فهرست مطالب

Biotechnological Journal of Environmental Microbiology - Volume:2 Issue: 1, Spring 2023

Biotechnological Journal of Environmental Microbiology
Volume:2 Issue: 1, Spring 2023

  • تاریخ انتشار: 1402/11/21
  • تعداد عناوین: 6
|
  • ابراهیم طالبی، گریما آلتایه، آشفت آگیته * صفحات 223-232

    این مطالعه به بررسی تاثیر تغییرات فصلی بر تنوع قارچ های اندوفیت بر روی شاخ و برگ درختان Grevillea robusta در امتداد بزرگراه ها در هاواسا، اتیوپی می پردازد. با 765 جدایه قارچی که به 73 مورفوتاکسای متمایز طبقه بندی شدند، 41/90٪ در هشت جنس شناخته شده شناسایی گردیدند، و 58/9٪ ناشناس باقی ماندند. شایان ذکر است، Phoma و Pestalotiopsis به عنوان متنوع ترین جنس ها ظاهر شدند که به ترتیب 13 و 11 مورفوتاکسا را نشان دادند. در حالی که Alternaria و Xylaria تنوع کمتری را با 3 و 2 morphotaxa نشان دادند. این تحقیق تعداد و تنوع قارچ ها را در درختانی که در محیط های آلوده تر قرار داشتند، برگ های نمونه برداری شده در فصول خشک، آنهایی که علائم بیماری را بروز نمودند، بخش های پایین برگ و نمونه های میانی را نشان داد. این یافته ها بر مجموعه ای غنی از قارچ های اندوفیت مرتبط با برگ های Grevillea robusta در مزارع کنار جاده ای در هاواسا تاکید می کند و نیاز به کاوش بیشتر در پویایی این جامعه قارچی است. درک نقش محوری این قارچ های اندوفیت در سلامت درختان، انعطاف پذیری اکوسیستم و کاربردهای بالقوه در کشاورزی، جنگل داری و بیوتکنولوژی ضروری است.

    کلیدواژگان: جنس، قارچ اندوفیت، تنوع فصلی، گرویلا روبوستا، مورفوتاکسا
  • الهام امیری، میرساسان میر پور *، خسرو عیسی زاده، بهنام راستی صفحات 233-243

    اکتینومیست ها به عنوان بزرگترین مخزن آنتی بیوتیک های طبیعی در جهان شناخته می شوند. هدف از این تحقیق جداسازی و شناسایی مولکولی اکتینومیست ها با خاصیت ضدمیکروبی ازخاکهای کشاورزی مناطق بومی استان گیلان می باشد. نمونه های خاک از مناطق کشاورزی جنوب غربی استان گیلان جمع آوری شدند. برای جداسازی اکتینومیست ها از رقیق سازی متوالی استفاده گردید. سپس به شناسایی مورفولوژی، فیزیولوژی و بیوشیمیایی نمونه ها پرداخته شد و در نهایت شناسایی مولکولی ایزوله ها با استفاده از توالی یابی 16S rRNA و تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک انجام گرفت. بررسی فعالیت ضدمیکروبی در برابر میکروارگانیسم های پاتوژن انجام گردید. در مجموع 14 ایزوله شناسایی شد. 2 ایزوله با خاصیت ضد میکروبی بیشتر انتخاب شد. براساس نتایج مطالعات فیلوژنتیکی و توالی یابی 16S rRNA سویه Amycolatopsis roodepoortensis Strain EA7 با 63/99% اطمینان و سویه EA6 Streptomyces Microfluve Strain با 92/93 % اطمینان شناسایی شدند.باکتری های جدا سازی شده دارای فعالیت ضدمیکروبی بیشترعلیه میکروارگانیسم های پاتوژن گرم مثبت Staphylococcus aureus و نمونه استاندارد PTCC 1112 بودند. این تحقیق اولین گزارش از شناسایی اکتینومیست ها با خاصیت ضد میکروبی در خاکهای کشاورزی مناطق جنوب غربی استان گیلان واقع در کوه های البرز می باشد. شناسایی سویه نادرroodepoortensis Strain EA7 Amycolatopsis از مناطق شمالی ایران خاک های این مناطق را بسیار ارزشمند می سازد.

    کلیدواژگان: اکتینومیست، فعالیت ضد میکروبی، 16S Rrna، آمیکولاتوپسیس، استرپتومایسس
  • عباس باقری خطیبانی*، سمیه سعادت نیاول، سمانه رسولی جمنانی، حسین میلانی مقدم صفحات 244-252

    کاربردهای فریبنده و چشمگیر مواد مبتنی بر اکسید ساماریم در علم نیمه هادی ها، علاقه به سنتز و مطالعه خواص فیزیکی آنها را ایجاد کرد. بنابراین، پس از تهیه اکسید ساماریوم خالص و پودرهای گرافن/اکسید ساماریوم از طریق تکنیک هیدروترمال با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، طیف سنجی رامان، و طیف سنجی UV-Visible، خواص ساختاری، نوری و مورفولوژیکی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. با استفاده از XRD، ثابت های شبکه و برخی پارامترهای ساختاری مرتبط تعیین شد. تغییر گاف نواری اپتیکی نیز با کمک جذب محاسبه شده است. داده های XRD نشان داد که فاز مکعبی اکسید ساماریوم در هر دو نمونه غالب است، حتی اگر یک پیک پراش شدید گرافن در نمونه گرافن/اکسید ساماریوم مشاهده شود. تجزیه و تحلیل SEM، Raman و FTIR، اثرات افزودن گرافن را بر شبکه اصلی اکسید ساماریوم نشان داد. علاوه بر این، کاهش گاف نواری اپتیکی ناشی از گرافن نیز قابل توجه بود.

    کلیدواژگان: اکسید ساماریوم، گرافن، هیدروترمال، عامل ضد میکروبی
  • مانوش زنده دل، سمانه کاظمی*، امیررضا حاجتی ضیابری صفحات 253-259

    لیستریا مونوسیتوژنز به عنوان یکی از پاتوژن های غذایی، عامل ایجاد لیستریوز است. لیستریا در همه جای محیط زیست وجود دارد و می تواند بیوفیلم هایی را در محیط تولید مواد غذایی ایجاد کند، و بنابراین می تواند غذاهای آماده به طبخ (RTE) را که معمولا به صورت خام یا بدون پردازش بیشتر مصرف می شوند، آلوده کند. لیستریا مونوسیتوژنز یک باکتری سازگار با محیط است. یکی از مهم ترین ویژگی های آن تحمل سرما و مقاومت آن در برابر غلظت نمک بالا و pH پایین است. از سوی دیگر، این باکتری یک پاتوژن مهم در زنان باردار، نوزادان، افراد مسن، افراد دارای نقص ایمنی و بیماران مبتلا به سرطان است. سقط جنین خودبخودی به از دست دادن جنین قبل از هفته بیستم بارداری گفته می شود که به طور طبیعی و بدون هیچ گونه مداخله جراحی یا دارویی اتفاق می افتد. براساس مطالعات قبلی به نظر می رسد که بروز لیستریا مونوسیتوژنز در بین زنان باردار بالا باشد. می توان نتیجه گرفت که زنان باردار و مراقبین سلامت آنها باید در مورد لیستریوز در دوران بارداری مطلع شوند.

    کلیدواژگان: لیستریا مونوسایتوژنز، بیماری زایی، سقط جنین
  • سحر پوراصغر، آیدا بجاری، مهکامه هدایت صفا، مهدی شهریاری نور، نجمه رنجی * صفحات 260-268

    کورکومین، یک ترکیب طبیعی از زردچوبه است که به عنوان یک عامل ضدباکتریایی و ضدقارچی شناخته می شود. کاندیدا آلبیکنس یکی از پاتوژن های قارچی مهم با میزان کشندگی بالا در بیماران با نقص ایمنی است. شایع ترین پاتوژن فرصت طلب قارچی است که مصرف پیوسته ضد قارچ ها در درمان آن منجر به ظهور و افزایش مقاومت چند دارویی شده است. در این مطالعه اثر کورکومین محبوس شده در نانوذرات پلیمرزومی و فلوکونازول بر بیان ژن MDR1 در جدایه های کاندیدا آلبیکنس مقاوم به دارو ارزیابی شد. در این مطالعه مقطعی توصیفی، 50 نمونه بالینی از زنان با عفونت ولووواژینیت از بیمارستان الزهرا (رشت) تهیه شد. بعد از تعیین هویت جدایه ها، مقاومت به فلوکونازول به روش انتشار از دیسک و براث دایلوشن بررسی شد. شش جدایه کاندیدا آلبیکنس مقاوم به فلوکونازول، تحت تیمار با فلوکونازول به تنهایی (1/2MIC) (نمونه شاهد) و در ترکیب با کورکومین محبوس شده در نانوذرات (نمونه تست) قرار گرفت. بعد از 24 ساعت، دو گروه سلولی جهت تخمین نرخ مرگ سلولی در محیط کشت سابوروددکستروز آگار کشت داده شد. بیان ژن MDR1 بطور کمی به روش Q-RT-PCR در سلول های تیمار شده و تیمار نشده با کورکومین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ما نشان داد که درمان ترکیبی فلوکونازول (1/2MIC) و کورکومین محبوس شده در نانوذرات (400µg/ml) طی 24 ساعت رشد قارچی را تا 50% کاهش داد. در سلولهای تیمار شده با کورکومین، آنالیز Q-RT-PCR کاهش بیان ژن MDR1 را در مقایسه با سلول های تیمار نشده با کورکومین نشان داد. به نظر می رسد کورکومین بتواند از طریق کاهش بیان ژن MDR1 در جدایه های مقاوم به فلوکونازول، اثربخشی قلوکونازول را افزایش دهد.

    کلیدواژگان: : کاندیدا آلبیکنس، کورکومین، نانوذرات، MDR1، Qrt-PCR
  • زهرا حیدری * صفحات 269-277

    نایسین یک پپتید ضد میکروبی است که از 34 باقیمانده اسید آمینه تشکیل شده است. به دلیل وجود اسیدهای آمینه لانتیونین، به عنوان یک لانتی بیوتیک طبقه بندی می شود و اثربخشی آن را در برابر میکروارگانیسم های بیماری زا متعدد نشان می دهد. اگرچه اثربخشی آن در محیط های مختلف بالینی و محیطی به دلیل واکنش با سایر ترکیبات به شدت کاهش می یابد. روش های جدید ممکن است بتوانند این مشکل را در میکروکپسول ها حل کرده و آزادسازی آن ها را کنترل کنند. استفاده در خمیر دندان به کنترل عواملی که در پوسیدگی دندان کمک می کند. هدف از این مطالعه بررسی اثرات نایسین آزاد و کپسوله شده بر استرپتوکوک موتانس و سینتیک رشد آن بود. نایسین با استفاده از روش هیدراتاسیون لایه نازک در لیپوزوم های لسیتین و آلژینات کپسوله شد. اندازه و توزیع میکرولیپوزوم های نایسین با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و تکنیک های پراکندگی نور دینامیک (DLS) تعیین شد. برای تعیین حداقل غلظت بازدارنده (MIC) میکرولیپوزوم های نایسین و نایسین آزاد بر روی S. mutans در غلظت های مختلف از 0.78 تا 25 میکروگرم بر میلی لیتر. برای بررسی سینتیک رشد، سرعت رشد یا مهار S. mutans با قرار دادن آن در معرض غلظت های معادل MIC در طول یک دوره 50 ساعته در طول موج 600 نانومتر مورد مطالعه قرار گرفت. این مطالعه اثرات میکروکپسول های نایسین و نایسین را با آنتی بیوتیک های آموکسی سیلین و پنی سیلین مقایسه شد. نایسین ریزپوشانی شده رشد سویه های پلانکتون S. mutans را به طور موثرتری نسبت به نایسین آزاد کاهش داد. میکرولیپوزوم های نیسین در غلظت 6.25 میکروگرم بر میلی لیتر رشد S. mutans را مهار کردند، در حالی که اثرات بازدارندگی نایسین آزاد در غلظت 12.5 میکروگرم بر میلی لیتر در هر دو سویه بالینی و استاندارد مشاهده شد. علاوه بر این، کاهش قابل توجهی در تولید اسید لاکتیک توسط S. mutans وجود داشت. با توجه به یافته های کنونی در خصوص اثرات بازدارندگی و ماندگاری میکرو کپسول های نایسین، می توان از آن در ترکیب با روش های دیگر برای کنترل پوسیدگی دندان و افزایش اثربخشی ضد پوسیدگی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: میکرولیپوزوم، نایسین، منحنی رشد، پلاک دندانی، استرپتوکوک موتانس
|
  • Ebrahim Talebi, Girma Altaye, Ashefet Agete * Pages 223-232

    This study delves into the impact of seasonal variations on the diversity of endophytic fungi inhabiting the foliage of Grevillea robusta trees along highways in Hawassa City, Ethiopia. With 765 fungal isolates categorized into 73 distinct morphotaxa, 90.41% were identified across eight known genera, leaving 9.58% unidentified. Notably, Phoma and Pestalotiopsis emerged as the most diverse genera, presenting 13 and 11 morphotaxa respectively, while Alternaria and Xylaria showed lower diversity with 3 and 2 morphotaxa each. The research unveiled heightened fungal counts and diversity in trees situated in more polluted environments, leaves sampled during dry seasons, those exhibiting signs of disease, lower leaf sections, and midrib samples. These findings underscore the rich assortment of endophytic fungi associated with Grevillea robusta leaves within roadside plantations in Hawassa City, emphasizing the need for further exploration of this fungal community's dynamics. Understanding the pivotal role of these endophytic fungi in tree health, ecosystem resilience, and potential applications in agriculture, forestry, and biotechnology remains imperative.

    Keywords: Seasonal Variation, Endophytic Fungi, Genera, Grevillea Robusta, Morphotaxa
  • Elham Amiri, Mirsassan Mirpour *, Khosro Essazadeh, Behnam Rasti Pages 233-243

    Actinomycetes are known as the largest reservoir of natural antibiotics in the world. For this reason, due to their ability to produce various antibiotics and other compounds of therapeutic importance, they are considered the golden microorganisms of the 21st century. The purpose of this research is the isolation and molecular identification of actinomycetes with antimicrobial properties from agricultural soils in the native areas of Guilan province. Soil samples were collected from the southwestern agricultural areas of Guilan province. Serial dilution was used to isolate actinomycetes. Then the morphological, physiological, and biochemical identification of the samples was done and finally, the molecular identification of the isolates was done using 16S rRNA sequencing and phylogenetic analysis. Antimicrobial activity was investigated against pathogenic microorganisms. A total of 14 isolates were identified.2 isolates with more antimicrobial properties were selected. Based on the results of phylogenetic studies and 16S rRNA sequencing, Amycolatopsis roodepoortensis strain EA7 with 99.63% confidence, and Streptomyces microflaveus strain EA6 with 93.92% confidence were identified. The isolated bacteria had more antimicrobial activity against Gram-positive pathogenic microorganisms Staphylococcus aureus and standard sample Staphylococcus aureus PTCC 1112. This research is the first report on the identification of actinomycetes with antimicrobial properties in the agricultural soils of the southwestern regions of Guilan province located in the Alborz mountains. The identification of the rare strain of Amycolatopsis roodepoortensis strain EA7 from the northern regions of Iran makes the soils of these regions very valuable.

    Keywords: Actinomycetes, Antimicrobial Activity, 16S Rrna, Amycolatopsis, Streptomyces
  • Abbas Bagheri Khatibani *, Somayeh Saadat Niavol, Samaneh Rasouli Jamnani, Hosein Milani Moghaddam Pages 244-252

    Seductive and impressive applications of samarium oxide based materials in semiconductor science, created an interest to synthesize and study their physical properties. Therefore, after preparing pure samarium oxide and graphene/samarium oxide powders through hydrothermal technique; with use of X-Ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, and UV-Visible spectrophotometry; structural, optical, and morphological properties of the samples have been evaluated. Using XRD, lattice constants and some related structural parameters were determined. Variation of optical band gap has been calculated too, with aiding absorbance, The XRD data revealed prevailed cubic samarium oxide phase in both samples, even though a sharp diffraction peak of graphene was attended in graphene/samarium oxide sample. SEM, Raman, and FTIR analysis showed the effects of graphene addition on main lattice of samarium oxide. Furthermore, the decrease of optical band gap due to graphene was also notable.

    Keywords: Samarium Oxide, Graphene, Hydrothermal, Antimicrobial Agent
  • Manoosh Zandehdel, Samaneh Kazemi *, Amirreza Hajati Ziabari Pages 253-259

    Listeria monocytogenes, as one of the foodborne pathogens, is a causative agent of listeriosis. Listeria is ubiquitous in the environment and can produce biofilms in the food production environment and thus contaminate ready-to-eat (RTE) products, which are typically consumed raw or without further processing. L. monocytogenes is an adaptable environmental bacterium. One of the most important characteristics of L. monocytogenes is its cold tolerance and resistance to high salt concentrations and low pH. On the other hand, this bacterium is an important pathogen in pregnant women, neonates, elderly individuals, immunocompromised individuals and patients with cancer. Spontaneous abortion is the loss of a fetus before the 20th week of pregnancy, when occurring naturally without any surgical or phar maceutical intervention. Based on previous studies, it appears that L. monocytogenes incidence is high among pregnant women. It can be concluded that, pregnant women and their health care providers should be informed about listeriosis during pregnancy.

    Keywords: Listeria Monocytogenes, Pathogenicity, Abortion
  • Sahar Pourasgar, Aida Bejari, Mahkameh Hedayatsafa, Mahdi Shahriarinour, Najmeh Ranji Pages 260-268

    Curcumin, a natural product of turmeric, is known for its antibacterial and antifungal properties. Candida albicans is a major fungal pathogen with high mortality rate, particularly in immunocompromised patients. This study aimed to evaluate the effect of curcumin encapsulated in nanoparticles (polymersomes) in combination with fluconazole on the expression of the MDRI gene in drug-resistant isolates of C. albicans. This descriptive cross-sectional study involved obtaining 50 clinical samples, from women with vulvovaginal infections at Al-Zahra hospital (Rasht, Iran). After identifying the strains, resistance to fluconazole was assessed using disc diffusion and broth dilution methods. Six fluconazole-resistant isolates of C. albicans were treated with ½ MIC fluconazole (control) alone and in combination with curcumin encapsulated in nanoparticles. After 24 hours, the two cell groups were cultured on Sabouraud dextrose agar (SDA) to estimate the cell death rate. The expression of the MDR1 gene was quantitatively investigated using the qRT-PCR method in treated and untreated isolates. Our finding indicated that combined therapy with ½ MIC fluconazole and curcumin encapsulated in nanoparticles (at a concentration of 400µg/ml) reduced fungal growth by up to 50% within during 24 hours. In treated cells, qRT-PCR analysis revealed a decrease in MDR1 gene expression compared to untreated cells. Curcumin appears to enhance the effectiveness of fluconazole in fluconazole-resistant isolates by reducing MDR1 gene expression.

    Keywords: Candida Albicans, Curcumin, Nanoparticles, MDR1, Qrt-PCR
  • Zahra Heidari * Pages 269-277

    Nisin is an antimicrobial peptide composed of 34 amino acid residues. Due to the presence of lanthionine amino acids, it is classified as a lantibiotics and demonstrates effectiveness against numerous pathogenic microorganisms. Although its effectiveness is greatly reduced in various clinical and environmental settings due to its reaction with other compounds. New methods may be able to solve this problem in microcapsules and control their release. The use of fluoride in toothpaste helps control factors that contribute to tooth decay, one of the most common diseases that humans face in their lifetime. The aim of this study was to investigate the effects of free and encapsulated nisin on Streptococcus mutans and its growth kinetics. Nisin was encapsulated in lecithin and alginate liposomes using the thin-layer hydration method. The size and distribution of nisin microliposomes were determined using scanning electron microscopy and Dynamic Light Scattering (DLS) techniques. To determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of nisin microliposomes and free nisin on S. mutans at various concentrations ranging from 0.78 to 25 μg/ml. To investigate the growth kinetics, the growth rate or inhibition of S. mutans was studied by exposing it to concentrations equivalent to the MIC over a 50-hour period at a wavelength of 600 nm. The study compared the effects of nisin and nisin microcapsules to those of the antibiotics amoxicillin and penicillin. Microencapsulated nisin reduced the growth of planktonic strains of S. mutans more effectively than free nisin. Nisin microliposomes at a concentration of 6.25 μg/ml inhibited the growth of S. mutans, whereas the inhibitory effects of free nisin were observed at a concentration of 12.5 μg/ml in both clinical and standard strains. Additionally, there was a significant reduction in the production of lactic acid by S. mutans. Based on the current findings regarding the inhibitory effects and durability of nisin micro encapsules, it is plausible that this compound could be utilized in combination with other methods to control tooth decay and enhance the anti-caries efficacy.

    Keywords: Micro Liposome, Nisin, Growth Curve, Dental Plaque, Streptococcus Mutans