فهرست مطالب

بیولوژی کاربردی - سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 41، بهار 1400)

نشریه بیولوژی کاربردی
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 41، بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/26
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مائده نیله چی، اکرم عیدی، حمید گله داری*، مهناز کسمتی صفحات 5-22
    سابقه و هدف

     عنصر روی نقش مهمی در کارکرد ارگان‌‌های حیاتی، به ویژه سیستم عصبی مرکزی ایفا می‌‌نماید. اختلال در هموستازی روی موجب ایجاد و پیشرفت بیماری‌‌های سیستم عصبی نظیر آلزایمر، افسردگی، اختلال در یادگیری و استرس می‌‌گردد. هموستازی روی در بدن توسط پروتئین‌‌های ZnT و ZIP صورت می‌‌پذیرد. هدف مطالعه حاضر بررسی اثر نانوذرات اکسید روی در بیان ژن‌‌های انتقال‌دهنده روی 1-4 موسوم به Znt1،Znt2، Znt3 و Znt4در سلول‌‌های هیپوکامپ به عنوان یکی از بافت‌‌هایی که تراکم بالایی از روی را در خود جای داده، می‌‌باشد.

    روش کار

     ابتدا پاساژ سلولی رده سلولی هیپوکامپ انجام شد، سپس تست MTT assay برای نانوذره اکسید روی صورت گرفت. در مرحله بعد استخراج RNA و سنتز CDNA انجام شده و جهت اطمینان از خلوص نمونه RNA از اسپکتروفتومتر نانودراپ استفاده گردید و پرایمرهای اختصاصی و مناسب ژن‌‌های مورد نظر طراحی و سنتز شد. سپس با استفاده از Real-Time PCR تغییرات بیان ژن‌‌های Znt1، Znt2، Znt3 و Znt4 بررسی گردید.

    یافته‌‌ها: 

    غلظت‌‌های 10 و 20 μg/mL از نانوذره اکسید روی ضمن ایجاد کم‌ترین سیتوتوکسیتی، موجب افزایش بیان معنادار هر چهار ژن Znt1،Znt2، Znt3 و Znt4 در رده سلولی هیپوکامپ موش صحرایی گردید.

    نتیجه‌گیری: 

    نانوذره اکسید روی می‌‌تواند با افزایش بیان ژن‌‌های انتقال‌دهنده روی Znt1،Znt2، Znt3 و Znt4 در درمان بیماری‌‌های ناشی از اختلال هموستازی روی نظیر آلزایمر، افسردگی، اختلال در یادگیری و استرس مورد بررسی داروشناسی قرار گیرد.

    کلیدواژگان: بیان ژن، هیپوکامپ، نانوذرات، موش های صحرایی، Real-Time RT-PCR، ZnO، Znt
  • زهرا خوشدونی فراهانی*، محمدعلی موسوی صفحات 23-40

    هدف :

    گیاهان از مهم ترین منابع حاوی ترکیبات فنولی بوده که آنتی اکسیدان های طبیعی را نیز شامل می شوند. هدف تحقیق حاضر بررسی تاثیر دو روش استخراج با حمام فراصوت و خیساندن بر میزان استخراج ترکیبات فنولی از میوه عناب با استفاده از دو حلال آب و اتانول80% بود.

    روش شناسی:

    در روش حمام فراصوت از دو حلال آب و اتانول80% در سه سطح زمانی 15، 30 و 60 دقیقه و دو سطح دمایی 50 و 70 درجه سلسیوس استفاده شد. در روش خیساندن دو حلال آب و اتانول80% و ترکیب آنها مورد استفاده قرار گرفت و میزان ترکیبات فنولی با استفاده از روش فولین سیوکالتیو و بازده استخراج عصاره ها تعیین شدند.

    یافته ها

    براساس نتایج حاصل، در روش استخراج با حمام فراصوت، حلال اتانول80%، زمان60 دقیقه و دمای50 درجه سلسیوس بیشترین میزان ترکیبات فنولی (33/86 میلی گرم معادل اسیدگالیک در صد گرم نمونه خشک) را از میوه عناب استحصال نمود و بازده استخراج عصاره آن نیز 66/95% بود. در روش استخراج به کمک خیساندن، حلال اتانول80% بالاترین میزان ترکیبات فنولی (40/61 میلی گرم معادل اسیدگالیک در صد گرم نمونه خشک) را استخراج نمود و بازده استخراج عصاره 77% بود.

    نتیجه گیری

    طبق نتایج هر دو روش، میزان استخراج ترکیبات زیست فعال براساس نوع حلال، دمای مورد استفاده و زمان به کار رفته تفاوت معنی داری با یکدیگر داشتند و حلال اتانول80% بهترین حلال برای استخراج ترکیبات مورد نظر بود. استخراج به کمک حمام فراصوت تاثیر معنی داری در میزان استخراج ترکیبات فنولیک میوه عناب داشت.

    کلیدواژگان: ترکیبات فنولی، میوه عناب، روش استخراج، حمام فراصوت، خیساندن، حلال
  • محمدعلی قاسم زاده*، ریحانه موقاری، فاطمه باقری صفحات 41-66

    هدف:

     ایمنی مواد غذایی، همواره یک چالش بزرگ جهانی برای سلامت انسان بوده است. تمایل به پایداری، بهبود ایمنی محصولات و استانداردهای بالای کیفیت در همه ی زمینه های علوم زیستی از جمله صنایع غذایی همواره حایز اهمیت بوده که این امر نیازمند نظارت دقیق در سراسر زنجیره ی تامین مواد غذایی می باشد. در این حوزه، بسته بندی مناسب مواد غذایی در صنعت، پایه ای برای حفظ مناسب کیفیت و ایمنی در مواد غذایی است. اما علی رغم تلاش صنعت برای تولید محصولاتی ایمن، محصولات غذایی ممکن است در طول فرآیند، آلوده شوند یا از مواد اولیه و خام آلوده تهیه گردند. بنابراین، برای حل مشکلات مربوط به ایمنی غذا، استراتژی های متعددی اندیشیده و طراحی شده که در میان این رویکردها، استفاده از چارچوب های فلزی- آلی (MOFs)، فرصتی نو برای تضمین کیفیت و ایمنی مواد غذایی است. چارچوب های فلزی- آلی به عنوان دسته ای کاربردی از مواد نانو متخلخل، دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی هستند که وعده هایی را در برنامه ی ایمنی مواد غذایی نشان می دهند. این دسته از مواد، اخیرا توجه زیادی را به خود جلب کرده و راه خود را در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی باز نموده و پتانسیل بالایی را برای توسعه کاربردی در آن به نمایش گذاشته اند. پژوهش حاضر تلاش دارد با مروری مختصر درباره استفاده از چارچوب های فلزی- آلی در صنایع غذایی، در سه زیرمجموعه بسته بندی، نگهداری و پاک سازی به معرفی این فناوری پرداخته و به کاربردهای آنها در این صنعت و امتیازاتی که در سایه ی استفاده از این مواد حاصل می شود، بپردازد.

    یافته ها

    MOFها پتانسیل هیجان انگیزی را در زمینه ایمنی مواد غذایی به نمایش گذاشته و همه کارایی خود را از طریق توانایی استفاده در بخش های مختلف فرآیند نشان داده اند. موادMOF نوظهور یا MOFهای مبتنی بر مواد کامپوزیتی به عنوان یک پوشش کاربردی در بسته بندی هوشمند مواد غذایی، برای آزادسازی کنترل شده مواد نگهدارنده و نظارت بر ایمنی مواد غذایی مورد توجه قرار گرفته اند. بنابراین، نیاز است این مواد که دارای خواص جذب و پایداری عالی هستند، بیشتر برای کاربرد در بسته بندی پرورش یابند. همچنینMOF ها ثابت کرده اند که در از بین بردن مواد خطرناک در زنجیره تامین مواد غذایی، موثر هستند. لذا، نیاز به سنتز MOFهای چند منظوره جدید برای حذف آلاینده ها ضروری می باشد. در حالی که MOFها یک ماده امیدوارکننده برای کمک به بهبود ایمنی مواد غذایی، در مراحل مختلف زنجیره غذایی هستند، اما کنترل دقیق بر اندازه و حجم منافذ این چارچوب ها برای کاربردهای خاص، هنوز یک چالش می باشد. بنابراین، نیاز است توجه بیشتری به دستیابی MOFهای با کیفیت بالا جهت استفاده در ایمنی مواد غذایی انجام شود. همچنین در خصوص سمیت MOFها بایستی تحقیقات بیشتری صورت گیرد.

    کلیدواژگان: چارچوب های فلزی- آلی، ایمنی مواد غذایی، بسته بندی مواد غذایی، نانو متخلخل
  • مژگان سقازاه*، الهام نجفی صفحات 67-84

    هدف:

     اونیکومایکوزیس شایع ترین بیماری ناخن محسوب می شود که مخمرها از عوامل مهم بروز آن می باشند. هدف مطالعه حاضر بررسی ضایعات کاندیدیایی ناخن و تعیین هویت گونه های جدا شده PCR-RFLP می باشد.

    روش شناسی: 

    در این مطالعه مقطعی از 280 بیمار دچار دیستروفی ناخن مراجعه کننده به آزمایشگاه تخصصی قارچ شناسی در تهران نمونه تهیه شد. آزمایش مستقیم و کشت در محیط های سابورودکستروز آگار، کروم آگار کاندیدا، کورن میل آگار و تست لوله زایا بر روی مخمرهای جدا شده از ضایعات ناخن انجام گرفت و در نهایت برای تشخیص نهایی گونه های کاندیدایی که تعیین هویت نشده، روش مولکولی PCR-RFLP با استفاده از آنزیم Msp1 انجام شد.

    یافته ها

    از 280 بیمار، 87 نفر انیکومایکوزیس کاندیدایی داشتند که 54 مورد کاندیدا آلبیکنس و پس از آن به ترتیب کاندیدا پاراپسیلوزیس 16 مورد، کاندیدا تروپیکالیس7 مورد، کاندیدا گلابراتا 6 مورد و کاندیدا کروزیی 3 مورد و یک مورد کاندیدا گیلرموندی بود. به منظور تعیین هویت گونه های مجهول و همچنین تایید نتایج حاصل از روش های تشخیصی، تست ژنوتیپی بر روی 20 نمونه انجام گردید و نتایج حاصل از کشت و آزمایش مستقیم و همچنین تعیین هویت گونه های مجهول را تایید کرد.

    نتیجه گیری

    به دلیل زمان بر بودن مراحل تشخیصی معمول در آزمایشگاه ها از جمله کشت ، استفاده از روش های ژنوتیپی سریع و مطمین مانند PCR-RFLP که شناسایی را در حد گونه انجام می دهد، بسیار کار آمد خواهد بود و روش های نوین مولکولی می تواند در تشخیص و شناسایی گونه ها بسیار کمک کننده باشد.

    کلیدواژگان: اونیکومایکوزیس، کاندیدا، آزمایش مستقیم، کشت، PCR-RFLP
  • حسن بختیاری، رضا انصاری طادی، ابوعلی گلزاری* صفحات 85-106

    هدف :

    زیستگاه اصلی میکروجلبک ها محیط های آبی طبیعی یا انسان ساخت می باشد. میکروجلبک ها در فرایند تصفیه آب و فاضلاب و یا تولید توده زیستی قابل استفاده در تولید بیودیزل، تولید کود بیولوژیک، مکمل ها و خوراک دام و طیور و آبزیان استفاده می شوند. روش های برداشت میکروجلبک ها از محیط آبی نظیر رسوب گرانشی، سانتریفیوژ کردن، فیلتراسیون و غربال گری، شناورسازی، جداسازی الکترولیتی و فلوکولاسیون مورد استفاده قرار گرفته است.

    روش شناسی: 

    در روش فلوکولاسیون که فلوکولانت های مختلف جهت ته نشین سازی میکروجلبک ها پیشنهاد شده است (ترکیبات سولفات و کلرید فلزاتی چون آهن، آلومینیوم و روی، ترکیبات کاتیونی مانند نشاسته کاتیونی و پلیمرهای زیستی نظیر کیتوزان و...) معایبی همچون مقدار بالای فلوکولانت مورد نیاز، تولید پسماندهایی که نیاز به جداسازی مجدد دارند را نشان می دهد.

    یافته ها

    پایین بودن بازده ته نشین سازی و قیمت بالای فلوکولانت موجب شده، جستجو برای یافتن فلوکولانت های ارزان، کم مصرف و بی نیاز به جداسازی مجدد، به طور جدی مورد توجه محققان قرار گیرد. عواملی نظیر مقدار و نوع بیوفلوکولانت و عوامل محیطی نظیر دما،pH ، در سرعت اختلاط در راندمان بیوفلوکولاسیون نقش دارد. در این تحقیق روشی ارزان و پربازده بیوفولوکولاسیون بررسی و شرایط بهینه ارایه گردید. مطالعات نشان می دهد که جداسازی میکروجلبک ها در روش بیوفلوکولاسیون در برخی موارد تا 99% افزایش می یابد.

    نتیجه گیری

    تحقیق مروری حاضر گویای آن است که می توان از میکروارگانیسم های ته نشین شونده نظیر باکتری ها، دیاتوم ها و میکروجلبک های خاص به عنوان بیوفلوکولانت استفاده نمود و با روشی دوست دار محیط زیست، میکروجلبک ها را برای مقاصد مختلف برداشت و جداسازی کرد.

    کلیدواژگان: بیوفلوکولانت، میکروجلبک، روش های زیستی، زیست پالایشگاه ها
  • مریم میرزاده، عباسعلی رضائیان* صفحات 107-124

    زمینه و هدف:

     بوتانول زیستی به دلیل تجدیدپذیر بودن، به عنوان یک جایگزین برای سوخت های نفتی مورد توجه قرار گرفته است. هدف این پژوهش استفاده از باکتری های محیطی و ضایعات نان جهت تولید بوتانول زیستی می باشد.

    روش شناسی:

    در این پژوهش، به طور تصادفی از عمق 50 تا 100 سانتی متری رسوبات دریاچه پریشان نمونه تهیه شد. پس از کشت در شرایط بی هوازی و تشخیص فنوتیپی جنس کلستریدیوم، از پرایمر 16S rRNA جهت شناسایی ژنوتیپی استفاده گردید. جدایه ها براساس فعالیت آمیلازی در محیط کشت نشاسته-آگار غربالگری شدند. برای بررسی تاثیر فاکتورهای محیطی (pH، دما و ماده اولیه) بر فعالیت آمیلازی جدایه های منتخب، از یک محیط کشت تغییر شکل یافته حاوی نشاسته استفاده گردید. سپس در یک محیط کشت بهینه، صرفا شامل آب و نان خشک، بوتانول زیستی تولید و بوسیله تقطیر جزء به جزء جداسازی شد. صحت وجود آن با تست اسیدکرومیک و دستگاه کروماتوگرافی گازی تایید گردید.

    یافته ها

    از مجموع 530 باکتری جدا شده، 3 جدایه کلستریدیوم بیشترین فعالیت آمیلازی و تولید بوتانول زیستی را داشتند که پس از تعیین توالی 16S rRNA، با نام های کلستریدیوم بیجرینکی (KM999944)، کلستریدیوم دیولیس (KM999945) و کلستریدیوم روزیوم (KM999946) در NCBI ثبت گردیدند. بالاترین محصول با غلظت g/l344/2 در محیط کشت حاوی g/l25 ضایعات نان، 7pH و دمای 35 درجه سلسیوس مربوط به کلستریدیوم روزیوم بوده است.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که در شرایط بهینه، کلستریدیوم های محیطی، پتانسیل خوبی برای تولید بوتانول زیستی از مواد اولیه ارزان قیمتی همچون ضایعات نان دارند.

    کلیدواژگان: بوتانول زیستی، کلستریدیم، ضایعات نان، آنزیم آمیلاز، دریاچه پریشان
|
  • Maede Nilechi, Akram Eidi, Hamid Galehdari *, Mahnaz Kesmati Pages 5-22
    Introduction

    Zinc plays an important role in the function of vital organs, especially the central nervous system. Zinc homeostasis disorder causes and progresses nervous system diseases such as Alzheimer, depression, learning disabilities and stress. Zinc homeostasis in the body is mediated by ZnT and ZIP proteins. The aim of this study was to investigate the effect of zinc oxide nanoparticles on the expression of Znt1, Znt2, Znt3, and Znt4 genes in hippocampus cells as one of the tissues with high zinc density.

    Material and methods

    First, the cell passage of the hippocampus cell line was performed, then the MTT assay test was performed for zinc oxide nanoparticles. In the next step, RNA extraction and CDNA synthesis were performed, and nanodrop spectrophotometer was used to ensure the purity of the RNA samples. Specific and appropriate primers of the desired genes were designed and synthesized. Then, changes in the expression of Znt1, Znt2, Znt3, and Znt4 genes were investigated using Real-Tim e RT-PCR.

    Results

    Concentrations of 10 and 20 μg/mL of zinc oxide nanoparticles, significantly increased the expression of Znt1, Znt2, Znt3, and Znt4 genes in the hippocampus cell line of rat, while creating the lowest cytotoxicity.

    Conclusion

    Zinc oxide nanoparticles can be investigated pharmacologically by increasing the expression of Znt1, Znt2, Znt3, and Znt4 genes in the treatment of zinc homeostasis disorders such as Alzheimer, depression, learning disabilities and stress.

    Keywords: Gene expression, Hippocampus, nanoparticles, Rats, Real-Time RT-PCR, ZnO, Znt
  • Zahra Khoshdouni Farahani *, MohammadAli H Mousavi Pages 23-40
    Background

    Plants are among the most important sources of phenolic compounds, which also include natural antioxidants. The aim of this study was to investigate the effect of two methods of extraction by ultrasonic bath and maceration on the extraction of phenolic compounds from jujube fruit using water and 80% ethanol solvents.

    Methods

    In the ultrasonic bath method, water and 80% ethanol solvents were used in three time levels of 15, 30 and 60 minutes and two temperature levels of 50 and 70 °C. In the maceration method, water and 80% ethanol solvents and their combinations were used and the content of phenolic compounds using the Folin-Ciocalteu method and the extraction efficiency of the extracts were determined.

    Results

    Based on the results of ultrasonic bath extraction method, 80% ethanol solvent, 60 minutes and 50 °C extracted the highest content of phenolic compounds (86.33 mg GAE/100 g of dry sample) from the fruit and the extraction efficiency of its extract was 95.66%. In the maceration extraction method, 80% ethanol solvent extracted the highest content of phenolic compounds (61.40 mg GAE/100 g of dry sample) and the extraction efficiency of the extract was 77%.

    Conclusion

    According to the results of both methods, the content of extraction of bioactive compounds based on the type of solvent, temperature and time were significantly different and 80% ethanol solvent was the best solvent for the extraction of compounds. Ultrasonic extraction had a significant effect on the extraction of phenolic compounds of jujube fruit.

    Keywords: phenolic compounds, Jujube fruit, Extraction, Ultrasound bath, maceration, Solvent
  • MohammadAli Ghasemzadeh *, Reyhaneh Moughari, Fatemehe Bagheri Pages 41-66
    Background

    Food safety has always been a major global challenge for human health. The demand for sustainability, product safety improvement and high quality standards have always been important in all areas of the biological sciences such as the food industry, which requires close monitoring and continuously throughout the food supply chain. In this area, the suitable and satisfactory food packaging in the industry is the basis for maintaining and preserving proper and suitable quality and safety in food. Despite the industry's efforts to produce safe products, food products may become contaminated during the process or from contaminated raw materials. Therefore, to solve the problems and defects related to food safety, several strategies and approaches have been considered and designed. Among various pathways the use of metal-organic frameworks is a new opportunity and challenges to ensure the quality and safety of food. Metal-organic frameworks are known as fundamental class of porous nonmaterial which has unique physical and chemical properties promising in a food safety program. These nanoporus materials have recently attracted a lot of attentions and have found their way into various industries, including the food industry, and have shown great potential for practical development because of a wide range of applications in diverse fields. This article tries to emphasize and introduce this technology with a brief overview of the use of metal-organic frameworks in the food industry in three subsets of packaging, storage and cleaning, and their applications in this industry and the advantages and benefits which come with using it.

    Results

    In summary, it can be said that MOFs have shown exciting potential in the field of food safety and have shown all their efficiency through the ability to be used in different parts of the process. Emerging MOFs or composite-based MOFs have been considered as a practical coating in intelligent food packaging, for the controlled release of preservatives and to monitor food safety. Therefore, these materials need to have excellent adsorption and stability properties; Be further developed for use in packaging. MOFs have also been shown to be effective in eliminating hazardous substances in the food supply chain. Therefore, the need to synthesize new multifunctional MOFs to remove contaminants is essential. Finally, while MOFs are a promising substance to help improve food safety at various stages of the food chain; However, precise control of the pore size and volume of these frameworks for specific applications is still a challenge, so more attention needs to be paid to achieving high quality MOFs for use in food safety. Further research is also needed on the toxicity of MOFs.

    Keywords: Metal-organic frameworks, Food Safety, Food Packaging, Noanoporous
  • Mojgan Saghazadeh *, Elham Najafi Pages 67-84
    Background

    Onychomycosis consider as the most common nail diseases and yeasts are the important causative agents in onychomycosis. The aim of current study is the investigation of candidial onychomycosis and investigation of isolated species using direct examination.culturing and PCR-RFLP techniques.

    Methods

    In this cross- sectional study nail sampling has been examined in 280 patients with dystrophic nail problem who were the applicant of Medical mycology laboratory in Tehran. Direct examination test, Culturing on SDA, candida Chrome agar, Corn meal agar and germ tube test were used for identification of isolated yeasts from onychomycosis and finally PCR-RFLP techniques using MSP1 enzyme were performed for definitive diagnosis of Candida species which had not been identified by conventional methods.

    Results

    Out of 280 patients with onychomycosis 54 cases (candida albicanse), 16 cases (candida parapsilosis), 7 cases (candida tropicalis), 6 cases (candida glabrata), 3 cases (candida krusei) and 1 case (candida guilliermondii) have been identified respectively.In order to identification of unknown species and also confirmation of the results of conventional methods PCR-RFLP genotyping methods have been performed on 20 samples. The results obtained from Culturing and direct examination and the identification of unknown species have been confirmed using PCR-RFLP methods.

    Conclusion

    As conventional diagnostic laboratory methods such as culturing, are time-consuming, it is better to use fast and safe genotyping techniques (PCR-RFLP) due to the possibility of better identification in species level. Therefore using modern molecular methods for diagnosis and identification in species level would be useful.

    Keywords: Onychomycosis, Candida, direct examination, culture, PCR-RFLP
  • Hasan Bakhtiari, Reza Ansari Tadi, Abo Ali Golzari * Pages 85-106
    Background

    The main habitat of microalgae is natural or man-made aquatic environments. Microalgae are used in the process of water and wastewater treatment or biomass production that can be used in the production of biodiesel, biofertilizers, supplements and feed for poultry and aquatic animals. Microalgae extraction methods from aqueous medium such as gravitational deposition, centrifugation, filtration and screening, flotation, electrolyte separation and flocculation have been used.

    Methods

    In the flocculation method, different flocculants have been proposed for the deposition of microalgae (sulfate and chloride compounds of metals such as iron, aluminum and zinc, cationic compounds such as cationic starch and biopolymers such as chitosan, etc.). Disadvantages such as the high amount of flocculants required, the production of wastes that need to be re-separated, the low sedimentation efficiency and the high price of flocculants have made the search for cheap.

    Results

    Low-consumption flocculants without the need for re-separation seriously considered by researchers. Factors such as quantity and type Biofluccolants and environmental factors such as temperature, pH, mixing rate play a role in biofluctuation efficiency. Studies show that the isolation of microalgae in the bioflucculation method in some cases increases up to 99%.

    Conclusion

    The present review shows that sedimentary microorganisms such as bacteria, diatoms and specific microalgae can be used as bioflucculants and microalgae can be harvested and isolated for various purposes in an environmentally friendly manner.

    Keywords: Biofluolants, Microalgae, harvesting, Biological methods, biorefineries
  • Maryam Mirzadeh, Abbasali Rezaeian * Pages 107-124
    Background and Aim

    Bio-butanol has been regarded as an alternative to petroleum fuels due to its renewability. The aim of this study is to produce bio-butanol using bread waste and environmental bacteria.

    Materials and Methods

    In this study, samples were randomly taken from the depth of 50 to 100 cm of Parishan Lake sediments. After culturing under anaerobic conditions and phenotypic diagnosis of the Clostridium genus, 16S rRNA primer was used for genotypic identification. Isolates were screened based on amylase activity in starch-agar medium. To evaluate the effect of environmental factors (pH, temperature and raw material) on amylase activity of the selected isolates, a modified culture medium containing starch was used. Then, in an optimal culture medium, merely consisting of water and dry bread, bio-butanol was produced and separated by fractional distillation. The accuracy of its presence was confirmed by chromic acid test and gas chromatography.

    Results

    Out of a total of 530 isolated bacteria, three clostridium isolates had the highest amylase activity and bio-butanol production, which after 16S rRNA sequencing, were registered as Clostridium Beijerinckii (KM999944), Clostridium diolis (KM999945) and Clostridium roseum (KM999946) in NCBI. The highest yield with a concentration of 2.344g/l in the culture medium containing 25g/l bread waste, pH7 and 35°C has been related to Clostridium roseum.

    Conclusion

    The results showed that under optimal conditions, environmental clostridia have a good potential for the production of bio-butanol from cheap raw materials like bread waste.

    Keywords: Bio-butanol, Clostridium, Bread waste, Amylase enzyme, Parishan lake