فهرست مطالب

فصلنامه ایمنی زیستی
سال پنجم شماره 2 (زمستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/11/18
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سکینه مشجور *، حسین ذوالقرنین، محمدعلی سالاری علی آبادی، احمد قاسمی صفحه 9
    علی رغم اینکه اکثریت پیشرفت های گذشته در صنعت آبزی پروری مرهون استفاده از روش های سنتی هم-آوری در مزارع تکثیر و پرورش ماهیان است. اما در طول دو دهه ی گذشته، رشد و توسعه تکنولوژی دی.ان.ا نوترکیب و مهندسی ژنتیک و بهره گیری از آن در تولید ماهیان و آبزیان تراریخته واجد صفات مطلوبی نظیر تسریع رشد و مقاومت به بیماری، توانسته سهم شایان توجهی را در پشرفت های این حوزه داشته باشد. ماهیان و آبزیان به علت اینکه اکثر گونه هایشان، لقاح خارجی و ظرفیت زادآوری بالایی دارند، یک سیستم ویژه و ممتاز برای پژوهش های انتقال ژن و دستورزی های ژنتیکی محسوب می شوند. در سال های گذشته هورمون رشد (GH) معمول ترین ژن در بحث اصلاح ژنتیک آبزیان پرورشی بوده که مورد بهره برداری قرار گرفته است. بیان تراژن های هورمون رشد منجر به افزایش رشد در ذخایر آبزیان شده است. به عنوان مثال نرخ رشد را در کوهو سالمون تا 11 برابر ارتقا بخشیده است. تاکنون برای انتقال ژن به تخم های ماهیان روش های متعددی مورد استفاده قرار گرفته است که در این میان، روش ریز تزریقی پیشگام بوده است، هرچند نرخ تلفیق تراژن در این روش به طور نسبی پایین است. بهره گیری از وکتورهای ویروسی نیز روشی جدید برای تلفیق مستقیم و پایدار ترنس ژن در ژنوم میزبان محسوب می-شود. در حال حاضر روش های انتقال ژن در سطح انبوه و توده ایی بخوبی توسعه یافته اند که شامل روش لیپوفکشن، بمباران ذره ایی و الکتروپوریشن سلول های جنینی است که به خصوص برای موجودات زنده دریایی چون سخت پوستان، نرمتنان و نیز ماهیان به نحوی بسیار کارآمد قابل اجراست. در این مقاله سعی شده، ضمن ارائه انواع پیشرفت های گذشته در تحقیقات بیوتکنولوژی و روش های مختلف انتقال ژن به آبزیان، به بررسی و تحلیل مزایا و معایب هر یک از این روش ها در دستکاری های سیستم های زنده ماهیان و بی مهرگان پرورشی پرداخته شود.
    کلیدواژگان: هورمون رشد، انتقال ژن، بیان ژن، تراژن، مهندسی ژنتیک
  • مونا ذوالفقار *، عطیه پورصدوقیان، طاهره ناجی صفحه 33

    امروزه ژن درمانی در راستای بهبود سلامت انسان و درمان بیمارانی که بیماری آنها در اثر نقص کارکرد ژنی است با سرعت و دقت فوق العاده ای به کمک روش های پیچیده ملکولی و در عین حال خارق العاده وارد شده است و راه های جدیدی را برای درمان بیمارانی گشوده است که در گذشته امیدی برای بهبود آن ها وجود نداشت. در ژن درمانی ابتدا ژن سالم را از افراد سالم جدا سازی می کنند سپس ژن جدا شده را تکثیر و در مرحله ی بعد به وسیله یک حامل به سلول های بافت موردنظر بیمار انتقال می دهند که این حامل ها می توانند ویروسی یا غیر ویروسی باشند، آنگاه در درون سلول های بافتی که حامل وارد می شود، ژن سالم می تواند با کارکرد طبیعی خود نقص مورد نظر را برطرف کند، اما درحال حاضر به دلیل مشکلات خاص موجود، ژن درمانی نتوانسته کاربرد و جایگاه واقعی خود را به عنوان یک روش درمانی مناسب پیدا کند. در این مقاله تلاش شده است که با تاکید بر اهمیت ژن درمانی در راستای بهبود سلامت انسان، به خطرات ناشی از آن پرداخته شود و با در نظر گرفتن ابعاد اخلاقی، در جهت توسعه کاربردی آن صحبت شود.

    کلیدواژگان: ژن درمانی، حامل های ویروسی، حامل های غیر ویروسی، خطرات ژن درمانی، ابعاد اخلاقی
  • پری بروکانلویمادلو*، مسعود توحیدفر صفحه 47
    باکتری Bacillus thuringiensis (Bt) به دلیل داشتن توکسین های کریستالی ویژه ای (Parasporal Crystal = Cry) دارای خواص حشره کشی به طور کامل اختصاصی است که به طور گسترده ای در تولید گیاهان تراریخته مقاوم به آفات بکار می رود. گیاهان Bt بیان کننده پروتئین Cry1Ab مقاوم به حشرات بوده و به-تازگی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. با توجه به افزایش چشمگیر کشورهای تولیدکننده محصولات تراریخته حاوی Cry1Ab، این مقاله به بررسی جنبه های ایمنی زیستی این گروه از گیاهان تراریخته می پردازد. این نوشته حاوی مرور جامع داده ها و اطلاعات مربوط به برآورد ملاحظات احتمالی زیست محیطی پروتئین Cry1Ab بوده و خلاصه ای را در مورد ایمنی زیستی این پروتئین ارایه می دهد. در ارزیابی ایمنی زیستی گیاهان تراریخته جنبه های مختلفی را مورد بررسی قرار می دهند که در این پژوهش سه مورد مهم، 1) تاثیر تماس پروتئین های Cry1Ab بر روی موجودات غیر هدف 2) استقرار و ماندگاری گیاهان تولید کننده Cry1Ab در محیط زیست و 3) تغییرهای ایجادشده در ترکیب های کلیدی گیاه، بطور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، نه تنها گیاهان Bt اثرات مخرب روی محیط زیست ندارند، بلکه در مواردی موجب افزایش تنوع زیستی زیست-بوم نیز می شوند.
    کلیدواژگان: زیستی، پروتئین Cry1Ab، گیاهان تراریخته، گیاهان، Bt، Bacillus thuringiensis
  • ابراهیم کریمی *، اکرم صادقی، محمد امین مخدومی صفحه 61
    با رسیدن اندازه ذرات ماده به سطح نانو، ویژگی های تازه فیزیکی و شیمیایی در ماده ظاهر می شود که همین امر سبب جذابیت نانومواد در عرصه های مختلف می گردد. امروزه نانوذرات نقره یکی از موضوعات جذاب مهندسی نوین به شمار می رود به گونه ای که شمار مقاله ها و پروژه های علمی در زمینه این نانوذره روز به روز در حال افزایش است. نانونقره در صنعت، پزشکی، کشاورزی و سایر بخش ها کاربردهای فراوانی پیدا نموده است. علیرغم کاربردهای گوناگون این نانو ماده، بررسی های اندکی در زمینه اثرات سمی آن بر روی محیط زیست، انسان و جانوران در دسترس می باشد. حوزه های بی شمار نفوذ نانونقره در دنیای امروز نشان دهنده اهمیت جنبه های مثبت حضور آن در زندگی روزمره می باشد اما مطالعه ایمنی و آگاهی از سمیت آن برای حفظ محیط زیست و سلامت جامعه نیز ضروری به نظر می رسد. چراکه این گونه بررسی ها زمینه تدوین قوانین الزام آور برای شرکت های تولید کننده، توزیع کننده و مصرف کنندگان را فراهم می نماید تا با لحاظ نمودن جنبه های زیست محیطی و استانداردهای مصرف آن در هر یک از حوزه ها، زیان های مربوط به جنبه های منفی نانونقره به حداقل برسد.
    کلیدواژگان: نانونقره، سمیت، ایمنی زیستی
  • حسن شهقلی*، قاسم حسین طلایی، مجتبی خواجه صفحه 81
    امکان اصلاح خاک های آلوده به فلزات سنگین از طریق روش های شیمیایی، فیزیکی و زیستی وجود دارد. گیاه پالایی از جمله روش های زیستی اصلاح خاک های آلوده به فلزات سنگین است که در آن از روش های گیاهی خاصی به منظور جذب، انباشت، زدودن و تثبیت آلاینده های فلزی سمی استفاده می شود. کارآیی استخراج فلزات سنگین به وسیله ی گیاهان مورد استفاده در این تکنولوژی به فاکتورهایی نظیر میزان زیست توده تولیدی گیاه و قابلیت جذب زیستی عناصر فلزی وابسته است. برخی از میکروارگانیسم های موجود در ریزوسفر گیاهان مانند باکتری های ارتقادهنده ی رشد و قارچ های مایکوریزا از طریق سازوکارهایی نظیر تولید هورمون های گیاهی و فراهمی عناصر غذایی برای گیاهان تحت تنش موجب افزایش رشد و زیست توده تولیدی آن ها و به دنبال آن افزایش کارآیی جذب و زدایش آلاینده های فلزی موجود در خاک می شوند. از طرفی، بسیاری از باکتری های ریزوسفری نسبت به فلزات سنگین مقاوم بوده و از طریق تولید اسیدهای آلی قادر به انحلال فرم های غیرقابل جذب فلزات سنگین و در نتیجه افزایش جذب آن ها توسط گیاهان مقاوم هستند. در این مقاله مروری بر نقش میکروارگانیسم های ریزوسفری و کلات ها در افزایش کارآیی گیاه پالایی فلزات سنگین خواهیم داشت.
    کلیدواژگان: زیست پالایی، میکوریزا، عناصر سنگین
  • صائب خوشنواز* صفحه 101
    در تالاب های مصنوعی از نوع جریان سطحی با کشت گیاه روی صفحه های شناور، حجم گسترده ای از میکروارگانیسم هایی که در اطراف ریشه گیاه زندگی می کنند، محیط مناسبی برای تصفیه فاضلاب فراهم خواهند نمود. به منظور بررسی اثر گیاه وتیور و زمان ماند فاضلاب، در کارایی تصفیه این نوع سامانه ها، بصورت پایلوت، شش حوضچه در شرکت کشت و صنعت نیشکر کارون واقع در استان خوزستان و 20 کیلومتری شهرستان شوشتر ساخته شد. واحدها، بصورت موازی در کنارهم قرارگرفته و طول هر واحد سه متر، عرض یک متر وارتفاع 8/0 متر بود. جریان پیوسته فاضلاب کشاورزی حاصل از شستشوی نی، از اواسط ماه دی تا اواسط ماه اسفند سال 1392 به مدت سه ماه در آنها برقرارشد. از شش حوضچه ساخته شده، سه واحد تحت کشت گیاه وتیور بصورت شناور و سه واحد دیگر، بدون گیاه (شاهد) در نظرگرفته شد. متوسط غلظتBOD فاضلاب ورودی به هر واحد57/3 ±98 میلی گرم برلیترو زمان های ماند مورد آزمایش 3، 5 و 7 روز بود. در طی دوره آزمایش، غلظت BOD ورودی و خروجی هر واحد، اندازه گیری و با استفاده از نرم افزار آماری SAS تجزیه و تحلیل شد. نتایج حاصل از تجزیه وتحلیل نشان داد، اختلاف معنی داری بین سامانه های حاوی گیاه و فاقد گیاه (شاهد) در زمان های ماند وجوددارد. سامانه حاوی گیاه و زمان ماند هفت روز در ماه اسفند، دارای بیشترین مقدار بازده حذف، با میانگین 97/58 درصد بود. به عبارت دیگر، شرایط بهینه برای حصول حداکثر بازده حذف BOD از فاضلاب کشاورزی کشت و صنعت کارون، درسامانه تالاب مصنوعی شناوربا کشت گیاه وتیور، در زمان ماند هفت روز بدست آمد.
    کلیدواژگان: فاضلاب کشاورزی، زمان ماند، تالاب مصنوعی شناور
  • الهیار کمری، محسن فرشادفر* صفحه 107
    دسترسی به غذای سالم و کافی، آب آشامیدنی و هوای پاک از بدیهی ترین حقوق همه انسان ها می باشد و تولید و تامین این نیازها برای شهروندان، وظیفه ذاتی همه دولت ها است. از طرفی حفظ محیط زیست در کنار فعالیت های تولیدی کشاورزی و صنعتی از اهمیت فراوانی برخوردار است. رفع آلودگی محیط زیست و ایجاد محیط زیست پایدار دغدغه اصلی کلیه انسان های روی زمین است. خوشبختانه با استفاده از فناوری زیستی و توانایی های موجود در طبیعت میزان صدمه به محیط زیست را می توان به حداقل رساند. گیاه پالایی روشی پالایشی است که شامل جذب، تغییر شکل، تجمع و یا تصعید آلاینده ها با کمک گیاهان می باشد. از این روش برای زدودن آلودگی های آب، خاک و هوا استفاده می شود. این فناوری می تواند برای رفع هر دو نوع آلاینده خاک یعنی معدنی و آلی بکار رود. در روش گیاه پالایی، گیاهان بر اساس سازوکار جذب طبقه بندی می شوند و آلودگی خاک به فلزات سنگین به کمک روش های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی کاهش داده می شود. با فناوری زیستی و تولید گیاهان تراریخته توانسته اند مسیر تولید بعضی آنزیم ها را در گیاهان به نحوی تغییر دهند که مواد سمی موجود در گیاه به ترکیبات مفید و قابل استفاده، تبدیل شده و به محیط زیست نیز آسیبی نمی رساند.
    کلیدواژگان: محیط زیست پایدار، گیاه پالایی، آلودگی، فلزات سنگین
|
  • Sakine Mashjoor*, Hossein Zolgharnain, Mohammad Ali Salari Aliabadi, Ahmad Qasemi Page 9
    In the aquaculture industry¡ most of the improvements in fish farming have been achieved by traditional breeding methods. In the past two decades¡ there has been a marked progress in employing recombinant DNA technology and genetic engineering to produce transgenic fish with desirable traits¡ such as increased growth rate and disease resistance. Fish and shellfish are particularly suitable for transgenic manipulation¡ because most species reproduce by external fertilization. Growth hormone gene has been commoving considered in gene transfer technology because it’s over expression could result in dramatic increases in performance of aquaculture stocks¡ such as in Coho salmon by 11-folds. A number of methods have been used for transferring genes into fish eggs. Microinjection is the preferred method; the integration rates of transgenes are generally low though. A number of fusion genes¡ containing retrovirus sequences which direct integration¡ have been developed to enhance integration of transgenes. Mass gene transfer methods are also being developed. These include lipofection¡ particle bombardment¡ and electroporation of embryos and sperm cells. These methods are potentially useful for marine organisms such as crustaceans and molluscs as well as fish. This review paper will discuss recent advances in biotechnology research and different gene transfer methods¡ advantage and disadvantage of these methods¡ specifically in regards to the manipulation of genes¡ for enhanced cultivation of fish and invertebrates.
    Keywords: Growth hormone, Gene expression, Gene Transfer, Genetic engineering
  • Pari Broukanlouimadloo*, Masoud Tohidfar Page 47
    Bacillus thuringiensis (Bt) is one of biologically used bacteria which produces special proteins (Parasporal Crystal = Cry). These proteins are host specific and are used widely in pest resistanttransgenic plants such as corn¡ cotton¡ rice and potato. The Cry1Ab is one of the Bt toxins which controls pest groups belonging to Lepidoptera order and have attracted much attention in developing Transgenic plants resistant to this group of pests. Production of transgenic plants is a new technology and like any new technologies may have disadvantage as well. Thos paper provides a comprehensive review of the information and data relevant to the environmental risk assessment of Cry1Ab which is wildly used in Bt plant. In Biosafety assessment of transgenic plants¡ different aspects could be important. In this review article¡ three main characteristics are evaluated separately; i) effect of the Cry1Ab protein on non-target organisms; ii) Establishment and survival of Bt plants expressing the Cry1Ab protein in the environment; and iii) Changes in key components of the plant. Overall¡ based on the available date¡ it could be concluded that Bt plants expressing the Cry1Ab protein do not pose any threats and in some case¡ they have increased biodiversity.
    Keywords: Biosafety, Cry1Ab protein, Bt Plant, Bacillus thuringiensis, Transgenicplant
  • Ebrahim Karimi*, Akram Sadeghi, Mohammad Amin Makhdoomi Page 61
    With the particle size reaching the nano levels¡ new physical and chemical characteristic appear in substances and this is the main cause of the attraction to nano-materials in various fields. Nowadays silver nano-particles are considered as one of the most attractive topics in modern engineering in such a way those scientific articles about this subject and its application in industries¡ medical science and agriculture and in other fields of study are increasing rapidly every day. Despite the various applications of nano-materials¡ few studies have been conducted on their effects on environment¡ humans and animals. Therefore¡ study in its safety and the awareness on its toxicity for environmental protection and community health seems essential. Through¡ these studies one com set some binding rules for producers¡ distributers and consumers and by considering its environmental aspects and its standard applications in each field¡ it would be possible to eliminate the destructive effects of nano-silver.
    Keywords: Application, Biosafety, Nanosilver
  • Hassan Shahgholi*, Ghassem Hossein Talaei, Mojtaba Khaje Page 81
    Heavy metals contaminated soils can be remediated by chemical¡ physical and biological methods. Phytoremediation is one of the bioremediation methods used to heavy metals contaminated soils and involves specific plant-based techniques for absorption¡ accumulation¡ elimination and stabilization of toxic metal pollutants. The efficiency of heavy metals extraction by plants used in this technology is dependent on factors such as amount of biomass produced by plant and metal elements bioavailability. Some microorganisms existing in plants rhizosphere such as plant growth promoting bacteria and mycorrhizal fungi cause increased plant growth and consequently accelerated elimination of soil metal pollutants. On the other hand¡ many rhizobacteria are resistant to heavy metals and by secretion of organic acids can solubilize unavailable forms of heavy metals and consequently increase their absorption by resistant plants. In this short review paper¡ we try to discuss the role of rhizospheric microorganisms in increased efficiency of heavy metals phytoremediation by plants.
    Keywords: Bioremediation, Mycorrhiza, heavy metal
  • Saeb Khoshnavaz* Page 101
    In the free water surface flow (FW-SF) constructed wetlands with plant cultivated on floating platforms¡ the large number of microorganisms living around the plants roots create a suitable environment for wastewater treatment. To study the effect of Vetiver plant and sewage retention time in treatment efficiency of such systems¡ six ponds as a pilot in the Karoun sugarcane Agroindustrial¡ located in Khuzestan province¡ 20 km away from the city of Shushtar was built. Units were built in parallel with each other (length 3m¡ width 1m and height 0.8 m). Agricultural wastewater was obtained from the washing process of sugarcane for 3 months from January to March 2013. From are six ponds constructed under the Vetiver plants¡ three units floating and three units without plants (control) were considered. The average BOD concentration of the wastewater entering the unit was 98±3.57 mg/l and retention times investigated were ¡ 5 and 7 days. During the experiments¡ the concentration of BOD per unit of input and output was analyzed using SAS software. The results of the analysis showed significant differences between plant and non-plant systems¡ including retention times. The constructed wetland system with plant cultivated and the retention time of 7 days in March had the highest removal rate at 58.97%. In better words¡ optimum conditions for maximum removal rate of agricultural wastewater of the Karoun sugarcane Agro-industrial using the floating constructed wetlands systems was with vetiver cultivated and though the retention time of 7 days.
    Keywords: Agricultural waste, retention time, floating artificial wetlands