (except M. abscessus) and clinical isolates including M. fortuitum and M. gordonae to ciprofloxacin، this antibiotic could be regarded as the original drug in the treatment of these infections.Keywords: Drug susceptibility, Nontuberclusis mycobacteria, Ciprofloxacin, Agar dilution
-
Pages 27-42IntroductionThe use of resistant bacteria to radiation and other extreme conditions for bioremediation of the environmental and radioactive waste is very important due to their survivability and catalytic efficiency under high stress conditions.Materials And MethodsAfter primary and secondary screening by irradiation with UV lamp، one isolate was obtained and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics، 16S rRNA gene sequencing and phylogenetic analysis. In the next step، the isolate was exposed to extreme conditions such as: UV-radiation (25J/cm2)، desiccation (28 days)، %1-5 hydrogen peroxide، mitomycin C (1-8µg)، salinity (%5-25 NaCl) and different pHs (pH 1. 0-11) during or after culture in TGY medium. Bacterial growth or survival was analyzed by spectrometry or flow cytometry.ResultsIsolated strain MG6 was an ultraviolet-resistant، Gram-positive، and rod shaped bacterium that its 16S rDNA sequences showed %99. 69 similarity with Microbacterium resistens. This similarity was confirmed by phylogenetic analysis. Optimal growth rate of strain MG6 occurred at pH 5، %5 (w/v) NaCl and tolerated %1- 4 H2O2 and 2µg of mitomycin C. Analysis of viability indicated that this strain had highly resistance to UV-C radiation but moderately resistance to showed desiccation. Discussion andConclusionIn this study، a new strain of M. resistens was isolated which was UV-resistant and showed tolerance to several extreme conditions such as: low pH، oxidant and mutagen agents، salinity and desiccation. The UV resistance of strain MG6 was comparable with Deinococcus radiodurans R1. This research was the first study on multiple extreme resistance of M. resistens new isolated strain (MG6) in Iran. Also this strain could be a candidate for the future researches such as bioremediation of radioactive waste sites.Keywords: UV, resistance, Microbacterioum resistens, Flow cytometry, Extreme conditions
-
Pages 43-50IntroductionWith respect to the usefulness of lichens in the traditional medicine in different parts of the world، identification of lichens and studying their antimicrobial effects are of particular importance.Materials And MethodsAfter collecting lichen samples، the methanol extracts were prepared and the effects of dilutions extracts on six pathogenic bacteria to method disc diffusion and the antibiotic Methicillin، Clindamycin، Sterptomycin and Ampicillin were compared to a positive control. Then، the MIC and MBC were determined.ResultsDiameter investigation showed that acetone extract of the lichen on the bacteria did not have any affect. Methanol extracts of lichens Fulgensia fulgens (Sw.) Elenkin had significant antibacterial activity. Discussion andConclusionAmong the lichens we studied، only Fulgensia fulgens had. Therefore، the methanol extracts of Fulgensia fulgens could have antibacterial effects in the treatment of bacterial infections and thus could be replaced by chemical drugs.Keywords: Antibacterial, Methanol extract, Lichen, Ilam
-
Pages 51-60IntroductionThe endophytic bacteria are group of bacteria، which live in plants tissues without any apparent harmful effects to the plants. Recently they have been isolated from different parts of plants with capability to produce anti fungi or bacterial activity. Nowadays، the endophytes instead of the fertilizers and germicidal chemical substances are used in agriculture hence the present study evaluated the presence of these organism in Glycine sp. in order to investigate their possible antifungal metabolites.Materials And MethodsFirst، in the present study، endophytic bacteria were isolated from the stems and leaves of soybean using serial dilutions on the brain heart infusion agar. Then، the isolates were evaluated for ability to produce anti microbial metabolites against two fungal pathogens: Alternaria alternate (PTCC 5224) and Fusarium solani (PTCC 5284) based on parallel streak and well diffusion agar methods. The bacterial strains with ability to produce antimicrobial metabolites were identified using Api 20E، 20NE kites and then their growth curves were studied.ResultsTotally، 39 bacterial endophytes were isolated from stem and leaves of the soybean plants among wich 20 belonged to the stems and 19 were isolated from the leaves. Among، all bacterial isolates 3 showed the antimicrobial effect which identified with Api kits and they belonged to the genus of Pseudomonas. Among the bacteria with anti microbial activity Pseudomonas aeroginosa was the most effective on the fusarium solani. In addition، the results obtained from the growth curves of the bacteria indicated that most of the microorganisms produced their compounds at the first 18 hours which was continued up to 72 hrs in some isolates. Discussion andConclusionThe present study showed that soybean plant containing endophytic bacteria had the ability to produce antimicrobial effect against plant pathogens and that the produced compounds can be used in further researches.Keywords: Glycine sp., Endophytic bacteria, Pathogenic plant fungi