کارنوزیک­ اسید و روزماریک­ اسید جزء خانواده پلی­ فنول­ ها هستند که در گیاه روزماری یافت می­ شوند و دارای رفتارهای بیولوژیکی ویژه­ ای چون خاصیت ضدسرطانی، ضدویروسی و آنتی ­اکسیدانتی هستند. این مطالعه به بررسی مقایسه­ ای اثرات این دو ترکیب با تکیه بر متابولیسم سرآمید بر سلول­ های رده Hep- G2 پرداخته است. در این مطالعه تجربی سلول­ های Hep –G2 در محیط DMEM حاوی سرم جنین گاو و آنتی­بیوتیک کشت شدند. سپس سلول­ ها با رقت دوگانه از دو ماده کاررنوزیک­ اسید و رزماریک ­اسید از غلظت 0 تا 70 میکرومولار  به مدت 24 ساعت کشت داده شدند و زیست ­(viability) سلول­ ها به روش MTT تعیین شد. جهت سنجش فعالیت آنزیم کاسپاز 3 از دستگاه اسپکترفتومتر استفاده شد. برای  اندازه ­گیری سطح سرآمید، آنزیم اسیدسرآمیداز نوترکیب و ماده نفتالین 2و3 دی آلدئید که خاصیت فلورسانسی دارد و به اسفنگوزین حاصل از اسید سرآمیداز متصل می­گردد؛ به عصاره سلولی اضافه شد و درنهایت  به روش HPLC  تعیین مقدار شد. در این مطالعه همچنین فعالیت آنزیم­ های اسفنگومیلیناز، اسید سرآمیداز و گلوکوزیل سرآمید سنتاز سنجش شد. کارنوزیک­اسید سبب افزایش حیات سلولی در سلول­ های Hep -G2 به گونه وابسته به دوز با کاهش سطح سرآمید و کاهش فعالیت آنزیم­ های  کاسپاز 3، اسفنگومیلیناز، گلوکوزیل سرآمید سنتاز و افزایش فعالیت آنزیم اسیدسرآمیداز  شد. روزماریک­اسید از غلظت 50 میکرو مولار به بعد سبب کاهش بقاء سلولی با افزایش در سطح سرآمید و افزایش فعالیت آنزیم اسفنگومیلیناز و کاهش فعالیت آنزیم ­های  اسیدسرآمید از و گلو کوزیل سرآمید سنتاز شد. همچنین این ماده از غلظت 40 میکرومولار به بعد سبب افزایش فعالیت آنزیم کاسپاز 3 شده است. هرچند در اغلب موارد پلی فنول­ ها باعث القاء آپوپتوز و کاهش درصد بقاء سلولی شده ­اند اما در بعضی مواقع اثر معکوس داشته و سبب رشد سلولی شده­ اند.

عامل اصلی رنگ قرمز- نارنجی حنا، مولکولی به نام لاوسون بوده که خاصیت ضدمیکروبی، ضد­تومور، ضدالتهاب و ضددرد را نیز بر­عهده دارد. کیتوزان بیوپلیمری با خصوصیاتی از قبیل استحکام زیاد، زیست‌سازگاری و زیست‌تخریب‌پذیری، غیرسمی­بودن و اثر ضدمیکروبی است. الکتروریسی فرآیندی جهت تهیه الیاف پلیمری با قطری زیر میکرون با تخلخل و نسبت سطح به حجم بالا است. در این پژوهش، الکتروریسی کیتوزان با افزودن عصارۀ حنا و ایجاد نانوالیاف با خواص ضدمیکروبی تحت بررسی قرار گرفت. نانوالیاف با اندازه قطر و توزیع اندازه مناسب به­ وسیلۀ الکتروریسی محلول پلیمری کیتوزان/ پلی اتیلن اکساید (Chit/PEO) با نسبت 90/10 ساخته­ شد. در ادامه، عصارۀ حنا به­عنوان افزودنی به محلول پلیمری اضافه­شده و به­وسیلۀ دستگاه الکتروریسی به صورت نانوالیاف بر روی سطح موردنظر الکتروریسی شد. پس از بررسی مورفولوژی نانوالیاف توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، خصوصیات ضدمیکروبی محلول­ های پلیمری و نانوالیاف حاصل بررسی شد. در بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی دیده­شد که نانوالیاف Chit/PEO با درصد پایین عصاره، همانند نانوالیاف Chit/PEO بدون افزودن عصاره، نانوالیافی با اندازه قطر و توزیع اندازۀ مناسب تشکیل می‌دهد. در مطالعات باکتریولوژیکی مشاهده­ شد که محلول ­های پلیمری کیتوزان حاوی 1% عصارۀ حنا، بهتر از محلول پلیمری کیتوزان بدون افزودن عصاره، موجب توقف رشد باکتری‌های استافیلوکوکوس اوریوس، اشریشیا کلی و سودوموناس آیروژینوزا می‌شود.

. فاکتور رشد عصبی (NGF) یک فاکتور نوروتروفیک است که در حفظ، بقا و تمایز سلول‌های سیستم عصبی نقش دارد. پروتئین NGF دارای سه زیر واحد است که زیر واحد β آن فعالیت اصلی را بر عهده دارد. این پروتئین از موتیف گره سیستئینی که در آن رشته‌های β با پیوندهای دی سولفیدی به یکدیگر متصل شده‌اند، تشکیل ‌شده است. NGF برای درمان بسیاری از بیماری‌ها استفاده می‌شود. به دلیل اینکه NGF استخراج ‌شده از منابع طبیعی برای درمان نامناسب است، بسیاری از محققین برای تولید – NGFβ نوترکیب تلاش کرده‌اند. در این مطالعه، به ‌منظور افزایش بیان NGF، این پروتئین به ‌طور هم ‌زمان با چپرون Trigger Factor در E. coli بیان شد. بدین منظور pET39b(+)::β-NGF و پلاسمید چپرونی pTF16 به E. coli BL21(DE3) انتقال یافتند. پس از القای هر پروموتر، کل محتوی پروتئینی و پروتئین های پری پلاسمی بطور جداگانه استخراج شدند. به منظور تأیید تأثیر  TFبر میزان بیان کلی و تولید –NGFβ محلول، تکنیک‌های برادفورد و دات بلات و نرم‌افزار ImageJ استفاده شدند. سپس –NGFβ با استفاده از ستون کروماتوگرافی تمایلی (Ni²⁺-NTA) تخلیص شد. همچنین به منظور مطالعه عملکرد NGF-β تخلیص شده، رده سلول‌های PC12 با پروتئین به مدت یک هفته تیمار شدند. داده‌ها نشان دادند که بیان هم‌زمان با چپرون TF می‌تواند سبب افزایش تولید پری پلاسمی و محلول –NGFβ و نه کل محتوی پروتئینی شود. همچنین تیمار سلول‌های PC12  با –NGFβ تخلیص شده (بیان‌شده با چپرون TF)، منجر به تمایز سلول های PC12 به سلول های عصبی شد، که نشان‌دهنده عملکردی بودن پروتئین تولید شده است. داده‌های این مطالعه نشان‌دهنده این است که بیان هم‌زمان چپرون سیتوپلاسمی TF با پروتئین NGF ممکن است یک روش مؤثر در تولید مناسب فاکتور رشد عصبی نوترکیب (rhNGF) محلول و فعال باشد.

از آن جايي که کيفيت سوخت‌هاي فسيلي اثر مستقيمي بر سلامت محيط زيست دارد ضروري است که  مقدار گوگرد موجود در اين سوخت­ ها کاهش يابد. در اين تحقيق سويه جديدی از قارچ Exophiala spinifera  به نام سویه  FM استفاده شد که قادر به کاهش دي‌بنزوتيوفن (DBT) به عنوان يک مدل از ترکيب‌های گوگردي حلقوي موجود در سوخت‌هاي فسيلي بود. با انجام تحلیل HPLC مشاهده شد که قارچ مورد نظر طي 7 روز قادر به کاهش %99 از غلظت DBT در محيط کشت پايۀ نمکي است. اين قارچ DBT را به­ مثابۀ منبع گوگرد و بصورت کومتابوليسم با ساير منابع کربني مانند گلوکز مصرف مي‌کند. قارچ E. spinifera در منابع کربني مختلف شامل گلوکز، سوکسينات، گلوکز و اتانول به همراه DBT به عنوان منبع گوگرد کشت داده شد و بيش ترين رشد و فعاليت گوگردزدايي پس از 96 ساعت در حضور گلوکز به عنوان منبع کربن به دست آمد. در غلظت‌هاي مختلف DBT بهترين رشد و فعاليت گوگردزدايي در غلظت 3/0 ميلي ­مولار مشاهده شد. بيشترين ميزان گوگرددزايي DBT و رشد قارچ فوق در 26 تا 30 درجه سلسیوس مشاهده گرديد. pH مناسب براي رشد ماکزيمم و بهترين فعاليت گوگردزدايي حدود 4 تا 5 به ­دست آمد.

خواص جدید مواد در ابعاد نانو باعث شده که نانوتکنولوژی به یکی از بخش­ های پیشرو در تمامی علوم از جمله زیست شناسی و پزشکی تبدیل گردد. در این راستا نانوذرات مغناطیسی بر پایه آهن با توجه به قابلیت­ های متنوع خود، بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته اند. امروزه افزایش مقاومت به آنتی بیوتیک ها یکی از مشکلات عمده در درمان عفونت­ های بالینی است، از این رو یافتن عوامل ضد باکتریایی جدید برای مبارزه با سویه­ های مقاوم امری ضروری است. در این مطالعه تولید زیستی نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن با استفاده از سوپرناتانت محیط کشت یک باکتری تازه استخراج شده و با هدف بررسی میزان اثر بازدارنگی این نانوذرات بر سویه­ هایی که در بروز عفونت­ های بالینی نقش عمده دارند، انجام شد. تولید زیستی نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن به کمک آنزیم­های باکتریایی بوسیله دستگاه اسپکتروسکوپی UV-Vis بررسی گردیده و اندازه متوسط نانوذرات حاصل با استفاده از تکنیک پراکندگی نور دینامیکی تخمین زده شد. خاصیت ضدباکتریایی نانوذرات اکسید آهن علیه باکتری­های اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس با روش­های محاسبه ضریب حساسیت باکتری­ها بررسی گردید. در حضور این نانوذرات بیشترین ضریب حساسیت در یک برابر غلظت ممانعت کننده رشد برای اشرشیاکلی و کمترین مقدار برای استافیلوکوکوس اورئوس مشاهده شد. میزان مرگ در دو سویه در تماس با سوسپانسیون نانوذرات از واکنش سینتیک درجه یک پیروی کرده و نسبت بقای باکتری ­ها با افزایش زمان تماس کاهش یافت. با توجه به نتایج حاصل و پتانسیل بالای نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن زیستی، می توان از آن­ها در پیشگیری و درمان عفونت­ های بیمارستانی بهره برد.
 

 

ایمپرانیل DLN، دسته­ای از پلاستیک­ها از خانواده پلی ­یورتان ­ها است که به ­عنوان پوشش در صنعت استفاده م ی­شود. هدف از پژوهش، بررسی قابلیت مخمر جدا­شده در تولید آنزیم­ و تجزیه ایمپرانیل است. در این مطالعه، ایزوله ­های مخمری از نمونه ­های خاک جنگل و پساب صنایع روغن­کشی جدا شدند که قابلیت رشد در محیط پایه نمکی حاوی %1 ایمپرانیل DLN به عنوان تنها منبع کربن موجود در محیط را دارا بودند. ایزوله مخمری NS-10 به عنوان جدایه توانمند در تجزیه ایمپرانیل انتخاب، و توسط PCR و پرایمرهای ITS1 و ITS4 ژن ITS تعیین توالی و شناسایی شد. قابلیت تولید آنزیم­های استراز، اوره­ آز و پروتئاز توسط جدایه به صورت کیفی بررسی شد. سپس تجزیه ایمپرانیل و میزان حذف سنجش شد. در این مطالعه، 40 جدایه مخمری جداسازی شد که براساس قابلیت رشد در محیط حاوی ایمپرانیل، فعالیت آنزیمی و میزان مصرف و حذف ایمپرانیل، جدایه NS-10 به­ عنوان سوش برتر انتخاب شد. تعیین توالی ژن ITS مشخص کرد که این جدایه 100 درصد مشابه با Sarocladium kiliense است. این سوش توانایی تولید هر 3 آنزیم خارج سلولی شامل استراز، اوره ­آز و پروتئاز را داشت. S. kiliense  توانست طی14 روز، 10 گرم در لیتر ایمپرانیل را  100% حذف و در پلیت حاوی ایمپرانیل هاله ایجاد کند. در نهایت، توانمندی سوش برتر در تجزیه صفحات پلی­ یورتان از طریق تصویربرداری توسط میکروسکوپ الکترونی نگاره(SEM) بررسی شد. نتایج حاصل از پژوهش نشان می­دهد که سوشS. kiliense  توانایی تجزیه کامل ایمپرانیل را دارد. این پژوهش می ­تواند در معرفی سوش ­های مخمری توانمند در تجزیه پلاستیک ­ها و همچنین درک مکانیسم تجزیه ­زیستی این ترکیبات کمک ­کننده باشد.
 

 

تولید رنگدانه از باکتری­ ها به علت مقرون به صرفه بودن، محصول بیشتر و استخراج آسان­تر نسبت به سایر منابع از اهمیت خاصی برخوردار است. کاروتنوئید­ها، از مهمترین رنگدانه­ ها با خواص آنتی ­اکسیدانی، پیش ­ساز ویتامینA ، افزایش ­دهنده تولید آنتی ­بادی، ضد تومور و پیشگیری کننده از بیماری ­های قلبی-عروقی هستند. هدف از این مطالعه جداسازی و شناسایی مولکولی باکتری­ های تولیدکنندۀ رنگدانه­ کاروتنوئیدی و آنالیز آن با روش HPLC بود. تعداد 20 نمونه خاك از مناطق مختلف شهر تهران جمع ­آوري شد. پس از رقت­ سازی، نمونه ­ها بر روی محیطBHI آگار کشت و در دمای 37 درجه­ سانتی­ گراد گرماگذاری شد. باکتری­ های تولیدکننده رنگدانه برای شناسایی بیشتر انتخاب و استخراج رنگدانۀ آنها بوسیله­ متانول انجام شد. غربالگری باکتری­ های تولیدکننده­ رنگدانه در دو سطح انجام گرفت: انتخاب سویه­ ها با استفاده از رنگ قابل مشاهده؛ آنالیز عصاره ها با طیف سنجی UV-VIS و تأیید توسط کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا .(HPLC)  ابتدا، جدایه ­ها با استفاده از روش­ های فنوتیپی شناسایی شد و ژن 16S rDNA آنها با روش PCR تکثیر و تعیین توالی شد. Staphylococcus epidermidis، Micrococcus aloeverae، Citricoccus alkalitolerans، Rhodococcus zopfii، Arthrobacter agilis،Dietzia natronolimnaea وRhodococcus ruber  به­ عنوان سویه های تولیدکنندۀ کاروتنوئید شناسایی شدند .بالاترین میزان جذب با استفاده از آنالیز طیف ­سنجی UV-VIS در Staphylococcus epidermidis و Dietzia natronolimnaea مشاهده شد. آنالیز HPLC نشان داد که کاروتنوئیدهای تولید شده در مقایسه با منحنی بتا­کاروتن استاندارد، متعلق به بتاکاروتن هستند. میکروارگانیسم­ ها منبع بالقوه ­ای برای تولید کارتنوئیدها هستند. در این مطالعه، ما دو جنس باکتری (Staphylococcus epidermidis و Dietzia natronolimnaea) با توانایی بالای تولید کارتنوئید معرفی کردیم.
 

آنزيم ليپاز در توليد مواد غذايي، افزاينده‌هاي طعم و بو، مواد شوينده، آرايشي و بهداشتي، داروسازي به كار مي‌رود. يک مانع عمومي براي توليد آنزيم هاي تجاري پايداري کم محلول هاي مايع آنزيم ها است. در اين تحقيق فرایند پايين دستي براي بدست آوردن پودر آنزيم ليپاز خشک شده پاششي پايدار مخمر Yarrowia lipolytica بررسي مي شود. به نمونه هاي محلول آنزيمي غلظت هاي مختلف صمغ عربي و پودر شير خشک براي خشک کردن پاششي اضافه شدند. نمونه ها در يک خشک کن پاششي با دماهاي ورودي و خروجي 175 و 85 درجه سانتيگراد با جريان 15 ليتر در ساعت خشک شدند. بهترين پودر ليپاز از خشک کردن پاششي با فرمول 3 درصد صمغ عربي و 9 درصد شير خشک نسبت به ساير فرمول ها به دست آمد. نتايج نشان داد که پودرهاي ليپاز خشک شده پاششي Y. lipolytica داراي بازده خوبي براي کاربردهاي مختلف است.
 

 
 

پروتئازها مهم ترین آنزیم های صنعتی هستند که کاربردهای متعددی در حوزه های مختلف تجاری و صنعتی از جمله شوینده، صنایع غذایی و چرم سازی دارند. این مطالعه با هدف جداسازی سویه ی تولیدکننده پروتئاز قلیایی از چشمه آبگرم قینرجه و ارزیابی فعالیت پروتئازی به منظور استفاده در صنایع شوینده انجام شد. باکتری جداسازی شده در محیط پایه ی معدنی شامل %2 اسکیم میلک کشت داده شد. فعالیت پروتئازی با استفاده از روش هیدرولیز کازئین اندازه گیری شد. تاثیر عوامل مختلف از جمله pH، دما، SDS، توین 80 و EDTA بر پایداری و فعالیت آنزیمی مورد سنجش قرار گرفت. سازگاری پروتئاز در حضور شوینده های مختلف صنعتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی های فیلوژنتیک، مورفولوژیک و بیوشیمیایی نشان داد که باکتری جداسازی شده، سویه ای جدید از Brevibacillus borstelensis است که قادر به تولید پروتئاز قلیایی برون سلولی است. مطالعات آنزیمی نیز نشان داد که بیشترین فعالیت پروتئازی در دمای 60 ^oC و 9  pHاست. علاوه بر این، آنزیم پایداری بالایی در حضور توین 80،SDS ، H₂O₂ و سازگاری بالایی با انواع شوینده های تجاری دارد. پروتئازهایی که قادر به هیدرولیز پروتئین در شرایط محیطی سخت (همانند شرایط قلیایی، دمای بالا و حضور سورفکتانت) هستند، اهمیت والایی در فرایندهای بیوتکنولوژیکی و صنعتی دارند. بنابراین از این آنزیم می توان در آینده، در ترکیبات شوینده ها استفاده بهینه نمود.

 

 فسفر، یکی از ضروری ­ترین عناصر غذایی گیاهی، در خاک به سرعت به فرم غیر­قابل دسترس برای گیاهان تبدیل می ­شود. باکتری­ های حل­ کننده فسفات نامحلول می ­توانند نقش مهمی در فراهم کردن این عنصر غذایی برای گیاهان ایفا کنند. به همین دلیل در این مطالعه این باکتری­ ها از محیط رایزوسفری گیاهان مختلف با استفاده از محیط کشت اختصاصی جامد پیکووسکی غربال شدند. سپس میزان رشد و میزان حل کنندگی فسفات نامحلول 9 سویه برتر در دما، شوری و اسیدیته مختلف اندازه­ گیری شدند. بهترین سویه حل کننده فسفات نامحلول با تجزیه و تحلیل توالی ژن 16S rDNA شناسایی شدند. در پایان تنوع ژنتیکی بین تمامی سویه­ های حل­ کننده فسفات نیز با نشانگر RAPD مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد از بین 57 سویه جداسازی شده، 25 سویه قابلیت حل­ کنندگی فسفات نامحلول را داشتند. از بین 9 سویه برتر، سویه Cke1 با این­ که میزان رشد متوسطی در تمامی شرایط تنشی اعمال شده داشت، بیش ­ترین شاخص محلول­ سازی را به خود اختصاص داد و به عنوان بهترین سویه حل­ کننده در همه شرایط مورد آزمایش شناخته شد. تجزیه و تحلیل ژنتیکی ژن 16S rDNA نیز نشان داد که این سویه متعلق به جنس Enterobacter است. نتایچ تنوع ژنتیکی نیز نشان داد که تمامی سویه ­ها در 6 گروه مختلف قرار می ­گیرند و 3 سویه که کم ­ترین میزان تشابه را با سایر سویه ­ها داشتند در 3 گروه مجزا قرار گرفتند. با توجه به این­که سویه Cke1 قابلیت خوبی برای محلول­ سازی فسفات نامحلول در شرایط مختلف تنشی نشان داده است، می ­تواند پتانسیل خوبی برای فراهم کردن عنصر فسفر در دماهای 30 و 35 درجه سانتی­گراد، شوری 1/2 و 1/8 درصد و اسیدیته 6 و 8 برای گیاهان زراعی داشته باشد.
 
 

در این مطالعه اثر عصاره آبی سه گونه Salvia perspolitana ، S. palaestina و S. bracteata بر باکتری­ های بیماری­ زای Staphylococcus aureus،  Escherichia coli وPseudomonas aeroginosa تحت مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی خاصیت ضدمیکروبی عصاره اين گیاهان از روش ­های انتشار چاهک-پلیت و حداقل غلظت بازدارندگی رشد (MIC) استفاده شد. نتایج نشان داد که فقط عصاره S. bracteata در پلیتStaphylococcus aureus  هاله ­عدم­ رشد به ­قطر 9 میلی­متر تشکیل داد. عصاره هر سه گياه در Escherichia coli و Pseudomonas aeroginosa هاله ­عدم­ رشد تشكيل دادند. تاثير عصاره S. bracteata با تشكيل هاله عدم رشد به ­قطر 10 میلی ­متر از ساير گونه­ ها مؤثر­تر بود. نتایج MIC نشان داد كه عصاره S. perspolitana اثر ضعيفي بر باکتری Staphylococcus aureus داشت و اثر بازدارندگي در غلظت µg/ml  1024 مشاهده شد. عصاره اين گونه، همچنين در غلظت µg/ml 256 بر باکتری­های Escherichia coli و Pseudomonas aeroginosa اثر بازدارندگي داشت. بيش ­ترين اثر براي S. bracteata به دست آمد به­ طوري كه اثر بازدارندگي عصاره اين گياه براي Staphylococcus aureus، µg/ml 64 و براي دو باكتري ديگر برابر با  µg/ml128 به ­دست آمد. عصاره S. palaestina اثر ضعيفي بر باکتری Staphylococcus aureus داشت و اثر بازدارندگي در غلظت  µg/ml 1024 مشاهده شد. عصاره اين گونه، همچنين در غلظت µg/ml 512 بر باکتری ­های Escherichia coli و Pseudomonas aeroginosa اثر بازدارندگي داشت. بنابراين نتيجه ­گيري شد كه گونهS. bracteata  مي­ تواند به منزله گونه ­اي مناسب جهت استفاده ضد باکتریایی تحت مطالعه بيش تر قرار گيرد.