فهرست مطالب

فصلنامه زیست شناسی میکروارگانیسم ها
پیاپی 27 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/08/02
  • تعداد عناوین: 10
|
  • پژوهشی- فارسی
  • منیره فئید *، روحا کسری کرمانشاهی، محمد پورکاظمی، مجتبی داربویی، سمیه حقیقی کارسیدانی صفحات 1-12
    مقدمه
    در پژوهش حاضر، اثر غذادهی لاکتوباسیلوس برویس MF01 بر میزان بقای باکتری های کل و باکتری های لاکتیک اسید روده ماهی و تغییر جوامع باکتریایی دستگاه گوارش ماهی سوف سفید بررسی شد. مواد و روش‏‏ ها: باکتری لاکتوباسیلوس برویس از روده ماهی سوف سفید جداسازی و با آزمایش های بیوشیمیایی و مولکولی تایید شد. ماهیان شش هفته با لاکتوباسیلوس برویس در دوزهای 108 و 1010 (تعداد کل فلور باکتریایی بر گرم) و شاهد غذادهی و خون گیری در پایان دوره غذادهی انجام و سپس با 108× 5/4 (تعداد کل فلور باکتریایی بر میلی لیتر) باکتری آئروموناس هیدروفیلا مواجهه سازی شدند. نرخ بقای ماهیان به طور روزانه طی دوره هفت روزه ارزیابی شد. باکتری های روده ای شامل لاکتیک اسید باکتری ها و باکتری های کل روده در زمان های مختلف (دو، چهار و شش هفته) و دو هفته پس از توقف غذادهی با پروبیوتیک روی محیط پلیت کانت آگار و محیط لاکتوباسیلوس آگار (ام آر اس آگار) بررسی شد.
    نتایج
    تعداد باکتری های لاکتیک اسید و تعداد کل باکتری های میکروبیوتای روده ای در تیمارهای پروبیوتیک به طور معناداری بیشتر از گروه شاهد بودند (05/0P<). بیشترین تعداد باکتری های لاکتیک اسید در تیمار 1010 (تعداد کل فلور باکتریایی بر گرم) لاکتو باسیلوس برویس مشاهده شدند. در دو هفته اول، باکتری های لاکتیک اسید از روده گروه شاهد جداسازی شدند و پس از آن، هیچ باکتری لاکتیک اسیدی از روده شاهد جداسازی نشد. پس از قطع غذادهی با پروبیوتیک، تعداد باکتری های کل و پروبیوتیک در تمام تیمارها کاهش یافتند و بیشترین و کمترین میزان بقا به ترتیب در تیمارهای A1 (86 درصد) و شاهد (60 درصد) دیده شد. بحث و نتیجه‏ گیری: نتایج بررسی حاضر نشان دادند افزودن لاکتوباسیلوس برویس به جیره ماهی سوف سفید سبب افزایش معنادار میزان باکتری های لاکتیک اسید، باکتری های کل روده ای ماهی و میزان بقای آن نسبت به گروه شاهد (تزریق) می شود.
    کلیدواژگان: لاکتوباسیلوس برویس، آئروموناس هیدروفیلا، میکروبیوتای روده ای، سوف سفید
  • محمد فائزی قاسمی* ، حسین زحمتکش زکریایی صفحات 13-23
    مقدمه
    سالمونلا یکی از اعضای خانواده انتروباکتریاسه است که باعث ایجاد بیماری های عفونی در انسان و حیوانات می شود. این باکتری بیماری هایی نظیر تب روده ای (تیفوئید) ، باکتریمی، انتروکولیت و سالمونلوز ایجاد می کند که امروزه معضل بهداشتی در جهان محسوب می شوند. هدف بررسی و مطالعه حاضر، ارزیابی تغییرات ناشی از تنش های اسمزی و اکسیداتیو بر بیان ژن های tviAو ahpF در سالمونلا انتریکا PTCC 1230 است. مواد و روش ‏‏ها: برای اعمال تنش اسمزی، باکتری در معرض غلظت های 6، 8، 10، 12 و 14 درصد وزنی/حجمی سدیم کلراید قرار گرفت و برای اعمال تنش اکسیداتیو از غلظت های 1200، 2400، 4800، 6000 و 7200 پی پی ام آب اکسیژنه استفاده شد. میزان کمی تغییر بیان ژن های tviAو ahpFبا Real-Time PCR اندازه گیری شد.
    نتایج
    غلظت های 14 و 10 درصد سدیم کلراید و غلظت های 7200 و 6000 پی پی ام آب اکسیژنه بیشترین اثر را روی رشد سالمونلا انتریکا PTCC 1230 داشتند. میزان بیان ژن ahpFدر غلظت 7200 پی پی ام آب اکسیژنه نسبت به شرایط 6000 پی پی ام و ژن مرجع (16S rRNA) به ترتیب 8/1 و 5/2 برابر افزایش یافت. همچنین بیان ژن tviA در غلظت 14 درصد سدیم کلراید نسبت به غلظت 10 درصد و ژن مرجع (16S rRNA) به ترتیب 3/1 و 5/1 برابر افزایش یافت. بحث و نتیجه ‏گیری: در پژوهش حاضر، میزان تغییر بیان ژن های tviA و ahpF در شرایط تنش های اسمزی و اکسیداتیو در باکتری سالمونلا انتریکا PTCC 1230 با روش Real-Time PCR بررسی شد. با توجه به نتایج، مشخص شد بیان ژن هایahpF و tviA در شرایط تنش افزایش می یابد و بررسی پاسخ سایر ژن ها به تنش های محیطی پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: تنش اسمزی، تنش اکسیداتیو، ژن ‏tviA، ژن ‏ahpF، سالمونلا انتریکاPTCC 1230‎، ‏Real-time PCR
  • زهرا حجتی، پریسا محمدی*، عزت عسگرانی صفحات 25-35
    مقدمه
    پارک ملی خبر یکی از ذخیره گاه های طبیعی بسیار باارزش کشور است که تاکنون تنوع میکروبی آن بررسی نشده است. سیانوباکتری ها ازجمله موجودات زنده ای هستند که در بیشتر اکوسیستم های خاکی و آبی وجود دارند و برخی مواد معدنی عامل محدودکننده رشد این موجودات هستند. هدف پژوهش حاضر، بررسی حضور و شناسایی سیانوباکتری های موجود در خاک های مناطق دست خورده و دست نخورده در دو منطقه استپ سرد و گرم پارک خبر با استفاده از روش های کلاسیک و مولکولی است. مواد و روش ‏‏ها: از 32 نمونه مختلف خاک پارک خبر که در فصل پاییز نمونه برداری شده بودند در محیط BG11کشت داده شد و جداسازی سیانوباکتری ها با استفاده از واکشت های متعدد انجام شد؛ سپس کلنی های خالص ازنظر ریخت شناسی با استفاده از کلید های شناسایی معتبر بررسی شدند. شناسایی مولکولی جدایه های یادشده با استفاده از تکثیر و تعیین توالی ژنوم ناحیه gene 16S rRNA انجام شد. ویژگی های خاک مناطق یادشده ازنظر فیزیکی و شیمیایی تجزیه وتحلیل شدند.
    نتایج
    نتایج بررسی نشان دادند نوع بافت خاک لوم- شنی، میانگین میزان هدایت الکتریکی 12/99 میکروزیمنس بر سانتی متر و میانگین اسیدیته خاک 29/8 است. جدایه های سیانوباکتری ها متعلق به جنس های Chroococcidiopsis sp. ، Leptolyngbya sp. ، Nodularia sp. و Synechococcus sp. بودند. نتایج تعیین توالیDNA با بانک های اطلاعاتی NCBI مقایسه و نتایج آن هم تراز (Blast) شد. بحث و نتیجه ‏گیری: پژوهش حاضر نشان داد تنوع و تعداد سیانوباکتری های موجود در مناطق بیابانی به عوامل مختلفی ازجمله شرایط آب و هوایی، میزان رطوبت، مقدار تابش نور جذب شده بر سطح و دمای منطقه بستگی دارد. نتایج شناسایی مولکولی نتایج ریخت شناسی را تایید کردند.
    کلیدواژگان: پارک ملی خبر، سیانوباکتری، gene‏ ‏‎16S rRNA‎
  • محمدحسین حبیب الهی، امین باقی زاده *، آذر سبکبار صفحات 37-51
    مقدمه
    حذف زیستی بهترین روش برای رفع آلودگی های ناشی از فلزهای سنگین در پساب های صنعتی است و نخستین قدم در این مسیر، شناسایی و طبقه بندی ریزموجودات مناسب به ویژه باکتری های مقاوم به این فلزهاست. ‏‏ مواد و روش‏‏ ها: در پژوهش حاضر، 17 باکتری گرم منفی غیرتخمیرکننده از پساب های صنعتی جداسازی و شناسایی شدند و کمترین غلظت بازدارنده (MIC) آنها نسبت به غلظت های مس و کادمیوم ارزیابی شد؛ DNA باکتری های یادشده با دو روش CTAB و دلاپورتا استخراج و تنوع ژنتیکی آنها با 7 نشانگر RAPD و 3 نشانگر ISSR بررسی شد. ماتریس تشابه بر اساس ضریب تشابه جاکارد با نرم افزار 2. 02) NTSYS-pc (Ver برای ژنوتیپ ها محاسبه و دندروگرام به روش UPGMA رسم شد.
    نتایج
    133 باند با استفاده از 10 نشانگر DNA شناسایی شدند که از این تعداد، 122 باند چندشکل و 11 باند یک شکل بودند. این نشانگرها سطح بالایی از چندشکلی را در میان باکتری های مطالعه شده نشان دادند. بحث و نتیجه‏ گیری: تنوع ژنتیکی حاصل از بررسی توام نشانگرهای ISSR و RAPD در تجزیه خوشه ایو دندروگرام رسم شده با تنوع ژنتیکی مشاهده شده بر اساس مقادیر MIC تطابق زیادی داشت و استفاده توام از هر دو نوع نشانگر برای دسته بندی های ژنتیکی بر اساس مقاومت به فلزهای مس و کادمیوم دقیق تر بود. برای تکمیل نتایج روش خوشه ای، تجزیه به مولفه های اصلی نیز انجام شد و پلات های دو بعدی و سه بعدی رسم شدند. نتایج مقایسه این دو روش نشان دهنده انتخاب مناسب نشانگرها برای بررسی تنوع ژنتیکی می باشد واز بین دو روش، انجام تجزیه خوشه اینوصیه می شود.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، نشانگر ‏RAPD، نشانگر ‏ISSR، باکتری های غیرتخمیرکننده، فلزهای سنگین
  • مرضیه سادات موسوی، راضیه پوراحمد *، محمدرضا محزونیه صفحات 53-60
    مقدمه
    همانند سازی و نوترکیبی دو فرایند اساسی سلولی هستند و GyrB و RecF دو پروتئین هستند که به ترتیب در فرایندهای یادشده شرکت می کنند. GyrB زیرواحد آنزیم DNAجیراز است؛ آنزیمی که ابرپیچش منفی در DNA ژنومی را حفظ می کند. RecF به سوار شدن RecA در شکاف تک رشته کمک می کند و بعدا RecA تک رشته را ترمیم می کند. ژن های کد کننده این پروتئین ها در یک اپرون قرار دارند. علاوه بر پروموتر عمومی که در فاز نمایی استفاده می شود، RecF دارای پروموتر خودی است که در فاز رکود فعال می شود. هدف مطالعه حاضر بررسی بیان این ژن ها و پیشگویی الگوی بیان RecF در حضور سیپروفلوکساسین است. مواد و روش‏‏ ها: ابتدا RNA سلول ها در فاز نمایی استخراج و پس از سنتز cDNA، بیان نسبی ژن های recF و gyrB در جهش یافته اشریشیا کلی دارای مقاومت کم به سیپروفلوکساسین به روش Real Time PCR ارزیابی شد.
    نتایج
    نتایجنشان دادند هر دو ژن یادشده به طور مشابه در فاز نمایی سلول جهش یافته تیمار شده با مقدار کم سیپروفلوکساسین بیش بیان می شوند. بحث و نتیجه‏ گیری: طبق نتایج، سیپروفلوکساسین بیش بیان ژن های یادشده را القا می کند؛ هرچند سطح مشابه بیان ممکن است رونویسی RecF توسط پروموتر خودی را پیشنهاد نکند و در نتیجه RecF برای ترمیم آسیب ناشی از سیپروفلوکساسین لازم است؛ هرچند حیات سلول به طور کامل وابسته به این پروتئین نیست.
    کلیدواژگان: RecF، ‏gyrB، سیپروفلوکساسین، اشریشیا کلی
  • صابره نوری، سنبل ناظری *، پرهام حسینی صفحات 61-71
    مقدمه
    پروبیوتیک به گروهی از ریزموجودات زنده اطلاق می شود که آثار سودمندی بر سلامتی میزبان دارند. لاکتوباسیلوسها از مهم ترین باکتری های پروبیوتیک هستند. تحریک کنندگی سیستم ایمنی و کاهش عفونت دستگاه گوارش و خطر بیماری التهاب روده ای با تولید ترکیبات ضدمیکروبی ازجمله آثار مفید لاکتوباسیلوس ها در انسان و حیوان هستند. اثر باکتری های ریزوسفر خاک مانند لاکتوباسیلوس ها در تولید هورمون، انحلال ترکیبات غذایی گیاهی، تسهیل جذب مواد غذایی نظیر نیتروژن و کاهش بیماری های گیاهی گزارش شده است. جداسازی لاکتوباسیل ها از منابع مختلف لبنی و غیرلبنی گزارش شده است. هدف پژوهش حاضر بررسی حضور لاکتوباسیلوس پلانتاروم، یکی از مهم ترین باکتری های پروبیوتیک، در ریزوسفر گیاه برنج و مطالعه ویژگی های مولکولی، بیوشیمیایی و پروبیوتیکی این ریزموجود است. مواد و روش ‏‏ها: نمونه برداری از ریزوسفر برنج رقم لنجان (منطقه لنجان، اصفهان) انجام شد. رقت های صفر تا 4-10 از نمونه به محیط MRS منتقل و آزمایش های بیوشیمیایی شامل تخمیر قندها و فعالیت آنزیمی روی جدایه های باسیلی شکل گرم مثبت انجام شدند. توانایی رشد جدایه ها در حضور نمک صفراوی و اسیدیته ها و دماهای مختلف بررسی و سپس، مقاومت جدایه ها به آنتی بیوتیک مطالعه شد. آغازگر اختصاصی لاکتوباسیلوس پلانتاروم برای شناسایی مولکولی استفاده شد.
    نتایج
    از بین 16 ریزموجود جداشده از ریزوسفر گیاه مطالعه شده، 10 باکتری باسیلی شکل و 8 جدایه گرم مثبت، اکسیداز و کاتالاز منفی (ویژگی لاکتوباسیلوس ها) بودند. آزمایش های تخمیر قند، 6 جدایه را با ویژگی لاکتوباسیلوس پلانتاروم مشخص کردند. استفاده از آغازگرهای اختصاصی لاکتوباسیلوس پلانتاروم این نتایج را تایید کرد. این باکتری ها در محیط اسیدی با اسیدیته برابر 5/3، دمای 40 درجه سانتی گراد و حضور 3/0 درصد صفرا به خوبی (مشابه نمونه های شاهد) رشد کردند. باکتری ها به 7 آنتی بیوتیک از 12 آنتی بیوتیک بررسی شده مقاومت نشان دادند. بحث و نتیجه ‏گیری: پژوهش حاضر نشان داد ریزوسفر برنج منبعی طبیعی برای جداسازی لاکتوباسیلوس پلانتاروم است.
    کلیدواژگان: پروبیوتیک، لاکتوباسیلوس پلانتاروم، ریزوسفر، برنج لنجان، مقاومت به آنتی بیوتیک
  • فرشاد درویشی* ، فرشته شمسی صفحات 73-79
    مقدمه
    آنزیم ال- آسپاراژیناز تجزیه ال- آسپاراژین را به ال- آسپاراتیک اسید و آمونیاک تسریع می کند. این آنزیم در درمان بیماران مبتلا به لوسمی لنفوبلاستیک حاد، ملانوسارکوما و لنفوما استفاده می شود و در تولید مواد غذایی بدون آکریل آمید کاربرد دارد. با توجه به کاربردهای مهم این آنزیم، هدف پژوهش حاضر معرفی منبع جدید میکروبی برای تولید ال- آسپاراژیناز یوکاریوتی است. مواد و روش‏‏ ها: تولید کمی و کیفی ال-آسپاراژیناز در چهار سویه مخمر یارروویا لیپولیتیکا بررسی شد. بررسی کیفی تولید ال-آسپاراژیناز روی محیط کشت حداقل آسپاراژین آگار و سنجش کمی ال- آسپاراژیناز در محیط کشت سیزپکس داکس به روش طیف نورسنجی با معرف نسلر انجام شد.
    نتایج
    هر چهار سویه با ایجاد هاله ارغوانی رنگ اطراف کلنی نشان دادند قادر به تولید آنزیم آسپاراژیناز هستند. پس از 24 ساعت، سویه های DSM3286، DSM70562، DSM3218 و CBS6303 به ترتیب 14/17، 11، 98/6 و 61/5 واحد در میلی لیتر آسپاراژیناز در محیط کشت سیزپکس داکس تولید کردند. بحث و نتیجه ‏گیری: یارروویا لیپولیتیکا سویه DSM 3286 با ایجاد بیشترین قطر هاله و تولید بیشترین مقدار آنزیم آسپاراژیناز بهترین سویه تولید کننده آسپاراژیناز انتخاب شد. امکان استفاده از مخمر یارروویا لیپولیتیکا به شکل منبع بالقوه ای از ال- آسپاراژیناز وجود دارد.
    کلیدواژگان: مخمر یارروویا لیپولیتیکا، آسپاراژیناز، داروی ضد سرطان، تولید
  • افسانه قبولی، سهیلا میرزایی * صفحات 81-94
    مقدمه
    قارچ ها، منابع آنزیمی برای کاتالیز واکنش های ویژه ای هستند که به ساخت نانوذرات غیرآلی منجر می شوند و استفاده از قارچ ها در حال توسعه است. قارچ LinkAspergillus flavus پتانسیل زیادی برای سنتز خارج سلولی نانوذرات نقره دارد و به علت رشد سریعی که این قارچ در محیط ساده دارد، استفاده از آن در مقایسه با سایر روش ها بسیار ارزان است. مواد و روش ‏‏ها: تولید نانوذرات نقره با افزودن نیترات نقره 1 میلی مولار به عصاره سلولی قارچ A. flavusانجام شد. وجود نانوذرات به طور چشمی و با توجه به تغییر رنگ عصاره و طیف سنجی نور فرابنفش- مرئی تایید شد. بررسی های بیشتر با روش های XRD، FTIR و TEM انجام شدند. پایداری نانوذرات بیوسنتز شده و اثر محیط کشت و غلظت نیترات نقره روی تولید نانوذرات نیز بررسی شد.
    نتایج
    رنگ عصاره سلولی قارچ از بیرنگ به قهوه ای تغییر یافت که تولید خارج سلولی نانوذرات نقره را نشان می دهد. داده های طیف سنجی، وجود پیک در 420 نانومتر را نشان دادند که ویژه نانوذرات نقره است. طیف حاصل از پراش اشعه ایکس نیز ماهیت کریستالی نانوذرات تولیدشده را نشان داد. بررسی شکل و اندازه نانوذرات با TEM مشخص کرد نانوذرات نقره تولید شده کروی شکل و پراکنده هستند و میانگین اندازه آنها 2/18 نانومتر است. نانوذرات نقره حاصل تا 11 ماه پایداری نشان دادند و تجزیه وتحلیل FTIR، حضور پروتئین ها را، عامل پایدارکننده ای نشان داد که نانوذرات نقره را احاطه می کند. محیط سیب زمینی دکستروز (PDB) کارایی زیادی در تولید نانوذرات نقره داشت و میزان بیوسنتز با افزایش غلظت نیترات نقره افزایش یافت. بحث و نتیجه‏ گیری: نانوذرات حاصل در پژوهش حاضر علاوه بر ماهیت کریستالی، اندازه به نسبت کوچک و یکنواختی زیادی که داشتند به علت پوشش یافتن با پروتئین های ترشح شده از قارچ به شدت پایدار بودند. این میزان پایداری تاکنون گزارش نشده است و این امکان وجود دارد که روش یادشده به عنوان روشی زیست سازگار و سبز جایگزین روش های فیزیکی و شیمیایی معمول شود.
    کلیدواژگان: بیوسنتز، نانوذرات نقره، ‏Aspergillus flavus
  • رقیه جعفرپور، فائزه فاطمی *، فرامرز مهرنژاد، اکرم عیدی صفحات 95-111
    مقدمه
    استفاده روزافزون از اورانیوم برای منبع مناسب تامین انرژی در صنایع گوناگون و کشورهای مختلف باعث تخلیه معادن با عیار بالای این عنصر شده است. امروزه فرایند فروشویی زیستی اورانیوم برای دستیابی آسان و ارزان به اورانیوم لازم در کشورهای مختلف استفاده می شود. در این فرایند، ریزموجودات برای استخراج اورانیوم از معادن با عیار پایین آن استفاده می شوند. مواد و روش ‏‏ها: ابتدا باکتری اسیدی تیوباسیلوس سویه FJ2 در معرض UV قرار گرفت، سپس فرایند فروشویی زیستی اورانیوم در حضور باکتری های قرارگرفته و قرارنگرفته در معرض UV انجام شد. پس از استخراج DNA از هر دو نوع باکتری و طراحی آغازگر ژن coxB، تکثیر ژن با استفاده از PCR انجام شد. پس از تعیین توالی ژن و ویرایش با نرم افزار بیوادیت، توالی نهایی ژن coxB هر دو نوع باکتری تعیین و برای اثبات وجودداشتن یا نداشتن جهش در نمونه قرارگرفته در معرض UV بررسی و مقایسه شد.
    نتایج
    میزان استخراج اورانیوم در باکتری قرارنگرفته در معرض UV در چگالی پالپ 5 درصد در نیمه روز سوم به 100 درصد و در چگالی پالپ 50 درصد در روز سیزدهم به 62/94 درصد رسید. این میزان در حضور باکتری قرارگرفته در معرض UV در چگالی پالپ 5 درصد در روز دوم به 100 درصد و در چگالی پالپ 50 درصد در روز سیزدهم به 34/96 درصد رسید. توالی ژن coxB در هر دو نمونه باکتری یکسان بود. بحث و نتیجه‏ گیری: در پژوهش حاضر، پرتودهی با UV در باکتری اسیدی تیوباسیلوس سویه FJ2 سرعت فروشویی زیستی اورانیوم در چگالی پالپ 5 درصد را افزایش داد؛ در حالی که میزان استخراج اورانیوم در چگالی پالپ 50 درصد ابقا شد. نتیجه یادشده غیروابسته به ژن coxB است.
    کلیدواژگان: فروشویی زیستی اورانیوم، ‏UV، ‏coxB، اسیدی تیوباسیلوس سویه ‏FJ2‎
  • جینا تن زاده، محمد فائزی قاسمی *، معصومه انوری، خسرو عیسی زاده صفحات 113-128
    مقدمه
    امروزه تجزیه زیستی آلودگی های نفتی با استفاده از باکتری های بومی درخور توجه است. هدف پژوهش حاضر، جداسازی باکتری های بومی تولید کننده بیوسورفکتانت با قابلیت حذف زیستی لکه های نفتی موجود در سواحل دریای خزر است. مواد و روش ‏‏ها: نمونه برداری از رسوبات و لکه های نفتی هفت ایستگاه داخل سواحل بندر انزلی و کیاشهر انجام شد. تولید بیوسورفکتانت با استفاده از روش های کمی و کیفی شامل همولیز در محیط آگار خون دار، روش گسترش نفت، آزمایش انهدام قطره، فعالیت امولسیون کنندگی (آمیزندگی) و آزمون کشش سطحی انجام شد. میزان تجزیه زیستی ترکیبات در رسوبات و لکه های نفتی به روش کروماتوگرافی گازی (GC-MS) و شناسایی باکتری ها با آزمون های بیوشیمیایی و تعیین توالی ژن 16S rRNA انجام شد.
    نتایج
    از میان 115 جدایه حاصل، 57 جدایه بر اساس آزمون های کیفی تولید کننده ترکیبات فعال سطحی بودند. 15 جدایه از 57 جدایه برای مراحل بعدی و آزمون های تکمیلی انتخاب شدند؛ نتایج اسپکتروفتومتری این جدایه ها نشان دادند جدایه 3J با میزان حذف نفت 6/94 درصد طی 7 روز توانمندترین جدایه در حذف هیدروکربن های نفتی است. تجزیه وتحلیل کروماتوگرافی گازی حذف 90 درصد ترکیبات آلیفاتیک طی 21 روز را توسط این جدایه نشان دادند. سه جدایه برتر تولید کننده ترکیبات بیوسورفکتانت شامل J3، J5 و J12 بر اساس آزمون های بیوشیمیایی و مولکولی به ترتیب در گروه های باسیلوس سرئوس، استافیلوکوکوس همولیتیکوس و سودوموناس آئروژینوزا شناسایی شدند. بحث و نتیجه‏ گیری: نتایج نشان دادند سویه های جداسازی شده سطح آبگریزی، توانایی تولید ترکیبات فعال کننده سطحی و ویژگی تجزیه ترکیبات هیدروکربنی را در حد مناسبی دارند. جدایه های J3 و J5 و J12 بیشترین درصد حذف نفتی را نشان دادند و نمونه J3 پس از 21 روز با استفاده از کروماتوگرافی گازی (GC-MS) میزان TPH را به میزان6/94 درصد در نفت خام کاهش داد.
    کلیدواژگان: آلودگی، تولید بیوسورفکتانت، تجزیه زیستی، لکه نفتی
|
  • Monireh Faeed *, Rouha Kasra Kermanshahi, Mohammad PourKazemi, Mojtaba Darboee, Somayeh Haghighi karsidani Pages 1-12
    Introduction
    This study evaluated the effect of dietary administration Lactobacillus brevis MF01 on survival rate of total bacteria, lactic acid bacteria intestinal tract fish and changes in gut bacterial communities Sander lucioperca.
    Materials and methods
    Lactobacillus brevis was isolated and identified from intestine of Sander luciopercaby biochemical and molecular tests.Fish were fed with dietary administration containing A1 (L.brevis MF01 10 10 CFU / g), A2 (L. brevis MF01 10 8CFU / g) and the control group (without Lactobacillus) for 45 days. At the end of the feeding period, fish were challenged with 4.5× 10 8CFU /ml Aeromonas hydrophila. The intestinal micro biota includes lactic acid bacteria and total bacteria at different times (15,30, 45 days) and 15 days after stopping feedings with probiotics were performed by using MRS agar, Plate count agar media.
    Results
    The lactic acid bacteria levels were significantly increased compared to the control group following probiotics administration in diet (P,< 0.05). The highest number of intestinal micro biota was observed in Lactobacillus brevis 1010Cfu /g treatment (A1)(P < 0.05). Any lactic acid bacteria of the intestine, was not detected in the control group after 15 days. After the end of feeding, the number of total bacteria and Lactic acid bacteria in all groups was decreased. The highest and lowest survival rate, respectively were treatments A1 (86%) and the control group (60%). Discussion and conclusion: The results showed that addition of Lactobacillusbrevis as an additive in feeding of sander lucioperca, significantly increased the lactic acid bacteria, the intestinal bacteria and the survival rate was compared to the control group (injected).
    Keywords: Lactobacillus brevis, Probiotic, Aeromonas hydrophila, Intestinal micro biota, Sander lucioperca
  • Mohammad Faezi Ghasemi *, Hossein Zahmatkesh Zakariaei Pages 13-23
    Introduction
    Salmonella is a member of the Enterobacteriaceaefamily causing infectious disease in human and animals. The diseases caused by this bacterium are typhoid, bacteremia, enterocolitis, salmonellosis which are a health problem worldwide. The aim of this study was to evaluate the changes in expression of ahpF and tviAgenes in Salmonella enterica PTCC 1230 exposed to osmotic and oxidative stresses.
    Materials and Methods
    For osmotic stress, S.enterica PTCC 1230 was subjected to 6, 8, 10, 12, and 14% (W/V) NaCl concentrations and for the oxidative stress, H2O2at concentrations of 1200, 2400, 4800, 6000 and 7200 ppm were used. Change in expression of ahpF and tviA genes were quantified using Real-time PCR method.
    Results
    Based on the obtained results, NaCl at concentrations of 14% and 10% and H2O2atconcentrations of 7200 (ppm) and 6000 (ppm) had maximum effects on the bacterial growth, respectively. In concentration of 7200 ppm, the expression of ahpFgene increased about 1.8 and 2.5-fold more thanH2O2at 6000 ppm concentration and reference gene (16S rRNA).Also, in 14% (W/V) sodium chloride concentration the expression of tviAgene increased about1.3 and 1.5 fold more than 10% and the reference gene (16S rRNA), respectively. Discussion and Conclusion: In this study, changes in expression level of ahpF and tviAgenes upon oxidation and osmotic stresses were studied in Salmonella entericaPTCC 1230. The overall results of this study showed that the expression level of both ahpF and tviAgenes were increased in stress condition and we recommend the study of the other genes incorporate in responses to environmental stresses.
    Keywords: Osmotic stress, Oxidative stress, tviA gene, ahpF gene, Salmonella enterica PTCC 1230, Real-Time PCR
  • zahra hojjati, Parisa Mohammadi *, Ezat Asgarani Pages 25-35
    Introduction
    Khabr national park is one of the invaluable natural sources in our country and its microbial variety has not been investigated. Cyanobacteria are of those organisms that are present in all terrestrial and water ecosystems and some minerals are limiting factors in their growth. The goal of this study is to investigate the present cyanobacteria in the soils of the grazed and non-grazed plots in two cold and hot steppes of Khabr Park in the autumn season by means of classic and molecular methods.
    Materials and Methods
    32 different regions of Khabr Park were sampled in autumn and were cultured in BG11 medium. Isolation of cyanobacteria was conducted by various sub-cultures. Then the pure colonies were morphologically studied by valid taxonomic keys. Molecular identification of mentioned isolates was performed by amplification and sequencing of 16srRNA gene. The features of mentioned soils were analyzed physically and chemically.
    Results
    The results showed that for the soil texture of sandy loam, the average electrical conductivity was 99.12 µSiemens/cm and the average acidity of soil was 8.29. The isolates of Cyanobacteria belonged to Chroococcidiopsis, Leptolyngbya, Synechococcus, Nodularia. The results of DNA sequencing were compared to NCBI and its results were subjected to BLAST alignment. Discussion and conclusion: The present work revealed that the variety and the number of the Cyanobacteria in this desert area are dependent on different parameters such as weather, humidity, source of nutrients, the amount of light absorbed by the surface and the temperature. The results of molecular identification validated the results of morphological tests.
    Keywords: Khabr National Park, Cyanobacteria, 16srRNA gene‎
  • Mohammad Hossein Habibollahi, Amin Baghizadeh *, Azar Sabokbar Pages 37-51
    Introduction
    One of the best methods to remove pollutions resulted from heavy metals in industrial wastewater is biological removing. The first step in this way is identifying and clustering microorganisms especially, resistant bacteria to these metals. Material and methods: In this research, 17 non-fermenting gram-negative bacilli were isolated and identified from industrial wastewater. Their MIC was determined by different concentrations of Cu and Cd. With CTAB and Dellaporta, methods were extracted bacterial DNA. Then evaluated genetic diversity by 7 RAPD, 3 ISSR markers. The similarity matrix was calculated by using NTSYS-pc software based on Jaccard’s coefficient for genotypes and dendrogram was drawn in UPGMA method.
    Results
    133 bands were identified by using 10 markers that they included 122 polymorphic bands and 11 monomorphic bands. This markers show high level of polymorphism among the bacteria studied. Discussion and Conclusion: In the study cluster analysis and dendrogram drawn based on RAPD and ISSR markers together, there was a significant match between genetic diversity of markers and genetic diversity based on the MIC values. The combined use of both markers for genetic clustering based on resistance to copper and cadmium was more accurate. Principal component analysis was performed to complete the results of cluster analysis and 2-D, 3-D plots were drawn. The results of comparing these two methods showed that these markers had been properly selected for studying genetic diversity, and it was recommended using cluster analysis.
    Keywords: Genetic Diversity, ‎‏ ‏RAPD, ISSR, Non-fermenting gram-negative Bacilli, Heavy Metals
  • Marzieh sadat moosavi, Razieh Pourahmad *, Mohammad Reza Mahzoonieh Pages 53-60
    Introduction
    Replication and recombination are two fundamental cellular processes. GyrB and RecF are two proteins that are involved in these processes, respectively. GyrB is a subunit of DNA gyrase, the enzyme maintains negative supercoil in genomic DNA. RecF helps to load RecA in a single-strand gap, which is then repaired by RecA. Genes encoding these proteins are located in the same operon. Besides the general promoter, which is used in logarithmic phase, RecF has its own promoter, which is activated in stationary phase. The aims of this study were to investigate the expression of these genes and to estimate the pattern of RecF expression in the presence of ciprofloxacin.
    Materials and Methods
    RNAs of the cells were first extracted in logarithmic phase and after cDNA synthesis, the relative expression of these genes was determined in the E. coli mutant with low resistance to ciprofloxacin by Real-Time PCR.
    Results
    Results showed that both genes are overexpressed similarly in the mutant cell treated with a low amount of ciprofloxacin in the exponential phase of growth.
    Conclusion
    The present work revealed that the variety and the number of the Cyanobacteria in this desert area are dependent on different parameters such as weather, humidity, source of nutrients, the amount of light absorbed by the surface and the temperature. The results of molecular identification validated the results of morphological tests.
    Keywords: RecF, GyrB, Ciprofloxacin, Escherichia coli
  • Sabere Nouri, sonbol nazeri *, Parham Hosseyni Pages 61-71
    Introduction
    Probiotics refers to a group of living microorganisms that have beneficial effects on host health. Lactobacilli are one of the most important probiotic bacteria. The stimulatory effects of the immune system, besides reduction of gastrointestinal infections and the risk of inflammation of intestines in humans and animals, are some of Lacobacillus benefits. The effect of rhizospher bacteria, like Lactobacillus, on production of plant hormones, dissolving plant nutrient, facilitates the absorption of nutrients (like nitrogen), and the reduction of plant diseases were reported. Isolation of Lactobacillus has been reported of various sources of dairy and non-dairy sources. The purpose of this study was to investigate the presence of L. plantarum, one of most important probiotic bacteria, in rice rhizosphere, along with examination of the morphological, molecular, biochemical and probiotic properties of the isolated microorganisms.
    Materials and Methods
    Sampling of rhizosphere rice variety was carried out in Lenjan (Lenjan, Isfahan) carried out. Dillutions of samples were transferred to MES medium. Biochemical test, as sugar fermentation and enzyme activity, performed on gram-positive isolate bacilli. The ability of bacteria to grow in presence of Bile salt, and different pH and temperatures was investigated. Antibiotic resistance of isolates was examined. Specific primers of L. plantarum was used for molecular identification.
    Results
    Of 16 microorganisms, isolated from the rice's rhizosphere, there were 10 bacillus-shaped bacteria, which eight gram-positive isolates were oxidase and catalase negative (characteristic of Lactobacillus species). Sugar fermentation experiments identified six isolates with L. plantarum characteristics. Molecular experiments with the specific primers of L. plantarum confirmed the results. The bacteria grew very well (similar to control samples) in acidic medium at pH 3.5, 40ºC, and in presence of 0.3% bile. Resistance to seven of 12 antibiotics was detected. Discussion and conclusion: The present study showed that rhizosphere of rice is the natural source for isolationof L. plantarum.
    Keywords: Probiotic, Lactobacillus plantarum, Rhizosphere, Lenjan Rice, Antibiotic Resistance‎‏.‏
  • Farshad Darvishi *, Fereshteh Shamsi Pages 73-79
    Introduction
    L-Asparaginase catalyzes the hydrolysis of L-asparagine to L-aspartic acid and ammonia. This enzyme is used for the treatment of patients with acute lymphoblastic leukemia, melanosarcoma and lymphosarcoma. It is also used in the production of acrylamide-free foods. Considering the important applications of this enzyme, the aim of this study was to introduce a new microbial source for the production of eukaryotic L-asparaginase.
    Materials and Methods
    The quality and quantity production of L-asparaginase was investigated in four strains of yeast Yarrowia lipolytica. The quality assessment of L-asparaginase production was done on asparagine minimal agar. Quantitative assay of the enzyme was done in Czapex Dox’s medium by spectrophotometric method using Nessler’s reagent.
    Results
    All of four strains show that they are able to produce asparaginase making a purple halo around the colony. Y. lipolytica DSM3286, DSM70562, DSM3218 and CBS6303 were produced 17/14, 11, 6/98 and 5/61 U/mL of asparaginase in Czapex Dox’s medium after 24 h, respectively. Discussion and Conclusion: Y. lipolytica DSM3286 was selected as the best asparaginase producer strain with the largest halo and the highest asparaginase production. The Y. lipolytica could be used as a potential source of L-asparaginase production.
    Keywords: Yarrowia Lipolytica, Asparaginase, Anticancer Drug, Production.
  • Afsaneh Ghabooli, Soheila Mirzaei * Pages 81-94
    Introduction
     Using fungi as sources of enzymes that can catalyze specific reactions conducing to inorganic nanoparticles, is being developed. Aspergillus flavus has a great potential in extracellular biosynthesis of silver nanoparticles. Since this fungus can grow on simple media quickly and adequately, it is cheaper to use it in silver nanoparticles biosynthesis than other methods.
    Materials and methods
    Extracellular biosynthesis of silver nanoparticles was carried out by adding 1mM silver nitrate to A. flavus cell filtrate. Nanoparticles production was confirmed by visual observation of color change in the cell filtrate and UV-vis spectrophotometry. More investigation was conducted using XRD, FTIR and TEM. The stability of nanoparticles and the effect of culture media and silver nitrate concentration on nanoparticles’ production were studied too.
    Results
    The color change of cell filtrate from pale to brown confirmed the extracellular production of silver nanoparticles. The absorption spectra indicated a peak at 420nm attributable to the sliver nanoparticles. X-ray diffraction showed crystalline nature of the biosynthesized nanoparticles. Characterization of sliver nanoparticles’ shape and size using TEM showed that they were spherical and 18.2 nm in diameter. These nanoparticles were stable for 11 months and FTIR demonstrated the presence of proteins as capping agents which lead to their stability. More silver nitrate caused more nanoparticles production and PDB was the best media in this process.
    Discussion
    Biosynthesized nanoparticles were crystalline in nature, small in size and monodispersed. Besides, they were very stable due to capping by fungal secreted proteins; this stability is reported for the first time in the world. The fungal-mediated green and ecofriendly approach towards the synthesis of nanoparticles can be used as an alternative to the more popular physical and chemical methods for the synthesis of nanoparticles
    Keywords: Biosynthesis, Silver Nanoparticles, Aspergillus Flavus
  • Roghayeh Jafarpoor, Faezeh Fatemi *, Faramarz Mehrnejad, Akram Eidi Pages 95-111
    Introduction
    The increasing use of uranium as a suitable source of energy in various industries has led to the depletion of high-grade uranium mines in different countries. Today, the uranium bioleaching process has been used in different countries for easy and cheap access to uranium. In this process, microorganisms are used to extract uranium from low-grade mines.
    Materials and methods
    The Acidithiobacillus sp. FJ2 bacterium was exposed to UV radiation. Then, the uranium bioleaching process was conducted in the presence of bacteria exposed to UV and non-exposed bacteria. In followings, this gene was amplified by PCR technique after DNA extraction from bacterial species and coxB gene primer design. Subsequent to gene sequencing and editing with bioedit software, the final sequence of the coxB gene was determined from both bacterial species. Later than, the sequences were examined and compared to prove the presence or absence of the mutation in the radiation sample.
    Results
    The amount of uranium extraction in the presence of bacteria exposed to UV reached to 100% on the second day at the 5% pulp density, whereas the 96.36% extraction yield was obtained on the thirteenth day in pulp density of 50%. This amount was recorded in an unexposed bacterium, in the third and thirteenth days at 5& 50% pulp densities, respectively. The coxB gene sequence was identical in both bacterial specimens. Discussion and conclusion: In this study, UV irradiation to Acidithiobacillus sp. FJ2 increased the rate of uranium bioleaching in the pulp density of 5%, whereas uranium extraction yield was sustained in the 50% pulp density. These effects were independent to the coxB gene.
    Keywords: Uranium Bioleaching, UV, CoxB, Acidithiobacillus sp. FJ2.‎
  • Jina Tanzadeh, Mohammad Faezi Ghasemi *, Masoumeh Anvari, Khosro Issazadeh Pages 113-128
    Introduction
    Nowadays, biodegradation of oil pollution using native bacteria isolates is considered in different research programs. The purpose of this study was to investigate biosurfactant production and degradation of oil spills on Caspian Sea coastlines using native bacterial isolates.
    Materials and methods
    Sediment and oil spills samples were isolated from seven stations in the coasts of Bandar Anzali and Kiah Shahr. Biosurfactant production was evaluated using quantitative and qualitative methods such as hemolysis on blood agar, oil spreading method, droplet disintegration, emulsification activity and surface tensile test. Also, total hydrocarbon of oil was estimated. Biodegradation of compounds in sediments and petroleum analyzed using gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) method. Identification of strains was performed using different morphological, biochemical and sequencing of 16S rRNA genes.
    Results
    Amongst 115 isolates, 57 isolates showed biosurfactant activity based on qualitative methods, and 15 strains with highest biological removal efficiency were selected for further studies. The spectrophotometry results showed the J3 isolate could remove 94.6% of oil within 7 days, was the most potent isolate in removal of hydrocarbons. Gas chromatography analysis indicated that 90% of aliphatic compounds were removed byJ3 strain in 21 days. The isolates J3, J5, and J12, which showed highest biosurfactant activity, were identified as strains of Bacillus cereussenso latu, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, respectively. Discussion and conclusion: The results of this study showed that the isolated strains showed suitable decreasing hydrophobicity and removal of oil hydrocarbons. So, it can be concluded that isolated J3, J5 and J12 are potent microorganisms in cleaning of contaminated waters by oil and other hydrocarbons.
    Keywords: Contamination, Biosurfactant Production, Biodegradation, Bulk Oil