مراحم آشنگرف

فرآیند تولید میکروبی کلسیت یک فناوری ایمن، موثر و سازگار با محیط زیست است که می‌تواند در تولید سیمان‌های زیستی و خودترمیم‌کننده و همچنین حل مشکلات محیطی مانند اصلاح خاک موثر باشد. استفاده از سویه‌های قارچی برای تولید کلسیت و پر کردن ترک‌های بتن به دلیل تولید سریع‌تر کربنات کلسیم، نسبت به سویه‌های باکتریایی اهمیت بیشتری دارد. هدف این مطالعه بررسی توانمندی برخی قارچ‌های آسکومیست، جدا شده از سطح پوست درختان انگور، مولد آنزیم اوره‌آز در تولید کلسیت در محیط رسوبی و بهینه‌سازی عوامل موثر در تولید آن است. سنتز زیستی کلسیت توسط جدایه های قارچی منتخب با استفاده از محلول اوره و کلرید کلسیم انجام شد. پس از اثبات سنتز زیستی کلسیت، بهینه‌سازی فرآیند با استفاده از روش‌های تک عاملی و طراحی تاگوچی برای فاکتورهای موثر از جمله غلظت اوره، غلظت کلسیم، pH و زمان گرماگذاری انجام شد. نانوکلسیت سنتز شده با تکنیک‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)، پراکندگی انرژی پرتوی ایکس (EDX)، پراش پرتوی ایکس (XRD) و طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) مشخصه‌یابی شد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، هویت جدایه‌ی قارچی منتخب به عنوان Acremonium egyptiacum S513 براساس ترکیب ویژگی‌های کشت و مورفولوژیکی و فیلوژنی DNA تعیین شد. میزان کلسیت تولیدی توسط عصاره سویه قارچی منتخب در محیط واکنش و بر اساس ترکیب سطح بهینه عوامل، 643 میلی‌گرم به ازای 10 میلی‌لیتر واکنش بود. داده‌های FE-SEM نشان داد که نانوکریستال‌های مکعبی یا هگزاگونال با میانگین اندازه 69 تا 83 نانومتر تولید شدند و درصد توزیع اندازه ذرات بین 13 تا 163 نانومتر مشخص شد. نتایج XRD تشکیل نانوکریستال‌های کربنات کلسیم بلوری را تایید کرد. تحلیل FT-IR حضور فعال گروه‌های عاملی مختلف روی سطح نانوکربنات کلسیم سنتز شده را نشان داد. پیک‌های ظاهر شده در اعداد موجی 1458، 712 و 875 بیانگر وجود یون‌های کربنات و تشکیل کربنات کلسیم به فرم کلسیت بودند. این نخستین گزارش از سنتز نانوکلسیت زیستی در گونه قارچی A. egyptiacum است. نانوکلسیت تولید شده توسط گونه قارچی مذکور می‌تواند در ترمیم ترک‌ها و آسیب‌های سازه‌های بتنی استفاده شود و دوام و مقاومت آن‌ها را افزایش دهد. همچنین امکان کنترل دقیق مورفولوژی و اندازه کریستال را فراهم می‌کند که برای کاربردهای خاص در داروسازی و پاکسازی محیط زیست بسیار مهم است.

نانوذرات مس مبتنی بر شیمی سبز با خواص منحصربه‌فردی مانند خاصیت ضدباکتریایی و کاتالیستی، کاربردهای گسترده‌ای در علوم زیست‌پزشکی و صنایع دارویی دارند. ترکیب نانوذرات مس سنتز شده به روش میکروبی با آنتی‌بیوتیک‌ها می‌تواند تاثیر درمان‌های ضدباکتریایی را به طور چشمگیری بهبود بخشیده و مقاومت در برابر بیماری‌ها را کاهش دهد. در بخش نخست این پژوهش، سنتز برون سلولی نانوذرات مس با استفاده از عصاره عاری از زیست‌توده در سویه باکتری Ralstonia sp. SM8 و نیترات مس به‌عنوان پیش‌ساز بررسی شد. شناسایی نانوذرات با استفاده از تکنیک‌های طیف‌سنجی فرابنفش (UV-Vis)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، پراکندگی نور پویا (DLS)، پتانسیل زتا و طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) و آنالیز پراکنش اشعه ایکس (XRD) انجام شد. نتایج UV-Vis نوسانات پلاسمون سطحی (SPR) نانوذرات مس سنتزی را در 552 نانومتر تایید کرد. میکروگراف‌های FESEM نشان‌دهنده سنتز نانوذرات با اندازه 113-8 نانومتر و میانگین 71-60 نانومتر بودند. طیف EDX که با هدف تجزیه و تحلیل ساختاری نانوذرات سنتزی انجام گرفت، حضور پیک‌های مربوط به مس را در نانوذرات سنتزی نشان داد. آنالیز DLS ، اندازه هیدرودینامیک نانوذرات مس را 2/78 نانومتر در محلول آبی نشان داد. پتانسیل زتا نانوذرات مس سنتز شده 1/5- میلی‌ولت اندازه‌گیری شد که نشان‌دهنده ثبات بالای فیزیکی کلوئیدهای نانوذرات مس سنتز شده می‌باشد. طیف‌سنجی FTIR و XRD وجود گروه‌های عاملی فعال زیستی و نانوکریستال‌های مس را تایید کرد. در بخش دوم این پژوهش، بررسی خواص ضدباکتریایی نانوذره مس و محاسبه غلظت‌های تحت MIC و غلظت‌های کمتر از MIC در برابر چهارسویه باکتریایی استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سرئوس، اشریشیاکلی و سودوموناس آئروژینوزا بررسی شد. ارزیابی خواص ضد بیوفیلمی و همچنین اثرات هم‌افزایی نانوذره مس همراه با آنتی‌بیوتیک پنی‌سیلین و سفکسیم، و انجام تست ضدتحرک باکتریایی از روش مهار تحرک سوارمیینگ، سویمینگ و توییچینگ انجام شد. در نهایت، اثر نانوذره مس روی فعالیت پمپ افلاکس باکتری استافیلوکوکوس اورئوس تحت‌تاثیر نانوذره مس با روش فلورومتریک انجام شد. باتوجه ‌به نتایج بدست ‌آمده، روش سنتز سبز نانوذرات با استفاده از عصاره‌ی عاری از زیست‌توده باکتریایی یک راه‌حل موثر و پایدار برای تولید نانومواد با کاربردهای گسترده است. نانوذره مس تولید شده دارای خواص ضدباکتریایی قابل‌قبولی در برابر باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی ذکر شده است. همچنین در غلظت‌های زیر MIC، نانوذره مس مورد بررسی خواص ضدباکتریایی قابل‌توجهی دارد که شامل مهار تشکیل بیوفیلم در غلظت MIC/2 می‌شود. این نانوذره سبب هم‌افزایی با پنی‌سیلین و سفکسیم و همچنین سبب مهار تحرک باکتریایی در غلظت MIC/2 می‌شود. در نهایت، نانوذره مس باعث اختلال در غشای سلولی باکتری و مهار پمپ افلاکس باکتری استافیلوکوکوس اورئوس شد. بر اساس داده‌های مشاهده شده، می‌توان بیان کرد که نانوذره مس سنتز شده به روش سبز می‌تواند باکتری‌های آزمایش شده را مهار کند که می‌تواند منجر به کاربرد آنها به‌عنوان مواد ضدباکتریایی در آینده شود.

مقاومت آنتی‌بیوتیکی به‌عنوان پدیده‌ای که باعث کاهش کارآیی آنتی‌بیوتیک‌ها در کنترل و درمان عفونت‌های باکتریایی می‌شود، چالش‌های عمده‌ای را برای بهداشت جهانی ایجاد کرده است. این مشکل از یکسو با عدم کارآیی آنتی‌بیوتیک‌ها در درمان بیماری‌ها و از سوی دیگر با زیان اقتصادی و اجتماعی ناشی از افزایش هزینه‌های درمان و بار افزایشی بر روی سیستم بهداشت عمومی همراه است. در این راستا، مطالعات جدیدی بر روی مواد طبیعی و مصنوعی با خواص ضدمیکروبی منحصر به فرد در دستور کار قرار گرفته‌اند. نانومواد، به‌ویژه نانوذرات مگنتیت، به عنوان یک منبع جذاب در ضدعفونی و درمان بیماری‌های باکتریایی ظاهر شده‌اند. هدف از مطالعه اخثر، بررسی مولکولی مکانیسم‌های اثر خواص ضد میکروبی نانوذرات مگنتیت سنتز شده به روش زیستی می باشد. در این راستا، در بخشن نخست از این پژوهش، سنتز زیستی نانوذرات Fe3O4 با استفاده از برهم کنش سوپرناتانت کشت باکتری Alcaligenes sp. MN326696 با سوبسترای پیش ساز Fe3O4 انجام گرفت. پس از استخراج نانوذرات سنتز شده از مخلوط واکنش، ویژگیهای آن با استفاده از آنالیزهای طیفسنجی مرئی ماورای بنفش، الکترومیکروگرافهای به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس، آنالیز DLS، پتانسیل زتا و و طیف سنجی مادون قرمز فوریه بررسی شد. براساس نتایج بدست آمده، وجود پیک های جذبی (SPR) قوی در طول موج 235 و 293 نانومتر با استفاده از دستگاه طیف سنجی UV-visible تاییدی بر سنتز نانوذرات Fe3O4 بود. تصویر نانوذرات Fe3O4 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که نانوذرات کروی تا کمی بیضوی و با اندازه میانگین 36 نانومتر هستند. نتایج DLS نشان داد که نانوذرات Fe3O4 سنتز شده با متوسط اندازه 6/53 نانومتر و شاخص پراکندگی 31/0 بدست آمدند. در آنالیز پتانسیل زتا که همزمان با آنالیز DLS انجام گرفت، پتانسیل زتا نانوذرات Fe3O4 سنتز شده 2/3 - میلی ولت اندازه گیری شد. آنالیز XRD تشکیل نانوذرات Fe3O4 اســپینل مکعبــی را اثبات کرد. FT-IR نشان داد که ترکیبا ت آلی حاوی گروه‌های O-H، C=O، C-O و N-H به عنوان یک عامل پوششی موثر در هنگام سنتز نانوذرات اکسید آهن مگنتیت عمل می‌کند. در مرحله بعدی مطالعه، فعالیت ضدباکتریایی نانوذره Fe3O4 با استفاده از روش انتشار از دیسک و همچنین تعیین مقادیر MIC و MBC علیه چهار سویه باکتریایی استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سرئوس، اشریشیا کلی و سودوموناس آئروژینوزا مورد بررسی قرار گرفت. سپس اثرات ضد پاتوژنسیته نانوذرات مانند ممانعت از تشکیل بیوفیلم، اثرات هم افزایی با آنتی بیوتیک‌های پنی‌سیلین و سفیکسیم، مهار تحرک باکتریایی، اختلال در غشای سلولی و مهار پمپ افلاکس در غلظت‌های کمتر از MIC مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس نتایج، نانوذره Fe3O4 دارای فعالیت ضد باکتریایی قابل قبولی در برابر باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی بود (MIC از 50-5/2 میکروگرم در میلی‌لیتر و MBC از 100-5 میکروگرم در میلی‌لیتر بود). همچنین در غلظت کمتر از MIC، نانوذره Fe3O4 مورد بررسی پتانسیل ضدپاتوژنسیته موثری داشت؛ که شامل: مهار تشکیل بیوفیلم در غلظت MIC/2، مهار تحرک در MIC/2 (برای باکتری‌های متحرک)، برهمکنش هم افزایی با آنتی‌بیوتیک‌های پنی‌سیلین و سفیکسیم با FICi <0.5، اختلال در غشای سلولی و مهار پمپ افلاکس استافیلوکوکوس اورئوس بود. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده می‌توان نتیجه گرفت که نانوذرات به‌دست‌آمده به روش سبز قابلیت کنترل باکتری‌های مورد مطالعه را دارند که می‌توانند به عنوان ترکیبات ضدباکتری موثر در تحقق‌های آتی مورد استفاده قرار گیرند. لازم به ذکر است مطالعات بیشتر، به ویژه بررسی سمیت سلولی و مطالعات in vivo قبل از استفاده بالینی مورد نیاز است

ظهور بیماریهای عفونی ناشی از پاتوژنها و افرایش مقاومت آنتی بیوتیکی یک تهدید جهانی برای سلامتی در دهه های گذشته بوده است. یکی از راه کارهای درمانی موثر استفاده از داروهای ترکیبی می باشد؛ این داروها باید بتوانند توان ضد میکروبی آنتی بیوتیکها را تقویت کرده و باعث کاهش حداقل غلظت مهارکنندگی رشد آنتی بیوتیکها گردند. یکی از کاندیدهای مناسب در این زمینه نانوذرات فلزی می باشند. نانوذرات فلزی به دلیل ویژگیهای منحصربه فردشان که شامل اندازه کوچک و نسبت سطح به حجم بالا، توانایی عمل در سطح سلولی، حلالیت خوب، سازگاری بالا، و چند کارکردی بودن به طور گسترده مورد استفاده و مطالعه قرار گرفته اند. هدف از انجام مطالعه حاضر بررسی قدرت هم افزایی نانوذرات اکسید Fe2O3 سنتز شده زیستی با آنتی بیوتیکهای معمول علیه سویه های باکتریایی مقاوم می باشد. در بخش نخست این پژوهش، سنتز زیستی نانوذرات Fe2O3 با استفاده از برهم کنش سوپرناتانت کشت باکتریBacillus sp. MW362307 با سوبسترای پیش ساز FeSO4.7H2O انجام گرفت. پس از استخراج نانوذرات سنتز شده از مخلوط واکنش، ویژگیهای آن با استفاده از آنالیزهای طیفسنجی مرئی ماورای بنفش، الکترومیکروگرافهای به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس، آنالیز DLS، پتانسیل زتا و و طیف سنجی مادون قرمز فوریه بررسی شد. براساس نتایج بدست آمده، وجود پیک جذبی (SPR) قوی در طول موج 228 نانومتر با استفاده از دستگاه طیف سنجی UV-visible تاییدی بر سنتز نانوذرات Fe2O3 بود. تصویر نانوذرات Fe2O3 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که نانوذرات تقریبا کروی و با اندازه میانگین 30 نانومتر هستند. نتایج DLS نشان داد که نانوذرات Fe2O3 سنتز شده با متوسط اندازه 3/36 نانومتر و شاخص پراکندگی 31/0 بدست آمدند. در آنالیز پتانسیل زتا که همزمان با آنالیز DLS انجام گرفت، پتانسیل زتا نانوذرات Fe2O3 سنتز شده 1/25 - میلی ولت اندازه گیری شد. آنالیز FTIR، نقش احتمالی پروتئین ها را در تشکیل و تثبیت نانوذرات Fe2O3 آشکار ساخت. در بخش دوم این پژوهش، خواص ضد باکتریایی و ضدپاتوژنسیته نانوذرات Fe2O3 را علیه برخی از باکتری‌های بیماری‌زا از جمله استافیلوکوکوس اوروس، باسیلوس سرئوس، اشریشیا کلی و سودوموناس آئروژینوزا با استفاده از روش انتشار از دیسک، خواص ضد باکتریایی نانوذرات Fe2O3 مورد آزمایش قرار گرفت. علاوه بر این، مقادیر MIC و MBC علیه باکتری‌‌های مذکور تعیین شد. سپس از غلظت‌های کمتر از MIC نانوذره برای بررسی اثرات ضد پاتوژنسیته استفاده شد. از جمله این تست‌ها، مهار بیوفیلم، اثرات هم افزایی با آنتی بیوتیک‌ها، مهار تحرک باکتری، تخریب غشای سلولی و پتانسیل مهار پمپ افلاکس بود. بر اساس نتایج، نانوذره Fe2O3 فعالیت ضد باکتریایی قابل توجهی از خود نشان می‌دهد. MIC بین 5/2 تا 50 میکروگرم در میلی‌لیتر و MBC بین 5 تا 100 میکروگرم در میلی‌لیتر در لیتر بود. علاوه بر این، نانوذره Fe2O3 مورد مطالعه قادر به تاثیرگذاری روی فاکتورهای حدت باکتریایی در غلظت‌های کمتر از MIC بود. این عوامل شامل مهار تشکیل بیوفیلم در غلظت MIC/2، مهار تحرک باکتری ها در غلظت MIC/2، برهمکنش هم افزایی با آنتی بیوتیک های سفیکسیم و پنی سیلین، و مهار پمپ افلاکس باکتری استافیلوکوکوس اورئوس بود. بر اساس نتایج به دست آمده، می‌توان بیان کرد که نانوذرات Fe2O3اخذ شده به روش سبز می‌تواند باکتری‌های آزمایش‌شده را مهار کند که می‌تواند به عنوان کاندید داروی ضد میکروبی در آینده به کار برده شود.

به منظور بررسی نقش تنظیم اسمزی و کلروفیل فلورسانس بر مقاوت و عملکرد ارقام گندم دیم تحت تاثیر آبیاری تکمیلی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو فاکتور و سه تکرار، در دو سال زراعی 96-1395 و 97-1396 و در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه کردستان صورت گرفت. فاکتورها شامل سطوح تنش خشکی (دیم و دو بار آبیاری تکمیلی در بهار) و ارقام گندم دیم (هما، سرداری، ریژاو، اوحدی و آذر2) بودند. صفات در مراحل مختلف رشدی گندم اندازه‌گیری شد. همچنین در آزمایشی دیگر در انتهای فصل رشد (مرحله خمیری) به منظور بررسی اثر محلول پاشی اوره بر تجمع پلی‌آمین‌ها در زمان پر شدن دانه در گندم با عملکرد و میزان پروتئین دانه تحت شرایط دیم و آبیاری تکمیلی آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه فاکتور و سه تکرار و در دو سال زراعی اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل: دو سطح تنش خشکی(دیم و دو بار آبیاری تکمیلی در بهار)، 5 رقم گندم دیم و دو سطح محلول‌پاشی (شاهد و محلول‌پاشی اوره 4%) بود. اعمال آبیاری تکمیلی به طور معنی‌داری باعث افزایش عملکرد دانه شد. در هر دو سال زراعی شرایط دیم باعث افزایش میزان اسیدهای آمینه آزاد برگ و گلایسین بتائین، پرولین و پروتئین و سبب کاهش محتوی نسبی آب برگ (RWC) و سرعت کاهش آب از برگ (RWL)، پتانسیل اسمزی و کارایی کوانتومی فتوسیستم II در مراحل مختلف رشدی و هر دو سال زراعی شد. همچنین تنش خشکی در سال کم باران باعث افزایش کربوهیدراتهای محلول کل برگ (TSC) و کربوهیدراتهای محلول در آب (WSC) (به دلیل مقصد کوچکتر و نیاز کمتر دانه) و در سال با بارندگی مناسب باعث کاهش TSC و WSC بعد از گلدهی شد. تنظیم اسمزی در گندم قبل از گلدهی انجام شد. در مراحل گلدهی و 10 روز بعد از آن تنظیم اسمزی صورت نگرفت و فقط به صورت جزئی در ارقام آذر2 و سرداری اعمال شد. در واقع کاهش پتانسیل اسمزی در جهت تنظیم اسمزی نبوده و بدلیل کاهش آب بوده است. نقش پرولین در تنظیم اسمزی بسیار کم (بطور میانگین در مراحل مختلف رشدی در شرایط دیم سال اول 1.24% و در شرایط دیم سال دوم 0.64%) بود. در سال اول با تنش شدیدتر گیاه با افزایش Y(NPQ) انرژی بیشتری صرف حفظ و نگهداری سیستم فتوسنتزی به شکل دفع حرارت داشت. در سال دوم و در شرایط آبیاری تکمیلی با افزایش Y(II) و کاهش Y(NO) سبب افزایش فتوسنتز و کاهش اتلاف انرژی به شکل گرما شده است. همبستگی منفی و معنی‌دار RWL با اسیدهای آمینه آزاد برگ و گلاسین بتائین و همچنین همبستگی مثبت و معنی‌دار RWC با میزان گلایسین بتائین نشان‌دهنده این است که هر چه غلظت ترکیبات اسمزی برگ بیشتر باشد سرعت کاهش آب از برگ کمتر و میزان آب برگ بیشتر خواهد بود. نتایج این پژوهش تایید کرد که تامین آب کافی با استفاده از اجرای آبیاری تکمیلی در حساس‌ترین مراحل رشد گندم می‌تواند با بهبود صفات فیزیولوژیک گیاه به تولید عملکرد قابل قبول تحت شرایط دیم منتهی گردد. نتایج آزمایش دوم نشان داد که آبیاری تکمیلی میزان پروتئین دانه را کاهش داد و محلولپاشی اوره میزان پروتئین دانه را افزایش داد. آبیاری تکمیلی در سال اول و دوم مجموع پلی‌آمین‌های اسپرمین، اسپرمیدین و پوترسین را در حدود 24 درصد کاهش داد. محلولپاشی اوره مجموع غلظت این سه پلی‌آمین را در سال اول و دوم در شرایط دیم به ترتیب 31% و 27% و در شرایط آبیاری تکمیلی 12% و 4% افزایش داد که نشان می دهد در شرایط آبیاری تکمیلی که شدت تنش کمتر است نیاز به پلی‌آمین‌ها کمتر و بالطبع تجمع آنها در دانه کمتر شد ولی تحت تنش شدید در شرایط دیم بواسطه نیاز بیشتر به پلی‌آمین‌ها مقدار آنها با دسترسی بیشتر به نیتروژن محلولپاشی شده افزایش یافته است. با توجه به نتایج و نیز همبستگی مثبت بین وزن هزار دانه و سه پلی‌آمین بالا در شرایط تنش، احتمالا پلی‌آمین‌ها در شرایط تنش شدیدتر در بهبود پر شدن دانه نقش دارند و محلولپاشی اوره می تواند با افزایش تجمع پلی‌آمین‌ها در مقاومت به خشکی موثر باشد. کاداورین از لحاظ عملکردی اثر متفاوتی با سه پلی آمین دیگر داشت.

مقدمه: در بین فنوتیپ‌های مقاوم به دارو که توسط باکتری‌های گرم منفی بیان می‌شوند، مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام، که توسط بتالاکتامازها ایجاد می‌شود، پیچیده‌ترین مسئله است. این بتالاکتامازها با شکستن حلقه بتالاکتام، آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام را غیرفعال می‌کنند. شناسایی عوامل مقاومت به آنتی‌بیوتیک برای انسان بسیار حیاتی است. یکی از مهمترین آنزیم‌های دخیل در کاهش یا عدم فعالیت آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام آنزیم متالوبتالاکتاماز IMP-1 است که در چندین باکتری گرم منفی بیماری‌زای بیمارستانی مانند کلبسیلا پنومونیه شناسایی شده است. متالوبتالاکتاماز IMP-1 طیف فعالیت وسیعی را علیه پنی‌سیلین‌ها، سفالوسپورین‌ها و کرباپنم‌ها نشان می‌دهد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش ابتدا باکتری مستعد بیانی حاوی پلاسمید pET28a جهت بیان پروتئین IMP-1 کشت داده شد، سپس با استفاده از ستون کروماتوگرافی تمایلی نیکل سفارز، پروتئین موردنظر خالص‌سازی شد. . برای تایید خالص‌سازی، از پروتئین مورد نظر ژل SDS_PAGE گذاشته شد و غلظت آن با استفاده از روش برادفورد تعیین شد. از سوی دیگر، با استفاده از سیستئین و پنی‌سیل‌آمین، گروه عاملی سولفیدریل به آنتی‌بیوتیک‌های سفالکسین و پنی‌سیلین جی اضافه شد. سپس، با انجام تست‌های متنوع، درصد مهار آنزیم بتالاکتاماز توسط کمپلکس سولفیدریلی جدید و همچنین پارامترهای کینتیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که با افزودن گروه عاملی سولفیدریل به سفالکسین و پنی‌سیلین جی، قدرت مهار آنزیم متالوبتالاکتاماز این ترکیبات افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر، با استفاده از گروه عاملی سولفیدریل، آنتی‌بیوتیک‌ها توانایی بیشتری در مهار آنزیم متالوبتالاکتاماز نسبت به حالت اولیه خود پیدا می‌کنند. همچنین، لازم به ذکر است که قدرت مهارکنندگی کمپلکس سفالکسین-پنی‌سیلامین بیشتر از کمپلکس‌های سفالکسین-سیستئئین و پنی‌سیلین جی- سیستئین است. بحث و نتیجه‌گیری: مشتقات دارای گروه‌های سولفیدریلی سفالکسین و پنی‌سیلین جی، پتانسیل لازم برای مهار فعالیت آنزیم متالوبتالاکتاماز را دارند. ترکیباتی که سنتز شده‌اند، می‌توانند به‌عنوان گزینه‌های امیدبخش برای مهار عفونت‌های بیمارستانی ناشی از فعالیت آنزیم IMP-1 مورد بررسی قرار گیرند

مقدمه: آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام گروهی از ترکیبات دارویی بسیار مهم در درمان عفونت های باکتریایی هستند. درباکتری‌ها، تولید آنزیم‌هایی از قبیل متالوبتالاکتاماز(MBL) وسرین بتالاکتاماز(SBL) موجب مقاومت آن‌ها در برابر طیف وسیعی آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام می‌شود. متالوبتالاکتامازها قادرند تقریبا تمام آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام شامل نسل جدید آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام مانند سفالوسپورین ها و کارباپنم‌ها را تجزیه کنند. با وجود اینکه برای سرین بتالاکتاماز مهارکننده‌هایی به صورت بالینی وجود دارد، اما مهارکننده‌ای بالینی برای متالوبتالاکتاماز در دسترس نیست. به دلیل ارتباط قوی بین نقش آنزیم‌های متالوبتالاکتاماز در مقاومت باکتری‌ها علیه آنتی بیوتیک‌ها، مهار متالوبتالاکتامازها می‌تواند روشی مناسب برای درمان این عفونت ها باشد. مواد و روش: در راستای اجرای پروژه ابتدا به کشت و بیان و تخلیص پروتئین نوترکیبIMP-1 پرداخته شد و در ادامه تعیین غلظت گردید. پس از سنتز مشتقات واجد گروه‌های کربوکسیلات/ سولفونامید پنی سیلین جی (ترکیباتPenG.PenAوPenG.Sulf)، سپس اثرات مهاری ترکیبات سنتز شده توسط روش اسپکتروفتومتری بررسی گردید. و پارامتر‌های کینیتیکیIC50 و Ki برای این ترکیبات محاسبه گردید در نهایت نوع مهار مشخص گردید. همچنین با رسم نمودار لاین ویور برگ، نوع مهارکنندگی تعیین شد. نتایج: آنزیم IMP-1 تخلیص شده با استفاده از آنالیزSDS-PAGE و ساختار ترکیبات سنتز شده توسط روش‌های طیف سنجی FT-IR، NMR تایید شدند. مقدار IC50 ترکیب PenG.PenA برابربا μM 69/61 و مقدار IC50 ترکیب PenG.Sulf برابر باμM 87/99 محاسبه گردید. همچنین تمام ترکیبات سبب مهار غیر رقابتی آنزیم IMP-1 می‎‌شوند. بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش، می‌توان نتیجه گرفت که سرعت و فعالیت آنزیم IMP-1در حضور ترکیبات سنتز شده به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و مهارکننده‌های سنتز شده در محدوده‌ی میکرومولار هستند. همچنین مقدار Ki برای مهارکننده PenG.PenA برابر با μM 96/214 و برای مهارکننده PenG.Sulf برابر باμM 57/251 می‌باشد.

توت‌فرنگی محصول مهم استان کردستان است که یکی از مشکلات بزرگ آن ضایعات پس از برداشت به دلیل بافت حساس آن است. به نظر می‌رسد سلنیوم به عنوان یک عنصر مغذی نقش مهمی در افزایش استحکام بافت و مقاومت به پوسیدگی دارد. به منظور برسی اثر نانو بیو سلنیوم بر ویژگی‌های رویشی، فیزیولوژیکی، عملکرد و کیفیت میوه توت‌فرنگی رقم آلبیون، به صورت طرح کاملا تصادفی با ۵ تیمار و ۳ تکرار و در گلخانه گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی دانشگاه کردستان انجام گرفت. تیمارها شامل ۱ـ شاهد (آب مقطر)، ۲- مخمر Yarrowia lipolytica (سوسپانسیون)، ۳- نانو بیو سلنیوم تولید شده توسط مخمر Y. lipolytica با غلظت ۵ میلی‌گرم در لیتر، ۴- نانو بیو سلنیوم سونیکیت شده با غلظت ۵ میلی‌گرم در لیتر و ۵- سلنیت سدیم ۵ میلی‌گرم در لیتر می باشد. همچنین در زمان نگهداری از طرح فاکتوریل در قالب زمان با 5 تیمار، 3 تکرار و 5 زمان مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. که در مرحله شروع گلدهی زمانی که بوته‌ها حدود 12 برگ داشتند محلول‌پاشی روی تمام پیکر رویشی گیاه صورت گرفت. در این آزمایش خصوصیات بیوشیمیایی (اسیدیته قابل تیتراسیون، مواد جامد محلول کل، ویتامین ث، فنول، فلاونوئید،pH ، ظرفیت ضد اکسایشی) و مورفولوژیکی (عملکرد، تعداد گل، وزن میوه، قطر میوه، تعداد میوه) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که تیمار نانو بیو سلنیوم نسبت به سایر تیمار‌ها سبب بهبود خصوصیات رشدی توت‌فرنگی از جمله تعداد گل در بوته، تعداد میوه در بوته، عملکرد، وزن میوه در بوته و قطر میوه شد. تیمار‌های مورد استفاده روی سفتی تاثیر‌گذار بود و باعث افرایش سفتی میوه شد. تیمار نانو بیو سلنیوم نسبت به سایر تیمار‌ها سبب افزایش خصوصیات بیوشیمیایی (اسیدیته قابل تیتراسیون، مواد جامد محلول کل، ویتامین ث، فنول، فلاونوئید،pH ، ظرفیت ضد اکسایشی) میوه شد. همین امر باعث افزایش کیفیت و حفظ کیفیت میوه توت‌فرنگی می‌شود. طبق نتایج به دست آمده در زمان انبار‌داری تیمار ۵ میلی‌گرم در لیتر نانو بیو سلنیوم توانست میزان (فنول، فلانوئید، ویتامین ث و ظرفیت ضد اکسایشی) را نسبت به شاهد در سطح بالاتری نگه دارد و همین امر به ما نشان می‌دهد تیمار نانو بیو سلنیوم تواسته است خصوصیات بیوشیمایی را حفظ کند. تیمار ۵ میلی‌گرم در لیتر نانو بیو سلنیوم اثر معنی‌داری بر میزان پوسیدگی نداشت اما بیشترین میزان پوسیدگی در شاهد مشاهد شد. طی 12 روز انبار‌مانی میزان سفتی در تیمار ۵ میلی‌گرم در لیتر سلنیت سدیم داری کمترین تغییر را نسبت به شاهد داشت، که بالا‌ترین سفتی (74/3 نیوتن) در سلنیت سدیم و کمترین میزان سفتی در شاهد (43/2 نیوتن) مشاهده شد. یعنی سلنیت سدیم طی انبار‌داری باعث حفظ سفتی شد و نرم شدن میوه را به تاخیر انداخت. نتایج نشان داد در طول 12 روز انبار‌مانی نانو بیو سلنیوم با (19/19 گرم) و شاهد با (02/36 گرم) به ترتیب کمترین و بیشترین کاهش وزن را داشته اند. به طور کلی در بین تیمار‌های مورد استفاده تیمار 5 میلی‌گرم در لیتر نانو بیو سلنیوم نسبت به سایر تیمار‌ها کارایی بهتری داشته است.

سنتز نانوذرات نقره (AgNPs) با استفاده از عصاره‌های عاری از میسلیوم قارچی به عنوان عامل احیاکننده و پایدار از نظر زیست ‌محیطی ظاهر شده است که جایگزینی امیدوارکننده برای مسیرهای سنتز نانوذرات سنتی است. در این تحقیق، تولید نانوذرات نقره در حضور پیش‌سازهای نیترات نقره، استات نقره و سولفات نقره ابتدا با استفاده از طیف جذبی در محدوده طول موج 300 تا 800 نانومتر توسط دستگاه طیف ‌نگار مرئی-فرابنفش تایید شد. نانوذرات نقره سنتز شده برای تعیین اندازه، خواص ساختاری، خواص نوری، ریخت‌شناسی و پایداری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان گسیلی (FESEM)، پراکندگی نور پویا (DLS)، طیف ‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) و پراش اشعه ایکس (XRD) مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل طیف ‌سنجی جرمی کروماتوگرافی گازی (GC-MS) برای شناسایی متابولیت‌های قارچی در عصاره انجام شد. فعالیت ضدمیکروبی عصاره و نانوذرات نقره با استفاده از دو روش، انتشار چاهکی و تعیین حداقل غلظت مهارکننده رشد (MIC)، در برابر چهار گونه باکتری بیماری‌زا، شامل باکتری‌های گرم منفی (پسودوموناس آئروژینوزا، سالمونلا تیفی، اشرشیاکلی) و باکتری‌های گرم مثبت (استافیلوکوکوس اورئوس)، مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین، فعالیت آنتی‌اکسیدانی نانوذرات نقره تولید شده با استفاده از 2، 2-دی فنیل-1-پیکریل هیدرازیل (DDPH) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف ‌سنج مرئی-فرابنفش نشان می‌دهد که غلظت‌های یک، سه و پنج میلی‌مولار از پیش‌سازهای نیترات نقره، سولفات نقره و استات نقره به عنوان غلظت بهینه برای سنتز نانوذرات نقره است. همچنین، دمای بهینه برای سنتز هر سه نوع نانوذره سنتز شده، 25 درجه سلسیوس است. علاوه بر این، بهینه‌ترین زمان سنتز نانوذرات، 120 ساعت برای سنتز نانوذرات نیترات نقره و سولفات نقره و 72 ساعت برای نانوذرات استات نقره بود. همچنین، pH بهینه برابر با pH اولیه عصاره قارچی (برابر با 10/6) بود. تحت شرایط بهینه به دست آمده اندازه متوسط نانوذرات نقره تشکیل شده در حضور پیش سازهای نیترات نقره 50 تا 55 نانومتر، سولفات نقره 51 تا 56 نانومتر، استات نقره 55 تا 60 نانومتر بود. نتایج FT-IR نشان‌دهنده طیف گسترده‌ای از گروه‌های عاملی فعال زیستی است که در سنتز نانوذرات نقره مشارکت دارند. پایداری قابل توجهی در ساختار مکعبی صورت محور در آنالیزهای XRD، Zeta و DLS مشاهده شد. نانوذرات نقره سنتز شده زیستی، فعالیت ضد میکروبی چشمگیری بر روی نمونه‌‌های مورد آزمایش نشان دادند، به طوریکه در غلظت‌‌های بسیار پایین از رشد باکتری‌‌ها جلوگیری کردند. همچنین نتایج روش DPPH نشان داد که نانوذرات نقره سنتز شده در غلظت یک میلی مولار برای نیترات نقره، سه میلی مولار برای سولفات نقره و پنج میلی مولار برای استات نقره دارای اثر آنتی اکسیدانی به میزان 4 درصد برای نیترات نقره، 7 درصد برای سولفات نقره و 9 درصد برای استات نقره بود. باتوجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، روش سنتز سبز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره‌های عاری از میسلیوم قارچی، یک راه حل موثر و پایدار برای تولید نانومواد با کاربردهای گسترده است. این روش با با توجه به سرعت، قابلیت توسعه و سازگاری با محیط زیست، می‌تواند نقش مهمی در پیشرفت نانوفناوری سبز ایفا کند.

نانوذرات نقره به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه خود دارای کاربردهای گسترده‌ای در زمینه خواص ضدمیکروبی، آنتی ‌اکسیدانتی و.... می‌باشند. امروزه سنتز زیستی نانوذرات نقره به دلیل سازگاری با محیط زیست بسیار مورد توجه واقع شده است. قارچ‌ها به دلیل تولید طیف متنوعی از متابولیت‌های اولیه و ثانویه و همچنین پروتئین‌های مختلف می‌توانند نقش بسیار مهمی در زمینه سنتز زیستی نانوذرات نقره بازی نمایند. در واقع یافتن گونه‌های جدید قارچی دارای نقش در سنتز زیستی نانوذرات از جمله اهداف بسیار مهم در این زمینه است. علی‌رغم انجام پژوهش‌های گسترده و معرفی گونه‌های قارچی دارای این توانایی تاکنون بسیاری از جنبه‌های مکانیسمی سنتز زیستی نانوذرات نقره توسط میکروارگانیسم‌ها و از جمله قارچ‌ها مبهم باقی مانده است. در پژوهش حاضر برای نخستین بار عصاره عاری از سلول یک گونه اندوفیت قارچی از جنس Sarocladium برای سنتز زیستی نانوذرات نقره توسط سه پیش ماده نیترات نقره، استات نقره و سولفات نقره و پس از بهینه‌سازی فاکتورهای محیطی از جمله غلظت پیش ماده، pH اولیه عصاره، دما انکوباسیون و زمان انکوباسیون مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله بعد مشخصه‌یابی نانوذرات نقره سنتز شده توسط تکنیک‌های رایج در این زمینه انجام گرفت. در ادامه خواص ضدمیکروبی و آنتی‌ اکسیدانتی این ذرات سنتز شده انجام شد. در ادامه جهت بررسی مکانیسم سنتز زیستی نانوذرات نقره توسط این قارچ، با دو رویکرد متابولومیکس غیرهدفمند و تخریب پروتئین‌های عصاره عمل شد. به وسیله تکنیک‌های مشخصه‌یابی تغییرات صورت گرفته در اندازه، شکل و پایداری ذرات سنتز شده توسط هر سه پیش ماده مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت مطالعات تکمیلی بیوانفورماتیکی از جمله داکینگ مولکولی، PASS، ProTox-II انجام گرفت. دراین مطالعه مشاهده گردید که نوع پیش ماده نمک نقره روی اندازه و پایداری نانوذرات نقره دارای نقش هستند، این در حالی است که شکل نانوذرات در اثر تغییر پیش ماده تغییری نکردند. همچنین در مورد مکانیسم سنتز داده‌های متابولومیکس غیرهدفمند نشان دادند که حضور متابولیت‌های احیاء‌‌گر دارای گروه‌های عاملی احیاءکننده برای سنتز زیستی نانوذرات نقره بسیار لازم هستند. همچنین تخریب پروتئین‌های عصاره نشان داد که پروتئین‌ها منجر به سنتز نانوذرات نقره با اندازه پایین‌تر و همچنین غلظت پایین‌تر می‌گردند. در واقع پروتئین‌ها منجر به کند شدن زمان انکوباسیون می‌شوند. همچنین سنتز نانوذرات نقره توسط عصاره عاری از پروتئین نشان داد که وجود پروتئین روی میزان پایداری در مورد پیش ماده‌های نیترات نقره و استات نقره دارای نقش منفی و در مورد پیش ماده سولفات نقره تغییر چندانی ایجاد ننمودند. لازم به ذکر است که داده‌های سمیت شناسی توسط پایگاه داده ProToX-II داده‌های خوبی را در زمینه سمیت احتمالی متابولیت‌های عصاره فراهم نمودند. همچنین از داده‌های PASS برای پیش‌بینی متابولیت‌های دارای خواص ضدمیکروبی استفاده شد. نتایج داکینگ مولکولی دید وسیع‌تری را در زمینه نحوه برهمکنش‌های بین نانوذرات نقره و متابولیت‌های عصاره با پروتئین‌های هدف ضدباکتریایی فراهم نمود

سری‌های مختلف نقاط کوانتومی کربنی با استفاده از شرایط و روش مشابه تهیه شدند. ابتدا نقاط کوانتومی کربنی و همچنین نهشت شده با فلزات آهن، کبالت، نیکل، مس و روی با روش هیدروترمال تهیه شدند و در ادامه سری دیگری از نقاط کوانتومی کربنی نهشت شده با نیتروژن و همچنین فلزات آهن، کبالت، نیکل، مس و روی با روشی مشابه بدست آمدند. این دسته از نقاط کوانتومی با استفاده از تکنیک‌های FT-IR، UV-Vis، PL و همچنین EDS شناسایی شدند. با نهشت دادن فلزات به نقاط کوانتومی کربنی جابجایی پیک‌های مرتبط با پیوندهای اکسیژن C-O و C=O ایجاد شد. تغییر در شدت جذب و نشر این نقاط کوانتومیِ نهشت شده و همچنین تایید حضور عناصر فلزی با استفاده از آنالیز EDS، موفق آمیز بودن سنتز را بیان می‌کنند. در ادامه رفتار باکتریایی آنها در بر روی باکتری‌های گرم-مثبت S.aureus PTCC112 و گرم-منفی E.coli PTCC1329 بررسی شد. در مورد سری نقاط کوانتومی کربنی و نهشت شده با فلزات نتایج خوبی بدست آمد و همگی آنها قدرت مهار رشد باکتری‌ها را داشتند اما سری دوم نقاط کوانتومی که نهشت شده با نیتروژن و فلزات ذکر شده بودند، که فعالیتی در برابر رشد آنها نداشتند به جز در مورد حضور فلز روی، که توانست به عنوان عامل ضد باکتری عمل کند. کمترین غلظت مهار رشد باکتری MIC در برابر باکتری اندازه‌گیری شد که بهترین نتیجه برای نقاط کوانتومی کربنی (CQDs) و نقاط کوانتومی کربنی نهشت شده با فلز آهن (Fe-CQDs) با کمترین غلظت موثر g/L 0.5 بود. در ادامه این کار تحقیقاتی سری نقاط کوانتومی کربنی نیتروژن دار با آهن و با عنصر کلر و همچین نهشت همزمان آهن و کلر Fe@Cl-CQDs تهیه شد. که با تکینیک‌های EDS ، XRD، FT-IR، UV-Vis، PL، XPS، HR-TEM و همچنین EDS-mapping همچنین EDS شناسایی شدند. الگوی پراش اشعه ی ایکس صفحات (002) برای NCQDs و جابجای اندک آنها در Fe-NCQDs را به دلیل وجود Fe و کاهش فضای انباشه شدن صفحات را نشان می‌دهد که ساختار آمورفی دارند. اما در مورد Cl-NCQDs و Fe@Cl-CQDs به دلیل داشتن پیک‌های تیز دارای ساختار کریستالی می‌باشند، پیک های مختلفی که با مرکزیت 33.33، 38.42، 43.08، 57.72 و 61.33 وجود دارند به ترتیب مرتبط به صفحات (009)، (015)، (018)، (110) و (113) می باشند. پیک پهن در ناحیه 3000 تا 3400 مربوط به گروه‌های O-H، C-H و N-H برای آنها مشاهده می‌شود. پیک در 778 در Cl-NCQDs مربوط به پیوند C-Cl وجود دارد که کلیه‌ی پیک‌های اشاره شده در این ماده‌ها در طیف FT-IR مربوط به Fe@Cl-CQDs دیده می‌شوند. طیف UV-Vis این نقاط کوانتومی پیک‌های مشابهی با اوج جذب در ناحیه‌ی فرابنفش را نشان می‌دهند. این پیک‌ها مربوط به انتقالات n–π* که مرتبط با گروه‌های کربونیل و یا سیستم π آروماتیکی می‌باشد که این نمونه‌ها جذب پهن قابل توجهی را در طول موج 335 نانومتر دارند. همچنین تایید حضور عناصر مربوطه با استفاده از آنالیز EDS، موفق آمیز بودن سنتز را بیان می‌کنند. نقاط کوانتومی Fe@Cl-CQDs به دلیل خواص الکترونی که دارد، توانست به عنوان کاتالیزور نوری عمل کند. به همین دلیل این نقاط کوانتومی بیشتر مورد بررسی قرار گرفت. در آنالیز XPS پیک عناصر موجود در نواحی مرتبط وجود دارد، که پیک در 705 تا 725 حضور یون‌های آهن(II) و آهن (III) و پیک در نواحی 190تا 200 حضور کلر را تایید می‌کنند. در عکس‌های HR-TEM اندازه ذرات را 4 تا 10 نانومتر با اندازه متوسط 6 نانومتر را نشان دادند که EDS-mapping توزیع یکنواخت عناصر در آن را تایید می‌کند. نقاط کوانتومی Fe@Cl-CQDs توانستند با مقدار 6 میلی‌گرم رنگ رودامین ب را به مقدار 89 درصد در حلال آب تحت نور مرئی و تحت لامپ یو-وی به صورت کامل در دت زمان 90 ثانیه تبدیل کند. پارامترهای شدت نور، دما و غلطت اکسنده H2O2 و همچنین pH برای انجام این واکنش مورد بررسی قرار گرفتند. شرایط بهینه‌ی بدست آمده دمای 25 درجه‌ی سانتی‌گراد و مقدار 25 میکرولیتر از اکسنده در pH برابر 5 بود. مطالعاتی که بر روی رباینده‌ها صورت گرفت، نقش تعیین کننده‌ی هیدروکسیل رادیکالی را تایید کرد. فعالیت مجدد Fe@Cl-CQDs بعد از تبدیل رودامین ب، پایداری خوب آنها را بیان می‌کند. از این رو این نقاط کوانتومی بسیار کارآمد برای تبدیل رنگ در زمان بسیار کوتاه می‌باشند.

زمینه و هدف: (بیماری آلزایمر) AD، یک اختلال تحلیل‌برنده عصبی است که با کاهش تدریجی و نسبتاً غیرقابل‌ بازگشت حافظه و سایر قابلیت‌های شناختی همراه است. داروهای موجود، ممکن است در حفظ تفکر، عملکردهای شناختی و مهارت‌های ارتباطی مفید باشند اما این رویکردها علت اصلی بیماری را درمان نمی‌کنند. امروزه محصولات طبیعی به‌دلیل طیف عمل گسترده و کاهش عوارض جانبی، موردتوجه محققان قرارگرفته است. مطالعات جدید، اثرات حفاظتی عصاره (شیرین بیان) G. glabra از عصب و تقویت حافظه را نشان داده است. همچنین، فناوری نانو می‌تواند با عبور از (سد خونی-مغزی) BBB یک استراتژی جایگزین برای درمان موثر بیماری باشد که ازجمله آن می‌توان اشاره کرد به (نانوذرات اکسید روی) NPs ZnO بیوسنتزشده؛ چراکه ساخت نانوذرات فلزی از مسیر سنتز شیمیایی، می‎تواند منجربه نوروتوکسیسیتی شود اما روش‎های مبتنی بر شیمی سبز می‎تواند خصوصیات این نانوذرات را تغییر داده و سمیت آنها را کاهش دهد. روش بررسی: در این مطالعه، آمیلوئید (لیزوزیم سفیده تخم مرغ) HEWL، به‌علت شباهت ساختاری با (آمیلوئید-بتا) Aβ انتخاب و تحت شرایط ویژه گرمایش و pH اسیدی تشکیل شد و با افزودن الیگومر‌های آمیلوئید HEWL به رده سلولی SH-SY5Y تمایزیافته، مدل سلولی AD ساخته شد و سپس از NPs ZnO زیستی و عصاره متانولی ریشه G. glabra و ترکیب این دو تیمار، برای مهار سمیت حاصل از آمیلوئید HEWL استفاده شد. اجزاء عصاره توسط (کروماتوگرافی گازی/طیف‌سنجی جرمی) GC/MS تعیین و برای تایید سنتزNPs ZnO زیستی و آمیلوئید HEWL و تعیین ویژگی آنها از (طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون‌قرمز) FTIR، (میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی) FE-SEM مجهزبه (طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس) EDX و (طیف‌سنجی نور مرئی-فرابنفش) UV-Visاستفاده شد. همچنین، نوروتوکسیسیتی حاصل از آمیلوئید و اثر مهاری تیمارها توسط تست‌های MTT و ROS و بیان ژن PIK3C3 مرتبط با اتوفاژی، توسط Real-time PCR موردبررسی قرار گرفت. یافته‌ها: بررسی ویژگی‌های آمیلوئید HEWL توسط تست FTIR وجود ساختار ثانویه غنی از β-sheet پارالل و آنتی‌پارالل که عامل سمیت و مشترک با Aβ است را نشان می‌دهد و نتایج FE-SEM بیانگر ساختار آمورف پلاک‌های آمیلوئید و اثر نوروتوکسیسیتی آن با واسطه تجمع و ایجاد آسیب غشایی و سیناپسی می‌باشد. همچنین، براساس نتایج MTT در مدل سلولی AD الیگومرهای آمیلوئید M50µ پس از 48 ساعت منجربه مرگ‌ومیر سلول‌ها خواهد شد و مانایی سلول‌ها به %7/18 خواهد رسید. در بررسیNPs ZnO زیستی، نتایج حاصل از FTIR، بیانگر اتصال و تعامل میان پروتئین و NPs است؛ که می‌تواند واسطه اثرات مهاری و کاتالیزوری NPs بر آمیلوئید باشد و نتایج حاصل از FE-SEM نشان می‌دهد که g/mL10µ ZnO NPs در مراحل نهایی AD و تشکیل پلاک قادر به تخریب ساختار چندلایه پلاک نبوده و با خاصیت کاتالیزوری، به تشکیل فیبریل کمک خواهد کرد. نتایج تست MTT نشان می‌دهد که در بازه زمانی 24 و 48ساعته به‌ترتیب دارای 31/17 IC50= و 75/20IC50= و در بازه زمانی 48ساعته دارای 96E-965/4EC50= و 96E+179/4 SI=است. در بررسی عصاره G. glabra، نتایج حاصل از GC/MS حضور ترکیبات جدید موثر بر AD نظیر: آمفتامین، متامفتامین، (بنزوئیک اسید، 2-بوتوکسی-، متیل‌استر) و (4-متیل ‌سیکلوپنتادکانون) 4-MCPC و (3-الیل-6-متوکسی‌فنول) و همچنین (3-الیل-6-متوکسی‌فنیل استات) را نشان می‌دهد. همچنین، عصاره در بازه زمانی 24 و 48ساعته به‌ترتیب دارای 5/438IC50= و 1986 IC50=و در بازه زمانی 48ساعته دارای 101E-6EC50= و 103E+31/3 SI= است. تیمار µg/mL100 G. glabra به‌علت حضور حلال متانول و سم کاربامات موجود در حشره‌کش به‌کاررفته در مزرعه، استرس اکسیداتیو را در سلول سالم و بیمار افزایش داده است (05/0<PV) و بیان ژن PIK3C3 را در سلول سالم پس از 48 ساعت و در سلول بیمار در هردو بازه زمانی 24 و 48 ساعت کاهش داده 0P(H1)= و بر اساس نتایج تست MTTمنجربه فعال‌سازی مسیر PI3KC1/AKT/mTOR و تکثیر سلول خواهد شد. شواهد حاصل از FE-SEM، نشان می‌دهد که عصاره در مراحل نهایی AD ساختار چندلایه پلاک را تخریب و اتصالات میان گونه‌های مختلف تشکیل‌دهنده پلاک را خواهد شکست؛ اما ترکیب هردو تیمار g/mL100µG. glabra و g/mL10µ ZnO NPs، توانسته است ساختار چندلایه پلاک را توسط عصاره تخریب کند و درعین‌حال به‌علت افزایش نسبت پروتئین به سطح ZnO NPs شاهد تشکیل الیگومر و پروتوفیبریل با واسطه اثر کاتالیزوری NPs هستیم. ترکیب µg/mL (16-4) ZnO NPs و µg/mL100 G. glabra پس از 48 ساعت، دارای 37/29 IC50=و 8E-96/5 EC50= است. همچنین، NPs موجود در ترکیب g/mL100µG. glabra و µg/mL10 ZnO NPs توانسته است استرس اکسیداتیو ایجاد شده توسط آمیلوئید و عصاره را در سلول سالم و بیمار مهار کند (05/0PV>). ترکیب این دو تیمار بیان ژن PIK3C3 و اتوفاژی را در سلول سالم پس از 24 ساعت افزایش اما پس از 48 ساعت کاهش می‌دهد و همچنین منجربه کاهش بیان در سلول بیمار پس از 24 ساعت خواهد شد 0P(H1) =.

صمغ زانتان یک پلیمر میکروبی است که توسط بیماری زاهای گیاهی از جنس زانتوموناس سنتز می شود. این صمغ به دلیل ویژگی های رئولوژیکی و حلالیت در آب از اهمیت تجاری زیادی برخوردار است و به عنوان یک عامل تغلیظ کننده و تثبیت کننده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش پتاسیل سنتز صمغ زانتان توسط باکتری های بومی و استاندارد مورد بررسی قرار گرفت؛ در ابتدا عملکرد باکتری جداسازی شده و استاندارد با استفاده از گلوکز مقایسه و سپس از سورگوم علوفه ای به عنوان منبع لیگنوسلولزی ارزان قیمت استفاده شد. به منظور به کارگیری قندهای سلولزی و همی سلولزی سورگوم علوفه ای، دو نوع پیش فراوری اسیدی رقیق و حلال آلی و تلفیق آن ها به همراه آبکافت آنزیمی جامد پیش فراوری شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر عوامل بازدارنده تولید شده در پیش فراوری بر روی میزان تولید صمغ زانتان ارزیابی شد. نتایج حاکی از آن است که مقاومت دمایی باکتری استاندارد در مقایسه با باکتری جداسازی شده بیشتر (راندمان تولید 11% بیشتر) ولی باکتری جداسازی شده کارایی بهتری در تنش های محیطی ناشی از pH (بازده تولید 5 % بالاتر) نشان داد. همچنین بیشترین میزان تولید صمغ زانتان با استفاده از 20 گرم بر لیتر گلوکز برای باکتری استاندارد و جداسازی شده به ترتیب 82/10 و 24/10 گرم بر لیتر (معادل با بازده 1/54 و 2/51 درصد) بوده است، به علاوه میزان تولید بر روی منبع سورگوم علوفه ای تحت شرایط تلفیقی برای باکتری استاندارد و جداسازی شده به ترتیب 21/9 و 14/9 گزارش شد، این درحالی است که میزان تولید در شرایط پیش فراوری اسیدی رقیق و حلال آلی به ترتیب برای باکتری استاندارد 03/7 و 84/6 و برای باکتری جداسازی شده 87/6 و 61/6 گرم بر لیتر به دست آمد. علاوه بر این عملکرد باکتری جداسازی شده در مواجهه با عوامل بازدارنده مانند فنول بهتر از باکتری استاندارد می باشد. آنالیزهای مشخصه یابی شامل طیف FT-IR، پتانسیل زتا، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و خواص رئولوژیکی انجام شد و نتایج حاصل از آن ها نشان می دهد که تغییر منبع کربن از گلوکز به سورگوم موثر بر ساختار و خواص رئولوژیکی می باشد. در نهایت، می توان بیان داشت که ضمن به کارگیری قندهای همی سلولزی و سلولزی، در نتیجه ی تبدیل زیستی 1 کیلوگرم سورگوم علوفه ای خشک شده، 285 گرم صمغ زانتان با استفاده از روش تلفیقی در فرمانتور و 60 گرم لیگنین ماده جانبی با ارزش افزوده تولید می شود.

دو آزمایش به منظور ارزیابی اثرات منابع فیبر (سبوس گندم و تفاله چغندرقند) و مخلوط آنزیمی کربوهیدرازی با فعالیت غالب زایلاناز در مرغ های تخم گذار و جوجه های گوشتی اجرا گردید. جیره های آزمایشی در هردو آزمایش متشکل از شاهد، جیره های حاوی 3 یا 6 درصد سبوس گندم، جیره های حاوی 3 یا 6 درصد تفاله چغندرقند با یا بدون آنزیم (100 میلی گرم در هر کیلوگرم خوراک) بودند. آزمایش اول با استفاده از540 قطعه مرغ تخم گذار لگهورن سویه LSL لایت به مدت 9 هفته و آزمایش دوم با استفاده از 960 قطعه جوجه گوشتی نژاد راس 308 و به مدت 42 روز انجام گرفت. در آزمایش اول سطوح مختلف تفاله چغندرقند و 6 درصد سبوس گندم موجب کاهش تولید بر اساس روز مرغ گردید، لیکن افزودن زایلاناز آن را بهبود داد. جیره حاوی 6 درصد تفاله چغندرقند موجب کاهش توده تخم مرغ (05/0≥P) گردید. جیره های حاوی منابع فیبر به غیر از 3 درصد سبوس گندم موجب کاهش مصرف خوراک نسبت به شاهد گردید. جیره حاوی 3 درصد سبوس گندم موجب بهبود ارتفاع پرز، نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت و مساحت پرز در ژژنوم گردید(05/0≥P). مساحت پرز، قابلیت هضم ماده خشک، ماده آلی و پروتئین در نتیجه افزودن زایلاناز افزایش و pH سکوم در نتیجه افزودن سطح 3 درصد هر یک از منابع فیبری و زایلاناز کاهش یافت (05/0≥P). در آزمایش دوم افزودن 6 درصد سبوس گندم به جیره جوجه های گوشتی موجب کاهش وزن بدن در 13 روزگی، اضافه وزن بدن در 1 تا 13روزگی و مصرف خوراک در 1 تا 42 روزگی گردید(05/0≥P). جیره های حاوی منابع فیبر موجب کاهش وزن بدن در 25 و 42 روزگی، اضافه وزن بدن در 13 تا 24 روزگی و 1 تا 42 روزگی، کاهش قابلیت هضم ماده خشک، ماده آلی و پروتئین گردید (05/0≥P). سطوح 6 درصد هر یک از منابع فیبر موجب کاهش اضافه وزن بدن در 25 تا 42 روزگی و 3 درصد تفاله چغندرقند موجب کاهش مصرف خوراک در 13 تا 24 روزگی و pH ژژنوم گردید (05/0≥P). جیره های حاوی فیبر به غیر از 3 درصد سبوس گندم، موجب افزایش ضریب تبدیل خوراک در 25 تا 42 روزگی و 1 تا 42 روزگی شد(05/0≥P). سطوح مختلف تفاله چغندرقند موجب افزایش وزن سنگدان، کاهش قابلیت هضم خاکستر و 6 درصد تفاله چغندرقند موجب افزایش وزن دئودنوم گردید(05/0≥P). زایلاناز موجب بهبود عملکرد، شاخصهای مورفولوژی ژژنوم و ایلئوم، کاهش ضریب تبدیل خوراک وpH دستگاه گوارش گردید(05/0≥ P). به طور کلی افزودن 3 درصد سبوس گندم به جیره مستقل از اثر آنزیم دارای پتانسیل بهبود سلامت روده در مرغ های تخمگذار مسن بدون اثر منفی بر عملکرد بود.

نانوذرات سلنید نقره با روش های فیزیکوشیمیایی مختلفی از جمله کاهش شیمیایی، الکتروشیمیایی، رسوب گذاری شیمیایی، تبخیر حرارتی و واکنش هیدروترمال تولید می شوند. با این حال، تولید فیزیکوشیمیایی نانوذرات مذکور علاوه بر صرف هزینه های بالا و پیچیدگی مراحل تولید، آلودگی زیست محیطی ناشی از مواد شیمیایی سمی به کار گرفته شده و تولید فرآورده های جانبی سمی و خطرناک را به دنبال دارد. از این رو، توسعه روش های مبتنی بر شیمی سبز به عنوان یک جایگزین کارآمد و قابل اعتماد بسیار اهمیت دارد. در این تحقیق سعی شده است که از پتانسیل سویه های قارچی و باکتری بومی در راستای سنتز زیستی نانوذرات سلنید نقره استفاده شود. ﻧﻤﻮﻧﻪ ﮔﻴﺮی از آب های سطحی جمع آوری شده از از سارال دیوان دره، استان کردستان، غرب ایران انجام و نمونه های آب در ظروف استریل جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل گردید. با هدف دستیابی به جدایه های قارچی و باکتری با قابلیت تحمل پذیری بالا نسبت به اکسی آنیون سلنیت سدیم و نمک نیترات نقره، الگوی تحمل پذیری جدایه های قارچی و باکتری جدا شده از طریق روش رقت در آگار تعیین شد. ارزیابی اولیه سنتز نانوذرات سلنید نقره سنتز شده توسط عصاره ی عاری از سلول جدایه های میکروبی منتخب توسط مشاهدات چشمی و طیف سنجی نور مرئی-فرابنفش انجام شد. تایید سنتز نانوذرات سلنید نقره سنتز شده توسط عصاره ی عاری از سلول جدایه های قارچی منتخب توسط مشاهدات میکروسکوپ الکترونی ، آنالیز DLS، آنالیزهای EDX و XRD انجام شد. شناسایی ساختارک جدایه ی قارچی منتخب بر مبنای مشخصات کلنی و مشخصات میکروسکوپی انجام شد. با هدف تعیین هویت دقیق جدایه ی قارچی منتخب، نواحی ITS1-5.8S-ITS2 از طریق آغازگرهای همگانی ITS1 و ITS4 با روش PCR تکثیر گردید. ارزیابی فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات سلنید نقره سنتز شده توسط عصاره ی عاری از سلول جدایه ی قارچی منتخب بر روی بیمارگرهای انسانی به روش دیسک دیفیوژن آگار انجام شد. براساس نتایج بدست آمده از آزمایشات الگوی مقاومت به اکسی آنیون سلنیت سدیم و محلول نیترات نقره، مشاهدات چشمی و طیف سنجی نور مرئی-فرابنفش، جدایه ی قارچی ssf15 به عنوان جدایه ی برتر در سنتز نانوذرات سلنید نقره انتخاب شد. نتایج تعیین هویت ساختارک و ملکولی جدایه ی قارچی نشان داد که جدایه ی مذکور متعلق به جنس قارچی Cladosporium با شماره دسترسی OP242915 در بانک ژنی است. بررسی ساختار سطحی نانوذرات تولیدی توسط میکروسکوپ الکترونی FESEM، سنتز نانوذرات سلنید نقره کروی شکل با اندازه میانگین قطر نانوذرات 84/37 نانومتر تحت عصاره ی عاری از سلولsp. strain ssf15 Cladosporium را نشان داد. براساس نتایج بدست آمده از آنالیز DLS میانگین اندازه نانوذرات سنتز شده توسط سویه ی قارچی مذکور 92/40 نانومتر و شاخص پراکندگی (PDI) 26/0تعیین شد. در مجموع و براساس نتایج بدست آمده در حضور غلظت های 2 میلی مولار نیترات نقره و 1 میلی مولار سلنیت سدیم، نانوذرات سلنید نقره با اشکال کروی منظم و توزیع پراکنش مناسب ایجاد شدند. با هدف بهبود راندمان زیستی نانوذرات سلنید نقره تحت عصاره ی عاری از سلول جدایه ی قارچی ssf15 در مخلوط واکنش حاوی 2 میلی مولار نیترات نقره و 1 میلی مولار سلنیت سدیم)، اثر دوره ی گرماگذاری (24، 48، 72، 96 و 120 ساعت) مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده، سنتز نانوذرات سلنید نقره پس از 24 ساعت واکنش در حضور عصاره عاری از سلول آغاز و پس از 96 ساعت به حداکثر راندمان خود رسیده است. نتایج ارزیابی فعالیت ضدباکتری نانوذرات سلنید نقره سنتز شده در مقابل بیمارگرهای باکتری انسانی نشان داد که نانوذرات سنتزی پتانسیل مناسبی در مهار رشد باکتری های تست شده بالاخص باکتری های گرم منفی از جنس اشریشیا و سودوموناس دارند. این مطالعه نخستین گزارش از سنتز سبز نانوذرات سولفید نقره در جنس قارچی Cladosporium است. باتوجه به نوین بودن قارچ کلادوسپوریوم جهت استخراج و سنتز برون سلولی نانوذرات سلنید نقره به روش عصاره ی عاری از سلول می توان امیدوار بود که نتایج این پژوهش به عنوان یک روش زیست سازگار و به عنوان یک پژوهش نوآور برای مطالعات در زمینه سنتز سبز نانوذرات سلنید نقره توسط سویه های قارچی و باکتری مورد استفاده قرار گیرد.

نانوذرات کربنات مس دارای کاربردهای گسترده در زمینه رنگدانه ها، حشره کش ها، قارچ کش ها و همچنین به عنوان کاتالیست هایی در واکنش های آلی و گوگردزدایی از نفت خام کاربرد دارند. از طرفی با توجه به هدایت الکتریکی و حرارتی به عنوان یک جایگزین قابل دوام برای نانو ذرات طلا و نقره در نظر گرفته شده اند. در سنتز زیستی از میکروارگانیسم های مختلف استفاده می شود که قارچ یکی از آن هاست. قارچ ها به دلیل تحمل پذیری بالا، سنتز برون سلولی، استخراج و بهره برداری راحت در مقیاس بالا برای سنتز زیستی نانوذرات فلزی مناسب است که نمک های فلزی را به نانوذرات فلزی تبدیل می کنند. هدف از این پژوهش استفاده از جدایه های میکروبی مقاوم به کلرید مس با فعالیت اوره آزی به عنوان زیست کاتالیزگر برای سنتز نانوذرات کربنات مس بود. نمونه برداری از ده سایت مختلف از نمونه های آب سطحی جمع آوری شده از منطقه سارال دیواندره در استان کردستان با هدف جداسازی جدایه های قارچی و باکتریایی انجام شد. برای آزمایش تعیین میزان مقاومت جدایه های قارچی و باکتری به کلرید مس از روش رقت سازی در آگار استفاده شد. از محیط های کشت اوره آگار بیس حاوی 2 درصد اوره به منظور بررسی کیفی آنزیم اوره آز در جدایه های میکروبی منتخب استفاده شد. از سوپرناتانت کشت عاری از توده-ی زیستی جدایه های منتخب به عنوان یک منبع زیستی ایمن برای سنتز نانوکربنات مس در مخلوط واکنش زیست تبدیلی استفاده شد. تعیین ویژگی نانوذرات کربنات کلسیم از طریق آنالیزهای FESEM، DLS، EDX و FTIR بررسی شد. شناسایی جدایه ی قارچی منتخب بر مبنای مشخصات ماکروسکوپی و میکروسکوپی و همچنین آنالیز ملکولی از طریق تکثیر نواحی ژنی ITS1-5.8S-ITS2 انجام شد. براساس نتایج بدست آمده، جدایه ی قارچی ccf7 که براساس نتایج الگوی مقاومت به نمک کلرید مس و ارزیابی کیفی فعالیت هیدرولیزکنندگی اوره به عنوان سویه برتر شناخته شد، جهت آزمایشات سنتز نانوکربنات مس و همچنین تاثیر پارامترهای مختلف بر روی سنتز نانوذرات مذکور تحت استراتژی سوپرناتانت عاری از توده ی میسلیومی مورد آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی و طیف سنجی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که سوپرناتانت عاری از توده ی میسیلیومی سویه ی قارچیsp. strain ccf7 Alternaria (شماره دسترسی در بانک ژنی OP242500) توانست در غلظت بهینه 45 میلی مولار کلرید مس و در دمای 25 درجه سیلسیوس و دور شیکر rpm 100 و پس از 24 ساعت اولیه انکوباسیون نانوذرات کروی کربنات مس با میانگین اندازه 7/66 نانومتر محاسبه شد که با توجه به شاخص دیسپرسیتی 25/0 نانوذرات تشکیل شده از توزیع مناسبی برخوردار بودند. ارزیابی فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات کربنات مس سنتز شده به روش انتشار از دیسک بر سطح آگار حکایت از تاثیر مهارکنندگی نانوذرات کربنات مس سنتز شده بر روی باکتری های تست شده دارد که براساس نتایج بدست آمده بیشترین هاله عدم رشد این نانوذرات بر علیه P. aeruginosa با میانگین مهارکنندگی 31 میلی متر در غلظت 50 میلی گرم در لیتر بود. در این پژوهش، برای نخستین بار ، سنتز و توسعه یک روش سبز با استفاده از سویه ی قارچی متغلق به جنس آلترناریا جهت تهیه نانوذرات کربنات مس پیشنهاد شده است. همچنین بررسی نقش فاکتورهای موثر و تداخل آنها در اندازه نانوذرات تولیدی بررسی شده است.

یکی از اهداف مهم نانوفناوری توسعه ی روش های ایمن، سازگار با محیط زیست و کم هزینه برای تولید نانوذرات است. تولید زیستی نانوذرات با استفاده از قارچ ها، باکتری ها، مخمرها و گیاهان از جمله روش های سبز به شمار می رود و قارچ ها به علت ترشح مقادیر زیاد آنزیم و فرآیند های پایین دست آسان تر گزینه های مناسبی برای این امر می باشند. هدف از این مطالعه سنتز زیستی نانو ذره نقره توسط قارچ آسپرژیلوس نایجر ZRS14می باشد. طراحی آزمایش ها جهت بهینه سازی سنتز نانوذرات نقره با استفاده از نرم افزار Qualitek-4 و روش آماری تاگوچی انجام شد. در این مطالعه اثر پارامترهای زیست توده، زمان گرماگذاری، pH و غلظت نیترات نقره هر یک در سه سطح مورد بررسی قرار گرفت. به منظور کاهش تعداد آزمایش ها طراحی آزمایشات صورت گرفت و نرم افزار تعداد 9 آزمایش را پیشنهاد داد. در این راستا، سنتز نانوذرات نقره با استفاده از استراتژی سلولهای در حال استراحت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سویه ی مذکور می تواند با شرایط بهینه غلظت 2 میلی مولار نیترات نقره، pH بهینه ی 6 ، دمای بهینه 32 درجه ی سانتی گراد، rpm 150دور شیکر و پس از 72 ساعت گرمخانه گذاری نانوذرات نقره کروی با میانگین اندازه ی 24 تا 38 نانومتر تولید کند. نانوذرات نقره تولید شده توسط سویه قارچ آسپرژیلوس نایجر ZRS14در مخلوط واکنش زیست تبدیلی، به وسیله آنالیزهای طیف سنجی UV-visible ، تصاویر تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش ،پراش اشعه ایکس ( XRD )، بررسی دامنه پراکنش اندازه نانوذرات و همچنین طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز ( FTIR ) تعیین خصوصیت شد. با توجه به نتایج ارائه شده مشخص گردید که نانوذرات حاصل از این پژوهش علاوه بر ماهیت کریستالی، اندازه ی بسیار کوچک به علت پوشش دهی توسط پروتئین های ترشح شده از قارچ ها به شدت پایدار هستند. در نهایت می توان نتیجه گرفت این روش می تواند به عنوان یک روش زیست سازگار و سبز جایگزین روش های شیمیایی و فیزیکی شود.

پوسیدگی خاکستری میوه توت فرنگی به عنوان یکی از بیماری های مخرب این محصول بوده و توسط قارچ Botrytis cinerea ایجاد می گردد. هدف از اجرای این تحقیق تاثیر جدایه های مخمر موثر روی پوسیدگی میوه در شرایط in vivo، تاثیر جدایه های موثر در حفظ خواص کیفی میوه، بررسی فعالیت آنزیم های تحریک کننده ی سیستم دفاعی گیاه می باشد. در حدود 297 جدایه مخمر از اندامهای مختلف توت فرنگی جداسازی گردید. شانزده جدایه مخمر با انجام آزمون کشت متقابل که بیشترین تاثیر را در بازدارندگی از رشد پرگنه قارچ بیمارگر داشتند برای آزمایش های بعدی انتخاب گردید. آزمونهای تولید مواد خارج سلولی، ترکیبات فرار، آنزیمهای حارج سلولی، سیدروفور، اسید ایندول استیک، جیبرلین، سیانید هیدروژن و توانایی محلول سازی فسفات مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر جدایه های مخمر روی رشد پرگنه و جوانه زنی اسپور قارچ بیمارگر و پوسیدگی میوه توت فرنگی در شرایط آزمایشگاه انجام گردید. ترکیبات فرار جدایه های مخمر توسط دستگاه GC-Mass مورد ارزیابس قرار گرفت. شناسایی جدایه های مخمر بوسیله مشخصات ریخت شناسی و مولکولی بر اساس اعیی توالی بخشی از ژن 26S rDNA انجام گردید. براین ساس جنس های Metschnikowia sp.، Rhodotorula sp.، Naganishia sp.، Aureobasidium sp.، Clavispora sp.، Tetrapisispora sp.، Pseudozyma sp. و Hanseniaspora sp. شناسایی گردد. ترکیبات فرار جدایه 177 بترتیب 03/87 و 07/80 درصد از پرگنه و جوانه زنی اسپور قارچ بیمارگر جلوگیری کرد. علاوه بر این، مخمرهای انتخاب شده سبب کاهش پوسیدگی طبیعی و کاهش وزن آب میوه توت فرنگی شدند، خواص کیفی میوه توت فرنگی را حفظ و سبب افزایش آنزیمهای دفاعی در میوه توت فرنگی بر علیه قارچ بیمارگر شدند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که مخمرها ظرفیت بالایی در کنترل این بیماری را دارند و میتوانند جایگزین مناسبس برای قارچکشهای شیمیایی باشند.

بیماری پوسیدگی ریشه لوبیا توسط بیمارگر خاکزاد Neocosmospora solani (Fusarium solani) ایجاد می شود و خسارت فراوانی در مناطق لوبیا کاری دنیا و ایران ایجاد می کند. هدف پژوهش حاضر بررسی فعالیت ضدقارچی باکتری های اندوفیت جداشده از طوقه و ریشه گیاه لوبیا بر کنترل عامل پوسیدگی ریشه لوبیا N. solani (F.solani)، ارزیابی و مقایسه ژنوتیپ های مختلف لوبیا از نظر درجه مقاومت به بیماری پوسیدگی ریشه و بررسی بیان نسبی دو ژن دفاعی PvLOX و PvD2 در تیمارهای زمانی مختلف می باشد. در طی این مطالعه تاثیر متابولیت های فرار باکتری های Microbacterium foliorum.BORCH، maltophilia.HR Stenotrophomonas و Bacillus halotolerans. BTD بر بهبود رشد گیاه آرابیدوپسیس و لوبیا مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین تاثیر متابولیت فرار حاصل شده از جدایه M. foliorum.BORCH در القاء بیان دو ژن PR1 و PvLOX، تحت تیمارهای زمانی مختلف در گیاه لوبیا بررسی شد. در این مطالعه دو جدایه قارچ بیمارگر از مرکز تحقیقات استان لرستان تهیه شد و 480 جدایه باکتری اندوفیت از ریشه و طوقه گیاه لوبیا در مناطق مختلف کشت لوبیا جمع آوری و جداسازی و خالص گردید. بر اساس نتایج حاصل از آزمون بیماری زایی، جدایه F2 بیشترین توانایی بیماری زایی را از خود نشان داد. پس از انجام آزمون های کشت متقابل و متابولیت فرار، 9 جدایه باکتریایی بر اساس بیشترین تاثیر بازدارندگی بر رشد پرگنه قارچ بیمارگر برای تحقیقات تکمیلی انتخاب گردید. فعالیت ضد قارچی 9 جدایه باکتریایی بر اساس آزمون های ترکیبات خارج سلولی، تولید آنتی بیوتیک، تولید آنزیم های تجزیه کننده ی دیواره ی سلولی، تولید سیدروفور، توانایی حل فسفات و... مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل شده از آزمون کشت متقابل، جدایه xylosoxidans. CTA Achromobacterبا نرخ 58% بیشترین بازدارندگی از رشد پرگنه مربوط به قارچ بیمارگر را نشان داد. همچنین در طی آزمون های متابولیت فرار و تولید ترکیبات خارج سلولی، به ترتیب جدایه های A.xylosoxidans.CTA، maltophilia.HR S، M foliorum.BORCH و maltophilia.HR S با میزان 35/42%، 90/38 %، 78/37% و 85/54% بیش ترین تاثیر را در بازدارندگی از رشد پرگنه قارچ بیمار گر را نشان دادند. بر اساس آزمایش های مولکولی و بیو شیمیایی 5 جدایه به جنس Bacillus و باقی جدایه ها به جنس های Achromobacter، Stenotrophomonas، Pseudomonas و Microbacterium تعلق داشتند. در ارزیابی مقاومت ژنوتیپ های مختلف لوبیا به قارچ N. solani (F.solani) رقم غفار به عنوان رقم مقاوم و رقم یاقوت به عنوان رقم حساس معرفی شد و میزان بیان نسبی دو ژن PvLOX و PvD2 در زمانهای مختلف در این دو رقم با هم اختلاف معنی داری داشتند و در رقم مقاوم نسبت به رقم حساس بیان بیشتری داشتند. متابولیت های فرار جدایه های اندوفیت M. foliorum BORCH، S. maltophilia HR و B. halotolerans. BTD باعث بهبود رشد در گیاه آرابیدوسیس و لوبیا شدند. همچنین بیان نسبی ژن های PR1 و PvLOX در گیاهان لوبیا تیمار شده با متابولیت فرار جدایه M. foliorum.BORCH در زمان های مختلف با هم اختلاف معنی دار داشتندکه این نتایج می تواند به دلیل نقش این ژن ها در فرآیندهای رشد و نمو و مقاومتی گیاه باشد. نتایج این تحقیق حاکی از تاثیر مثبت جدایه های باکتری در جلوگیری از رشد قارچ بیمارگرو افزایش رشد گیاه می باشد و نتایج به دست آنده بیانگر استفاده از ارقام مقاوم لوبیا به عنوان جایگزین مناسب روش های شیمیایی می باشد.

نانوذرات اکسید روی توجه عمیقی را به دلیل ویژگی های منحصر به فردی مثل نسبت سطح به حجم بالا، انرژی پیوند اکسایتونی بالا، توانایی جذب نوری بالا و فیلترینگ نوری به خود جلب نموده است. نانوذرات اکسید روی دارای کاربردهای زیست پزشکی و دارویی مختلفی مانند تحویل دارو، استفاده در حسگرهای زیستی، خواص ضد سرطان، خواص ضد دیابت، فعالیت ضد میکروبی و تصویربرداری از سلول ها هستند. علاوه بر این، از این نانوذرات به دلیل جذب امواج نوری در مواد آرایشی و بهداشتی بویژه درکرم های سوختگی و ضد آفتاب استفاده می شود. سنتز سبز نانوذرات به عنوان روشی جایگزین، پاک، سریع، مطمئن و به صرفه به جای روشهای فیزیکی و شیمیایی رایج پیشنهاد شده است. در این پژوهش، جداسازی و شناسایی سویه های مخمری آب زی با قابلیت سنتز نانوذرات اکسید روی مورد مطالعه قرار گرفت. براساس تکنیک کشت غنی سازی سویه مخمری NS02 که بالاترین مقاومت (25/5 میلی مولار) نسبت به نمک استات روی را دارا بود به عنوان سویه ی برتر جهت آزمایشات سنتز زیستی نانواکسید روی تحت استراتژی سلول در حال استراحت و عصاره ی عاری از سلول برگزیده شد. ارزیابی اولیه سنتز نانوذرات اکسید روی با مشاهدات چشمی و مطالعه طیف جذبی مرئی-فرابنفش (UV-Visible) انجام شد. شکل، اندازه و ترکیب عنصری نانوذرات اکسید روی سنتز شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به پرتوایکس پاشندۀ انرژی (SEM/EDX) تعیین شد. آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) با هدف مطالعه ساختار بلوری نانوذرات اکسید روی استفاده شد. فعالیت ضد میکروبی نانوذرات اکسید روی در برابر سویه های باکتری بیماریزای جدا شده از نمونه های کلینکی به روش انتشار از چاهک بر سطح آگار انجام شد. شناسایی سویه ی مخمری براساس ویژگی های ریخت شناسی، بیوشیمیایی و تعیین توالی نوکلئوتیدی ITS1-5.8S-ITS2 انجام شد. در این پژوهش برای نخستین بار توانمندی سویه ی مخمر بومی آب زی Rhodotorula pacifica strain NS02 در سنتز برون سلولی نانوذرات اکسید روی با میانگین اندازه ی 9/51 نانومتر تحت استراتژی سلول در حال استراحت و 6/42 نانومتر تحت استراتژی عصاره ی عاری از سلول گزارش شد. با توجه به کوچک بودن اندازه ی نانوذرات سنتزی و توزیع یکنواخت مناسب شاهد تاثیر مهاری مطلوب علیه جدایه های باکتریایی کلینیکی تست شده بودیم. براساس نتایج بدست آمده، بیشترین اثر بازدارندگی نانوذرات مذکور بر علیه Klebsiella pneumoniae و کمترین میزان مهارکنندگی مربوط به Streptococcus pyogenes است. در مجموع براساس نتایج بدست آمده، اثرات مهارکنندگی نانوذرات اکسید روی سنتز شده توسط عصاره ی عاری از سلول در مقایسه با سلول در حال استراحت بالاتر است.

میوه ی توت فرنگی یکی از محصولات با ارزش کشاورزی است. کپک خاکستری ناشی از قارچ Botrytis cinerea، یکی از بیماری های مخرب و شایع این محصول بوده، که سبب کاهش میزان کمیت و کیفیت آن می گردد. پژوهش حاضر در قالب 4 آزمایش جداگانه و در راستای هم، تحت شرایط آزمایشگاه، گلخانه و انبار انجام گردید. در آزمایش اول، اثرات ضد قارچی سویه ی بومی مخمر آبزی Yarrowia lipolytica MBC25 (شماره دسترسی در بانک اطلاعات ژنی MH174091) بر عامل بیماری کپک خاکستری در شرایط آزمایشگاه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد، که این سویه، توانایی تولید آنزیم های پروتئاز، لیپاز و کیتیناز را دارد. همچنین دراین سویه، توانایی تولید سیدروفور، محلول سازی فسفات و تولید هورمون های جیبرلین و اکسین مشاهده گردید. این سویه سبب بازدارندگی و کاهش معنی دار رشد پرگنه ی بیمارگر در آزمون کشت متقابل و متابولیت های فرار گردید؛ ولی این بازدارندگی در آزمون متابولیت های فرار بیشتر از آزمون کشت متقابل بود. در ارزیابی میزان شدت بیماری کپک خاکستری، روی میوه ی توت فرنگی، در حضور سویه ی مخمری، با دو روش متابولیت های فرار و غوطه وری در سوسپانسیون سلولی مشخص شد، که هر دو روش به طور معنی داری شدت بیماری را در مقایسه با تیمار شاهد کاهش دادند؛ با این حال در این ارزیابی نیز، کاهش شدت بیماری در روش متابولیت های فرار بیشتر از روش غوطه وری در سوسپانسیون سلولی محاسبه گردید. در آزمایش دوم، توان زیست مهاری غلظت های (CFU/mL 108 و 107 ،106 ،105) از سوسپانسیون مخمر در برابر عامل بیماری کپک خاکستری توت فرنگی درشرایط آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد، که غلظت CFU/mL 108 مخمر، بیشترین اثر را در مهار بیماری کپک خاکستری در مقایسه با غلظت های پایین تر نشان داد. در آزمایش سوم، توانایی سویه ی مخمری در کاهش بروز و مهار بیماری کپک خاکستری توت فرنگی، رقم کاماروسا و مقایسه ی آن با قارچ کش سوئیچ در شرایط گلخانه و انبار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد، که این سویه، توانایی کاهش بروز و مهار بیماری کپک خاکستری توت فرنگی را در طی مراحل پیش و پس از برداشت دارد. به گونه ای که غلظت CFU/mL108 آن قادر به مهار 5/80 درصدی بیماری کپک خاکستری در مرحله ی پیش از برداشت بود، که اثربخشی آن از لحاظ آماری هم سطح قارچ کش شیمیایی سوئیچ بود. در مرحله ی پس از برداشت، این سویه به طور معنی داری برتر از قارچ کش شیمیایی سوئیچ عمل کرد. در این پژوهش یک رابطه ی معکوس بین افزایش جمعیت مخمر و کاهش بروز و شدت بیماری مشاهده گردید. در آزمایش چهارم، اثر کاربرد پیش ازبرداشت دو غلظت mL CFU/ 108 و 107 مخمر آبزی Y lipolytica و قارچ کش شیمیایی سوئیچ، بر عمر قفسه ای (20 درجه ی سلسیوس) و انباری (4 درجه ی سلسیوس) میوه ی توت فرنگی رقم کاماروسا به ترتیب، به مدت 6 و 18 روز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد، که کاربرد پیش از برداشت مخمر در غلظت CF/mL 108، سبب کاهش معنی دار بار میکروبی و پوسیدگی های ظاهری در هر دو دما شد. همچنین سبب حفظ مطلوب شاخص های کیفی و حسی میوه گردید. نتایج کلی این پژوهش بیانگر آن است، که کاربرد پیش از برداشت سویه ی مخمری مورد استفاده در این پژوهش، می تواند جایگزین امیدوارکننده ایی برای قارچ کش های شیمیایی باشد و سبب افزایش عمر انباری توت فرنگی گردد.

امروزه نانوذرات فلزی به دلیل کاربردهای گسترده مورد توجه هستند. در این میان نانوذرات سولفید نقره به دلیل خواص شیمیایی، نوری، مکانیکی و الکتریکی وسیع می تواند در علوم مختلف در زمینه هایی مانند سنسورهای ترموالکتریک، باتری های سلول خورشیدی، رساناها، آشکارسازهای مادون قرمز، سلول های فتوولتاییک و فعالیت ضد میکروبی مورد استفاده قرار گیرد. نانوذرات توسط روش های زیستی، فیزیکی و شیمیایی تولید می گردند. روش های شیمیایی و فیزیکی آلاینده ی محیط زیست، گران قیمت، خطرناک و در نتیجه دارای کاربرد محدود می-باشند. روش زیستی ساده، ارزان و سازگار با محیط می باشد. از میان روش های تولید زیستی استفاده از باکتری به دلیل تنوع بالا، سازگاری با شرایط سخت و قابلیت تبدیل یون های فلزی سمی به نانوذرات غیرسمی گزینه بسیار مناسبی می باشد. در این پژوهش جهت غنی سازی و جداسازی سویه های مقاوم به نقره، نمونه های خاک از معادن طلای ساریگونی قروه از فواصل 5 تا 15 سانتی متری خاک با بیلچه و در پاکت های استریل جمع آوری و در کوتاه ترین زمان ممکن به آزمایشگاه جهت نگهداری در یخچال انتقال داده شدند. با توجه به سمیت یون نقره غربال گری سویه های مقاوم به غلظت های بالای نقره گام نخست در انتخاب سویه های کارآمد است، سویه ای که پتانسیل احیای سولفات نقره به نانو سولفید نقره را دارا باشد. در این راستا بعد از جمع آوری نمونه های خاک 18 سویه ی باکتری مقاوم به سولفات نقره از طریق تکنیک غنی سازی در محیط کشت لوریا برتانی براث غنی شده با 5/0 میلی مولار سولفات نقره جداسازی و الگوی مقاومت آن-ها در محیط کشت لوریا برتانی آگار غنی شده با غلظت های مختلف یون نقره تعیین شد. براساس نتایج به دست آمده میزان مقاومت سویه های باکتری غنی شده بین 1 تا 5 میلی مولار تعیین شد. در این بین، سویه ی باکتری GMS10 که بالاترین مقاومت نسبت به سولفات نقره را دارا بود به عنوان سویه ی کارآمد جهت آزمایشات مربوط به بیوسنتز نانوذرات سولفید نقره تحت استراتژی سلول در حال استراحت انتخاب شد. بر اساس نتایج به دست آمده برای باکتری مذکور شرایط بهینه برابر است با غلظت بهینه 5/0 میلی مولار سولفات نقره، دمای بهینه ی 30 درجه ی سانتی گراد و گرماگذاری به مدت 48 ساعت در دور شیکر rpm200. نانوذرات تولید شده توسط باکتری مذکور در مخلوط واکنش زیست تبدیلی، به وسیله ی آنالیزهای طیف سنجی مرئی ماورای بنفش (UV-vis spectrophotometer) و تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، پراش اشعه ایکس XRD))، بلورشناسی پرتو ایکس و طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR) تعیین گردید.

با آغاز قرن 21 علاقه ی دانشمندان به فناوری نانو افزایش یافت و تحقیقات گسترده ای را در این زمینه انجام دادند. ویژگی های منحصربه فرد نانوذرات ازجمله نواحی سطحی، خواص مغناطیسی و مکانیکی، پشتیبانی عالی از کاتالیزورها، هدایت گرمایی و الکتریکی بالا نظر دانشمندان را به خود جلب کرد. در بین نانوذرات فلزی، نانوذره سلنیوم از یک سو سمیت کمی دارد و از سوی دیگر، عنصری حیاتی برای بدن انسان است و به همین دلیل اهمیت ویژه ای دارد. این نانوذره به روش های بالا به پایین و پایین به بالا سنتز می شود که رویکرد بالا به پایین شامل روش های فیزیکی است که به اصطلاح به آن تخریب گفته می شود. روش های شیمیایی و زیستی جز رویکرد پایین به بالا است که اصطلاحا به آنها روش سازنده میگویند در بین انواع روشهای سنتز نانوذرات، سنتز زیستی به دلیل هزینه کم و عدم تولید مواد شیمیایی مضر مورد توجه قرار گرفته است. در روش سنتز زیستی نانوذرات، از میکروارگانیسم های مختلفی استفاده می شود که مخمر یکی از آن هاست. مخمر یاروویا لیپولیتیکا به دلیل داشتن آنزیم های ردوکتاز توانایی تجمع و سمیت زدایی فلزات سنگین را دارد و نمک های فلزی را به نانوذراتی با اندازه باریک و پراکندگی کمتر کاهش می دهند. رشد سریع این سویه ی مخمری و همچنین استفاده از مواد مغذی ساده آن را برای سنتز زیستی مناسب کرده است. هدف از این پژوهش استفاده از سویه مخمری یاروویا لیپولیتیکا به عنوان زیست کاتالیزگر برای احیای زیستی سلنیت سدیم به نانوذره سلنیوم بود. به این منظور سنتز نانوذرات سلنیوم را با استفاده از استراتژی سلول در حال استراحت و در شرایط بهینه انجام گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که سویه ی مخمری یاروویا لیپولیتیکا توانست در شرایط بهینه غلظت 4 میلی مولار سلنیت سدیم،pH بهینه 5/6، دمای بهینه 30 درجه سانتی گراد، دور شیکر rpm50 و پس از 24 ساعت گرمخانه گذاری نانوذرات سلنیوم کروی با میانگین اندازه 70 نانومتر تولید کند. نانوذرات سلنیوم تولید شده با مخمر یاروویا لیپولیتیکا به وسیله ی تصاویر به دست آمده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی رویشی، طیف سنجی پراش پرتو ایکس (EDX)، پراش اشعه ایکس (XRD)، آنالیز طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و همچنین بررسی دامنه پراکنش اندازه نانوذرات تعیین خصوصیت شدند.

فناوری نانو به یکی از امیدوارکننده ترین فناوری هایی تبدیل شده است که در همه زمینه های علم کاربرد دارد. نانوذرات فلزی تولید شده توسط فناوری نانو به دلیل کاربردهای گسترده ای که در زمینه های زیست پزشکی و فیزیوشیمیایی دارند، مورد توجه جهانی قرار گرفته است. اخیرا سنتز نانوذرات فلزی با استفاده از میکروارگانیسم ها و گیاهان به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است و به عنوان راهی سبز و کارآمد برای بهره برداری بیشتر از میکروارگانیسم ها به عنوان نانوکارخانه های مناسب شناخته شده است. نانوذرات تلوریوم به دلیل خواص دوگانه ی نوری موجب بهبود عملکرد سامانه های خورشیدی می شوند. نانومیله های تلوریوم برای استفاده به عنوان عوامل آنتی اکسیدان و ضدسرطان و همچنین سامانه تحویل هدفمند دارو شناخته شده اند. هدف از مطالعه حاضر، استفاده از توانمندی ذاتی سویه مخمری بومی Rhodotorula mucilaginosa R-8441به عنوان زیست کاتالیزگر جدید برای احیاء زیستی تلوریت پتاسیم به نانوذرات عنصری تلوریوم بود. در این راستا سنتز نانوذرات تلوریوم با استفاده از استراتژی سلول های در حال استراحت تحت شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سویه ی نام برده شده می تواند با شرایط بهینه غلظت 3 میلی مولار تلوریت پتاسیم، pH بهینه ی7، دمای بهینه 32 درجه ی سانتی گراد، دور شیکر rpm 150 و پس از 24 ساعت گرمخانه گذاری نانوذرات تلوریوم کروی با میانگین اندازه ی 5/41 نانومتر تولید کند. نانوذرات تلوریوم سنتز شده توسط سویه مخمری Rhodotorula mucilaginosa در مخلوط واکنش زیستی به وسیله ی آنالیزهای طیف سنجی UV-Visible، میکروگراف های تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، بررسی دامنه ی پراکنش اندازه ی نانوذرات و همچنین طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تعیین خصوصیت شدند.

بیماری پاخوره یکی از مهمترین بیماری های ریشه ی غلات و گراس ها و عامل محدود کننده تولید غلات است که به وسیله ی قارچ Gaeumannomyces tritici ایجاد می شود. در این تحقیق 1477جدایه قارچ اندوفیت از اندامهای مختلف گیاهان خانواده گندمیان جداسازی گردید. بعد از غربالگری در شرایط آزمایشگاهی، 40 جدایه که در آزمون کشت متقابل بیشترین تاثیر بازدارندگی را در برابر G. tritici داشتند برای انجام مطالعات بعدی انتخاب شدند. همچنین آزمون های تولید مواد فرار و مواد خارج سلولی، آنزیم های خارج سلولی، سیدروفور و اسید ایندول استیک و جیبرلین، سیانید هیدروژن و توانایی محلول سازی فسفات مورد بررسی قرارگرفت. تاثیر جدایه های اندوفیت روی کنترل بیماری پاخوره در شرایط گلخانه نیز انجام شد. شناسایی جدایه ها با بررسی های ریخت شناسی و مولکولی براساس توالی ژن هایITS ، tubulin،RPB2 ، TEF و Calmodulin انجام شد. نتایج نشان داد که در شرایط آزمایشگاهی تمام جدایه ها در کشت متقابل به طور معنی داری باعث جلوگیری از رشد پرگنه قارچ بیمارگر شدند. بیشترین بازدارندگی در آزمون کشت متقابل، متابولیت فرار و ترکیبات خارج سلولی به ترتیب مربوط به جدایه های Aspergillus terreus Ag3L1 با 44/74 درصد، Mucor hiemalis W2R2 با 48/26 و Phaeosphaeria sp. TD1S1 با 74/75 درصد بود. علاوه بر این بررسی تاثیر قارچهای اندوفیت در گلخانه نشان داد که تعدادی از جدایه ها در کاهش شدت بیماری در شرایط گلخانه موثر هستند. بیشترین بازدارندگی از بیماری در شرایط گلخانه مربوط به Coprinopsis sp. W69T2 با 86/86 درصد و Penicillium canescens Ag1T5 با 81 درصد کنترل بیماری بود. همچنین به منظور بررسی اثر ضد میکروبی متابولیت های ثانویه تولید شده توسط قارچ های اندوفیت روی قارچ بیمارگر، عصاره هشت قارچ Coprinopsis sp. W69T2، Phaeosphaeria sp. TD1S1، A. ochraceus Ag4R1، A. tubingensis Ag10T2، P. canescens Ag1T5، T. amestolkiae Y2L2، A. hiratsukae O25L5 و Epicoccum sp. O29R2 با حلال اتیل استات استخراج شد و تاثیر آنها روی قارچ بیمارگر بررسی شد. عصاره هر هشت جدایه خاصیت بازدارندگی نشان داد. بیشترین تاثیر روی قارچ بیمارگر مربوط به عصاره A. hiratsukae O25L5 با متوسط بازدارندگی 42/59 درصد و کمترین تاثیرمربوط به عصاره Coprinopsis sp. W69T2 با متوسط بازدارندگی 5/32 درصد بود. عصاره استخراج شده قارچ ها برای شناسایی متابولیت های موجود در آن به دستگاه GC-MS تزریق شدند. این نتایج نشان میدهد که قارچهای اندوفیت پتانسیل بالایی در کنترل این بیماری دارا می باشند و می توانند جایگزین مناسبی برای قارچکش ها باشند و محیط را از آلودگی به وسیله ی قارچکش های شیمیایی حفاظت کنند.

تفاوت اصلی بتن سبک وزن با بتن معمولی، این است که در ساخت بتن سبک از مصالح سبکدانه (به جای دانه های طبیعی شن و ماسه) استفاده میگردد. از آنجایی که تولید سیمان، انتشار گاز دی اکسیدکربن را به همراه دارد، استفاده از خاکستر پوسته برنج و جایگزینی آن با درصدی از سیمان موجود در بتن، کمک زیادی به حفظ محیط زیست میکند. همچنین این نوع پوزولان مقاومت فشاری و مقاومت در برابر ترک خوردگی را در بتن افزایش میدهد. با توجه به مقاومت کششی پایین بتن، ایجاد ترک در این ماده امری اجتناب ناپذیر است. با استفاده از روش خودترمیم مبتنی بر باکتری، میتوان ترکهای درون بتن را بدون دخالت نیروی انسانی ترمیم کرد. در این روش باکتریها با فعالیت خود در درون ماتریس بتن، مقادیر زیادی رسوبات کربناتکلسیم تولید کرده و شروع به پر کردن منافذ درون بتن میکنند. با توجه به مطالب گفته شده، در این پژوهش سعی شده است که با استفاده ی همزمان از خاکستر پوسته برنج و باکتری در بتن سبکدانه، ریزترکهای درون ماتریس بتن ترمیم شده و از گسترش آنها جلوگیری شود. در این تحقیق در مجموع 18 عدد نمونه بتنی کنترل و 36 عدد نمونه بتنی باکتریدار جهت انجام آزمایشات مکانیکی و دوام، ساخته شد. همچنین تعدادی نمونه با ابعاد بسیار کوچک برای تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه گردید. بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، استفاده از سویه های باکتری در بتن سبکدانه حاوی خاکستر پوسته برنج، مقاومتهای فشاری، کششی و خمشی را افزایش میدهد. همچنین نتایج نشان داد که باکتریها با تولید رسوبات کربنات کلسیم، موجب پر شدن منافذ درون بتن و در نتیجه ی آن کاهش جذب آب و نفوذ پذیری بتن میشوند. از دیگر نتایج می توان به افزایش مقاومت در برابر یخبندان در بتن باکتریایی نسبت به بتن کنترل اشاره کرد. در نهایت نتایج تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز EDX نشان داد که سویه های باکتری در تولید رسوباتی از جنس کربنات کلسیم موفق عمل کرده اند. میزان این رسوبات بسیار بیشتر از نمونه های کنترل (بدون باکتری) بود.

با توجه به وزن سنگین بتن، کاهش وزن این ماده دارای اهمیت زیادی است. چرا که با کاهش وزن بتن، هزینه های ناشی از ساخت و سازهای بتنی کاهش مییابد. استفاده از پوزولان خاکستر پوسته برنج و جایگزینی آن با قسمتی از سیمان موجود در بتن، یکی از راههای کاهش وزن بتن به شمار میرود. خاکستر پوسته برنج دارای مزایایی همچون افزایش مقاومت فشاری، افزایش مقاوت در برابر ترک خوردگی و افزایش افزایش مقاومت خمشی بتن میباشد. در بسیاری از مواقع، بتن در معرض عوامل مخربی مانند هوازدگی، یخزدگی، حملات کلریدی و سولفاتی قرار دارد که این عوامل باتوجه به مقاومت کششی پایین بتن، موجب ترک خوردگی در بتن میشوند. یکی از جدیدترین راههای ترمیم ترکهای درون بتن، روش خودترمیم مبتنی بر باکتری میباشد. در این روش با استفاده از سویه های باکتری، رسوبات کربنات کلسیم تولید شده و ترکهای درون بتن را پر میکنند. از مزایای این روش میتوان به بهبود خواص مکانیکی و دوام بتن، و همچنین کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری پس از ساخت اشاره کرد. بر اساس مطالب ذکر شده، هدف از انجام این تحقیق، استفاده از خاکستر پوسته برنج و سویه های باکتری به طور هم زمان در بتن، و بررسی تاثیر آنها بر ترمیم ترکهای داخلی بتن میباشد.

فناوری نانو به سنتز و بهره برداری از مواد با بعد در محدوده نانومتر (کمتر از 100 نانومتر) اشاره دارد. نانوذرات مس باتوجه به خواص نوری، شیمیایی، فوتوالکتروشیمیایی، الکترونیکی و همچنین خواص ضدمیکروبی در صنایع مختلف از علوم زیست پزشکی ، داروسازی، صنایع شیمیایی، الکترونیک، محیط زیست و کشاورزی کاربرد دارند. اگرچه روش های فیزیکوشیمیایی جهت سنتز نانوذرات مس رایج ترند اما به دلیل استفاده از مواد سمی، هزینه بالا، بازده کم و همچنین نیاز به کنترل شرایط واکنش، کاربردهای زیست پزشکی این نانوذرات مخصوصاً در زمینه های بالینی را به شدت محدود کرده است. به همین دلیل استفاده از روش های زیستی برای سنتز نانوذرات مس ارجحیت بیشتری دارند؛زیرا این منابع برای تولید نانوذرات از لحاظ اقتصادی ارزان تر، از لحاظ انرژی به صرفه تر و همچنین باعث تولید نانوذرات فلزی غیر سمی و باکفایت (توزیع مناسب اندازه ذرات) می شوند. استفاده از باکتری ها اندوفیت، در سنتز نانوذرات به عنوان نانوکارخانه های دست نخورده ، ابزاری نوظهور و امیدوار کننده برای تولید نانوذرات در شکل و اندازه ی کنترل شده، این ایده را به وجود آورده که از آنها در سنتز زیستی نانوذرات استفاده شود. در این راستا، الگوی تحمل پذیری 18 جدایه ی باکتری اندوفیت جدا شده از ریشه و طوقه گیاه لوبیا نسبت به یون سمی مس از طریق روش رقت در آگار تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده میزان تحمل پذیری جدایه های باکتری منتخب بین 5/0 تا 5 میلی مولار تعیین شد. در این میان، سلول های در حال استراحت جدایه ی باکتری CN10 قادر به احیای کلرید مس به نانوذرات مس در غلظت 2 میلی مولار از کلرید مس بود بود که با استفاده از مشاهدات چشمی و طیف سنجی جذبی اسپکتروفتومتری مشخص شد. پس از انتخاب جدایه ی باکتری اندوفیت CN10 به عنوان سویه برتر، این سویه مورد شناسایی ریخت شناسی و مولکولی قرار گرفت. نهایتاً بر اساس نتایج به دست آمده و آنالیز توالی 16S rDNA، جدایه مذکور تحت عنوان Pseudomonas grimontii شناسایی گردید. در ادامه، سنتز نانوذرات مس توسط سلول های در حال استراحت باکتری Pseudomonas grimontii تحت شرایط بهینه واکنش زیست تبدیلی مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج حاصله، سویه مورد نظر پس از مواجهه با محلول کلرید مس (غلظت بهینه 3 میلی مولار)، قادر به سنتز خارج سلولی نانوذرات مس کروی با میانگین اندازه 8/18 نانومتر در pH بهینه برابر 7، دمای بهینه 32 درجه سانتی گراد و پس از 96 ساعت انکوباسیون در دور شیکر rpm 100 می باشد. نانوذرات برون سلولی مس سنتز شده تحت استراتژی سلول در حال استراحت سویه ی باکتری CN10 به وسیله ی آنالیزهای طیف سنجی مرئی ماورای بنفش (UV-Vis spectrophotometer)، تصاویربدست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس( EDSیا EDX)، آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR)، تعیین گردید. فعالیت ضدمیکروبی نانوذرات مس سنتز شده علیه پاتوژن های باکتریایی انسانی و گیاهی به روش انتشار از چاهک بر سطح آگار بررسی شد. بر اساس نتایج به دست آمده، نانوذرات زیستی تولیدشده علیه همه باکتری های تست شده اثر مهارکنندگی رشد را دارد، اما بیشترین اثر بازدارندگی نانوذرات مذکور برعلیه پاتوژن گیاهی زانتوموناس کامپستریس با میانگین مهارکنندگی 2/19 میلی متر و کمترین میزان مهارکنندگی مربوط به پاتوژن انسانی استافیلوکوکوس اورئوس با میانگین مهارکنندگی 4/9 میلی متر است.

امروزه تولید نانوذرات مختلف به یکی از مهم ترین فعالیت های پژوهشی و تحقیقاتی در جهان تبدیل شده است. روش های گوناگون فیزیکی، شیمیایی و زیستی در تولید نانوذرات به کار می روند. اما اهمیت زیست سازگار بودن نانوذرات، مقرون به صرفه بودن و ایمن بودن نانوذرات تولید شده برای انسان، عدم نیاز به دما و فشار بالا و غیره، همگی منجر به گسترش استفاده از روش های زیستی برای تولید نانوذرات شده اند. در بین نانوذرات مختلف، نانوذرات فلزی به دلیل توانایی های بالقوه ای که در زمینه های مختلف اعم از زیست محیطی، پزشکی، کشاورزی، حذف آلاینده ها، کاربردهای صنعتی و غیره از خود نشان داده اند، مورد توجه بیشتری قرار گرفته اند. همچنین در بین نانوذرات فلزی، بطور خاص، نانوذرات اکسیدآهن (IONPs)، به دلیل جابجایی الکترون بین Fe2 و Fe3+ در فضاهای هشت ضلعی و داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد، جایگاه ویژه ای دارند. از این رو در پژوهش حاضر از باکترهای آب زی به عنوان زیست کاتالیزگر، برای احیاء زیستی کلریدآهن هگزاهیدرات به نانوذرات آهن استفاده شده است. در مجموع 25 سویه ی باکتری آب زی با قابلیت تحمل پذیری نسبت به هگزاهیدرات کلریدآهن در محیط کشت تریپتیک سوی آگار غنی شده با 10میلی مولار FeCl3 به عنوان غنی کننده، بر اساس تکنیک غنی سازی جدا شدند. از بین باکتری های مورد آزمایش، تنها سویه ی NV06 قادر به بیوسنتز خارج سلولی نانوذرات آهن Fe2O3 بود که در نهایت بر اساس ویژگی های مورفولوژیک، فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و مولکولی، به عنوان Alcaligenes sp. Strain NV06 مورد شناسایی قرار گرفته و به ثبت رسید (شماره ی دسترسی در بانک اطلاعات ژنی (MT920647. در ادامه تولید خارج سلولی نانوذرات آهن تولید شده توسط این سویه، تحت شرایط بهینه ی واکنش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که نانوذرات در عصاره ی عاری از سلول باکتری Alcaligenes sp. strain NV06، در دمای بهینه ی 28 درجه ی سانتی گراد، pH بهینه ی برابر 6 و در غلظت 10 میلی مولار FeCl3، به مدت 96 ساعت گرماگذاری در دور شیکر rpm150، با میانگین اندازه ی ابعاد طولی 2/80 نانومتر و میانگین ابعاد عرضی 5/25 نانومتر تولید می شوند. نانوذرات بیوسنتز شده توسط سویه ی باکتریایی NV06، به وسیله ی آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی(FE-SEM) ، آزمون طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس(EDX)، آنالیز (FTIR)، آزمون پراش اشعه ی ایکس (XRD) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تعیین خصوصیت شد. با توجه به نتایج بدست آمده، در این پژوهش، برای نخستین بار سنتز برون سلولی نانوذرات اکسیدآهن فریک با اندازه ی مطلوب از طریق استراتژی عصاره ی عاری از سلول در سویه باکتری متعلق به جنس آلکالیژنس گزارش شد. امید است این پژوهش ضمن کمک به گسترش استفاده از سنتز میکروبی در تولید نانوذرات آهن، منبع قابل اطمینانی برای استفاده از ظرفیت های بالقوه ی سویه های باکترهای آب زی بومی به عنوان زیست کاتالیزگرهای ایمن، ساده و موثر در تولید نانوذرات Fe2O3 در مقیاس های بزرگتر از مقیاس آزمایشگاهی باشد

فناوری نانو به یکی از مهم ترین فناوری ها که در همه ی زمینه های علم کاربرد دارد، تبدیل شده است. نانوذرات فلزی تولید شده توسط فناوری نانو، به دلیل کاربردهای بسیار آن ها در زمینه های زیست پزشکی، زیست محیطی، تحویل دارو و نانوپزشکی مورد توجه قرار گرفته است. نانوذرات توسط روش های فیزیکی، شیمیایی و زیستی تولید می گردند. روش های فیزیکی و شیمیایی منجر به آلودگی محیط می شوند؛ همچنین بسیار گران و خطرناک نیز هستند و این موضوع استفاده از نانوذرات را در کاربردهای زیستی و پزشکی محدود می کند. در مقابل این دو روش، روش زیستی سنتز نانوذرات یک روش نسبتاً ساده، ارزان و سازگار با محیط زیست می باشد. از میان روش های سنتز سبز برای تولید نانوذرات با نظر به این که باکتری ها دارای تنوع و سازگاری زیاد در شرایط شدیدا سخت هستند، توجه ویژه ای شده است. باکتری ها قادر به تبدیل یون های فلزی سمی به نانوذرات غیر سمی هستند. اخیرا، سنتز نانوذرات از طریق باکتری-های اندوفیت گزارش شده است که افق جدیدی از تحقیقات روی روابط زیست شناسی و فناوری نانو را به وجود آورده است. میکروب های اندوفیت همزیست با گیاهان به کاهش (احیا) یون های فلزی به نانوذرات تمایل دارند. در راستای تولید برون سلولی نانوذرات مگنتیت، 22 جدایه ی باکتری اندوفیت جدا شده از قسمت های مختلف گیاه توت فرنگی در آزمایشات سنتز برون سلولی نانوذرات مگنتیت (Fe3O4) تحت استراتژی عصاره ی عاری از سلول (Cell Free Extract) مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج به دست آمده، جدایه ی باکتری BR06 قادر به احیای زیستی پیش ساز اکسیدآهن(Fe2O3) به نانومگنتیت (Fe3O4 NP) در غلظت 5/2 میلی مولار بود که با استفاده از مشاهدات چشمی و طیف سنجی جذبی اسپکتروفتومتری مشخص شد. این جدایه ی باکتری اندوفیت به عنوان جدایه ی برتر مورد شناسایی فنوتیپی و مولکولی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل های فیلوژنتیک تائید کرد که جدایه ی باکتری مذکور متعلق به جنس Bacillus است و از نظر قرابت ژنتیکی بیشترین نزدیکی را با گونه B. siamensis (شماره ی دسترسی MT052693 ) دارد. در ادامه پس از بررسی سنتز برون سلولی نانوذرات مگنتیت تولید شده توسط باکتری B. siamensis تحت شرایط بهینه ی زیست تبدیلی، تحت استراتژی عصار ه ی عاری از سلول بررسی گردید و نتایج نشان داد که غلظت اولیه ی بهینه 5 میلی مولار پیش ساز Fe2O3، دمای بهینه برای تولید نانوذره مگنتیت 30 درجه سلسیوس، pH برابر 8 و 24 ساعت گرماگذاری در دور شیکر 200 rpm است. نانوذرات برون سلولی تولیدشده توسط باکتری مذکور پس از استخراج و تخلیص از مخلوط واکنش زیست تبدیلی، خصوصیات شان به وسیله ی آنالیزهای طیف سنجی مرئی ماورای بنفش (UV-Vis spectrophotometer) و الکترومیکروگراف های به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس( EDSیا EDX)، آزمون پراش اشعه ایکس (بلورشناسی پرتو ایکس XRD) و طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR)، تعیین گردید. از دستاوردهای این پژوهش می توان به معرفی سویه های جدید باکتری های اندوفیت به عنوان کارخانه زیستی در سنتز برون سلولی نانوذرات باکفایت مگنتیت تحت استراتژی عصاره ی عاری از سلول اشاره کرد.

توت فرنگی به عنوان یکی از محصولات مهم کشاورزی مطرح می باشد. آنتراکنوز یکی از بیماری های مخرب این محصول بوده و توسط گونه های مختلف Colletotrichum ایجاد می گردد. هدف تحقیق حاضر بررسی تاثیر ضد قارچی باکتری های اندوفیت جداسازی شده از گیاهچه های سالم توت فرنگی بر عامل بیماری آنتراکنوز، گونه C. nymphaeae و همچنین تاثیر باکتری Bacillus spp. سویه ABN14 بر بیان نسبی سه ژن مقاومتی PR5، PR10 و WRKY می باشد. پانزده جدایه قارچ بیمارگر از میوه های توت فرنگی با علائم تیپیک آنتراکنوز و 1300 جدایه باکتریایی اندوفیت از بخش های گیاهچه های سالم توت فرنگی جداسازی و خالص گردید. پس از انجام آزمون بیماری زایی بر روی بوته ها و میوه های توت فرنگی جدایه C15 با بیشترین توانایی بیماری زایی و 35 جدایه باکتریایی با انجام آزمون کشت متقابل با بیشترین تاثیر بازدارندگی از رشد پرگنه قارچ بیمارگر برای آزمایش های بعدی انتخاب گردید. توانایی ضد قارچی 35 جدایه باکتریایی با آزمون های تولید ترکیبات فرّار، ترکیبات خارج سلولی، تولید آنزیم های تجزیه کننده دیواره سلولی ارزیابی گردید. سویه های DM12 (%64) و MarG19 (%64) درآزمون کشت متقابل و سویه های MarR44 (%35) و MN17 (%32) در آزمون تولید ترکیبات فرّار و سویه MarG19 (%31/86) در آزمون تولید ترکیبات خارج سلولی بیشترین تاثیر را در بازدارندگی از رشد پرگنه قارچ بیمارگر داشتند. بر اساس آزمایشات مولکولی و بیوشیمیایی 31 سویه به جنس Bacillus spp. و بقیه سویه ها به جنس های Staphylococcus، Pseudomonas، Stenotrophomonas و Serratia شباهت داشتند. همچنین بررسی تاثیر سویه ABN14 بر بیان نسبی ژن های دفاعی در میوه توت فرنگی نشان داد که بیان این ژن ها در تیمارهای مختلف، متفاوت می باشد. بیان ژن PR5 در تیمارهای شاهد، تیمار تلقیح باکتری اندوفیت به تنهایی و تیمار تلقیح باکتری اندوفیت و قارچ بیمارگر با افزایش زمان از 24 ساعت تا 96 ساعت پس از تلقیح بیمارگر افزایش می یابد. بیان ژن PR10 در تیمارها ناچیز بود ولی در تیمار تلقیح باکتری اندوفیت و قارچ بیمارگر در زمان 96 ساعت افزایش معنی داری نسبت به شاهد داشت. همچنین بیان ژن WRKY در تیمارها محسوس نبود ولی در تیمار تلقیح بیمارگر به تنهایی در زمان 72 ساعت افزایش چشمگیری داشت که این نتایج می تواند به دلیل نقش این ژن ها در فرایندهای رشدونمو و مقاومتی گیاه باشد. نتایج این تحقیق حاکی از تاثیر مثبت سویه های باکتریایی بر جلوگیری از رشد قارچ بیمارگر بوده و می توانند به عنوان جایگزین مناسب روش های مبارزه شیمیایی مطرح باشند.

مبدل کاتالیستی جهت جلوگیری از انتشار گازهای سمی و کاهش آلودگی هوا در وسایل نقلیه به کار برده می شود که حاوی فلزهای باارزش می باشد. انباشت مبدل های کاتالیستی بعد از عمر مفیدشان منجر به آلودگی محیط زیست می شود که جهت بازیابی فلزهای باارزش موجود در آن ها از روش های مختلفی استفاده می شود. در این پژوهش از دو روش شیمیایی و زیستی به عنوان پیش تیمار جهت بازیابی فلزهای آلومینیوم و سریم موجود در مبدل استفاده شد. در روش شیمیایی از فرایند سونو- فنتون (التراسوند با فنتون) استفاده شد که به منظور بازیابی بیشتر فلزهای سریم و آلومینیوم و افزایش سینتیک فرایند، امواج التراسوند موثر می باشد. از روش سطح پاسخ برای بهینه سازی عامل های نسبت جامد به مایع، غلظت هیدروژن پراکسید و مقدار سولفات آهن استفاده شد. نقطه بهینه حاصل شده برابر نسبت جامد به مایع (%w/v) 5/0، غلظت هیدروژن پراکسید (%v/v) 5/14 و مقدار سولفات آهن (%w/v) 7/6 می باشد که در این شرایط میزان بازیابی فلزات سریم و آلومینیوم به ترتیب برابر 01/27% و 72/43% به دست آمد. در روش زیستی از قارچ آسپرژیلوس نایجر استفاده شد و بهینه سازی عوامل موثر در فرایند توسط دو روش یک فاکتور در یک زمان و تاگوچی انجام شد. شرایط بهینه فرایند فروشویی قارچی برابر pH اولیه محیط 5، نسبت جامد به مایع (%w/v) 1، مقدار قند (g/L) 100، مقدار مایه تلقیحی5/2%، زمان240 ساعت و دمای C° 32 به دست آمد که میزان استخراج سریم 92/25% و برای آلومینیوم 02/43% حاصل شد. استفاده از تیزاب بعد از هر دو فرایند پیش تیمار به منظور بازیابی پلاتین و پالادیوم انجام شد که نتایج به دست آمده نشان دهنده بازیابی کامل این فلزها بود. برای بررسی سینتیک فرایند و مرحله کنترل کننده سرعت واکنش از مدل هسته کوچک شونده استفاده شد. براساس نتایج مشخص شد که در فرایند فروشویی قارچی برای فلز آلومینیوم نفوذ شیمیایی و برای سریم واکنش شیمیایی بر روی سطح و در فرایند سونو- فنتون برای آلومینیوم و سریم واکنش شیمیایی روی سطح کنترل کننده سرعت کلی واکنش می باشند. مشخصه یابی پسماند قبل و بعد از فرایندهای اعمال شده با روش های FE-SEM و XRD انجام شد. تصاویر FE-SEM نشان دهنده کاهش اندازه ذرات و ایجاد تخلخل بعد از فرایندهای به کار برده شده است. همچنین نتایج XRD تخریب ساختار کاتالیست توسط روش های پیش تیمار را نشان داد.

طی بازدید از باغات تاک استان های کردستان نمونه های مشکوک به بیماری گال طوقه جمع آوری و عوامل بیماری براساس خصوصیات مولکولی و آزمون بیماری زایی Agrobacterium tumefaciens و Allorhizobium vitis تشخیص داده شدند. طی سالهای 95-94 نمونه برداری از اندام های مختلف تاک های کشت شده و نیز انواع وحشی آنها واقع در مناطق مختلف استان های آذربایجان غربی و کردستان به عمل آمد. تعداد 314 جدایه باکتری اندوفیت جداسازی و براساس خصوصیات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گروه بندی اولیه انجام گرفت. نتایج حاکی از تعلق 57٪ از جدایه ها به باکتری های گرم منفی بود. تعداد 160 جدایه به منظور بررسی خصوصیات محرک رشدی و نیز بازدارندگی هر دو گونه بیمارگر در شرایط آزمایشگاه انتخاب شدند که 22 جدایه توانایی تولید آنتی بیوتیک و نیز همستیزی را نشان دادند. همچنین نتایج آزمون های پروتئاز، لیپاز و نیز دی ان آز به ترتیب برای 53 ، 70 و 25 درصد از جدایه ها و تثبیت ازت، حل فسفات، تولید سیدروفور و اکسین به ترتیب برای 70، 38، 86 و 50 درصد از آنها مثبت ارزیابی شد. با توالی یابی ژن 16S rRNA که روی 30 جدایه منتخب انجام گرفت تعلق آنها به 10 جنس مختلف باکتریایی Erwinia، Enterobacter، Pantoea، Serratia، Stenotrophomonas، Brevibacterium،Micrococcus ، Streptomyces و Rathayibacter با غالبیت جنس Pseudomonas به اثبات رسید. نتیجه ردیابی مولکولی جدایه های مورد مطالعه نشان داد که پنج جدایه دارای ژن نیتروژناز (nif H) بودند. تعداد 7 جدایه جهت انجام آزمایشات تکمیلی روی گیاهچه های تاک حاصل از کشت بافت انتخاب شدند. نتایج روی میزبان حاکی از توانایی کلونیزاسیون تمامی سویه ها به غیر از M. aloeverae Sv71، روی بخش های مختلف تاک بود. تاثیر سه سویه P. agglomerans Sa14،P. kilonensis Sn48 و P. kilonensis Ba35 در کاهش اندازه گال ها و علائم بیماری در مقایسه با شاهد معنی دار ارزیابی شد. همچنین سویه های P. agglomerans Sa14 ،P. chlororaphis Ba47 ،P. reactans Sa15 و P. kilonensis Sn48 افزایش رشد معنی دار گیاهچه ها را سبب شدند. بررسی اثر متقابل سویه های اندوفیت با A. tumefaciens در بروز پاسخ های دفاعی در میزبان، در قالب بررسی مقادیر ترکیبات فیتوآلکسینی و نیز پلی آمین ها با استفاده از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی فوق العاده (ACQUITY UPLC) و نیز ارزیابی میزان بیان ژن هایPR1، PR2 و PR4 به وسیله پی سی آر کمی (RT-qPCR) انجام گرفت. نتایج بدست آمده نشاندهنده پرایمینگ سیستم دفاعی میزبان توسط سویه های P. agglomerans Sa14 ، P. reactans Sa15 و P. kilonensis Sn48 برای تجمع فیتوآلکسین ها و تغییر در مقادیر پلی آمین ها و افزایش بیان دو ژن PR1 و PR2 در بخش های مختلف میزبان بود.

امروزه بتن سبک با وجود مزایای زیاد، به طور گسترده ای در صنایع ساخت و ساز مورد استفاده است. از طرف دیگر با توجه به این که مشخصات مکانیکی بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی نسبتا ضعیفتر میباشد، استفاده از الیاف میتواند باعث بهبود ویژگیهای مکانیکی بتن سبک گردد. در این بین استفاده از الیاف،که با ایجاد خلل و فرجهایی در مخلوط بتن، یکپارچگی ماتریس سیمان را دچار اختلال میکنند و وجود سنگدانه های سبک که متخلخل هستند، باعث ضعف در دوام بتن میشوند. در سالهای اخیر به علت اثرات منفی برخی از روشهای شیمیایی برای کاهش تخلخل بتن، از روشهای بیولوژیکی به عنوان یک استراتژی دوست دار محیط زیست استفاده میشود. باکتریهای تولید کننده ی کلسیم کربنات با پر کردن خلل و فرج بتن باعث ترمیم ترکها و پرکردن منافذ با رسوبات کلسیتی میشوند. در این راستا رسوب کلسیم کربنات ناشی از میکروارگانیسم ها به علت تاثیر بر بهبود کیفیت مصالح ساختمانی در تکنولوژی ساخت و ساز، کاربرد وسیع تری پیدا میکنند. این پژوهش، نتایج یک تحقیق آزمایشگاهی برای سنجش تاثیر رسوبات کلسیم کربنات ناشی از فعالیت چهار سویه ی میکروبی با نام های سپورسارسینا پاستوری، باسیلوس مگاتریوم، سپورسارسینا اوره و باسیلوس لیکنفورمیس با غلظت 107 cell/ml بر روی بتن سبک سازه ای با سنگدانه ی سبک لیکا و الیاف پلی پروپیلن میباشد. برای بررسی تاثیر این باکتریها همراه با الیاف، 3 دسته طرح اختلاط با درصدهای مختلف حجمی الیاف پلی پروپیلن، در نظر گرفته شده است که شامل: 1- نمونه های فاقد الیاف، 2- نمونه های حاوی 0.5% الیاف که تقریبا بهینه ترین حالت می باشد3- نمونه های حاوی 1% حجمی الیاف که پدیده ی گلوله شدگی در آن ایجاد شود. در مجموع 241 نمونه برای آزمایشهای مقاومت فشاری، مقاومت کشش غیر مستقیم، آزمایش مقاومت خمش، درصد جذب آب، آزمایش نفوذناپذیری در برابر آب و آزمایش ذوب و یخ ساخته شد. با مقایسه ی گونه های باکتریایی می توان عنوان نمود، باکتریهای باسیلوس لیکنفورمیس، باسیلوس مگاتریوم، سپورسارسینا پاستوری و سپورسارسینا اوره به ترتیب بهترین عملکرد را در تولید بیشتر رسوب کلسیم کربنات داشته اند و همچنین با پخش یکنواخت الیاف تا حدودی توانسته اند پدیده ی بالینگ را رفع نمایند. نتایج نشان میدهد تاثیر همزمان حضور باکتری و الیاف نتیجه بخش بوده و باعث افزایش مقاومت فشاری، مقاومت کششی و مقاومت خمشی شده است. همچنین باعث کاهش جذب آب و عمق نفوذپذیری نمونه های بتنی نیز گردیده و خرابی نمونه ها را طی سیکلهای ذوب و یخ کاهش داده است. به علاوه ساختار میکروسکوپی نمونه های حاوی باکتری توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت، که بلورهای کلسیم کربنات و جرم باکتری به وضوح در ماتریس بتن قابل مشاهده است. در واقع میتوان گفت رسوبات ناشی از فعالیت باکتریایی با پرکردن منافذ و ایجاد بتنی توپر و متراکم، خصوصیات مکانیکی و دوام بتن را بهبود بخشیده است.

بیماری کپک خاکستری توت فرنگی ناشی از قارچ Botrytis cinerea ، یکی از بیماری های مهم پس از برداشت توت فرنگی است که خسارت قابل توجهی به این محصول وارد می کند. در پژوهش حاضر، 80 جدایه باکتری اندوفیت از اندامهای مختلف گیاه توت فرنگی جداسازی و خاصیت آنتاگونیستی آنها با استفاده از کشت متقابل روی قارچ بیمارگر بررسی گردید. سرانجام شش جدایه که خاصیت آنتاگونیستی بیشتری داشتند انتخاب و براساس خواص فنوتیپی و توالی ژن 16s rDNA سه جدایه (KR22، KS19 و MrC40) متعلق به جنس Enterobacter. و دو جدایه (KS168 و KR9) متعلق به جنس Pantoea و جدایه Mrp20 متعلق به جنس Bacillus بود. نتایج آزمون کشت متقابل، ترکیبات فرار و مایع خارج سلولی باکتری های اندوفیت نشان داد که این شش جدایه قادر بودند که رشده پرگنه قارچ بیمارگر را به طور قابل توجهی کاهش دهند. بیشترین بازدارندگی در آزمون کشت متقابل، متابولیت فرار و ترکیبات خارج سلولی به ترتیب مربوط به جدایه Enterobacter sp KS19 با63/42 درصد،Enterobacter sp KR22 با 68/41 درصد و Bacillus sp MrP20 با 76 درصد می باشد . همچنین این جدایه ها توانستند جوانه زنی اسپورهای قارچ بیمارگر را به طور قابل توجهی کاهش دهند. علاوه بر این، این باکتری ها میزان وقوع و شدت بیماری کپک خاکستری روی میوه های توت فرنگی تیمار شده را در مقایسه با شاهد بدون اندوفیت و به میزان قابل توجهی کاهش دادند. بیشترین درصد کاهش وقوع بیماری روی میوه و جوانه زنی اسپورقارچ بیمارگر مربوط به جدایه Pantoea sp KR9 است. نتایج کلی این تحقیق نشان می دهد که باکتری های اندوفیت انتخابی ضمن حفظ کیفیت گیاه و توانایی کنترل بیماری کپک خاکستری توت فرنگی می توانند جایگزین مناسبی برای قارچکش های شیمیایی بوده و در حفظ و

توت فرنگی حساسیت زیادی به بیماری زا های میکروبی به ویژه در فرآیندهای بعد از برداشت دارد. در پژوهش حاضر با توجه به اثرات مخرب سموم شیمیایی بر محیط زیست، سلامت انسان و ایجاد مقاومت در گیاهان، از روش کنترل زیستی جهت کنترل بار میکروبی توت فرنگی استفاده شد. از میکروارگانیسم های آنتاگونیست مخمر ها هستند که با توجه به قابلیت های ویژه در مخمر-های آبزی، از این میکروارگانیسم استفاده شد. در آزمایش اول از آب های مناطق مختلف ایران مخمر های آبزی جمع آوری، جداسازی و غنی سازی شد. اثر ضد قارچی آن ها با روش کشت متقابل بررسی و مخمرهای با بیشترین بازدارندگی انتخاب و جهت امکان استفاده تلفیقی از آن ها با روش کشت متقابل آزمایش شد. با روش های متابولیت فرار و غیر فرار نیز توانایی بازدارندگی مخمرهای برگزیده علیه رشد قارچ B. cinerea (عامل کپک خاکستری) سنجیده شد. در آزمایش دوم مخمر های برگزیده با روش مورفولوژیکی، آزمون های بیوشیمیایی و روش های مولکولی شناسایی شدند. در آزمایش سوم تغییرات جمعیت مخمر ها به صورت تنهایی و تلفیقی روی توت-فرنگی ارزیابی شدند. در آزمایش چهارم توانایی کنترل بیماری کپک خاکستری به وسیله مخمر-های برگزیده به صورت تنهایی و تلفیقی بررسی شد. در آزمایش پنجم اثر مخمر های آبزی برگزیده بر خصوصیات کیفی میوه توت فرنگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که توانایی آنتاگونیستی مخمر ها متفاوت بود و دو مخمر که بیشترین بازدارندگی را داشتند جهت ادامه کار انتخاب شدند که با توجه به عدم اثر بازدارنده دو مخمر برگزیده بر رشد همدیگر، امکان استفاده تلفیقی وجود دارد. مخمر های انتخاب شده (Debaryomyces hansenii و Yarrowia lipolytica) در دمای 4 و 20 درجه سلسیوس به صورت تنهایی و تلفیقی در سطح میوه رشد کرند و به صورت معنی داری رشد کپک خاکستری را کنترل کردند. دو مخمر آبزی برگزیده به صورت تنهایی و تلفیقی باعث کاهش بار میکروبی، شاخص پوسیدگی و کاهش وزن شدند؛ همچنین در حفظ سفتی بافت، اسیدیته کل، pH، مواد جامد محلول، اسید آسکوربیک، میزان فنول، فلاونوئید و ظرفیت ضد اکسایشی نسبت به شاهد اثر معنی داری در دمای 4 و 20 درجه سلسیوس داشتند. بین دو شاهد خشک و آب اختلاف معنی داری دیده نشد و در بسیاری صفات تفاوت معنی داری بین حالت تلفیقی و کشت مخمر به صورت تکی مشاهده نشد. به طور کلی استفاده از مخمرها به عنوان یک روش کنترل زیستی قابلیت استفاده در کاهش ضایعات پس از برداشت توت فرنگی دارد.

در دهه های گذشته، نانوذرات از مهم ترین موضوعات تحقیقاتی بوده اند. نانوذرات توسط روش های مختلف فیزیکی، شیمیائی و زیستی تولید می شوند. عدم زیست سازگاری و نیاز به دما و فشار بالا از اهمیت روش های فیزیکی و شیمیائی کاسته است. در روش های زیستی از میکروارگانیسم ها و گیاهان به منظور تولید نانوذرات استفاده می شود. اما در این بین، مخمرها به علت سهولت کار کردن با آن ها و تولید آنزیم های فراوان نسبت به سایر میکرو ارگانیسم ها ارجحیت دارند. از این رو، در این پژوهش از مخمرهای آبی به عنوان زیست کاتالیزگر برای احیای زیستی تلوریت سدیم به نانوذرات تلوریوم استفاده شد. در این راستا، 17 سویه ی مخمری تحمل پذیر نسبت به یون سمی تلوریت بر اساس تکنیک غنی سازی انتخابی در محیط کشت YPD/آگار حاوی 5/0 میلی مولار یون تلوریت، بر اساس تکنیک غنی سازی جداسازی شدند. مقاومت ذاتی این سویه ها نسبت به یون سمی تلوریت به وسیله ی روش رقت در آگار تعیین گردید. سویه ی باکتری THR12 که بالاترین مقاومت را نسبت به یون سمی تلوریت داشت، انتخاب گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، زیست توده کشت سویه ی THR12قادر به احیای درون سلولی یون های تلوریت به نانوذره ی تلوریوم بود. سویه ی مخمری TH12R بر اساس تست های فنوتیپی و مولکولی به عنـوان Yarrowia lipoliticaمـورد شنــاسائی قـرار گرفـت (شماره ی دستـرسی در بانک ژنیMK454927) . در نهایت، تولید داخل سلولی نانوذرات تلوریوم تولید شده توسط این سویه تحت شرایط بهینه ی واکنش بررسی شد. نتایج نشان داد، نانوذرات زیست توده مخمری با میانگین اندازه ی 15 نانومتر در غلظت بهینه زیست توده 25 گرم در لیتر، pH بهینه ی برابر 6 و دمای بهینه ی 30 درجه ی سانتی گراد، پس از 120 ساعت گرماگذاری در دور شیکر rpm 100 تولید شدند. در این تحقیق برای اولین بار حذف زیستی اکسی آنیـون سمی تلوریت توسط Yarrowia lipolitica انجام شد. نانوذرات تلوریوم تولید شده توسط سویه ی مخمری THR12 در مخلوط واکنش زیست تبدیلی، به وسیله ی آنالیزهای طیف سنجی UV-visible، الکترومیکروگراف های تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، بررسی دامنه ی پراکنش اندازه ی نانوذرات و همچنین طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تعیین خصوصیت شدند. همچنین در این پژوهش، کارائی فعالیت ضد میکروبی نانوذرات تلوریوم علیه برخی از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی بیماری زای انسانی از طریق روش انتشار دیسک بر سطح آگار بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات زیستی تولید شده علیه همه ی باکتری های تست شده اثر مهار کنندگی رشد دارند.

رزماری با نام علمی (Rosmarinus officinalis L) متعلق به خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است. برای رزماری تاثیرات بیولوژیکی متعددی مانند اثرات ضد میکروبی، ضداکسیدانی، ضدافسردگی و ضدالتهابی ذکر شده است. بعلاوه استفاده از رزماری به عنوان یک ماده معطر، طعم دهنده و نگهدارنده مواد غذایی دلیل کشت این گونه در نواحی مختلف جهان تحت شرایط اکولوژیکی متفاوت میشود. مطالعه حاضر با هدف بررسی ترکیبات شیمیایی، اثرات بیولوژیک و آللوپاتیک رزماری با توجه به شرایط اکولوژیکی ایران انجام گرفت. در این مطالعه عصاره گیاه با استفاده از روش تقطیر آبی (Hydrodistillation) و اسانس گیاه با روش تقطیر بخار (Steam distillation) استخراج شدند و توسط کروماتوگرافی گازی_ طیف سنج جرمی (GC-MS) مورد بررسی قرار گرفتند. سپس ترکیبات شیمیایی و اثرات بیولوژیکی آنها شامل: اثرات آللوپاتیکی، آنتی باکتریایی، آنتی اکسیدانی، قابلیت ایجاد نشت الکترولیتی و مهار آنزیمی مورد تحلیل قرارگرفت. نتایج حاصل از GC-MS نشان داد؛ ترکیبات عمده اسانس شامل: α-پینن (107/%20)، کافور (89/%9)، بورنیل استات (103/%7)، 1و8-سینئول (26/%6) و ترکیبات عمده عصاره گیاهی شامل: α-پینن (275/%27)، وربنون (944/%11)، بورنیل استات (02/%8) و کافور (8/%7) بودند. بیشترین اثر آللوپاتیکی عصاره رزماری بر شاخصهای فیزیولوژیکی و جوانه زنی علف های هرز، در غلظت 100گرم بر لیتر، مشاهده شد. همچنین، بین گونه های گندم، کاهو، جو وحشی و یولاف، گندم کمترین حساسیت را نشان داد. به علاوه، بوسیله دو روش لوگول و برنفیلد نشان داده شد که عصاره رزماری بر آنزیم آمیلاز موجود در عصاره آنزیمی استخراج شده از بذرهای گندم اثر مهاری ندارد. همچنین، مشاهده گردید که افزایش نشت الکترولیتی بذر و ریشه گندم و ریشه کاهو، که موجب اختلال موقت در ساختار غشایی و نشت فوری و سریع املاح به محیط میگردد، تحت تاثیر غلظت 5/1 گرم بر لیتر عصاره ایجاد میشود. همچنین، بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره متانولی با استفاده از 1 و 1 دی فنیل-2-پیکریل هیدرازیل (DPPH) و مقایسه آن با آنتی اکسیدان سنتتیک آسکوربیک اسید نشان داد که رزماری دارای فعالیت آنتی اکسیدانی و مهارکنندگی (IC50=41.80) است. تعیین میزان حداقل غلظت مهارکنندگی عصاره و اسانس بر رشد پاتوژن های انسانی و گیاهی نیز نشان داد که اسانس بر پاتوژن گیاهی و انسانی اثر بیشتری داشته است. عصاره رزماری بین باکتریهای استرپتوکوکوس اورئوس، اشرشیاکلی، زانتوموناس کمپستریس و سودوموناس سیرینگیه، بیشترین اثر را بر باکتری استرپتوکوکوس اورئوس داشت. در مجموع ، نتایج مطالعات اثرات بیولوژیکی عصاره و اسانس رزماری نشان داد که این ترکیبات بر روی علف های هرز اثر مهار کنندگی دارند. با توجه به اثر مهاری اسانس بر پاتوژن گیاهی و اثر مهاری عصاره بر علفهای هرز، می توان از عصاره و اسانس گیاه رزماری به عنوان راه کاری برای از بین بردن علف های هرز و بیماری های گیاهی استفاده شود.

آللوپاتی یکی از خصوصیات دفاعی برخی از گیاهان است که با ترشح ماده بازدارنده شیمیایی، ضمن برقراری نوعی ارتباط شیمیایی با گیاهان و محیط اطراف خود سبب ایجاد اثر بازدارنده بر فعالیتهای فیزیولوژیک میشوند. هدف از این پژوهش بررسی و مقایسه اثر آللوپاتی عصاره چای سبز و سیاه، بررسی اثر مهاری بر شاخصهای جوانه زنی، فعالیت آمیلازی و نشت الکترولیت دانه رستهای گندم، کاهو و علفهای هرز میباشد. همچنین پتانسیل آنتیاکسیدانی و اثرات ضد میکروبی عصاره چای سبز و سیاه مورد بررسی قرار گرفت. در این عصاره متانولی برگ گیاه به روش سوکسله تهیه شد و به روش GC- Mass مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ویژگی آنتی اکسیدانی عصاره متانولی نیز بررسی و مقایسه گردید. همچنین اثر غلظتهای مختلف عصاره چای سبز، سیاه و کافئین سنتتیک بر شاخصهای فیزیولوژیک، جوانه زنی و نشت الکترولیت و فعالیت آمیلازی دانه رستهای گندم و کاهو با شرایط استاندارد بررسی شد. خاصیت ضد باکتریایی عصاره ها با روشهای استاندارد میکروبیولوژی بر دو نوع باکتری پاتوژن انسانی، استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیاکلی و دو نوع باکتری پاتوژن گیاهی، زانتوموناس کمپستریس و سودوموناس سیرینگیه سنجیده شد. نتایج نشان داد که عصاره چای سبز و سیاه هردو اثر آللوپاتی دارد و باعث کاهش وزن برگ اولیه و ریشه چه و طول آنها در هر سه گونهی دانه-رست ها میشود که در این بین اثر چای سیاه بیشتر بود. غلظت 50 گرم بر لیتر عصاره ها، شاخص سرعت جوانه زنی را کاهش داده اند. عصاره ها اثر مهاری بر فعالیت آمیلازی گندم دارند و ممکن است سبب مهار تولید آمیلاز در این بذرها شوند. عد از اعمال غلظتهای معین از عصاره های چای سبز و سیاه بر بذر گندم و ریشه چه گندم و کاهو نشان داده شد که در زمان های متوالی، نشت الکترولیت آن ها افزایش یافته است. نتایج فعالیت آنتی اکسیدانی به روش DPPH نشان داد که درصد بازدارندگی رادیکال آزاد عصاره ها با زیاد شدن غلظت، افزایش یافته است و ویتامین C و عصاره چای سیاه کمترین و بیشترین EC50 را به ترتیب (125/0 و 244/44) دارا می باشند. بررسی اثر ضد باکتری به روش انتشار دیسک نشان داد که عصاره چای سبز در غلظتهای مختلف (100، 50، 25، 5/12گرم بر لیتر) اثر ضد میکروبی متفاوتی علیه باکتریهای پاتوژن انسانی و گیاهی دارد و قطر نسبی ناحیه ی مهار برای سودوموناس سیرینگیه بیشتر بود. مطالعات بیشتر جهت جداسازی و خالص سازی متابولیتهای ثانویه از عصاره های چای سبز و سیاه، راهی مناسب برای کنترل علفهای هرز و آفات کشاورزی، به دست آوردن آنتی اکسیدانهای طبیعی با منشا گیاهی و تولید آنتی بیوتیک های طبیعی است.

در دهه های گذشته، نانوذرات از مهم ترین موضوعات تحقیقاتی بوده اند. نانوذرات توسط روش های مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی تولید می شوند. عدم زیست سازگاری و نیاز به دما و فشار بالا از اهمیت روش های فیزیکی و شیمیایی کاسته است. در روش های زیستی از میکروارگانیسم ها و گیاهان به منظور تولید نانوذرات استفاده می شود. اما در این بین، مخمر ها به علت رشد سریع، ترشح آنزیم های متعدد و تجمع فلزات سنگین ترجیح داده می شوند. از این رو، در این پژوهش از مخمر های آبی به عنوان زیست کاتالیزگر برای احیای زیستی سلنیت سدیم به نانوذرات سلنیوم استفاده شد. در این راستا، 25 سویه ی مخمری تحمل پذیر نسبت به یون سمی سلنیت بر اساس تکنیک غنی سازی انتخابی در محیط کشت YPD آگار حاوی 2.5 تا 20 میلی مولار یون سلنیت، بر اساس تکنیک غنی سازی جداسازی شدند. مقاومت ذاتی این سویه ها نسبت به یون سمی سلنیت به وسیله ی روش رقت در آگار تعیین گردید. سویه ی مخمریSRY15 که بالاترین مقاومت را نسبت به یون سمی سلنیت داشت، انتخاب گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، سوپرناتانت کشت سویهSRY15 قادر به احیای خارج سلولی یون های سلنیت به نانوذره ی سلنیوم بود. در ادامه تولید داخل سلولی نانوذرات سلنیوم توسط بیومس سویه ی منتخب مورد بررسی قرار گرفت. سویه یSRY15 بر اساس تست های فنوتیپی و مولکولی به عنوانCystobasidium sp.SRY15 مورد شناسائی قرار گرفت (شماره ی دسترسی در بانک ژنی MK454913). در نهایت، تولید داخل سلولی و خارج سلولی نانوذرات سلنیوم تولید شده توسط این سویه تحت شرایط بهینه ی واکنش بررسی شد. نتایج نشان داد، نانوذرات در سوپرناتانت، بیومس و سطح باکتری با میانگین اندازه ی به ترتیب 82، 28 و 49 نانومتر در pH بهینه ی برابر 6 و غلظت بهینه ی 2 میـلی مولار، پس از 72 ساعت گرماگذاری در دور شیکر rpm 100 تولید شدند. نانوذرات سلنیوم تولید شده توسط سویه ی مخمریCystobasidium sp.SRY15 در مخلوط واکنش زیست تبدیلی، به وسیله ی آنالیزهای طیف سنجی UV-visible، الکترومیکروگراف های تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، بررسی دامنه ی پراکنش اندازه ی نانوذرات و همچنین طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تعیین خصوصیت شدند. همچنین در این پژوهش، کارائی فعالیت ضد میکروبی نانوذرات سلنیوم درون سلولی و برون سلولی علیه برخی از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی بیماری زای انسانی از طریق روش انتشار دیسک بر سطح آگار بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات زیستی تولید شده علیه همه ی باکتری های تست شده اثر مهار کنندگی رشد دارند.

در دهه های گذشته، نانوذرات از مهم ترین موضوعات تحقیقاتی بوده اند. نانوذرات توسط روش های مختلف فیزیکی، شیمیائی و زیستی تولید می شوند. عدم زیست سازگاری و نیاز به دما و فشار بالا از اهمیت روش های فیزیکی و شیمیائی کاسته است. در روش های زیستی از میکروارگانیسم ها و گیاهان به منظور تولید نانوذرات استفاده می شود. اما در این بین، باکتری ها به علت رشد سریع و سهولت در دستکاریشان ترجیح داده می شوند. از این رو، در این پژوهش از باکتری های آبی به عنوان زیست کاتالیزگر برای احیای زیستی سلنیت سدیم به نانوذرات سلنیوم استفاده شد. در این راستا، 22 سویه ی باکتریائی تحمل پذیر نسبت به یون سمی سلنیت بر اساس تکنیک غنی سازی انتخابی در محیط کشت تریپتیک سوی براث/آگار حاوی 10 میلی مولار یون سلنیت، بر اساس تکنیک غنی سازی جداسازی شدند. مقاومت ذاتی این سویه ها نسبت به یون سمی سلنیت به وسیله ی روش رقت در آگار تعیین گردید. سویه ی باکتری SRB04 که بالاترین مقاومت را نسبت به یون سمی سلنیت داشت، انتخاب گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، سوپرناتانت کشت سویه ی SRB04 قادر به احیای خارج سلولی یون های سلنیت به نانوذره ی سلنیوم بود. در ادامه تولید داخل سلولی نانوذرات سلنیوم توسط بیومس سویه ی منتخب مورد بررسی قرار گرفت. سویه ی باکتریائی SRB04 بر اساس تست های فنوتیپی و مولکولی به عنوان Bacillus amyloliquefaciens مورد شناسائی قرار گرفت (شماره ی دسترسی در بانک ژنیMK392020). در نهایت، تولید داخل سلولی و خارج سلولی نانوذرات سلنیوم تولید شده توسط این سویه تحت شرایط بهینه ی واکنش بررسی شد. نتایج نشان داد، نانوذرات در سوپرناتانت، بیومس و سطح باکتری با میانگین اندازه ی به ترتیب 25، 21 و 56 نانومتر در pH بهینه ی برابر 7 و دمای بهینه ی 30 درجه ی سانتی گراد، پس از 60 ساعت گرماگذاری در دور شیکر rpm 200 تولید شدند. نانوذرات سلنیوم تولید شده توسط سویه ی باکتریائی SRB04 در مخلوط واکنش زیست تبدیلی، به وسیله ی آنالیزهای طیف سنجی UV-visible، الکترومیکروگراف های تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، بررسی دامنه ی پراکنش اندازه ی نانوذرات و همچنین طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تعیین خصوصیت شدند. همچنین در این پژوهش، کارائی فعالیت ضد میکروبی نانوذرات سلنیوم درون سلولی و برون سلولی علیه برخی از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی بیماری زای انسانی از طریق روش انتشار چاهک بر سطح آگار بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات زیستی تولید شده علیه همه ی باکتری های تست شده اثر مهار کنندگی رشد دارند.

نانوذرات فلزی به علت کاربردهای فراوانشان به طور وسیعی مورد مطالعه قرار گرفته اند. در بین انواع مختلف نانوذرات فلزی، نانوذرات نقره به دلیل خصوصیات نوری، الکتریکی و حرارتی منحصربه فرد دارای اهمیت ویژه ای در علوم پایه نظیر شیمی، فیزیک، زیست شناسی، علوم پزشکی و مهندسی هستند. با توجه به سازگار نبودن روش های متنوع فیزیکی و شیمیایی با محیط زیست، توسعه روش های زیستی تولید نانوذرات، به عنوان روشی سازگار با محیط زیست و ارزان، مطرح است. اگرچه اثرات سمی یون نقره برای اغلب میکروارگانیسم ها گزارش شده ولی گونه های مختلفی از میکروارگانیسم ها، ازجمله سویه مخمری استفاده شده در این پژوهش می تواند بر سمیت آن با احیای یون نقره به فرم عنصری اش در قالب نانوذره نقره غلبه کند. مخمر یارروویا لیپولیتیکا بی خطر بوده و برای استفاده انسان ایمن شناخته شده است و همچنین در طول دو دهه گذشته این مخمر در مطالعات بنیادی و زیست فناورانه موردتوجه قرارگرفته است. هدف از مطالعه حاضر، استفاده از توانمندی ذاتی سویه مخمری به عنوان زیست کاتالیزگر جدید برای احیای زیستی نیترات نقره به نانو ذرات نقره بود. در این راستا، سنتز نانوذرات نقره با استفاده از استراتژی سلول های رویشی، سلول های در حال استراحت و همچنین عصاره فاقد سلول تحت شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سویه ی مذکور می تواند با شرایط بهینه غلظت 5/2 میلی مولار نیترات نقره، pH بهینه ی 6، دمای بهینه 30 درجه ی سانتی گراد، دور شیکر rpm 50 و پس از 8 ساعت گرمخانه گذاری نانوذرات نقره کروی با میانگین اندازه ی 9 تا 24 نانومتر تولید کند. نانو ذرات نقره تولید شده توسط سویه مخمری یارروویا لیپولیتیکا در مخلوط واکنش زیست تبدیلی، به وسیله آنالیزهای طیف سنجی UV-visible، تصاویر تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، پراش اشعه ایکس (XRD)، بررسی دامنه پراکنش اندازه نانوذرات و هم چنین طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) تعیین خصوصیت شد. کارایی فعالیت ضد میکروبی نانوذرات نقره تشکیل شده توسط سویه مخمری یارروویا لیپولیتکا علیه برخی از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی بیماری زا از طریق روش های انتشار از چاهک در آگار و تعیین حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات زیستی تولیدی بر روی همه میکروب های آزمایش شده، اثر مهارکنندگی رشد دارند.

با توجه به خطرات زبست محیطی مرتبط با تولید شیمیایی نانو ذرات، نیاز رو به رشد برای دست یابی به روش غیره سمی وسازگار با محیط زیست برای سنتز نانو ذرات وجود دارد. سیستم های زیستی بویژه باکتری ها به دلیل رشد سریع یک نامزد منحصر به فرد برای دستیابی به این مهم است. اگرچه اثرات سمی یون کادمیوم برای اغلب میکروارگانیسم ها گزارش شده است ولی گونه های مختلفی از میکروارگانیسم ها، ازجمله سویه های بومی باکتری آب زی جداسازی شده در این پژوهش می تواند بر سمیت آن با احیای سولفات کادمیوم به فرم نانوذرات سولفید کادمیوم غلبه کند. هدف از مطالعه حاضر، استفاده از توانمندی ذاتی سویه های بومی باکتریایی آب زی به عنوان زیست کاتالیزگر برای احیای زیستی سولفات کادمیوم به نانو ذرات سولفید کادمیوم بود. در این راستا، 32 سویه ی باکتری تحمل پذیر نسبت به یون سمی کادمیوم بر اساس تکنیک غنی سازی انتخابی در محیط کشت تریپتیک سوی براث حاوی نیم میلی مولار یون کادمیوم، براساس تکنیک غنی سازی جداسازی شدند. مقاومت ذاتی این سویه ها نسبت به یون سمی کادمیوم به وسیله روش میکروپلیت الیزا تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، تنها سوپرناتانت کشت سویه Cd11 قادر به احیای خارج سلولی یون های کادمیوم به نانوسولفید کادمیوم، در غلظت 1 میلی مولار از یون سمی کادمیوم بود. سویه باکتری Cd11 به عنوان سویه ی برتر انتخاب گردید و براساس تست های فنوتیپی و مولکولی به عنوان P. pseudoalcaligenes مورد شناسایی قرار گرفت (شماره دسترسی در بانک ژنی MG857585) در ادامه، سنتز خارج سلولی نانوذرات سولفید کادمیوم تولید شده توسط باکتری Cd11 P. pseudoalcaligenes تحت شرایط بهینه واکنش مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد، سوپرناتانت سویه ی مذکور بعد از مواجهه با محلول سولفات کادمیوم (غلظت 3 میلی مولار)، می تواند به صورت خارج سلولی نانوذرات سولفید کادمیوم کروی با میانگین اندازه ی 5/15 نانومتر در pH بهینه ی برابر 7 و دمای بهینه 35 درجه ی سانتی گراد، پس از 8 ساعت گرماگذاری در دور شیکر rpm 150 تولید کند. نانو ذرات سولفید کادمیوم تولید شده توسط سویه باکتری Cd11 در مخلوط واکنش زیست تبدیلی، به وسیله آنالیزهای طیف سنجی UV-visible، طیف سنجی فلورسانس، الکترومیکروگراف های تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس، بررسی دامنه پراکنش ا

میکروارگانیسم ها برای سوخت وساز و انجام فرایندهای حیاتی و تامین انرژی و کاهش سموم محیط زندگی خود، فلزات را در اندازه ی نانو رسوب می دهند. در میان نانوذرات فلزی، نانوذرات مس به خاطر ویژگی های منحصر به فرد کاتالیزگری، هدایت الکتریکی و نوری ویژه و هم چنین مقاومت بالا در برابر خوردگی و کاربرد های بسیار در زمینه های مختلف از جایگاه ویژه ای برخوردار است. اگرچه اثرات سمی یون مس برای اغلب میکروارگانیسم ها گزارش شده است ولی گونه های مختلفی از میکروارگانیسم ها، ازجمله سویه های بومی باکتری آب زی جداسازی شده در این پژوهش می تواند بر سمیت آن با احیای سولفات مس به فرم نانوکوانتوم دات سولفید مس غلبه کند. هدف از مطالعه حاضر، استفاده از توانمندی ذاتی سویه های بومی باکتریایی آب زی به عنوان زیست کاتالیزگر برای احیای زیستی سولفات مس به نانوکوانتوم دات سولفید مس بود. در این راستا، 105 سویه ی باکتری تحمل پذیر نسبت به یون سمی مس، از آب های مناطق مختلف ایران جمع آوری شده و بر اساس تکنیک غنی سازی انتخابی در محیط کشت تریپتیک سوی براث حاوی 1 میلی مولار یون مس، غربالگری و جداسازی شدند. تحمل پذیری ذاتی این سویه ها نسبت به یون سمی مس به وسیله روش رقت در آگار یا کشت نقطه ای تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، 20 سویه ی باکتری که بالاترین مقاومت را نسبت به یون سمی مس (بالاتر از 5 میلی مولار) از خود نشان دادند انتخاب شد و جهت بررسی قابلیت احیای سولفات مس به نانوسولفید مس (به صورت خارج سلولی) در محیط تریپتیک سوی براث مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس نتایج به دست آمده، تنها سوپرناتانت کشت سویه Cu25 جدا شده از آب جمع آوری شده از دریای خزر، قادر به احیای خارج سلولی یون های مس به نانوسولفید مس، در غلظت 5 میلی مولار از یون سمی مس بود. سویه باکتری Cu25 به عنوان سویه ی برتر انتخاب گردید و مورد شناسایی فنوتیپی و مولکولی قرار گرفت. نتایج آنالیزهای ریخت شناسی، بیوشیمیایی و فیلوژنیکی نشان داد که سویه ی مذکور بیشترین مشابهت را به Bacillus licheniformis دارد. توالی نوکلئوتیدی ژن 16S rDNA سویه Cu25 با شماره دسترسیMG857584 در بانک اطلاعات ژنی NCBI قابل دسترس می باشد. در ادامه، سنتز خارج سلولی نانوذرات سولفید مس تولیدشده توسط باکتری B. licheniformis Cu25 تحت شرایط بهینه واکنش زیست تبدیلی مورد بررسی قرار گرفت که

ال- دوپا اولین بار در دهه 1960 میلادی شناسایی شد که موثرترین دارو در درمان بیماری پارکینسون می باشد. زیست تبدیل میکروبی ال ـ تیروزین به ال-دوپا، فرآیندی همسو و متناسب با محیط زیست بوده (شیمی سبز) و ال-دوپای تولیدشده به وسیله این فرآیندها جزء ترکیبات طبیعی طبقه بندی می شود. در این پژوهش، برای اولین بار در کشور زیست تبدیل میکروبی ال-تیروزین به ال-دوپا با استفاده از سویه های باکتری بومی آبزی به عنوان زیست واکنش گر مطالعه شد. 94 جدایه ی باکتریایی در محیط های کشت غنی کننده حاوی ال-تیروزین به دست آمد که تحمل-پذیری ذاتی آن ها از طریق روش رقت در آگار تعیین شد و 61 سویه باکتری دارای تحمل پذیری بالا نسبت به ال-تیروزین جهت آزمایش های بعدی برگزیده شدند. بر اساس نتایج به دست آمده از آنالیزهای کیفی TLC و کمی اسپکتروفتومتری، سویه باکتری CT4W که از سواحل بوشهر جدا شده بود به عنوان سویه برتر در تولید ال-دوپا مورد شناسایی فنوتیپی و مولکولی قرار گرفت. سویه CT4W دارای مشابهت بیش از 97 درصدی با گونه های Paenibacillus antarcticus بود.توالی نوکلئوتیدی ژن 16SrDNA سویه CT4W با شماره دسترسی KX507264 در بانک اطلاعات ژنی NCBI قابل دسترسی است. این مطالعه اولین گزارش از تولید زیستی ال-دوپا از ال-تیروزین در جنس Paenibacillus است. در ادامه با هدف افزایش بازده واکنش و جلوگیری از تجزیه متابولیت های تولیدی (ال-دوپا)، میزان ال-دوپای تولید شده تحت استراتژی سلول های در حال استراحت با استفاده از روش های بهینه سازی تک عاملی و طراحی آزمایش تاگوچی در سویه مذکور سنجش شد که در بهینه سازی تک عاملی، چهار عامل شامل ال-تیروزین، یون مس، عصاره مخمر و بیومس سلول بیش ترین تاثیر را داشتند. در طی بهینه سازی مرحله دوم از روش آماری تاگوچی جهت یافتن ترکیب بهینه عامل های مذکور استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده عوامل با تاثیر معنی داری بر زیست تبدیلی ال- تیروزین به ال- دوپا به ترتیب اهمیت یون مس، غلظت اولیه سوبسترای ال-تیروزین و بیومس ورودی تعیین شدند. تحت شرایط بهینه در سطوح انتخاب شده این عامل ها، حداکثر غلظت ال- دوپا در سطح معنی داری 5 % (p<0.05) 728/0 گرم در لیتر تخمین زده شده است. نتایج نشان داد که طراحی تاگوچی ابزاری قدرتمند برای بهینه سازی و زیست تبدیلی ال-تیروزین به ال-دوپا در این سویه بوده چون در مرحله اول بهین

جنس فرولا جز تیره چتریان بوده که قریب به 30 گونه آن در ایران یافت می شود، گونه های این جنس به عنوان گیاه دارویی مورد استفاده قرار می گیرند. بر روی ترکیبات این جنس کارهای گوناگونی صورت گرفته است و ترکیباتی از دسته های مختلف از جمله سزکوئی ترپن ها، کومارین ها، ترکیبات گوگردی و کومارین گلیکوزید ها شناسایی شده اند. تاکنون روی متابولیتهای ثانویه و اثرات زیستی گونه های جنس فرولا مطالعاتی صورت گرفته است اما از گونه فرولا اوپودا در ایران، در این زمینه تحقیق انجام شده گزارشی مشاهده نشده است. در این پژوهش عصاره متانولی برگ گیاه به روش سوکسله تهیه و با GC- Mass مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. اثر غلظت های مختلف عصاره برگ فرولا اوپودا و کومارین سنتتیک بر شاخص های فیزیولوژیک و جوانه زنی و قابلیت اندازه گیری نشت الکترولیت و فعالیت آمیلازی دانه رست های گندم و چاودار با شرایط استاندارد بررسی شد. ویژگی آنتی اکسیدانی عصاره متانولی برگ و ریشه فرولا اوپودا اندازه گیری شد. خاصیت ضد باکتریایی این گیاه با روش های استاندارد میکروبیولوژی بر باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی سنجیده شد. نتایج نشان داد که عصاره فرولا اوپودا اثر آللوپاتی داشته و باعث کاهش وزن و طول برگ اولیه و ریشه چه در هر دو گونه ی دانه رست می شود. غلظت 2/0 میلی مولار کومارین و 50 گرم بر لیتر عصاره، شاخص سرعت جوانه زنی را کاهش دادند. کومارین و عصاره اثر مهاری بر فعالیت آمیلازی گندم و چاودار نشان ندادند اما ممکن است سبب مهار تولید آمیلاز در این بذرها شوند. غلظت های مختلف از کومارین بر بذر و ریشه چه گندم و چاودار باعث گردید که با افزایش زمان، نشت الکترولیت افزایش یافته و بیشترین تاثیر را غلظت 20 میلی مولار دارد. نتایج فعالیت آنتی اکسیدانی به روش DPPH نشان داد که درصد بازدارندگی رادیکال آزاد عصاره با زیاد شدن غلظت، افزایش یافته است. بررسی اثر ضد باکتری به روش انتشار دیسک نشان داد که عصاره برگ و ریشه فرولا اوپودا در غلظت های مختلف اثر ضد میکروبی در برابر باکتری های استاف اورئوس و اشیرشیا کلی دارشته و درصد قطر نسبی ناحیه ی مهار برای اشیرشیا کلی بیشتر بود. مطالعات بیشتر جهت جداسازی و خالص سازی متابولیت های ثانویه مختلف از فرولا اوپودا، راهکار مناسبی برای کنترل علف های هرز و آفات کشاورزی و به دست آوردن آنتی اکسیدان های طبی

گیاهان ساز و کارهای زیادی برای محافظت از خود در مقابل پاتوژن های میکروبی و بیماری ها دارند. پروتیین های مرتبط با بیماری زایی (PR پروتیین ها) به عنوان بخشی از پاسخ دفاعی فعال برای جلوگیری از حمله پاتوژن تولید می شوند. اعضای جنس Botryosphaeria باعث ایجاد بیماری های مختلفی از جمله سرخشکیدگی (Botryosphaeria dieback) انگور می شوند. یکی از گونه های بیماری زای انگور B. dothidea می باشد که به آسانی زخم ها را آلوده می کند و معمولا در انگور بعد از زخم های ناشی از هرس، باعث ایجاد بیماری می شود. در این تحقیق تلقیح این قارچ روی گیاه انگور (Vitis vinifera) جهت القای مکانیسم دفاعی میزبان و بررسی بروز ژن های مرتبط با بیماری زایی انجام شد. نتایج آنالیز بیان ژن ها به روش PCR نیمه کمی نشان داد که بیان ژن کیتینازIII در زمان های 48 و 72 ساعت بعد از تلقیح و بیان ژن بتا 1 و 3 گلوکوناز 48 ساعت بعد از تلقیح در گیاهان آلوده نسبت به گیاهان شاهد افزایش یافت و شدت افزایش بیان ژن کیتیناز III نسبت به ژن بتا 1 و 3 گلوکوناز بیشتر بود. بر اساس نتایج به دست آمده میزان تغییرات ژن های دفاعی مختلف گیاه انگور در برهمکنش با قارچ متفاوت است.

در این مطالعه، اثرات عصاره طبیعی یک ترکیب آللوپاتی معطر موجود در برگ، ریشه و پوست از گیاهان در خانواده گردوییان، به ویژه در گردو، تجزیه عصاره برگهای گردو، ریشه و پوست میوه گردو در گندم، جو و دانه کنجد درصد جوانه زنی و رشد گیاهچه مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه کردن با نگه داشتن برگ، پوست میوه و ریشه در آب مقطر انجام شد. اندازه گیری طول گیاهچه و جوانه زنی بذر گندم، جو و کنجد در ظروف پتری در دمای 25 درجه سانتیگراد. جوانه زنی بذر، 10 در روز10. عصاره در برگ گردو ریشه و عصاره پوست میوه در دانه کنجد اثر قابل توجهی در درصد جوانه زنی نداشت ولی درگندم و جو مشاهده شد. با این حال، جوانه زنی بذر گندم و جو به طور قابل توجهی مهار شد. مشخص شد که هر دو در حالی که با افزایش وزن ریشه و افزایش طول ساقه گندم و جو در عصاره رقیق برگ گردو، ریشه و پوست میوه قرار گرفتند. با افزایش نسبت رقت عصاره پوست میوه وعصاره برگ گردو اثر منفی کاهش می یابد. همچنین اثر ضد باکتری این ترکیبات علیه باکتریهای اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس بود.

چکیده رسوراترول (C4H12O3) (3، ˊ4، 5 تری هیدروکسی استیلبن) نوعی متابولیت ثانویه از دسته آنتی اکسیدان های موسوم به ترکیبات پلی فنولی هستند که به گروهی از فیتوالکسین ها به نام استیلبن ها تعلق دارد. انگور و بادام زمینی مهمترین تولید کننده رسوراترول بوده و انگور و فراورده های آن اصلی ترین منبع این ماده در رژیم غذایی انسان محسوب می شوند. جنس Vitis به علت وجود سطوح بالایی از ترکیبات پلی فنولی در اندام های مختلف آن، بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است. در سال های اخیر تلاش های متعددی به منظور افزایش تولید رسوراترول از طریق کشت بافت و ریشه های مویین انگور صورت گرفته است. در این پژوهش القای ریشه های مویین به وسیله آگروباکتریوم رایزوژنز و تولید متابولیت ثانویه رسوراترول در سه ژنوتیپ انگور (رشه، W2، W16) انجام گرفته است. فاکتورهای مختلفی شامل سویه باکتریایی(ATCC15834 و A4) و ریزنمونه (میانگره، گره و دمبرگ) از این سه ژنوتیپ اندازه گیری گردید. نتایج این بررسی نشان داد که تلقیح ریزنمونه میانگره ژنوتیپ W16 با سویه ATCC15834 منجر به تولید ریشه های مویین در کوتاه ترین زمان با بالاترین درصد تراریختگی، درصد کالوس دهی و همچنین بیشترین طول و تعداد ریشه مویین از هر ریزنمونه گردید. تراریختگی ریشه های مویین به وسیله آنالیز PCR و با استفاده از پرایمرهای اختصاصی ژن rolB تایید شد. بعد از بهینه سازی شرایط، اثر تیمارهای متیل جاسمونات، سدیم استات، استیک اسید و آمونیوم نیترات با غلظت های مختلف جهت تولید زیست توده ریشه مویین و در نهایت تولید رسوراترول سنجیده شد. استخراج رسوراترول با استفاده از حلال اتانول صورت گرفت. میزان رسوراترول تولیدی از طریق کروماتوگراف های TLC و HPLC تعیین گردید. به طور کلی نتایج این پژوهش ثابت کرد که ژنوتیپ گیاهی، سویه باکتریایی و نوع ریزنمونه تولید ریشه های مویین را تحت تاثیر قرار می دهند. در ریشه های مویین تولید زیست توده و رسوراترول نسبت به ریشه های طبیعی بیشتر بود. الیسیتورهای مختلف اثرات معنی داری در تولید زیست توده ریشه مویین و میزان رسوراترول داشتند. در این پژوهش تیمار استیک اسید با غلظت 3 میلی مولار و متیل جاسمونات با غلظت 50 میکرومولار به ترتیب سبب تولید بیشترین و کمترین میزان زیست توده ریشه مویین و رسوراترول گردیدند

طبق تعریف WHO/FAO پروبیوتیک ها ریزسازواره های زنده ای هستند که وقتی به مقدار کافی مصرف شوند، موجب سلامتی میزبان می شوند. تاکنون برای ساخت فرآورده های پروبیوتیک در دنیا از روش خشک انجمادی استفاده شده است که علی رغم تایید کارایی آن، پرهزینه و زمان بر است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی شرایط خشک کردن باکتری پروبیوتیک لاکتوباسیلوس رامنسوس با روش خشک پاششی می باشد. در این مطالعه از روش خشک پاششی برای میکروانکپسوله کردن و خشک کردن این باکتری استفاده شد و نقش عوامل مختلفی ازجمله متغیرهای دستگاه و مواد پایدارکننده بررسی گردید. آزمون های زنده مانی، مقاومت به اسید و نمک، تعیین میزان رطوبت، انحلال و حلالیت انجام شد. بررسی تاثیر سه دمای ورودی مختلف C) °150،160 و 170) بر زنده مانی این باکتری نشان داد که اختلاف معنی داری بین این سه دما وجود ندارد با توجه به اینکه مصرف انرژی با دمای ورودی C°150 کمتر است، این دما برای ادامه آزمایش استفاده شد (p>0.05). همچنین بررسی تاثیر نرخ های خوراک دهی مختلف (ml/min 5، 8 و 10) در دمای ورودی C°150 نشان داد که نرخ خوراک دهی ml/min8 با درصد زنده مانی 36/56% اختلاف معنی داری با دیگر نمونه ها دارد (p<0.05)؛ بنابراین شرایط مناسب برای خشک پاششی دمای C°150 و نرخ خوراک دهی ml/min 8 در نظر گرفته شد. میکروانکپسوله کردن با مواد مختلف نشان داد که اگرچه افزودن موادی نظیر کتیرا، صمغ عربی و سوکروز تاثیر شاخصی بر افزایش زنده مانی این باکتری نداشته اند، با این وجود در بین آن ها، سوکروز باعث پایداری طولانی مدت این باکتری شده، به طوری که جمعیت سلولی زنده بعد از یک ماه فقط 41/0 واحد لگاریتمی در دمای نگهداری C°4 کاهش داشته است. نتایج به دست آمده نشان داد که میکروانکپسوله کردن در افزایش زنده مانی لاکتوباسیلوس رامنسوس در شرایط نمکی تاثیری داشته و اثر معنی داری مثبتی بر زنده مانی این پروبیوتیک در شرایط اسیدی (در pH های برابر 5/2 و 4) داشته است (P<0.05). برای مقاوم سازی باکتری ها به شرایط خشک پاششی، باکتری ها در معرض شوک حرارتی و تیمار با پراکسید هیدروژن و نمک قرار داده شدند. نتایج نشان داد که باکتری تیمارشده با نمک بیشترین درصد زنده مانی (18/78%) را نسبت به تیمارهای انجام شده با پراکسید هیدروژن یا شوک حرارتی بلافاصله بعد از خشک پاششی دارد ولی با نمونه ی کنترل (با درصد زن

میزان تولید ضایعات و پسماند محصولات کشاورزی در ایران بسیار بالاست که با توجه به ترکیب آنها به منابع مناسبی برای تولید اتانول تبدیل شده است. تفاله نیشکر یکی از فراوان ترین و ارزان ترین منبع کربن در دسترس و قابل استفاده برای تولید اتانول می باشد که با این کاربرد علاوه بر جلوگیری از ورود آن به طبیعت، محصولی بدست می آید که یک سوخت پاک و سازگار با طبیعت است. هدف اصلی این پژوهش تولید بیواتانول از تفاله نیشکر به عنوان یک سوخت زیست محیطی و پاک می باشد. در این پژوهش از روش قلیایی با NaOHبرای تیمار تفاله نیشکر استفاده شد که این فرآیند را نسبت به عوامل عملیاتی غلظت قلیای هیدروکسید سدیم ، دما و زمان ماند در پنج سطح با روش طرح مرکب مرکزی (CCI)، بهینه سازی شد که نتایج بهینه سازی غلظت قلیای 2.5 مولار، دمای 59.12درجه سانتی گراد و زمان ماند 3.39 ساعت را به عنوان نقطه بهینه جهت حصول بالاترین درصد هلوسلولز (سلولز و هی سلولز) و بالاترین میزان بازیابی آن و کمترین مقادیر لیگنین و خاکستر پیشنهاد کرد. هلوسلولز استخراجی را به روش پیوسته (SSF) که در این مرحله پس ازکشت و استخراج آنزیم از قارچ های تریکودرما پارسیرامسیوم و تریکودرما ریسیه ای و آسپرژیلوس نایجر و با استفاده از مخمر ساکارومایسیس سروزیه بیواتانول تولید شد. غلظت بیواتانول تولیدی با استفاده از تیتراسیون دی کرومات پتاسیم اسیدی و تیوسولفات سدیم اندازگیری شد، که بیشترین بیواتانول تولیدی مربوط به استفاده از قارچ تریکودرما پارسیرامسیوم می باشد که مقدار 7.53 میلی گرم اتانول در یک میلی لیتر محلول در دمای 41 درجه سانتی گراد و مدت زمان 72 ساعت و با PH برابر 4.8 تولید شد.

آللوپاتی فرآیندی است که طی آن متابولیت ثانویه ی یک گیاه بر رشد و تکامل سایر جانداران اثر می گذارد. بررسی روابط آللوپاتیک میان گیاهان روشی مناسب برای کنترل علفهای هرز در مزارع می باشد. هدف این پژوهش بررسی اثر آللوپاتی کافور سنتتیک و عصاره ی طبیعی برگ درخت سرو بر بذرهای گونه های زراعی گندم، جو و کنجد و همچنین، بررسی اثر ضدباکتری این ترکیبات می باشد. کافور،ماده ی چسبناک،سفید، جامد شفاف و یک ترپنوئید با فرمول شیمیایی C10H16O است کافور می تواند با خاصیت دگرآسیبی خود جوانه زنی و رشد گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد کافور باعث کاهش تقسیم سلولی می شود هدف این مطالعه بررسی اثر دگرآسیبی کافور در بذرهای گندم، جو و کنجد و همچنین بررسی اثر کافور بر فعالیت آمیلازی دانه رست ها می باشد. در قالب یک طرح آزمایشی اثر غلظتهای مختلف بر شاخصهای فیزیولوژیک و فعالیت آمیلازی دانه رستها در اتاقک رشد با شرایط استاندارد بررسی گردید. داده های اولیه با نرم افزار Spss20 تجزیه و تحلیل گردید. کافور در غلظتهای 20 و 10 میلی مولار باعث مهار کامل جوانه زنی و در غلظتهای 5 و5/2 میلی مولار باعث کاهش طول و وزن ساقه چه و ریشه چه دانه رستها شد. کافور اثر مهاری بر فعالیت آمیلازی نداشت. کافور باعث مهار جوانه زنی و کاهش رشد دانه رست می شود کافور اثری بر فعالیت آمیلازی بذر ندارد و اثر دگرآسیبی آن ناشی از مهار فعالیت آمیلازی نبوده و ممکن است ناشی از مهار بیان آمیلاز باشد. همچنین، اثرضدباکتری کافور سنتتیک و عصاره طبیعی برگ درخت سرو با روشهای استاندارد میکروبیولوژی بر باکتریهای استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیاکلی به عنوان نمونه هایی از باکتریهای گرم مثبت و گرم منفی سنجیده شد. کافور سنتتیک اثر ضدباکتری ضعیف اما عصاره طبیعی برگ درخت سرو اثر مهاری قوی تر داشته است و در کل اثر مهاری بر اشریشیاکلی بیشتر بوده است.

متابولیتهای ثانویه برای اولین بار مورد توجه متخصصان علم شیمی قرار گرفتند. امروزه اهمیت این ترکیبات به عنوان داروی گیاهی، سم، حشره کش و علف کش بیشتر از پیش مشخص شده است و این ترکیبات به عنوان ذخایری با ارزش، می توانند در صنایع داروسازی و کشاورزی کاربرد داشته باشند. کومارین متابولیتی ثانویه با ساختار بنزوپیرونی و از ترکیبات فنولی است. مشتقات طبیعی و سنتتیک فراوانی از کومارین وجود دارد. ترکیبات کومارینی اثر آللوپاتی دارند و می توانند رشد گیاهان را تحت تاثیر قرار دهند. همچنین، این ترکیبات خاصیت ضد باکتری دارند و می توانند به عنوان آنتی بیوتیک های طبیعی مورد توجه قرار گیرند. آللوپاتی فرآیندی است که طی آن متابولیت ثانویه ی یک گیاه بر رشد و تکامل سایر جانداران اثر می گذارد. بررسی روابط آللوپاتیک میان گیاهان روشی مناسب برای کنترل علف های هرز در مزارع می باشد. هدف این پژوهش بررسی اثر آللوپاتی کومارین سنتتیک و عصاره ی برگ شبدر بر بذرهای گونه های زراعی گندم، جو و کنجد و همچنین، بررسی اثر ضدباکتری این ترکیبات می باشد. در قالب یک طرح آزمایشی اثر غلظت های مختلف کومارین سنتتیک و عصاره برگ شبدر بر شاخصهای فیزیولوژیک و فعالیت آمیلازی دانه رست ها در اتاقک رشد با شرایط استاندارد بررسی شد. همچنین، اثر ضد باکتری این ترکیبات با روشهای استاندارد میکروبیولوژی بر باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی به عنوان نمونه هایی از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی سنجیده شد. نتایج نشان داد کومارین اثر آللوپاتی داشته و باعث مهار جوانه زنی و کاهش رشد دانه رست ها در بذرهای هر سه گونه می شود. کومارین اثر مهاری بر فعالیت آمیلاز بذرها ندارد اما ممکن است سبب مهار تولید آمیلاز در این بذرها شده باشد. همچنین، کومارین سنتتیک اثر ضد باکتری ضعیف اما عصاره برگ شبدر اثر مهاری قوی تری داشته است و در کل اثر مهاری بر اشریشیا کلی بیشتر بوده است. مطالعات بیشتر جهت جداسازی و خالص سازی ترکیبات کومارینی طبیعی از گیاهان، راهی مناسب برای کنترل علف های هرز و آفات کشاورزی و همچنین تولید آنتی بیوتیک های طبیعی است.

کاربرد ریزسازواره ها به عنوان کاتالیست های طبیعی ارزان قیمت جهت کاهش و حذف پساب های حاوی سلنیت از محیط زیست به طور چشمگیری در حال افزایش است. در این راستا، جداسازی و تعیین هویت ملکولی مخمرهای بومی مقاوم به سلنیت، به عنوان کاتالیست های ایمن و مناسب در آزمایشات زیست پالایی اکسی آنیون سمی سلنیت مورد توجه قرار گرفت. در بخش اول درمجموع 32 جدایه مخمری مقاوم به سلنیت از نمونه های پساب و لجن فعال جدا گردید. براساس نتایج الگوی تحمل پذیری و تایید نتایج به کمک کدورت به دست آمده از رسم منحنی های رشد، سویه se29w (جدا شده از پساب کارخانه تولید لاستیک) با بیشترین تحمل پذیری 18 گرم در لیتر نسبت به یون سمی سلنیت، به عنوان سویه کارآمد تحت نام Candida tropicalis مورد شناسایی ملکولی قرار گرفت و در بانک ژنی با شماره شناسایی KR150680 ثبت شد. در ادامه، از سلول های در حال استراحت مخمر مذکور به عنوان کاتالیست زیستی جهت آزمایشات سلنیت زدایی استفاده شد که براساس نتایج پس از 60 ساعت گرماگذاری، کاهش 5/92 درصدی از سلنیت موجود در محیط زیست تبدیلی با غلظت اولیه یک گرم در لیتر تحت شرایط دمایی 30 درجه سانتی گراد، pH 2/7 و غلظت 20 گرم در لیتر وزن تر توده سلولی مشاهده شد. در بخش دوم توانمندی مخمرهای بومی دریازی مقاوم به سلنیت در بهسازی زیستی آلودگی های محیطی سلنیت مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج به دست آمده در این مطالعه، سویه مخمری Cas se5 (جدا شده از دریای خزر) با بالاترین مقاومت (g/L22) به عنوان سویه برتر تحت نام Trichosporon شناسایی و با شماره دسترسی KT033396 در بانک ژنی ثبت شد. نتایج به دست آمده از آزمایشات حذف سلنیت نشان داد که مخمر مذکور بیش از 93 درصد از سلنیت موجود در محیط واکنش را تحت شرایط بهینه شده به روش تک فاکتوری حذف نموده و میزان سلنیت اولیه را ازg/L 10 به حدودg/L 7/0 با نرخ تجزیهg/L/h 26/0رسانده است. سپس از روش تاگوچی به عنوان یک روش قدرتمند در بررسی متغیرهای موثر بر فرآیند حذف سلنیت، بررسی برهمکنش فاکتورهای مختلف و تعیین ترکیب بهینه متغیرهای مورد آزمایش استفاده شد . درنهایت شرایط بهینه واکنش تخمین زده شد و عوامل با تاثیر معنی داری بر فرآیند حذف سلنیت به ترتیب اهمیت یون سلنیت، دور شیکر، کلرید سدیم، زیست توده سلولی و pH تعیین شدند. تحت شرایط بهینه در سطوح انتخاب شده این فاکتورها، ب

تجمع سلنو اکسی آنیون های محلول به ویژه سلنیت در منابع آب وخاک یک وضعیت نگران کننده برای سلامت افراد و محیط زیست ایجاد کرده است. در این بررسی غربال گری باکتری های مولد اسیدلاکتیک مقاوم به سلنیت و توانایی آن ها به عنوان کاتالیست های ایمن در پالایش زیستی سلنیت ارزیابی شد. در این مطالعه تعیین حداقل غلظت ممانعت کنندگی از رشد و حداقل غلظت کشندگی جدایه های باکتری نسبت به سلنیت با روش رقت در آگار تعیین شد. ارزیابی اثر مهارکنندگی سلنیت بر جدایه های باکتری با روش انتشار در چاهک انجام شد. از روش کدورت سنجی برای بررسی سنتیک رشد استفاده شد. جدایه باکتری کارآمد بر اساس تست های بیوشیمیایی و فیلوژنتیکی شناسایی شد. برای سنجش حذف سلنیت از رنگ سنجی و معرف 3 و 3- دی آمینو بنزیدین استفاده شد. اثرات 4 فاکتور آزمایش شده (یون سلنیت، زیست توده سلولی، نمک سدیم کلراید و دور شیکر) با استفاده از روش طراحی باکس- بنکن در سه سطحی، موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد Lactococcus raffinolactis جدایه seD2b بالاترین مقادیر MIC (110 میلی مولار) و MBC (140 میلی مولار) و کمترین میزان مهارکنندگی با میانگین مهاری 6/26 میلی متر را در حضور سلنیت به خود اختصاص داد. پس از 72 ساعت گرماگذاری، سلول های در حالت استراحت باکتری مذکور توانست به میزان 2/90 درصد از سلنیت موجود در محیط زیست تبدیلی را حذف کند. از مجموع 30 سویه باکتری مقاوم جداشده، Lactobacillus sp. Tra cheese 6 بالاترین مقاومت توام با احیای سلنیت به سلنیوم عنصری (125 میلی مولار) را نشان داد. بیشترین میزان حذف میکروبی سلنیت در غلظت زیست توده 50 گرم در لیتر، غلظت کلرید سدیم 4 درصد، دمای 37 درجه سانتی گراد، pH برابر 2/7، دور همزن rpm 100 و میزان سلنیت 45 میلی مولار مشاهده شد. تحت شرایط بهینه شده، پس از 60 ساعت میزان یون سلنیت در سوپرناتانت از 45 میلی مولار به حدود 8/1 میلی مولار رسید که تقریباً 96 درصد حذف شد. بهترین شرایط جهت حذف سلنیت عبارت بود از: سلنیت در غلظت 5/49 میلی مولار، زیست توده سلول در غلظت 56 گرم درلیتر، نمک کلرید سدیم در غلظت 2/4 درصد وزنی/حجمی و دور شیکر rpm 100 بود. تحت شرایط بهینه شده فوق، راندمان حذف سلنیت در واکنش تحت شرایط سلول های در حال استراحت Lactobacillus sp. Tra Cheese 6، 12/77 درصد پس از 24 ساعت واکنش بود. با توجه به یافته های به

نخود یکی از محصولات مهم زراعی در استان کردستان می باشد. بیماری پژمردگی و زردی نخود ایرانی با عامل Fusarium oxysporum f. sp. ciceris یکی از محدود کننده های کشت این محصول به شمار می رود. در نمونه برداری انجام شده از مزارع استان کردستان 10 جدایه مربود به بیمارگر جداسازی و شناسایی شد و بر اساس تست بیماری زایی جدایه F1 جهت انجام آزمایشات بعدی انتخاب گردید. در این بررسی نمونه هایی از خاک ناحیه ریزوسفر گیاه سالم نخود جهت جداسازی رایزوباکترهای همستیز به صورت تصادفی از مزارع مختلف جمع آوری گردید. 112 جدایه بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی کلنی بر روی محیط کشت اختصاصی استارچ-کازئین –آگار (SCA) جداسازی گردیدند. هفت جدایه در بررسی اثرات همستیزی با قارچ عامل بیمارگر پژمردگی فوزاریومی نخود به روش کشت متقابل (Dual culture) بر روی محیط کشت سیب زمینی-دکستروز-آگار (PDA) هاله بازدارندگی ایجاد کردند و برای مطالعات بعدی آزمایشگاهی و گلخانه ای انتخاب شدند.همچنین در این بررسی از چهار سویه استاندارد (S. griseoflavus PTCC 1130،S. griseofuscus PTCC 1628، S. griseus PTCC 1125 و S. griseus PTCC 1124) تهیه شده از سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران نیز در مطالعات تکمیلی استفاده شد. بر اساس نتایج حاصل از آزمون های فنوتیپی و همچنین بر اساس توالی ژن 16S rDNA جدایه ها به جنس Streptomyces تعلق گرفتند. جدایه ها با تولید آنتی بیوتیک و ترکیبات فرار توانستند از رشد میسلیومی قارچ بیمارگر جلوگیری کنند. همچنین جدایه ها از نظر تولید متابولیت هایی همچون سیدروفور، پروتئاز و کیتیناز اثرات متفاوتی داشتند به صورتی که همه جدایه ها در آزمون کیتیناز مثبت ارزیابی شدند. در مطالعات گلخانه ای به روش آغشته سازی بذر بر روی شدت بیماری، وقوع بیماری و فاکتور های رشدی مورد ارزیابی قرار گرفت. همه ی جدایه ها به طور معنی داری نسبت به شاهد آلوده شدت بیماری را کاهش دادند اما وقوع بیماری در همه تیمار ها مشاهده شد و جدایه ها نسبت به شاهد آلوده تاثیر معنی داری در کاهش وقوع بیماری از خود نشان ندادند. از نظر تاثیر جدایه های همستیز بر روی فاکتورهای رشد، غیر از جدایه های S12 و S55 که در اکثر فاکتورهای رشد تاثیر معنی داری نسبت به شاهد نداشتند بقیه جدایه ها به طور معنی داری نسبت به شاهد سالم ارتفاع ، وزن تر و خشک گیاه را افزایش دادند. در کل با

در سال های اخیر استفاده از میکروارگانیسم ها به عنوان زیست واکنشگرهای مبتنی بر شیمی سبز جهت حذف کافئین سمی از پساب های صنعتی و محصولات غذایی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در بخش اول این پژوهش سویه های مخمری با قابلیت تحمل پذیری بالا نسبت به کافئین غربالگری شد و حذف زیستی کافئین تحت سلول های رویشی مورد بررسی قرار داده شد. در این راستا، 75 سویه ی مخمری از مناطق مختلف ایران جداسازی و تحمل پذیری ذاتی آنها با استفاده از روش رقت در آگار مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج به دست آمده، سلول های رویشی سویه ی مخمری TFS9 که قابلیت حذف 8/84 درصد کافئین را بعد از 60 ساعت گرماگذاری داشت، به عنوان سویه ی برتر انتخاب شد و بر اساس ویژگی های ریخت شناسی، فیزیکوشیمیایی و فیلوژنتیک با استفاده از تکثیر توالی های ITS1–5.8S–ITS2 rDNA به عنوان ساکارومیسس سروزیه TFS9 (GenBank accession number KF414526) شناسایی گردید. در بخش دیگر این پژوهش، بهینه سازی فرآیند حذف زیستی کافئین توسط سلول های رویشی سویه ی بومی مخمری ساکارومایسس سرویزیه TFS9 با استفاده از روش آماری تاگوچی مورد بررسی قرار گرفته و که میزان حذف زیستی کافئین، با درجه اطمینان 95 درصد، 8/82 درصد به دست آمد. در حالی که قبل از آزمایشات بهینه سازی، سویه ی TFS9 تنها قادر به حذف 5/25 درصد از کافئین با غلظت اولیه 5 گرم در لیتر بعد از 48 ساعت گرماگذاری بوده است که با توجه به افزایش 2/3 برابری کارآیی بالای تکنیک طراحی تاگوچی را به خوبی اثبات می کند. در قسمت دوم این پژوهش، جداسازی و شناسایی مخمرهای با پتانسیل زیست تبدیلی کافئین به تئوفیلین و پارازانتین مطالعه شد. براساس نتایج به دست آمده از آنالیزهای TLC و HPLC، سلول های در حال استراحت سویه ی مخمری Rhodotroula sp. CW03 ، دارای پتانسیل تبدیل کنندگی کافئین به تئوفیلین و پارازانتین بود. داده های حاصل از این پژوهش نشان می دهد که حذف میکروبی کافئین یک فرآیند ساده و مقرون به صرفه می باشد و رویکرد امیدوار کننده ای را جهت توسعه ی فرآیندهای بی خطر به منظور حذف کارآمد کافئین از پساب های صنعتی فراهم ساخته و همچنین پتانسیل بیوتکنولوژیک کافئین به عنوان یک سوبسترای ارزان قیمت در فرآیندهای زیست تبدیلی جهت تولید محصولات باارزش، مانند تئوفیلین و پارازانتین را نشان داد.

تمایل به توسعه ی روش های مبتنی بر شیمی سبز (دوستدار محیط زیست و مقرون به صرفه از نظر اقتصادی) برای حذف کافئین سمی از پساب های صنعتی-کشاورزی و محصولات غذایی با استفاده از میکروارگانیسم ها جهت جایگزینی روش های فیزیکی و شیمیایی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. غربالگری و شناسایی سویه های باکتری با قابلیت تحمل پذیری بالا نسبت به کافئین گام نخست در انتخاب سویه های برتر برای حذف زیستی کافئین سمی است. در این راستا در یکسری آزمایشات غربالگری، 129 سویه ی باکتریایی از محیط های مختلف در ایران بر اساس تکنیک غنی سازی جدا گردید. تحمل پذیری ذاتی سویه های جدا شده نسبت به کافئین به روش رقت در آگار تعیین شد. غربالگری با استفاده از آنالیزهای اسپکتروفتومتری و HPLC انجام شد. سویه های منتخب از نظر صفات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و همچنین فیلوژنی و مولکولی شناسایی و تعیین توالی شدند. در بخش نخست از این کار پژوهشی، از میان 5 سویه ی باکتری تجزیه کننده ی کافئین، سویه ی باکتریPseudomonas pseudoalcaligenes TPS8 که دارای بیشترین قابلیت حذف زیستی کافئین (2/53 درصد) پس از 48 ساعت گرماگذاری بود، جهت مطالعات بهینه سازی انتخاب شد. پس از بهینه سازی های انجام شده با روش های تک فاکتوری و روش آماری تاگوچی، حذف کافئین در سلول های رویشی سویه ی مذکور پس از 48 ساعت گرماگذاری به 14/86 درصد افزایش یافت. با توجه به یافته های این پژوهش می توان امیدوار بود که بتوان از سلول های رویشی باکتری پسودوموناس پسودوآلکالیژنس سویه ی TPS8 به عنوان یک کاتالیزگر زیستی ساده و ارزان قیمت برای کافئین زدایی زیستی از پساب های صنعتی-کشاورزی در مقیاس های بزرگتر از مقیاس آزمایشگاهی (Scale up) استفاده نمود. مطالعه ی اخیر، نخستین گزارش از کافئین زدایی زیستی در گونه ی باکتری پسودوموناس پسودوآلکالیژنس می باشد. در قسمت دیگری از این کار تحقیقی، جداسازی و شناسایی باکتری های با توان بالقوه ی زیست تبدیلی کافئین به تئوبرومین و پاراگزانتین مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده، از میان 21 سویه ی باکتری غربالگری شده با قابلیت تحمل پذیری بالا نسبت به کافئین (بالاتر از 15 گرم در لیتر)، سلول های در حال استراحت سویه ی باکتری Bacillus subtilis strain CTB04، دارای پتانسیل تبدیل کنندگی کافئین به تئوبرومین بودند. بررسی همزمان آنالیزهای TLC

در سالهای اخیر استفاده از میکروارگانیسمها بهعنوان زیست واکنشگرهای مبتنی بر شیای سبز جهت حذف کافئی سای از پسابهای صنعتی و ماصولات غذایی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در بخش اول ای پژوهش سویههای مخاری با قابلیت تاالپذیری بالا نسبت به کافئی غربالگری شد و حذف زیستی کافئی تات سلولهای رویشی مورد بررسی قرار داده شد. در ای راستا، 57 سویهی مخاری از مناطق مختلف ایران جداسازی و تاالپذیری ذاتی آنها با استفاده از روش رقت در آگار مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج بهدست آمده، سلولهای رویشی سویهی مخاری TFS9 84 درصد کافئی را بعد از 02 / که قابلیت حذف 8 ساعت گرماگذاری داشت، بهعنوان سویهی برتر انتخاب شد و بر اساس ویژگیهای ریختشناسی، فیزیکوشیایایی و فیلوژنتیک با استفاده از تکثیر توالیهای ITS1–5.8S–ITS2 rDNA بهعنوان ساکارومیسس سروزیه TFS9 ( GenBank accession number KF414526 ( شناسایی گردید. در بخش دیگر ای پژوهش، بهینهسازی فرآیند حذف زیستی کافئی توسط سلولهای رویشی سویهی بومی مخاری ساکارومایسس سرویزیه TFS9 با استفاده از روش آماری تاگوچی مورد بررسی قرار گرفته و که میزان 80 درصد بهدست آمد. در حالی که قبل از آزمایشات / حذف زیستی کافئی ، با درجه اطاینان 27 درصد، 8 بهینهسازی، سویهی TFS9 07 درصد از کافئی با غلظت اولیه 7 گرم در لیتر بعد از 48 / تنها قادر به حذف 7 1 برابری کارآیی بالای تکنیک طراحی تاگوچی را / ساعت گرماگذاری بوده است که با توجه به افزایش 0 بهخوبی اثبات میکند. در قسات دوم ای پژوهش، جداسازی و شناسایی مخارهای با پتانسیل زیستتبدیلی کافئی به تئوفیلی و پارازانتی مطالعه شد. براساس نتایج بهدست آمده از آنالیزهای TLC و HPLC ، سلولهای در حال استراحت سویهی مخاری Rhodotroula sp. CW03 ، دارای پتانسیل تبدیلکنندگی کافئی به تئوفیلی و پارازانتی بود. دادههای حاصل از ای پژوهش نشان میدهد که حذف میکروبی کافئی یک فرآیند ساده و مقرونبهصرفه میباشد و رویکرد امیدوارکنندهای را جهت توسعهی فرآیندهای بیخطر بهمنظور حذف کارآمد کافئی از پسابهای صنعتی فراهم ساخته و هاچنی پتانسیل بیوتکنولوژیک کافئی بهعنوان یک سوبسترای ارزانقیات در فرآیندهای زیستتبدیلی جهت تولید ماصولات باارزش، مانند تئوفیلی و پارازانتی را نشان داد.

سن گندم (Hemiptera: Scutelleridae) Eurygaster integriceps Putton آفت مهم غلات است که سبب خسارت شدید کمی و کیفی می شود. سیکل زندگی آن دو مرحله متفاوت دارد، مرحله رشد و نمو و مرحله دیاپوز. طی مرحله دیاپوز، ذخایر انرژی سن گندم به طور چشم گیری تغییر می کند. به منظور بررسی فیزیولوژی دیاپوز سن گندم، حشرات کامل زمستان گذران نر و ماده به صورت ماهانه از آبان 90 تا فروردین 91 از ارتفاعات شهرستان دهگلان استان کردستان، جمع آوری شد. سپس ترکیبات ضد یخ مانند ترهالوز، گلیسرول، گلوکز، مایواینوزیتول و سوربیتول در حشرات کامل سن گندم با دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) اندازه گیری شد. نتایج نشان دهنده تنوع وزنی بالایی در نمونه های اندازه گیری شده سن گندم بود، به طور کلی وزن حشرات نر از حشرات ماده پایین تر بود، این کاهش وزن به علت ناهماهنگی رشد دستگاه تولیدمثلی در حشرات دو جنس نر و ماده است. همچنین غلظت ترکیبات ضد یخ با کاهش دمای هوا افزایش یافت، به طوری که نتایج حاصل از اندازه گیری پلی ال ها نشان داد که گلیسرول و ترهالوز مهم ترین قندهای بدن می باشند. بیش ترین مقدار گلیسرول در بهمن ماه در حشرات نر 002/.0 ± 116/0 میلی گرم بر گرم وزن و در حشرات ماده 003/0 ± 139/0 میلی گرم بر گرم وزن به دست آمد و بیش ترین میزان ترهالوز محاسبه شده در دی ماه بود که مقدار آن در حشرات نر 041/0 ± 509/0 میلی گرم بر گرم وزن و در حشرات ماده به 036/0 ± 583/0 میلی گرم بر گرم وزن رسید. طی دیاپوز گلیسرول با سرد شدن هوا افزایش و پس از سردترین ماه های سال (دی و بهمن) کاهش یافت. به نظر می رسد طی دوره دیاپوز گلوکز با تبدیل شدن به گلیسرول در سرماسختی حشرات نقش مهم و حیاتی را ایفا می نمایند. سایر ذخایر غذایی مهم بدن مثل پروتیین و چربی کل در این دوره تغییرات قابل توجهی را متحمل نشدند. هر چند غلظت برخی ترکیبات ضد یخ در سن گندم پایین است، اما به نظر می رسد ترکیبات مختلف پلی ال ها حتی در غلظت های پایین نیز حشرات را در برابر دماهای پایین محافظت کنند.