فهرست مطالب

فصلنامه زیست شناسی میکروارگانیسم ها
پیاپی 28 (زمستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/08/02
  • تعداد عناوین: 10
|
  • پژوهشی- انگلیسی
  • حمیدرضا صمدلویی *، طلایه کردجزی، حامی کابوسی، شاهرخ قرنجیک صفحات 1-10
    مقدمه
    گونه های روغنی توانایی تولید روغن با مختوی بالای اسید های چرب غیر اشباع را دارند. جداسازی گونه ای روغنی که توانایی بالایی در تولید اسیدهای چرب غیراشباع بلند زنجیره (LCPUFA) دارد کمک شایانی در جهت تجاری سازی آن برای تولید اسیدهای چرب غیراشباع بلند زنجیره است. مواد و روش‏‏ ها: پس از جداسازی گونه مخمری به روش مولکولی گونه جداسازی شده شناسایی شد. از روش آماری سطح پاسخ برای یهنه سازی تولید روغن و اولئیک اسید استفاده شد.
    نتایج
    گونه مخمر روغنی جداشده از آبشش ماهی قزل آلا Wickerhamomyces Siamensis SAKSG بود. نتایج سطح پاسخ نشان داد که که این گونه در سطوح حدواسط گلوکز (g/l 42) و حداقلی پودر سویا (g/l 5) بیشتر میزان روغن (27 درصد وزن خشک توده زیستی) را تولید می کند. بیشترین میزان اولئیک اسید (5/66 درصد روغن) در سطوح حداکثری گلوکز (g/l 80) و پودر سویا (g/l 15) تولید می کند. نتایج نشان داد که این گونه میکروبی توانایی تولید دوکوزاهگزاانوئیک اسید (DHA) ، ایکوزاپنتانوئیک اسید (EPA) و آراشیدونیک اسید (ARA) را نیز دارد بحث و نتیجه‏ گیری: گونه Wickerhamomyces Siamensis SAKSG به عنوان مخمر روغنی توانایی خوبی در تولید روغن و LCPUFA دارد. ویژگی های شیمایی محیط کشت از موثرترین عوامل در تولید LCPUFA است. در بین این عوامل میزان پروتین تاثیر زیادی در تولید این اسیدهای چرب دارد. محتوی بالای اولیک در روغن Wickerhamomyces Siamensis SAKSG باعث شده این گونه روغنی منبع مناسبی برای تولید بیودیزل در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: مخمر روغنی، بهینه سازی، اسیدهای چرب غیراشباع بلند زنجیره، روش سطح پاسخ، Wickerhamomyces Siamensis
  • مهران علوی *، مجتب تاران، آرزو بریموندی صفحات 11-19
    مقدمه
    فرایند رسوب کلسیت، در نتیجه فعالیت های متابولیکی میکروارگانیسم ها، کلسیفیکاسیون زیستی نامیده می شود. در این فرایند، کلسیت (CaCO3) به وسیله فعالیت های میکروارگانیسم ها بر روی دانه های خاک ته نشین شده و سبب افزایش سختی/ استحکام و کاهش فرسایش خاک می شود. مواد و روش ‏‏ها: در این مطالعه، میزان هیدرولیز اوره و ته نشینی کلسیت در فرایند تثبیت خاک، بوسیله باکتری Bacillus sp. HAI4 از طریق روش تاگوچی مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین، تونل باد برای اندازه گیری میزان پایداری خاک، طراحی شد.
    نتایج
    در این پژوهش، سه فاکتور (کلرید آمونیوم، اوره و ملاس) برای بررسی تثبیت خاک، بررسی شدند. نتایج این مطالعه، نشان داد که روش تاگوچی یکی از کارامدترین روش ها برای بررسی فاکتورهای موثر در فرایند پایداری خاک است. در این مورد، غلظت اوره، دارای بیشترین تاثیر در رسوب دهی کلسیت و تثبیت خاک بوسیله این باکتری بود. همچنین، بررسی اندرکنش فاکتورها، ارتباط فاکتورها را با هم نشان داد. در مورد فاکتور کلرید آمونیوم با سه سطح (5/0، 1 و 5/1 گرم بر لیتر) ، در سطح سوم، بیشترین تاثیر (353/4%) را در فرایند تثبیت خاک داشت. افزایش کلریدآمونیوم، باعث افزایش میزان پایداری خاک شد. سه سطح 20، 30 و 40 گرم بر لیتر اوره نیز مورد بررسی قرار گرفت. دراین مورد نیز، سطح سوم با میزان313/4% بیشترین تاثیر را داشت. همچنین، در این مطالعه، طراحی تاگوچی، به صورت سه سطح ملاس (30، 40 و 50 گرم بر لیتر) ، بیشینه تثبیت خاک را در سطح دوم با میزان 873/3% نشان داد. در حقیقت، ابتدا با افزایش ملاس، تثبیت خاک، افزایش و سپس کاهش یافت. بحث و نتیجه ‏گیری: در حالت کلی، این مطالعه نشان داد که دو فاکتور کلرید آمونیوم و اوره، تاثیر بیشتری در میزان هیدرو لیز اوره و رسوب کلسیت دارند.
    کلیدواژگان: کلسیفیکاسیون زیستی، پایداری خاک، Bacillus sp، رسوب کلسیت، آمونیوم کلراید
  • افروز سادات حسینی* ، بانگی کیم، جونیان کیم صفحات 21-25
    مقدمه
    با توجه به کاربردهای گسترده نانوذرات طلا در پزشکی و الکترونیک، روش های سنتز زیستی این نانوذرات قابل ملاحظه است. روش های زیستی متفاوت به ایجاد انواع متنوعی از نانوذرات فلزی منجر می شوند. آنزیم ها ابزارهایی قدرتمند در این مسیر هستند. در پژوهش حاضر، نقش تیروزیناز در سنتز نانوذرات طلا توسط تیروزیناز تثبیت شده در سطح اسپور مطالعه شده است. مواد و روش ‏‏ها: تیروزیناز بیان شده در سطح اسپور باسیلوس سابتلیس به عنوان منبع آنزیمی برای تولید نانوذرات طلا استفاده شد. روش های انکسار اشعه X و میکروسکوپ الکترونی برای بررسی ویژگی های نانوذرات استفاده شد. برای تائید نقش آنزیم در سنتز نانوذرات طلا، دو نوع تیروزیناز از باسیلوس مگاتریوم و استرپتومایسز نیز مطالعه شدند.
    نتایج
    نتایج نشان داد که تیروزیناز تثبیت شده در سطح اسپور Au3+ را به Au0تبدیل می کند. نانوذرات تولید شده مخلوطی از ساختارهای کروی، مثلثی و شش ضلعی با اندازه حدود 5/2 تا 35 نانومتر را نشان دادند. همچنین، تیروزیناز خالص شده باسیلوس مگاتریوم و استرپتومایسز نانوذرات طلا تولید کردند. بحث و نتیجه‏ گیری: مکانیسم احتمالی تولید نانوذرات طلا به وسیله تیروزیناز، انتقال الکترون از یون های مس به کاتیون طلاست. این نتایج روشی ساده و سازگار با محیط زیست را در سنتز نانوذرات طلا با استفاده از تیروزیناز بیان شده در سطح اسپور نشان می دهد.
    کلیدواژگان: نانوذرات طلا، تیروزیناز بیان شده در سطح اسپور، تیروزیناز
  • فاطمه امانی *، علی اکبر صفری سنجانی، فیرروز ابراهیمی، شهرام نظریان صفحات 27-39
    مقدمه
    حشره کش های ارگانوفسفره نظیر کلروپیروفوس و دیازینون به طور گسترده ای برای کنترل حشرات خانگی، کشاورزی و امور دامپزشکی به کار می رود. این ترکیبات یک تهدید برای سلامتی عمومی و محیط زیست به شمار می روند. از طرف دیگر نرخ تجزیه پایینی دارند و بنابراین می توانند برای مدت طولانی در خاک باقی بمانند. یکی از مهمترین فاکتور هایی که سرنوشت آفت کش های ارگانوفسفره را در خاک و آب تعیین می کند تجزیه زیستی است. مواد و روش ‏‏ها: دو باکتری تجزیه کننده دیازینون و کلروپیروفوس از خاک های آلوده به آفت کش ها جدا سازی شد. گونه های باکتری های جدا شده با استفاده 16S RNA ریبوزومی و آنالیز متیله کردن اسید های چرب شناسایی شدند.
    نتایج
    همبستگی مثبتی بین رشد میکروبی و تجزیه دو ارگانوفسفات مشاهده شد. به طور متوسط گونه باکتری 1 و 2 به ترتیب 27/88 و 45/82 درصد از غلظت اولیه دیازینون و 07/81 و 35/88 درصد از غلظت ابتدایی کلروپیروفوس را در محیط کشت نمکی در طول 20 روز گرما گرماگذاری تجزیه کردند. گونه های باکتری های جداسازی شده با عنوانAcinetobacter وPseudomonasspشناسایی شدند. بالاترین میزان تجزیه دیازینون توسط باکتری Acinetobacter و بالاترین مقدار تجزیه کلروپیروفوس توسط Pseudomonas در محیط های کشت نمکی مشاهده شد. بحث و نتیجه گیری: جدایه های خالص باکتری ها از این دو سم به عنوان منبع کربن استفاده کردند. این باکتری ها بیشتر ترکیبات سمی را در طول 20 روز تجزیه کردند. بنابراین باکتری های جداسازی شده پتانسیل زیست پالایی را در خاک های آلوده به دیازینون و کلروپیروفوس دارند.
    کلیدواژگان: تجزیه میکروبی، زیست پالایی، کلروپیروفوس، دیازینون
  • شهربانو صادقی دستجردی، مهدی ابراهیمی *، روزبه یلفانی صفحات 41-52
    مقدمه
    در این مطالعه باکتری Idiomarinazobellii (باکتری اعماق دریایی) به عنوان منبع جدید برای تولید لیپاز مورد استفاده قرارگرفت. لیپازهای بدست آمده توسط باکتری های هالوفیل برای کاربردهای صنعتی و بیوتکنولوژیک بسیار جذاب می باشند. مواد و روش ‏‏ها: دما و pH بهینه فعالیت لیپاز Idiomarinazobelliiبا اندازه گیری میزان فعالیت در محدوده دمایی 30 تا60 درجه سانتی گراد و محدوده pH 7 تا 11 تعیین شد. برای تعیین فاکتورهای موثر بر تولید لیپاز، فاکتورهای مورد نظر توسط روش پلاکت-برمن ارزیابی شد. شرایط بهینه تولید بر اساس فاکتورهای موثر با استفاده از روش طرح مرکب مرکزی تعیین و در نهایت، میزان افزایش در تولید لیپاز تحت شرایط بهینه با شرایط اولیه مقایسه شد.
    نتایج
    دما و pH بهینه آنزیم به ترتیب 50 و 8-7 درجه سانتی گراد تعیین شد. از بین 10 فاکتور مورد بررسی، غلظت کلریدمنیزیم، مخمر، بی کربنات سدیم، نیترات آمونیوم و دما به عنوان فاکتورهای موثر شناسایی شدند. شرایط بهینه برای این فاکتورها بصورت زیر تعیین شد: کلریدمنیزیم (g/L18/7) ، مخمر (g/L 1/1) ، بی کربنات سدیم (g/L 11/0) ، نیترات آمونیوم (g/L 65/3) و دما 42 درجه سانتی گراد. میزان فعالیت آنزیمی بدست آمده از U/ml39/0 به U/ml 8/0 تحت شرایط بهینه افزایش یافت. بحث و نتیجه‏ گیری: لیپاز بدست آمده از Idiomarinazobelliiرا می توان جزء لیپازهای قلیادوست طبقه بندی کرد. با توجه به اهمیت لیپازهای قلیادوست و افزایش 9/2 برابری تولید آنزیم تحت شرایط بهینه سازی شده، می توان مقدار کافی آنزیم لیپاز از Idiomarinazobelliiبرای استفاده در کاربردهای صنعتی و بیوتکنولوژیک بدست آورد.
    کلیدواژگان: لیپاز، Idiomarina zobellii، پلاکت-برمن، روش سطح پاسخ، باکتری های اعماق دریا
  • الهام زمانی، فروغ سنجریان *، ابراهیم محمدی گل تپه، ناصر صفایی صفحات 53-62
    مقدمه
    Zymoseptoriatritici گونه ای از قارچ های رشته ای است و بیماری شایع سوختگی سپتوریایی برگ گندم (STB) را موجب می شود. اسید سالیسیلیک (SA) نقش کلیدی در واکنش های دفاعی گیاه داشته و مقاومت اکتسابی عمومی (SAR) را القا می کند. با این حال، سهم SA در برهمکنش Z. tritici– گندم در بیماری سوختگی سپتوریایی برگ کاملا روشن نیست. در این مطالعه مشخص شد در حضور غلظت های افزایشی SA از رشد هیف ها و جوانه زنی کونیدی ها Z. triticiهم در محیط مایع و هم در محیط جامد بطور معنی داری ممانعت می شود. علاوه بر این تاثیر SA بر روی بیماریزاییZ. tritici در گندم نیز بررسی شد. مواد و روش ‏‏ها: در این مطالعه اثر مهاری SA بر روی Z. tritici در غلظت های مختلف (از یک تا 20 میلی مولار) در شرایط آزمایشگاهی، و همچنین اثر بخشی استعمال خارجی آن در کنترل STB گندم در شرایط گلخانه بررسی شد. ارزیابی های آزمایشگاهی برای تعیین تاثیر SA بر جوانه زنی کونیدی ها و رشد هیف ها به ترتیب در محیط های YMDAو YMDB انجام شد. جهت آزمایشات گلخانه ای واریته حساس گندم در گلدان کشت داده شده و در مرحله سه برگی با اسپور قارچ و SA تلقیح شد.
    نتایج
    طبق نتایج، جوانه زنی کونیدی ها توسط غلظت چهار میلی مولار SA به طور کامل مهار شد. بعلاوه در محیط های YMDA در غلظت های بالاتر از 8/. میلی مولار، سایز کلنی ها بطور معنی داری کاهش یافت. نتایج آزمون inplanta نیز مشخص کرد محلول پاشی غلظتچهار میلی مولار SA می تواند علائم بیماری در برگ های گندم را بطور قابل ملاحظه ای کاهش دهد. بحث و نتیجه‏ گیری: بر اساس داده های ما، بنظر می رسد تاثیرات مهارکنندگی SA در invitro بیش از in planta است. علاوه بر این با توجه به اثرات مثبت SA بر STB، نتایج این پژوهش می تواند به عنوان یک روش بالقوه در مدیریت این بیماری محسوب شود.
    کلیدواژگان: اسید سالیسیلیک، سوختگی سپتوریایی، گندم، Zymoseptoria tritici
  • مهرناز اسماعیل زاده، مهران کیانی راد، علی شیخی نژاد، علیرضا خسروی *، عقیل شریف زاده صفحات 63-75
    مقدمه
    اخیرا تولید اسید گانودریک و اگزوپلی ساکارید با استفاده از استراتژی های مفید فرمانتاسیون مورد توجه قرارگرفته است. هدف از این مطالعه مقایسه شیوه کشت غوطه ور، نیمه جامد و جامد گانودرما لوسیدوم در تولید اسید گانودریک و اگزوپلی ساکارید می باشد. مواد و روش‏‏ ها: محیط عصاره سیب زمینی جهت تکثیر گانودرما لوسیدوم استفاده شد. یک فرمولاسیون جدید با عنوان کشت نیمه جامد که دارای مزایای کشت غوطه ور و جامد می باشد، استفاده شد. ترکیبات محیط های کشت استفاده شده، بهینه گردید و فاکتورهای اثرگذار مانند منبع کربن، القا کننده ها و هوادهی با استفاده از طراحی تاگوچی بررسی شدند. از کروماتوگرافی لایه نازک جهت شناسایی گانودریک اسید در میسلیوم و میوه بارده گانودرما لوسیدوم و از طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز جهت شناسایی اگزوپلی ساکاریدها در کشت غوطه ور استفاده شد.
    نتایج
    در کشت نیمه جامد باg/L 9 سبوس گندم، g/L13 چیپس چوب بلوط و بدون هوادهی میزان تولید اسید گانودریک افزایش یافت μg/g) 256. ( همچنین تولید قابل توجه اگزوپلی ساکارید در کشت غوطه ور نسبت به کشت نیمه جامد و جامد مشاهده شد. در کشت غوطه ور با 20% مالت، 4% گلوکز، 2% سوکروز و هوادهی mg/g 78/3±3/98 اگزوپلی ساکارید بدست آمد. وجود اگزوپلی ساکاریدها توسط باند طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز در Cm-1 890 تعیین شد. بحث و نتیجه‏ گیری: در میان سه فرمولاسیون بهینه شده، نتایج حاصل نشان داد که کشت نیمه جامد جهت تولید اسید گانودریک و کشت غوطه ور جهت تولید اگزوپلی ساکارید مناسب است. در کل شیوه کشت نیمه جامد غنی شده با گلوکز و ذرات جامد تراشه چوب بلوط، جهت تولید اسید گانودریک و اگزوپلی ساکارید پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: اگزوپلی ساکارید، اسیدگانودریک، گانودرما لوسیدوم، کشت نیمه جامد
  • فهیمه صفدرپور *، غلام خداکرمیان صفحات 77-90
    مقدمه
    در سال های اخیر علاقه زیادی به استفاده از دست آوردهای بیولوژیکی بعنوان جایگزینی برای آفتکش ها و کودهای شیمیایی برای مدیدیت بیمارگرهای گیاهی و بهبود تولید محصول به وجود آمده است. به دلیل وجود پتانسیل های کارآمد کنترل زیستی در باکتری های اندوفیت، در سال های اخیرگرایش به استفاده از این باکتری ها بعنوان افزایش دهنده رشد گیاه و عوامل کنترل زیستی در حال افزایش است. هدف از این تحقیق ارزیابی توانایی کنترل زیستی و افزایش رشد گیاه توسط باکتری های اندوفیت در مواجه با قارچ Verticillium dahliaeدر شرایط آزمایشگاه و گلخانه بود. مواد و روش ‏‏ها: باکتری های اندوفیت جداسازی شد و کنترل زیستی آن ها براساس روش کشت متقابل انجام گرفت. ویژگی های ضد قارچی و افزایش دهندگی رشد گیاه مانند تولید ترکیبات فرار، آنتی بیوتیک، پروتئاز، کتیناز، سیانید هیدروژن، سیدرفور، ایندول استیک اسید و انحلال فسفات ارزیابی شدند. اثرات آن ها بر جوانه زنی و فاکتورهای رشدی گیاهچه ها در آزمایشگاه و اثرات آن ها بر کنترل بیماری و رشد گوجه فرنگی در گلخانه بررسی شدند.
    نتایج
    طبق نتایج آزمون کشت متقابل ایزوله هایFS67، FS167، FS300 و FS339 فعالیت ضد قارچی معنی داری را نشان دادند که به ترتیب بعنوان Pseudomonas mosselli, ، P. fuorescence, ، Stenotrophomonas maltophiliaو Acinetobacter calcoaceticusشناسایی شدند. همه ایزوله های آنتاگونیست بیش از یک نوع ازترکیبات ضد قارچی و افزایش دهنده رشد گیاه را در شرایط آزمایشگاه تولید کردند و قادر به افزایش جوانه زنی بذر و فاکتورهای رشدی گیاهچه ها بودند. آن ها باعث کاهش بیماری و بهبود رشد گیاهان در مواجه با V. dahliaeدر گلخانه شدند. بحث و نتیجه ‏گیری: مطالعه حاضر نشان داد که باکتری های اندوفیت گوجه فرنگی دارای پتانسیل کنترل زیستی و کود زیستی هستند و عوامل مناسبی برای جایگزینی مواد شیمیایی در مدیریت V. dahliaeمی باشند. نتایح نشان می دهد که آن ها با مکانسیم های مختلفی ممکن است باعث افزایش رشد و سلامتی گیاه گوجه فرنگی شوند و احتمالا اغلب آن ها بیش از یک مکانسیم را به کار می برند.
    کلیدواژگان: کنترل زیستی، پژمردگی ورتسیلیومی، باکتری های افزایش دهنده رشد گیاه
  • مهدی حسن شاهیان *، امیر سعادت فر، فاطمه معصومی صفحات 91-101
    مقدمه
    استفاده از عصاره های گیاهی تهیه شده از گیاهان دارویی در کشورهای در حال توسعه بصورت گسترده ای متداول است. گیاه زوفا (Hyssopus officinalisis) به خانواده Lamiaceae متعلق است. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی فعالیت مهاری و ضد باکتریایی گیاه زوفا بر روی شش باکتری مقاوم به انتی بیوتیک است. مواد و روش ‏‏ها: در این پژوهش عصاره های متانولی و اتانولی گیاه زوفا تهیه شد. اثر ضدمیکروبی عصاره های اتانولی و متانولی بوسیله روش انتشار دیسک بررسی شد. غلظت حداقل مهار کننده (MIC) و غلظت حداقل کشنده (MBC) عصاره ها بر روی شش باکتری پاتوژن مشخص گردید. فعالیت ضد بیوفیلمی (تشکیل بیوفیلم و تخریب بیوفیلم) این عصاره های گیاهی بوسیله روش میکروتیتر پلیت بررسی شد. ترکیب شیمیایی عصاره زوفا با روش گاز کروماتوگرافی تعیین مشخص گردید.
    نتایج
    حداکثر اثر مهاری این عصاره ها بر علیه باکتری. S. aureus و P. aeruginosa در فرم منفرد مشاهده شد. در بین همه باکتری های بیماریزا باکتری A. baumannii بالاترین حساسیت را به عصاره گیاه زوفا در محیط مایع نشان داد (12/3 MIC= میلی گرم بر میلی لیتر). بالاترین اثر مهاری عصاره گیاه زوفا روی تشکیل بیوفیلم علیه باکتری E. coli بود (99 درصد). نتایج تخریب بیوفیلم نشان داد که باکتری K. pneumonia دارای مقاوم ترین ساختار بیوفیلمی در بین کلیه باکتری های مورد مطالعه بود (41/16). نتایج گاز کروماتوگرافی نشان داد که پنج ترکیب فعال و موثره در عصاره این گیاه وجود دارد. بحث و نتیجه ‏گیری: عصاره های گیاه زوفا می توانند در درمان برخی عفونت های باکتریایی استفاده شوند.
    کلیدواژگان: ضد میکروبی، بیوفیلم، عصاره، گیاه دارویی، باکتری های بیماریزا
  • فاروق شیخی، نصرالله احمدی فرد *، ناصر صمدی، کاوه نعمت زاده صفحات 103-109
    مقدمه
    در صنعت آبزی پروری مخمرها در کنار سایر میکروارگانیزم ها از جمله جلبک ها از اهمیت زیادی دارند. مخمرها می توانند مواد معدنی را از محیط کشت خود جذب کنند و به واسطه آن به عنوان یک انتقال دهنده برای رساندن مواد به موجودات تغذیه کننده در صنعت آبزی پروری مطرح شوند. مواد و روش ‏‏ها: در پژوهش حاضر تاثیر 3 غلظت (5/2، 5 و 5/7 گرم در لیتر) روی آلی (روی ترئونین) و روی معدنی (روی سولفات) در محیط کشت بر رشد و میزان غنی سازی مخمر نانوایی بررسی شد. یک گروه به عنوان تیمار شاهد (هر کدام با 3 تکرار) انتخاب شد. کشت مخمرها تحت شرایط استاندارد در محیط کشت YEPD و در ارلن های یک لیتری انجام شد و مقدار مخمر اضافه شده در محیط های کشت 10 گرم در هر لیتر بود.
    نتایج
    براساس نتایج بیشترین ممانعت رشد مخمرها بعد از اضافه کردن 5/2 گرم بر لیتر روی ترئونین مشاهده شد و با افزایش مقدار روی ترئونین در محیط کشت میزان رشد افزایش یافت. ولی همچنان نسبت به تیمارهای گروه روی سولفات و شاهد به طور معناداری پایین تر بود (05/0>p). در گروه روی سولفات بیشترین میزان ممانعت رشد مخمرها بعد از اضافه کردن 5/7 گرم بر لیتر روی سولفات مشاهده شد. ولی سایر تیمارها با تیمار شاهد تفاوت معناداری را نشان ندادند (05/0 <p). در این مطالعه بیشترین مقدار روی اندازه گیری شده با جذب اتمی (31/9 ± 34/231 میلی گرم بر گرم وزن خشک) در تیمار 5/7 گرم بر لیتر روی سولفات مشاهده شد که بطور معناداری بیشتر از سایر تیمارها بود (05/0>p). به طور کلی مقدار روی در مخمر در گروه ترئونین کمتر از گروه روی سولفات بود اما در گروه روی ترئونین بیشترین مقدار روی اندازه گیری شده با جذب اتمی (2/2 ± 15/46 میلی گرم بر گرم وزن خشک) در تیمار 5 گرم بر لیتر مشاهده شد که به طور معناداری بیشتر از سایر تیمارهای این گروه بود (05/0>p). بحث و نتیجه‏ گیری: مطالعه حاضر نشان داد مخمر با هر دو شکل روی معدنی و روی آلی غنی می شود ولی روی سولفات کمترین ممانعت رشد را در مخمر ایجاد می کند. همچنین، محتوای روی بعد از غنی سازی در تیمارهای روی سولفات بیشتر از تیمارهای روی ترئونین بود.
    کلیدواژگان: روی آلی، روی معدنی، مخمر نانوایی (Saccharomyces cerevisiae)، رشد و غنی سازی
|
  • Hamidreza Samadlouie *, Talayeh Kordjazi, Hami Kaboosi, Shahrokh Gharanjik Pages 1-10
    Introduction
    Oleaginous yeasts could produce lipid with high contents of poly unsaturated fatty acids (PUFA). Isolation of oleaginous species with a strong ability to produce lipid and long-chain polyunsaturated fatty acid (LCPUFA) could be considered as an effective step to the commercialization of LCPUFA production.
    Materials and methods
    Having isolated an oleaginous yeast species from fish, the species were identified by the molecular method. One factor at time and response surface methods was used for optimization of lipid and oleic acid production. Fermentation was being conducted in five days.
    Results
    The yeast specie which isolated from the gills of trout fish was Wickerhamomyces Siamensis SAKSG. Response Surface Methodology (RSM) indicated that optimal conditions for lipid production (27% of dry biomass) was obtained at the middle levels of glucose (42 g/L) and minimum amount of soy bean (5 g/L). The optimal amount of oleic acid (66.5% of lipid) was obtained at high levels of glucose (80 g/L) and soybean (15 g/L). Docosahexaenoic acid (DHA), eicosapentaenoic acid (EPA) and arachidonic acid (ARA) were also produced by this new isolated yeast. Discussion and conclusion: Wickerhamomyces SiamensisSAKSG as oleaginous yeast had great ability to produce lipid with a reasonable amount of LCPUFA. Chemical condition of media highly impact on LCPUFA production. More to the point, protein had positive effect to LCPUFA production via stimulation of the yeast growth.
    Keywords: Oleaginous Yeast, Optimization, Poly-unsaturated Fatty Acids, Response Surface Methodology, Wickerhamomyces Siamensis
  • Mehran Alavi*, Mojtaba Taran, Arezoo Berimavandi Pages 11-19
    Introduction
    The process of calcite precipitation resulted from metabolic activities by microorganisms is biocalcification. In this process, calcite (CaCO3) is deposited on the soil grains by metabolic activities of microorganisms resulting in increased stiffness/strength and reduced erodibility of soil.
    Materials and methods
    In this study, urea hydrolysis and calcite precipitation rates in soil stabilization process were evaluated by the bacterium Bacillus sp. HAI4 through Taguchi method. Also, it was designed a wind tunnel for analysis of soil stabilization rate.
    Results
    In this investigation, three factors (NH4Cl, urea and molasses) were surveyed in optimization of soil stabilization. Results of this study illustrated that Taguchi method is one of effective methods for optimization of effective factors in soil stabilization process. In this case, urea concentration had higher effect on soil stabilization and calcite sedimentation by Bacillus sp. Also, evaluating factors interaction showed relationship of factors together. Three levels (0.5, 1 and 1.5 g/L), were determined for NH4Cl factor in which the highest effect (4.353%) in soil stabilization was related to level 3. Increasing of NH4Cl resulted in high soil stabilization rate. Three levels 20, 30, and 40 g/L of urea were applied. Results illustrated that effective level was 3 with 4.313%. Also, Taguchi design was in this study, as three levels of molasses (30, 40 and 50 gr/L) illustrated maximum soil stabilization in level 2 by 3.873%. In fact, by increasing of molasses, soil stabilization firstly increased and then decreased. Discussion and conclusion: Totally, this study shows two factors (NH4Cl and urea) that have a major effect in urea hydrolysis and calcite precipitation rates.
    Keywords: Biocalcification, Soil stabilization, Bacillus sp, Urea hydrolysis, Calcite precipitation, Ammonium chloride
  • Afrouzossadat Hosseini Abari *, Byung Gee Kim, June Hyun Kim Pages 21-25
    Introduction
    According to the applications of gold nanoparticle in electronic and medicine, green biological synthesis methods for gold nanoparticle synthesis are considered. Different biological methods cause variant types of metal nanoparticles. Enzymes are one of the powerful tools in this approach. In this study, the role of tyrosinase in gold nanoparticle synthesis was studied by spore displayed tyrosinase.
    Materials and methods
    Bacillus subtilis spore displayed tyrosinase developed in our previous work, was used as an enzyme source for synthesis of Au nanoparticles (AuNPs). X-ray diffraction technique and transmission electron microscopy were used to characterize the nanoparticles. To confirm the role of enzyme in AuNPs synthesis, two types of tyrosinases from Bacillus megaterium and Streptomyces also were studied.
    Results
    The results revealed that AuNPs were produced due to reducing Au3+ to Au0 by spore displayed tyrosinase. These biogenic nanoparticles showed mixed structures including spherical, triangular and hexagonal with the approximate size 2.5 to 35 nm. Furthermore, purified Bacillus megaterium tyrosinase and Streptomyces tyrosinase also produced AuNPs. Discussion and conclusion: The supposed mechanism of Au nanoparticle synthesis by tyrosinase, is electron transferring from copper ions to Au3+. The results represent a green environmental friendly simple method in synthesis AuNPs by spore displayed tyrosinase.
    Keywords: Gold Nanoparticles, Spore Displayed Tyrosinase, Tyrosinase
  • Fatemeh Amani *, Ali Akbar Safari Sinegani, Firouz Ebrahimi, Shahram Nazarian Pages 27-39
    Introduction
    The organophosphate insecticides such as chlorpyrifos and diazinon have been widely used to control insects in home, agriculture, and veterinary. These compounds are a threat to public health and the environment; on the other hand, they have low degradation rate and therefore can be stable for a long time in soil. A major factor determining the fate of organophosphate insecticides in soil and water is biodegradation.
    Materials and methods
    Two diazinon and chlorpyrifos degrading bacterial strains were isolated from pesticides contaminated soils. The isolated bacterial strains were identified by 16S ribosomal RNA gene and fatty acid methyl ester analysis.
    Results
    Strong correlation was seen between microbial growth and the two organophosphates degradation. On average, bacterial strain 1 and 2 degraded 88.27% and 82.45% of initial applied diazinon in medium and degraded 81.07% and 88.35 % of initial applied chlorpyrifos during 20 days, respectively. The isolated bacterial strains were identified as Acinetobacter and Pseudomonas sp. The highest diazinon degradation were found by Acinetobacter and the highest chlorpyrifos degradation were found by Pseudomonas when cultivated in the mineral salt medium. Discussion and conclusion: The identified pure bacterial strains utilized chlorpyrifos and diazinon as a source of carbon. They were able to degrade most of the parental molecule in 20 days. Therefore, the isolated bacterial strains may have the potential for use in the bioremediation of diazinon and chlorpyrifos-contaminated soils.
    Keywords: Bacterial Degradation, Bioremediation, Chlorpyrifos, Diazinon
  • Shahrbanoo Sadeghi, Dastjerdi, Mehdi Ebrahimi *, Rozbeh Yalfani Pages 41-52
    Introduction
    In this study, the deep-sea bacterium, Idiomarina zobellii, was used as a new source for the production of lipase. Lipases from halophilic bacteria are attractive for use in diverse industrial and biotechnological applications.
    Materials and methods
    The optimal temperature and pH for the activity of I. zobellii lipase was determined using different temperature and pH ranging from 30-60 °C and 7-11, respectively. The growth conditions influencing lipase production were determined using two-level fractional factorial Plackett–Burman design. The optimum levels of effective factors for production process were determined by using the response surface central composite design.
    Results
    The optimum temperature and pH of I. zobellii lipase in the crude mixture were 7-8 and 50 °C, respectively. Among the screened 10 factors, MgCl2, yeast extract, sodium bicarbonate, ammonium nitrate concentrations and temperature were found to be effectively important. The highest productivity level was achieved at 42°C temperature and MgCl2 7.18 (g/L), yeast extract 1.1 (g/L), NH4NO3 3.65 (g/L) and NaHCO3 0.11 (g/L) concentrations. When the predicted optimum levels of effective factors were employed, the enzyme activity almost doubled (0.8 comparing to 0.39 U/ml) of the initial. Discussion and conclusion: The Idiomarina zobellii originated lipase is an alkalophile enzyme. A significant increase in enzyme production, as large as 2.09 folds, is achievable under optimized conditions that favours biotechnology and industrial applications.
    Keywords: Lipase, Idiomarina zobellii, Plackett–Burman Design, Response Surface Methodology (RSM), Deep-sea Bacterium
  • Elham Zamani, Forough Sanjarian *, Ebrahim Mohammadi, goltapeh, Naser Safaie Pages 53-62
    Introduction
    Zymoseptoria tritici, is a species of filamentous fungus and causes the widespread wheat disease Septoria tritici blotch (STB). Salicylic acid has a key role in plant defence reactions and is also involved in the induction of systemic acquired resistance. However, the contribution of SA to the interaction of Z. tritici -wheat in STB is not entirely clear.In this study, it was shown that the Z. tritici mycelial growth and conidia germination were significantly inhibited the presence of increasing concentration of SA in both liquid and solid media. In addition, the effect of SA on pathogenicity of Z. tritici in wheat was investigated.
    Materials and methods
    In this study, the inhibitory effect of SA on Z. tritici at different concentrations (1 to 20 mM) in vitro, and also, the efficacy of its exogenous application in the suppression of STB in wheat under the greenhouse condition were investigated. In vitro evaluation was done on YMDA and YMDB to determine the effect of SA on the germination of conidia and growth of mycelium, respectively. Susceptible bread wheat cultivar was grown in pot and inoculated with fungus spores and SA in a three-leaf stage for green house experiments.
    Results
    The results showed that the germination ofconidia was completely inhibited by 4 mM SA. Furthermore, in modified YMDA plates at over 0.8 mM, the colonies diameter was reduced significantly. The result of in planta assay indicated that the foliar application of 4 mM SA can significantly reduce the disease symptoms on the wheat leaves. Discussion and conclusion: Regarding our data, it seems that SA shows more inhibitory effect in in vitro experiments than in planta. Moreover, according to the positive effects of SA on STB, the survey results can be considered as a potential approach in the management of this disease.
    Keywords: Salicylic Acid, Septoria tritici blotch, Wheat, Zymoseptoria tritici
  • Mehrnaz Esmaeilzadeh, Mehran Kianirad, Ali Sheykhinejad, Alireza Khosravi *, Aghil Sharifzadeh Pages 63-75
    Introduction
    Production of Ganoderic acid (GA) and Exopolysaccharide (EPS) with using beneficial fermentation strategy has received great attention recently. The aim of present study is comparison of GA and EPS production by G. lucidium in submerge, Semi-Solid and Solid-State fermentation.
    Materials and methods
    Potato dextrose Agar (PDA) for cultivation of G. lucidum was used. A modified medium formulation for Semi-Solid-State fermentation was also used with both submerged and Solid-State cultivation advantages. The optimized media components and main effects, such as carbone source, inducers, and aeration were studied with using Taguchi orthogonal array design. Thin Layer Chromatography (TLC) was used to detect GA in mycelium and fruiting body of G. lucidum and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy was used to detect EPSs in submerged fermentation.
    Results
    Findings showed that the increase of GA in Semi-Solid-State fermentation (256 µg/g) with a combination of wheat bran 9g/L, oak chips 13g/L but without aeration. Findings showed that EPS production in submerged fermentation was more noticeable than Semi-Solid-State and Solid-State fermentation. In submerged fermentation with a combination of malt 20%, glucose 4%, sucrose 2% and with aeration 98.3±3.78mg/g EPS were observed. FTIR band in 890 Cm-1 indicated the presence of polysaccharides. Discussion and conclusion: Among the three sets of formulations, results showed that Semi-Solid-State fermentation is the most appropriate culture for GA production and submerged fermentation is the most appropriate culture for EPS production. Finally, we suggest Semi-Solid-State fermentation for both GA and EPS production using wholly submerged glucose and oak chips enriched solid particle.
    Keywords: Exopolysaccharide, Ganoderic Acid, Ganoderma Lucidum, Semi-Solid-State Fermentation
  • fahime safdarpour *, Gholam Khodakaramian Pages 77-90
    Introduction
    In recent years, there has been a considerable interest in the use of biological approaches, as an alternative to chemical fertilizers and pesticides to management of plant pathogens and improvement of crop productivity. Recently, endophytic bacteria have gained attention due to their efficient bio-control and plant growth promoting potentials. The objective of this study was to evaluate bio control and plant growth promoting ability of endophytic bacteria in challenging with Verticillium dahliae under in-vitro and greenhouse conditions.
    Materials and methods
    Endophytic bacteria were isolated from tomato plants and their bio-control activity was screened based on dual culture method. Antifungal and their plant growth promoting traits such as production of volatile compounds, antibiotics, proteases, chitinases, hydrogen cyanide, siderophore, indole acetic acid and phosphate solubilizing were evaluated. Their effects on seed germination and growth parameters of seedlings under in-vitro condition and on the control of disease and tomato growth were evaluated in greenhouse.
    Results
    In dual culture tests, FS67, FS167, FS300 and FS339 isolates showed significant antifungal activity and they were identified as Pseudomonas mosselli, P. fuorescence, Stenotrophomonas maltophilia and Acinetobacter calcoaceticus, respectively. All strains produced several kinds of antifungal and growth promoting agents under in-vitro conditions. They increased seed germination and growth parameters of seedlings. They also reduced the disease and improved the growth parameters of the plants in challenging with V. dahliae in greenhouse. Discussion and conclusion: The present study has shown that these endophytic bacteria have the bio-control and bio-fertilizer potentials, which make them suitable candidates as an alternative tool of chemicals in management of V. dahliae. Results indicated they might enhance tomato plant growth and health via various mechanisms and most of them probably employ more than one of these mechanisms.
    Keywords: Bio-control, Verticillium wilt, plant growth promoting bacteria
  • Mehdi Hassanshahiyan *, Amir Saadatfar, Fatmeh Masoumi Pages 91-101
    Introduction
    Extensive use of antibiotics led to the development of bacterial resistant to antibiotics. Medicinal plants can be alternative choice for antibiotics. The plant (Hyssopus officinalis) belongs to Lamiaceae family recently were attracted as a source for antimicrobial agents. The aim of this study was to evaluate the antibacterial and inhibitory activity of H. officinalis extract on the growth of six antibiotic-resistant bacteria.
    Materials and methods
    In this study, ethanolic and methanolic extracts of H. officinalis were prepared. Antibacterial activity of the ethanolic and methanolic extracts was evaluated by paper disc diffusion method. Also, MIC and MBC of these extracts were determined for six pathogenic bacteria. The effect of these extracts on biofilm of bacteria (biofilm formation and destruction) was evaluated by microtiter plate method. The chemical composition of the extract was identified by GC-MS.
    Results
    The results of study showed the maximum inhibitory effect of these extracts against planktonic forms belong to Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Between all studied bacteria, Acinetobacter baumannii showed the greatest sensitivity to H. officinalis extracts in Muller Hinton broth (MIC= 3.125 mg ml-1). The highest inhibitory effects of H. officinalis ethanolic extract on biofilm formation were observed against Escherichia coli (95 %). The results of biofilm destruction showed that Klebsiella pneumoniae biofilm had a resistant biofilm structure between all tested bacteria (16.41 %). The GC-MS analysis revealed that five active compounds were present in the extract of this plant. Discussion and conclusion: The data obtained in this study confirmed that H.officinalis extract inhibit growth and biofilm formation of some pathogenic bacteria. It can be proposed for future studies that the compounds of this plant used for design a antimicrobial agent.
    Keywords: Antimicrobial, Biofilm, Extract, Hyssopus officinalis, Pathogenic bacteria
  • Farogh Sheykhi, Nasrollah Ahmadifard *, Naser Samadi, Kaveh Nematzadeh Pages 103-109
    Introduction
    In the aquaculture industry, yeasts like other microorganisms such as algae, play a major role. Yeasts can absorb minerals from their culture and is able to transfer nutritional materials to other organisms.
    Materials and methods
    In this study, the effect of three concentrations (2.5, 5 and 7.5 g L-1) of organic (zinc-threonine) and inorganic (zinc-sulfate) zinc in culture media on the growth and enrichment of Saccharomyces cerevisiae was investigated. One group was also selected as the control treatment (each with 3 repetitions). Yeast culture was performed under standard conditions in YEPD medium and in 1-liter flasks. The amount of yeast added in the culture media was 10 g L-1.
    Results
    Based on results, the most growth inhibitory of yeast was observed after adding 2.5 g L-1 of zinc threonine, and with increase in zinc amount in culture media, the growth rate increased but still significantly lower than zinc sulfate and control treatments. In the zinc sulfate groups, the growth inhibitory of yeast was observed after adding 7.5 g L-1 of zinc sulfate, but other treatments did not show significant difference with the control treatment. In this study, the highest zinc content (115.67 ± 4.65 mg g-1) in yeast was observed in the treatment 7.5 g L-1of zinc sulfate, which was significantly higher than other treatments (P<0.05). Consequently, zinc content of yeast in the zinc threonine group were lower than the zinc sulfate groups but in zinc threonine groups, the maximum zinc content (23.07 ± 1.14 mg g-1) was observed in the treatment 5 g L-1 of zinc threonine, which was significantly higher than other treatments of this group (P<0.05). Discussion and conclusion: The present study showed that yeast could be enriched with both forms of zinc, but zinc sulfate induces the least growth inhibitory in the yeast and also Zn content after enrichment was higher in zinc sulfate treatments than zinc-threonine treatments.
    Keywords: Organic, Inorganic Zinc, Baker Yeast (Saccharomyces cerevisiae), Growth, Enrichment