هدف از انجام تحقیق حاضر تلفیق فرآیند نیتریفیکاسیون جزیی با فرآیند جریان جانبی است بطوریکه بتوان در یک راکتور مجزا (جریان جانبی) که در کنار فرآیند اصلی قرار خواهد گرفت، با انجام نیتریفیکاسیون جزیی، باعث رشد اکسیدکنندگان آمونیوم و حذف اکسیدکنندگان نیتریت شده و سپس در فرآیند اصلی و با وارد کردن لجن یا مایع مخلوط تولیدی به آن، نیتریفیکاسیون جزیی تحت شرایط متنوعی انجام گردد. در این تحقیق از چهار الگوی مختلف شامل دو الگوی یک و سه زیر سیکل هوازی- کم اکسیژن برای نیتریفیکاسیون جزیی و نیز دو الگوی یک و سه زیر سیکل هوازی- کم اکسیژن برای نیتریفیکاسیون کامل و به منظور تولید زیست توده مناسب در سیستم sbr جریان جانبی استفاده شد. آنالیزهای آماری با spss برای شاخصهای نرخ ویژه اکسیداسیون آمونیوم و نیتریت و نیز تجمع آن نشان داد که الگوهای سه زیر سیکل در تولید زیست توده مناسب بسیار بهتر از یک زیر سیکل عمل نموده اند. بعنوان نمونه میانگین شاخص تجمع نیتریت در الگوی یک و سه زیر سیکل جزیی به ترتیب معادل 7/80 و 1/91 درصد و برای نیتریفیکاسیون کامل به همان ترتیب معادل 7/29 و 7/50 درصد بوده است. پس از تولید زیست توده مناسب در راکتور sbr جریان جانبی، فاکتورهای مختلفی شامل دما، غلظت آمونیوم، غلظت زیست توده و زمان در سطوح چهارگانه و به منظور ایجاد شرایط متنوع انتخاب و پس از تزریق زیست توده تولیدی به فرآیند اصلی با توجه به طراحی آزمایش صورت گرفته با روش تاگوچی، شاخصهای مورد اشاره در دو الگوی نیتریفیکاسیون جزیی و کامل مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مهمترین فاکتور موثر بر فرآیندها دما بوده و پس از آن، زمان و غلظت آمونیوم اثرگذار بوده اند بطوریکه در تمام شاخصها، کاهش دما باعث ایجاد شوک و کاهش ناگهانی شاخصهای مورد نظر گردید. بر اساس نتایج حاصل از فرآیند اصلی و آنالیزهای آماری با روش تاگوچی، حداکثر و حداقل درصد تجمع نیتریت پس از تزریق و به ترتیب در نیتریفیکاسیون جزیی و کامل معادل 9/94، 4/77 و 9/63، 5/20 درصد و حداکثر و حداقل نرخ اکسیداسیون آمونیوم در نیتریفیکاسیون جزیی معادل 54/15، 68/2 و در نیتریفیکاسیون کامل معادل01/21، 04/3 بر حسب mg n/gvss.h بوده است. این نتایج نشان داد که نیتریفیکاسیون کامل در اکسیداسیون آمونیوم و نیتریت و نیتریفیکاسیون جزیی در تجمع نیتریت بهتر عمل نموده اند و از هر دو می توان بعنوان الگویی نوین در نیتریفیکاسیون استفاده نمود. نتایج این بررسی نشان داد که فرآیند جریان جانبی می تواند باعث رشد مناسب اکسیدکنندگان آمونیوم و حذف نسبی اکسیدکنندگان نیتریت شده و تزریق لجن تولیدی به فرآیند اصلی باعث تجمع نیتریت گردد. علاوه بر این و با توجه به اینکه مهمترین عامل اثر گذار بر فرآیند، دما بوده است، با استفاده از روش آماری تاگوچی و برازش منحنی به نتایج، مشخص گردید که ضریب تصحیح دمایی در نیتریفیکاسیون جزیی و کامل و در صورت ارزیابی غیر مستقیم (کسر سایر عوامل موثر بر نتایج) به ترتیب 097/1 و 098/1 بوده است که نشان می دهد میکروارگانیسمهای موثر در اکسیداسیون آمونیوم در هر دو فرآیند شبیه به هم هستند. این ضریب و به همان ترتیب و در صورت ارزیابی مستقیم (عدم کسر تاثیر سایر عوامل) معادل 106/1 و 100/1بوده که نشان می دهد ارزیابی مستقیم باعث افزایش این ضریب شده و نتایج غیر واقعی به دنبال خواهد داشت

اسید سیتریک، یک محصول صنعتی با کاربرد بسیارگسترده است.. به واسطه انحلال پذیری بالا در آب، طعم ترش مطبوع، خاصیت سمی بسیار کم و جذب آسان، خواص بافری و همچنین شرکت در سنتزهای شیمیایی در صنایع غذایی، داروسازی ، آرایشی و بهداشتی و دیگر صنایع کاربرد فراوانی دارد. پیش بینی می شد تولید جهانی اسید سیتریک در سال 2009 به بیش از 2 میلیون تن برسد. تا حدود سال 1965آسپرژیلوس نایژر تنها ارگانیسم انحصاری برای تولید اسید سیتریک بود اما از آن سال به بعد با شناخت مخمر های تولید کننده این اسید؛ مطالعه بر روی آن ها در جهت تولید اسید سیتریک افزایش چشمگیری داشته است. استفاده از آسپرژیلوس نایژر برای تولید اسید سیتریک با مشکلات محیطی بسیاری همراه است و ضمناً پساب هایی با میزان بالای فلزات سنگین را ایجاد می نماید. مزیت مخمرها نسبت به قارچ های کپکی رشد بر روی انواع سوبستراهای ارزان قیمت و قابل دسترس از جمله هیدروکربن ها وترکیبات نفتی است .از دیگر مزایای مخمر ها این است که می توانند مقادیر بالای قند را تحمل کنند و در نتیجه تغییرات ترکیب محیط کشت در مورد آن ها راحت تر صورت می گیرد. علاوه بر آن ، حساسیت کم آنها به یون های فلزات موجود در مواد اولیه خام، باعث شده که تیمار اولیه مخمر ها جهت تولید خیلی هزینه زا نباشد. این تحقیق برای نخستین بار جداسازی مخمر ها را با هدف تولید اسید سیتریک مورد بررسی قرار می دهد. از آن جا که اسید سیتریک در طی سیکل کربس در هر موجود زنده ای تولید می شود در نتیجه نمی توان برای جداسازی سویه های تولید کننده آن، منبع مشخص و معینی را ذکر نمود؛ بنابر این جداسازی مخمرهای یاروویا لیپولیتیکا به عنوان بهترین مخمرهای تولید کننده اسید سیتریک، از منابع متفاوت لبنی و گوشتی در اولویت کار قرار گرفت. بعد از نمونه گیری از کارخانه شیر پگاه و شرکت فراورده های پروتئینی راک اصفهان و جمع آوری نمونه های مختلف دیگر، جداسازی بیش از 340 سویه مخمر بر روی محیط های اختصاصی صورت گرفت و سپس غربالگری اولیه بر روی محیط حاوی برموکروزول ارغوانی ، انجام پذیرفت . در نهایت 12 سویه که بهترین قطر هاله را به کلنی داشتند؛ غربالگری شدند. آزمایش ها در محیط تولید در شرایط کشت بسته(منقطع) ادامه یافت و بررسی میزان تولید اسید سیتریک از طریق روش کالریمتریک و همچنین روش آنزیمی با کیت، در طول زمان 192 ساعت هر 24 ساعت یک بار انجام شد و بهترین زمان تولید ساعت 144 تعیین گردید. در پایان از بین سویه های غربال شده سویه ای از ناگت مرغ به دست آمد که با بازده gcit/gglc 55/0 به عنوان یکی از بهترین سویه های وحشی تا به امروز شناخته شده در تولید اسید سیتریک معرفی می شود. با بررسی تست های بیوشیمیایی و استفاده از روش مولکولی pcr، این سویه مورد شناسایی قرار گرفته و از انواع یاروویا لیپولیتیکا شناخته شد. لازم به ذکر است در طول مراحل کار از یک سویه استاندارد خوب تولید کننده اسید سیتریک yarrowia lipolytica dsm3286 نیز بهره گرفته شد و سویه جداشده m7 yarrowia lipolytica از نظر بازده تولید اسید سیتریک و وزن خشک به دست آمده در ساعت اوج تولید از این سویه نیز برتر بود. با بهینه سازی های انجام شده مشخص شد در غلظت های بالای گلوکز در کشت بسته، تولید در هر دو سویه پایین می آید و بهترین غلظت تولید اسید در سویه m7 حدود 10 درصد و در dsm3286 حدود 5 درصد تعیین شد؛ ضمن اینکه از بین انواع منابع کربن مورد آزمایش، بازده تولید اسید در m7 و dsm3286 به ترتیب در روغن زیتون حدود g/g 62/0 و g/g 35/0 و در گلیسرول به ترتیب g/g 27/0 و g/g 23/0 به دست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد کاهش غلظت نیتروژن باعت بالارفتن معنادار تولید اسید سیتریک می گردد و نسبت c/n در تولید اسید سیتریک توسط مخمر ها از فاکتور های بسیار مهم است. بهترین منبع نیتروژن آلی در سویه m7 سویا و در مورد dsm3286 عصاره مخمر شناخته شد و بهترین ph برای شروع تولید، حدود 5/6 به دست آمد. نکته مهمی که در نتیجه این تحقیق برای اولین بار به آن پی برده شد این بود که افزودن موادی مانند سورفکتانت ها که نفوذپذیری غشاء را در نیمه رشد لگاریتمی تحت تأثیر قرار می دهند، مانند تریتون100- x با غلظت 2 درصد می تواند بازده تولید اسید سیتریک را تا حدود 5/1 برابر افزایش دهد. استفاده از ویسکوزکننده های مختلف نیز آشکار ساخت غلظت های خاص از بعضی مواد مثل آگار، پلی اتیلین گلیکول وcmc بسته به نوع سویه می تواند بازده تولید اسید سیتریک را به طور چشمگیر و معناداری افزایش دهد. جداسازی سویه های مناسب جهت کار های میکروبیولوژی صنعتی و بیوتکنولوژی اولین گام در شروع یک تحقیق بنیادی و کاربردی است، از آن جا که این سویه از انواع یاروویا لیپولیتیکا شناخته شد که از جمله مخمر های غیر معمول با قابلیت های بسیار بالاهستند، می توان بر روی توانمندی های احتمالی دیگر آن مانند تولید آنزیم ها ، اسید ها و متابولیت های دیگر و همچنین تولید بیوسورفکتانت و توانایی حذف فلزات و آلودگی های نفتی و ... از پساب ها و نیز قابلیت استفاده از آن به عنوان کواستارتر در پنیر سازی تحقیقات مناسب و هدفمندی را انجام داد.

نخود ایرانی یکی از گیاهان زراعی مهم مناطق خشک و نیمه خشک دنیا است که بسیار حساس به شوری می باشد. اخیراً گزارش شده است که پرایمینگ دانه ها، یک تکنیک تقویت کننده استقرار دانه رستها و بهبود دهنده تولید محصول در شرایط تنش زا است. این پژوهش تغییرات پارامترهای رشد و پاسخ های آنتی اکسیدانتی دانه رستهای اسمو و هیدرو پرایم شده نخود ایرانی در برابر تیمارهای شوری (0، 25، 50 و 75 میلی مولار) را به تصویر کشیده است. نتایج نشان داد که در مقایسه با گیاهان شاهد، شوری موجب کاهش جوانه زنی، طول ، وزن تر و خشک ریشه و ساقه گیاهان می شود. شوری باعث افزایش معنی داری (در سطح 5%) در محتوای پرولین و میزان پراکسیداسیون لیپیدی (که بر مبنای مقدار مالون دی آلدهید بیان می شود) در دانه رستهای نخود شد. بطور معمول یک کاهش وابسته به دوز نمک در میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل، محتوای نسبی آب گیاه و تعداد نودول ها مشاهده شد. تحت شرایط شور فعالیت آنزیم های گایاکول پراکسیداز (pox)، آسکوربات پراکسیداز (apx) و کاتالاز (cat) در دانه رستهای نیز بطور معنی داری افزایش یافت. داده ها در مورد اثر پرایمینگ با آب و مانیتول (4%) نشان داد که گیاهان پرایم شده تعداد نودول های بیشتری داشتند. در شرایط شور پرایم شده با آب و مانیتول طول ریشه و ساقه بیشتری را در مقایسه با دانه رستهای پرای نشده نشان دادند. فعالیت آنزیم های pox، apx و cat نیز در برگ و ریشه دانه رستهای پرایم شده بالاتر بود. این نتایج پیشنهاد می کند که پرایمینگ فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت را تقویت می کند و این آنزیم ها یک نقش حفاظتی مهمی را در برابر استرس نمکی ایفا می کنند که در نهایت منجر به بهبود پارامترهای رشد و حالت فیزیولوژیکی رانه رستهای نخود ایرانی می شود.

هیدروکربن های آروماتیک حلقوی (pahs)، یک گروه شناخته شده ای از عناصر سرطانزا می باشند که به صورت وسیعی در محیط زیست پراکنده شده اند. در این میان نفتالین یک هیدروکربن دو حلقه ای است که 3/1% از نفت خام و 11% از زغال سنگ را تشکیل داده و مشتقات متیله آن، سمی ترین ترکیبات موجود در فاز آبی نفت را تشکیل می دهد و بنا بر کاربرد های مختلف شیمیایی و صنعتی آن در تهیه رزین ها،هیدرونفتالین ها ، نفتل ها و حشره کشها، آلایندگی وسیعی را در محیط زیست می تواند ایجاد کند. با توجه به اینکه توانایی میکروارگانیسم ها برای تجزیه (pahs) به ویژه نفتالین در طبیعت، بستگی به ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی محیط زیست آلوده شده و قابلیت ارگانیسم های بومی دارد و از آنجائی که بسیاری از اکوسیستم های آلوده به نفتالین تحت شرایط مختلف ph اسیدی و قلیایی و با درصدهای مختلف نمک قرار می گیرند، لذا بررسی فلور میکروبی و مقایسه تجزیه این ماده در آب شور و شیرین می تواند تعیین کننده اثر عوامل مختلف در تجزیه این ماده باشد. در این پژوهش، از مناطق مختلف آبی آلوده و غیر آلوده به هیدروکربنهای نفتی، نمونه برداری و در چندین مرحله غنی سازی گردید و پس از جداسازی و بررسی 40 سویه تجزیه کننده نفتالین، در نهایت 8 سویه برتر تجزیه کننده نفتالین (sa42, sa44, sa58, sa56, sa86, sa90, na10, na48) با روش های حذف نفتالین توسط جذبuv و رشد نمونه ها، غربالگری گردیدند. با استفاده از تست های بیوشیمیایی مشخص شد که 5 سویه، غیرشورپسند و متعلق به جنس pseudomonas می باشد و یک سویه (sa86)، متعلق به آبهای شیرین و جنس pseudomonas می باشد. همچنین بررسی تعیین توالی ژن 16s rrna در سویه های na48 و na10 نشان می دهد که این دو سویه متعلق به باکتری های گروه هیدروکربنوکلاستیکوس (باکتری های دریازی تجزیه کننده اجباری مواد نفتی) می باشد که تنها قادر به رشد و تجزیه نفتالین در حضور nacl می باشند. باکتری na48 متعلق به جنس هالوموناس و باکتری na10 متعلق به جنس مارینوباکتر می باشد. این گروه از باکتریها نقش بسیار مهمی در پاکسازی محیط های آلوده به نفت در دریاها دارند. تجزیه نفتالین در کلیه سویه ها با استفاده از کروماتوگرافی گازی در تأیید روش uv، بررسی گردید، همچنین با توجه به اینکه در مسیر تجزیه نفتالین، ژن nahr، ژن تنظیم کننده تجزیه نفتالین می باشد، و سالیسیلات (ماده حد واسط مسیر تجزیه نفتالین)، اثر مثبت و القایی بر عملکرد این ژن دارد، کلیه سویه ها از نظر اثر سالیسیلات بر سرعت و میزان تجزیه نفتالین بررسی شدند، که از این میان عملکرد سویه sa 58 در تجزیه نفتالین بدون تأثیر سالیسیلات بهتر بوده و در واقع سالیسیلات اثر بازدارندگی بر تجزیه نفتالین در این سویه داشته است. در حالی که در سویه sa86 با القا سالیسیلات 23% به میزان تجزیه نفتالین افزوده گردید. کلیه سویه ها از نظر رشد بر روی مواد سمی و نفتی، وجود یا عدم وجود کموتاکسی به نفتالین، تولید بیوسورفکتانت و پلی هیدروکسی بوتیرات و تولید مواد حد واسط رنگی در مسیر تجزیه نفتالین بررسی و غربالگری شدند. با توجه به نتایج کلیه آزمایشات سویه sa58 به عنوان نمونه از باکتری های آب های شور و sa86 به عنوان نمونه از باکتری های آب های شیرین که هر دو بیشترین میزان تجزیه نفتالین را با میزان بیش از 99%در مدت 6 روز، با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی نشان داده اند، برای آزمایشات بعدی و مقایسه شرایط مختلف تجزیه مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به اثر مهاری سالیسیلات بر تجزیه نفتالین در سویه sa58، فعالیت آنزیم سالیسیلات هیدروکسیلاز در این سویه مورد بررسی قرار گرفته شد و با سویه sa86 مقایسه گردید، نتایج نشان می دهد که فعالیت این آنزیم در سویه sa58 بیشتر از سویه sa86 می باشد، که این اثر مهاری سالیسیلات برای سویه sa58 در هنگام تجزیه نفتالین با ایجاد فیدبک منفی بر پروتئین nah r را نشان می دهد. همچنین در بررسی تأثیر شرایط اسیدی و قلیایی و غلظت های مختلف nacl بر میزان تجزیه نفتالین، مشخص شد که بهینه رشد و مصرف سوبسترا در هر دو باکتری در 5/8 = ph می باشد و رشد باکتریها در مجاورت سوبستراهای مربوطه در غلظت های بالای nacl کاهش می یابد، با این وجود باکتری های متعلق به آبهای شور، غلظت بالاتری از نمک را نسبت به باکتری های آبهای شیرین تحمل می کنند. بررسی تأثیر منابع مختلف نیتروژنی نشان داد که منابع مختلف نیتروژن تأثیری در رشد و میزان تجزیه نفتالین ندارند و همچنین با بررسی غلظت های مختلف نفتالین، غلظت ppm 2000 به عنوان بهترین غلظت جهت القاء و رشد سویه های تجزیه کننده نفتالین، شناخته گردید. با جمع بندی کلیه نتایج می توان عملکرد باکتری های جدا شده از آب های شور را در تجزیه هیدروکربن های آروماتیک حلقوی چه در آب های شور و چه در آب های شیرین، بهتر از باکتری های آب های شیرین دانست و با جداسازی سویه های متعلق به گروه باکتری های هیدروکربنوکلاستیکوس و تلقیح آنها به آب های شور و انتخاب بهترین سویه های بومی تجزیه کننده هیدروکربن های آروماتیک نفتی و مواد سمی که قادر به رشد در شرایط آبهای شور و شیرین می باشند و با استفاده از این باکتری ها در تجزیه زیستی، می توان آلودگی های نفتی محیط های آبی ایران را به نحو مناسب پاکسازی نمود.

نانوتکنولوژی، علمی به سرعت در حال رشد به منظور تولید و بکار گیری نانوذرات می باشد. در بین این ذرات، نانوذرات نقره به دلیل خواص ضد میکروبی بی نظیر و سمیت کم نسبت به سلول های پستانداران به یکی از رایج ترین نانوذرات در محصولات مصرفی تبدیل گشته اند. از طرف دیگر در زمینه تصفیه آب، نانوتکنولوژی امکان حذف کارای آلاینده ها و اجرام را فراهم آورده است. امروزه از نانوذرات، نانوغشاها و نانوپودرها جهت تشخیص و حذف مواد بیولوژیکی و شیمیایی استفاده می شود. بنابراین به دنبال استفاده روز افزون از نانوذرات، لازم است که مطالعات بیشتری در ارتباط با اثرات این ذرات بر انسان، محیط زیست و میکروارگانیسم ها صورت گیرد. در قسمت اول این تحقیق، اثرات ضد باکتریایی و ضد بیوفیلم نانوذرات نقره (در فرم محلول کلوییدی) بر رشد، تنفس سلولی و تشکیل بیوفیلم باکتری های متنوع مورد مطالعه شامل باکتری های پاتوژن، خاک و سویه های جداسازی شده از سیستم خنک کننده پالایشگاه نفت اصفهان (سویه های a1 و a2) با بیوساید e-265 (بیوساید مصرفی در این سیستم) مقایسه شده است. نتایج نشان دادند که بیوساید e-265 اثر ضد باکتریایی مشخص و معنی داری بر رشد باکتری های مورد مطالعه نداشت و حتی در غلظت های ppm 20 و ppm 40 آن سبب افزایش صد در صدی تشکیل بیوفیلم در سویه a1 جداسازی شده از سیستم خنک کننده شد. همچنین مشخص شد که غلظت خاصی از نانونقره (ppm 2/0)، محرک رشد در s.aureus و محرک رشد و تشکیل بیوفیلم در سویه های جداسازی شده از سیستم خنک کننده می باشد در حالیکه غلظت های ppm 2 و ppm 4 آن، فعالیت ضد باکتریایی و ضد بیوفیلم بی نظیری نشان می دهند. در قسمت دیگری از این تحقیق و به موازات آزمایشات انجام شده، به منظور بررسی اثر نانوذرات نقره بر واکنش های بیولوژیک، واکنش احیاء نیترات به عنوان اولین مرحله از فرایند دنیتریفیکاسیون (موثر در حذف بیولوژیکی نیترات از پساب) در نظر گرفته شد. باوجودیکه دنیتریفیکاسیون، اساساً به صورت یک فرایند بیهوازی تعریف شده است، مشاهده شد که برخی از سویه های مورد مطالعه، دارای توانایی احیاء نیترات هم به صورت بیهوازی و هم به صورت هوازی بودند. بنابراین در ادامه، اثرات تیوگلیکولات سدیم (به عنوان عامل احیاءکننده) و محلول کلوییدی نانوسیلور بر واکنش احیاء نیترات در بهترین سویه های دارای احیاء هوازی نیترات (e.coli، سویه های ریزوبیوم a1 ، a2 و سویه ازتوباکتر phb+) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حضور تیوگلیکولات سدیم با پایین آوردن پتانسیل اکسیداسیون-احیاء سبب افزایش معنی داری در میزان احیاء نیترات از بیومس e.coli شد در حالیکه حضور ppm 2/0 نانونقره و تیوگلیکولات سدیم میزان احیاء نیترات را از بیومس سویه های ریزوبیوم افزایش داد. آزمایشات جزیی تر سنجش فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز در سویه ریزوبیوم a1 دنبال شد و مشاهده گردید که فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز در عصاره سلولی و در شرایط هوازی ضعیف بوده و احتمالاً نسبت به اکسیژن حساس می باشد. از آنجایی که مشخص شده نیترات ردوکتاز پری پلاسمیک مسئول احیاء نیترات در شرایط هوازی می باشد، بخش پری پلاسمیک سویه ریزوبیوم a1 استخراج و فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز پری پلاسمیک در آن بررسی شد. به صورت جالبی مشخص گردید که آنزیم نیترات ردوکتاز پری پلاسمیک در حضور اکسی‍‍ژن فعالیت بسیار بالایی داشت و حضور تیوگلیکولات سدیم وppm 2/0 نانوسیلور بر فعالیت آن بی تأثیر بود. بالا بردن غلظت نانوسیلور، کاهش 40 درصدی فعالیت آنزیم را در حضور غلظت های ppm 2 و ppm 4 آن نشان داد. در نهایت، زیموگرافی آنزیم نیترات ردوکتاز (ردیابی فعالیت آنزیم بر روی ژل) به منظور اثبات هوازی بودن فعالیت آن در سویه ریزوبیوم a1 انجام شد. به طور کلی نتایج حاصل از مطالعه اثرات محلول کلوییدی نانوسیلور بر رشد، تشکیل بیوفیلم و فعالیت آنزیمی باکتری های مورد مطالعه در این تحقیق، آن را به عنوان یک بیوساید مناسب جهت استفاده در سیستم های گردشی آب و تیمار پساب پیشنهاد می نماید.

در این تحقیق نمونه برداری از مناطق طبیعی حاوی اگزالات صورت گرفته و بعد ار چندین سری غنی سازی، 19 سویه تجزیه کننده اگزالات جداسازی گردید. در نهایت یک سویه (سویه iii) به عنوان بهترین سویه تجزیه کننده اگزالات انتخاب و با استفاده از توالی یابیsrrna 16 شناسایی گردید و باکتری جدا شده متعلق به جنس آمونیفیلوس تشخیص داده شد که این جنس دارای دو گونه اگزالوترف اجباری می باشد و سویه جدا شده را می توان به عنوان گونه جدیدی از این جنس در نظر گرفت. رشد باکتری در محیط اختصاصی اگزالات با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر و همچنین تجزیه اگزالات با استفاده از کیت تشخیص اگزالات سنجیده شد. نشان داده شد که سویه جدا شده بعد از 60 ساعت قادر است 100% اگزالات (100 میلی مولار) موجود در محیط را تجزیه کند. همچنین آنزیم های تجزیه کننده اگزالات در این باکتری مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که در شرایط آزمایشگاه قادر به تجزیه 30/72% اگزالات (5/0 میلی مولار) می باشد. از باکتری جدا شده برای کاهش مقدار اگزالات در اسفناج استفاده شد و نشان داده شد که باکتری جدا شده قادر به تجزیه 30/98% کاهش اگزالات در عصاره رقیق شده اسفناج و همچنین 6/52% کاهش اگزالات در عصاره رقیق نشده اگزالات می باشد. از آنجا که باکتری جدا شده اگزالوتروف اجباری می باشد و قابلیت بالایی در تجزیه اگزلات نشان می دهد و همچنین از محیط جداسازی شده است، می توان از آن به عنوان پروبیوتیک برای کاهش اگزالات در بدن و جلوگیری از سنگ کلیه و همچنین در صنعت کنسروسازی برخی از محصولات حاوی اگزالات بالا مانند اسفناج، توت فرنگی و ... استفاده گردد.

بیماری های ناشی از عوامل باکتریائی سالانه خسارات زیادی زا بر روی محصولات کشاورزی چه در دوران کشت محصول و چه در شرایط انبار داری بر روی محصولات کشاورزی ایجاد می نمایند، از بین این عوامل بیماری زا باکتری اروینیا کریزانتمی به همراه دیگر بیماری زا های گیاهی به عنوان یک خطر بالقوه همیشه در کمین محصولات کشاورزی می باشند. اروینیا کریزانتمی با ایجاد بیماری پوسیدگی نرم بر روی گیاهان خانواده سولاناسه در سطح مزرعه و در شرایط انبارداری خسارات زیادی در بین 20 الی 40 درصد در استان اصفهان و به میزان بیشتر در سطح کشور بر روی گیاهان مهم زراعی این خانواده مانند سیب زمینی، گوجه فرنگی، توتون و سایر گیاهان زینتی حساس به این باکتری ایجاد می کند. جهت کنترل باکتری اروینیا کریزانتمی که در حال حاضر با نام dickeya dadantii شناخته می شود عوامل گوناگونی مانند ترکیبات مس، edta و آنتی بیوتیک های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در حال حاضر رویکرد نوینی به نام فاژ درمانی در کشاورزی در مورد این عامل بیماری زا در حال شکل گرفتن می باشد. باکتریوفاژ ها به عنوان عوامل ویروسی خورنده باکتری ها امکان رشد و تکثیر باکتری ها را از بین برده و در کنترل جمعیت آن ها بسیار موثر می باشند. در این تحقیق از مناطق آلوده به این باکتری نمونه بردلری به عمل آمد و 39 باکتری از جنس های متفاوت جداسازی شد که تنها چهار عدد از این باکتری ها خصوصیات بیماری زاهای خانواده سولاناسه را دارا بودند. شناسائی باکتری های بدست آمده بر اساس خصوصیات بیوشیمیائی و همچنین توالی یابی بر اساس 16s rdna انجام گرفت که در نهایت 4 باکتری جدا شده بر این اساس در جنس های اسینتوباکتر، سودوموناس پوتیدا و دو باکتری نیز جنس بیماری زای dickeya dadantii قرار گرفت. آزمایش های مربوط به اثر بیماری زائی این باکتری بر روی گیاه سیب زمینی و شمعدانی نیز نشان داد که باکتری جداسازی شده دارای توان بیماری زائی بر روی این دو گیاه است. به منظور جداسازی باکتریوفاژ نیز نمونه های خاک، آب و پساب از مناطق مختلف جمع آوری شد و پس از جداسازی باکتریوفاژ های مورد نظر باکتریوفاژ های جداسازی شده خالص شده و به روش تغلیظ سازی ابداعی در این تحقیق بوسیله میکروسکوپ الکترونی نگاره (sem) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) بررسی شدند که دو باکتریوفاژ مربوط به باکتری بیماری زای dadantii dickeya متعلق به خانواده میوویریده و سیفوویریده و همچنین باکتریوفاژ مربوط به باکتری سودوموناس پوتیدا در خانواده ویروسی سیستوویریده طبقه بندی شد. آزمایش های مربوط به حساسیت باکتریوفاژ جداسازی شده به آنتی بیوتیک های مرسوم و همچنین حساسیت به باکتریوفاژ نشان داد که قدرت تخریب باکتریوفاژ نسبت به آنتی بیوتیک های مصرفی دارای ارجحیت می باشد. آزمایش کنترل باکتری بر روی گیاه شمعدانی نیز نشان داد که باکتریوفاژ جداسازی شده از ایجاد بیماری و انتشار باکتری بر روی میزبان به خوبی جلو گیری می نماید. از آن جا که باکتریوفاژ جداسازی شده به خوبی توان کنترل باکتریdadantii dickeya را دارا می باشد یکی از پتانسیل های آینده در جهت کنترل این عامل بیماری زا بر روی گیاهان خانواده سولاناسه و دیگر گیاهان حساس به این باکتری در ایران می باشد که به دلیل پایدار بودن و ماندگاری در محیط در صنعت کشاورزی احتیاج به سموم در جهت کنترل این عامل بیماری زا را تا حد زیادی کاهش می دهد. کلمات کلیدی: بیماری زای گیاهی، اروینیا کریزانتمی، dadantii dickeya ، سیب زمینی، باکتریوفاژ، کنترل زیستی

پیدایش باکتری های مقاوم به چندین آنتی بیوتیک ، باعث تلاش برای یافتن عوامل ضدمیکروبی قدرتمند و جدید گردیده است. باکتریوسین های تولید شده توسط باکتری ها برای استفاده به جای آنتی بیوتیک های مرسوم در تیمار عفونت های انسانی و به عنوان محافظ در صنایع غذایی بسیار مناسب هستند و توجه بسیاری را به خود جلب نموده اند. دراین میان پانی باسیلوس ها که باکتری های میله ای، گرم مثبت، هتروتروف، هوازی و بی هوازی اختیاری، اسپور دار و تثبیت کننده نیتروژن می باشند، برای استفاده در صنعت مفید هستند. اهدافی که در این تحقیق دنبال می شوند، عبارت از جداسازی باکتری های باسیلوس اسپوردار تثبیت کننده نیتروژن تولید کننده باکتریوسین از محیط های مختلف آب و خاک و شناسایی آن ها به روش بیوشیمیایی و مولکولی، شناسایی باکتریوسین تولید شده، بهینه سازی تولید باکتریوسین در محیط های ارزان قیمت، خالص سازی نسبی باکتریوسین و تخمین وزن مولکولی آن می باشد. در این رابطه، پس از شناسایی سویه های تولید کننده باکتریوسین جداسازی شده، میزان فعالیت باکتریوسین تولیدی اندازه گیری شد. بیشترین تولید باکتریوسین در پایان فاز رشد لگاریتمی و ابتدای فاز سکون مشاهده گردید. باکتریوسین تولیدی به حرارت، انجماد و تغییزات ph مقاوم بوده ولی توسط آنزیم های پروتئولیتیک مانند پروتئینازk، تریپسین و پپسین غیرفعال می شوند، که نشان دهنده ماهیت پروتئینی این ترکیب می باشد. باکتریوسین تولیدی رشد لیستریا مونوسیتوژنز، استافیلوکوکوس آرئوس و سویه های استافیلوکوکوس آرئوس مقاوم به متی سیلین و انتروکوکوس فکالیس مقاوم به وانکومایسین را مهار می نماید. وزن مولکولی باکتریوسین تولید شده توسط sds-page تعیین گردید. باکتریوسین تولیدی توسط سویه m17 وزن مولکولی کمتر از kda 25 داشت. همچنین اثر مهاری باکتریوسین روی ژل پلی آکریل آمید مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در محل تشکیل باند بر روی ژل، هاله عدم رشد در برابر سویه معرف استافیلوکوکوس آرئوس تشکیل شد. بهینه سازی تولید باکتریوسین در محیط ارزان قیمت آب پنیر مطالعه شد و اثر 5 متغیر (دما، منبع نیتروژن، ویتامین، سورفکتانت و ph) در تولید باکتریوسین در محیط آب پنیر با استفاده از روش تاگوچی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که منبع نیتروژن بیشترین اثر را در تولید باکتریوسین دارد. از آنجایی که باکتری های مطالعه شده در این تحقیق اسپوردار هستند، توانایی رشد در محیط های سخت را دارند. به همین دلیل از این باسیلوس های اسپوردار تثبیت کننده نیتروژن برای کاهش بار آلی دو پساب و پسماند صنعتی استفاده گردید. یکی از این محیط های نامساعد شیرابه ی حاصل از کمپوست می باشد. امروزه در بیشتر کشورها، مهمترین مشکل در رابطه با دفن زباله، تولید شیرابه می باشد. شیرابه مخلوطی از مواد شیمیایی پیچیده از زباله های مختلف به همراه آب باران است که در بین لایه های زباله نفوذ می کند. تخلیه شیرابه به دلیل غلظت بالای مواد آلی، تهدید بسیار خطرناکی برای محیط زیست به حساب می آید. این مطالعه در جهت یافتن روش تیماری موثری برای کاهش بار آلی شیرابه با استفاده از سویه های باسیلوس اسپوردار تثبیت کننده نیتروژن صورت گرفت. در این تحقیق، چندین روش تیماری مختلف در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. این روش ها شامل تیمار شیرابه با مواد منعقد کننده، استفاده از رزین های تعویض یونی و پرلیت برای کاهش هدایت الکتریکی شیرابه، تیمار شیرابه با باسیلوس های تثبیت کننده نیتروژن جدا شده از خاک و غنی شده از محیط دریا در شرایط هوازی می باشد. تاثیر هر یک از فرایندهای فوق به وسیله آنالیزهای شیمیایی از قبیل میزانcod ، bod و فلزات سنگین مورد بررسی قرار گرفت. تصفیه بیولوژیک شیرابه خام به طور مستقیم، به دلیل غلظت بالای codو ترکیبات سمی بسیار دشوار است. بدین منظور در اولین بخش از این مطالعه از فرایند کواگولاسیون -فلوکولاسیون جهت کاهش مقدماتی cod استفاده گردید. از میان سه کواگولانت آلوم، کلرید فریک و فرو سولفات، که به همراه پلی الکترولیت آنیونی و کاتیونی استفاده شدند، آلوم بسیار تاثیرگذار نشان داد، به طوری که با افزودن mgl-11500 آلوم و mgl-1150 پلی الکترولیت آنیونی، cod 43 % کاهش یافت. این شیرابه پیش تیمار شده، برای تیمار با روش های بیولوژیک هوازی مورد استفاده قرار گرفت. در بین روش های تیماری هوازی، باکتری های اسپوردار غنی شده دریازی در محیط فاقد نیتروژن و حاوی مانیتول به عنوان تنها منبع کربن توانست bod شیرابه را تا حد 90% کاهش دهد. پیش تیمار شیرابه با پرلیت باعث کاهش قابل توجه هدایت الکتریکی شیرابه گردید، به طوری که سویه های جدا شده از خاک توانستند به راحتی در شیرابه رشد نموده و bod آن را کاهش دهند. همچنین از این باکتری ها برای تجزیه کراتین موجود در پر که که به عنوان پسماند صنعت مرغداری محسوب می شود استفاده گردید و باکتری ها به خوبی توانستند این ماده را تجزیه نموده و بار آلی آن را کاهش دهند.

حذف گوگرد از ترکیبات تیوفنی یکی از مسائل مهم در پالایشگاه ها و کنترل آلودگی های زیست محیطی محسوب می شود. عمده ترین شکل گوگرد آلی موجود در سوخت های فسیلی ترکیبات آروماتیک بر پایه حلقه تیوفن می باشند که نسبت به روش های فیزیکی متداول گوگردزدایی در پالایشگاه ها مقاوم هستند. در این تحقیق گوگردزدایی زیستی تیوفن به عنوان مدل ترکیبات تیوفنی توسط دو سویه باکتریایی مورد مطالعه قرار گرفت : یک سویه قبلا جداسازی شده که با آنالیز فیلوژنتیکی انجام شده در این تحقیق بر اساس توالی ژن 16s rrna، به عنوان سودوموناس استوتزری شناسایی گردید. هم چنین باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس r1 ( شماره دسترسی gu570564) جداسازی شده از خاک آلوده به گازوئیل در اصفهان به عنوان تجزیه کننده دی بنزوتیوفن (dbt) استفاده شد. واکنش حذف گوگرد از تیوفن با استفاده از سلول های فعال فاقد رشد (resting cells) انجام شد و میزان حذف تیوفن با استفاده از روش اسپکتروفتومتری uv در طول موج 230 نانومتر و هم چنین تکنیک کروماتوگرافی گازی مورد سنجش قرار گرفت که نتایج حاصل نشان داد که بیش از 95% از تیوفن موجود در فاز آبی توسط هر دو باکتری مورد استفاده حذف شده است. علاوه بر این، سویه سودوموناس استوتزری توانایی ویژه ای در مصرف تیوفن به عنوان تنها منبع کربن داشت. بررسی تجزیه تیوفن توسط آنزیم های dszabc درگیر در تبدیل دی بنزوتیوفن به 2-هیدروکسی بی فنیل (2-hbp) در سویه وحشی رودوکوکوس اریتروپولیس r1 و سویه موتان گیبس منفی حاصل از سویه وحشی r1 (فاقد پلاسمید گوگردزدایی dsz) مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه سویه موتان، ده ساب کالچر از سویه وحشی در محیط نوترینت براث تهیه شد و محیط کشت ساب کالچر نهایی با بافر فسفات رقیق گشته و بر روی محیط نوترینت آگار در سطح پلیت گسترده گردید و پس از انکوباسیون در دمای 30 درجه سانتیگراد، حدود 40 کلنی مجزای رشد کرده انتخاب گردید و کلنی هایی که به دلیل از دست دادن پلاسمید گوگردزدایی و در نتیجه عدم تشکیل متابولیت نهایی 2-hbp، با اضافه کردن معرف گیبس کمپلکس رنگی تشکیل ندادند به عنوان کلنی های موتان فاقد پلاسمید گوگردزدایی انتخاب شدند. کاهش جذب uv مربوط به تیوفن توسط سویه وحشی و عدم کاهش آن توسط سویه موتان نشان دهنده نبود آنزیم های گوگردزدایی dszabc در سویه موتان حاصل می باشد. هم چنین، آنزیم های هر دو باکتری مورد استفاده در این تحقیق استخراج و تجزیه تیوفن در شرایط آزمایشگاه بررسی گردید. با اضافه کردن عصاره آنزیمی فاقد سلول این دو باکتری به تیوفن و کاهش جذب uv آن در طول موج 230 نانومتر در مقایسه با نمونه کنترل فاقد عصاره آنزیمی، تجزیه آنزیمی تیوفن مورد تایید قرار گرفت. فعالیت این دو سویه به عنوان بیوکاتالیست در حذف گوگرد از ترکیبات گوگردی موجود در نفت خام به ویژه مشتقات تیوفنی در یک محیط دو فازی نفت / آب مورد بررسی قرار گرفت. باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس r1 در محیط پایه معدنی (حاوی mm 3/0 دی بنزوتیوفن به عنوان منبع گوگرد و 2/0% گلیسرول به عنوان منبع کربن) و باکتری سودوموناس استوتزری در محیط لوریا برتانی کشت داده شدند، سپس سلول ها در بافر فسفات استریل شستشو داده شدند و از این سوسپانسیون های باکتریایی به میزان برابر به یک ارلن حاوی بافر فسفات و نفت خام (نسبت بافر فسفات 4 : 1 نفت خام) تلقیح شدند و پس از 24 ساعت گرماگذاری در دمای 30 درجه سانتیگراد، میزان سولفات نمونه ها به روش کدورت سنجی در طول موج 420 نانومتر با استفاده از کلرور باریم اندازه گیری و مورد مقایسه قرار گرفت. با اضافه کردن نانوپارتیکل های نقره به سلول های فعال فاقد رشد هر دو باکتری مورد استفاده و بررسی میزان تیوفن باقیمانده با تکنیک کروماتوگرافی گازی نشان داده شد که نانوپارتیکل های نقره باعث تسهیل در شکست حلقه تیوفن و آزاد شدن اتم گوگرد می شوند.

چکیده در این پروژه مونومر های 6,3-دی ایزوبوتیل-2،5-دی کتوپیپرازین (debdkp)، 6,3-دی فنیل-2،5- دی کتوپیپرازین dpdkp و یکسری پلی (اتر- اوره- یورتان) های (peuu) جدید بر پایه debdkp و 4 ، 4- متیلن - بیس (4- فنیل ایزوسیانات) (mdi) , پلی پروپیلن گلیکول(ppg) با وزن ملکولی1000 ,پلی تترا هیدروفوران (pthf) با وزن ملکولی1000 وپلی اتیلن گلیکولها (peg) با وزن ملکولی400، 600، 1000 ، 2000 به روش های متداول و سبز سنتز و شناسایی شدند و اثر برخی متغییرهای واکنش و عوامل ساختاری بر ویژگی های فیزیکی آنها مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا مونومرهای debdkp و dpdkp از واکنش حلقه زایی اسیدآمینه l- لوسین (ll) و l- فنیل آلانین (lpa) به روش گرمادهی معمولی در حمام روغن وهمچنین تحت اشعه ریزموج در یکسری مایعات یونی از نوع نمکهای ایمیدازولیومی و فسفونیومی سنتز و اثر نوع حلال, زمان واکنش و نسبت حلال به اسید آمینه بر بازده محصول ها بررسی شد. تکنیک های ft-ir برای شناسایی و مطالعه آنها استفاده شد. در مرحله بعد peuu ها به روش دو مرحله ای از طریق پلیمر شدن افزایشی, در حلال nmp در غیاب کاتالیزور تحت گرمادهی معمولی در حمام روغن سنتز شد. پلیمرهای حاصل دارای ویسکوزیته dl/g 41/0-18/0 بودند. سپس اثر ورود جزء ساختاری جدید debdkp در زنجیر پلیمری و نوع پلی ال بر ویژگیهای فیزیکی مانند ویسکوزیته, میزان جدایی فاز, درصد بلورینگی و مقاومت گرمایی مورد بررسی قرار گرفت (روش 1). امکان سنتز peuu ها بر پایه پلی پروپیلن گلیکول (ppg) با وزن ملکولی1000 ,پلی تترا هیدروفوران (pthf) با وزن ملکولی1000 وپلی اتیلن گلیکولها (peg) با وزن ملکولی 1000,600,400 و 2000 با mdi و مونومر debdkp تحت تابش ریز موج در حضور مایعات یونی دمای اتاق ایمیدازولیوم دار و مایعات یونی از نوع نمک های آمونیوم چهارتایی و فسفونیومی بررسی شد. نسبت مایع یونی به مونومر ها، توان و زمان تابش بهینه شده و اثر نوع مایع یونی بر بازده واکنش و ویژگیهای فیزیکی مانند ویسکوزیته، مقاومت گرمایی ومورفولوژی پلیمرها‍‍‍‍‍‍‍‍ در توان و زمان تابش دهی بهینه, بررسی شد (روش 2). ویسکوزیته پلیمرهای حاصل dl/g62/0-08/0 بود. پلیمرها به روشهای طیف سنجی ft-ir و 1h-nmr شناسایی شده و آنالیزگرمایی آنها به کمک روشهای tga و dsc انجام شد. در قسمت پایانی پروژه، میزان تخریب زیستی پلیمرها در محیط آب رودخانه, لجن فعال و خاک غنی از کود گیاهی مطالعه شد. به منظور بررسی میزان تخریب پذیری پلیمرها سنجش هایی نظیر: افت وزن با زمان، مشاهده تغییرات ظاهری با زمان و مطالعه سطح به وسیله sem, آنالیزهای ft-ir, xrd,gpc و بررسی رفتارگرمایی پلیمرها قبل و بعد از غوطه وری در محیط تخریب به عمل آمد. کلید واژه ها: پلی (اتر- اوره- یورتان) (peuu), 6,3-دی ایزوبوتیل-2 ،5-دی کتوپیپرازین(debdkp) مایعات یونی، تخریب زیستی پلیمرها.

نانوذرات فلزی کاربرد وسیعی در علوم مختلف از جمله مهندسی مولکولی، نانوالکترونیک، نانوربات ها ، نانوپزشکی، زیست شناسی و کاتالیست ها دارند. یکی از جنبه های مهم علم نانوتکنولوژی دستیابی به سنتز نانوذرات به روش های کاملاً دوست دار طبیعت و قابل اطمینان می باشد. به خوبی مشخص شده است که در طبیعت ارگانیسم های پرسلولی و تک سلولی قادرند نانوذرات را به صورت داخل سلولی و یا برون سلولی سنتز نمایند. اهداف این تحقیق، مشتمل بر تولید میکروبی نانوذرات (اکسید منگنز، نقره، پالادیم و طلا و نانوذرات دوفلزی)، بررسی ویژگی ها و تعیین مکانیسم درگیر در سنتز نانوذرات بود. در جداسازی باکتری اکسید کننده و تولید کننده نانوذرات اکسید منگنز از محیط کشت تخصصی k استفاده شد. در سنتز نانوذرات دیگر با استفاده از احیاء زیستی فلزات نقره ،طلا و پالادیم صورت پذیرفت. ویژگی های تمامی نانوذرات از جمله مرفولوژی، اندازه و ساختار شیمیایی آنها توسط تکنیک های از جمله tem ,xrd ,edax ,sem و ftir تعیین شد. در این پایان نامه برای اولین بار، سویه باکتریای با توانایی اکسیداسیون کلرید منگنز و تولید بیونانودرات خارج سلولی اکسید منگنز با ترکیب شیمیایی با نامbixbyite و فرمول مولکولی ازmn2o3 آب دریای خلیج فارس جداسازی شد. سویه مورد نظر را از بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی، تست های بیوشیمیایی و تعیین توالی 16srrnaشناسایی شد و تحت نام علمی آسینتوباکتر bh1 در بانک اطلاعاتی ncbi با شماره jn11860 ثبت شده است. در سنتز این بیوناذرات آنزیم اکسید کننده منگنز نقش فعالی دارد که این آنزیم در طی فاز سکون و به صورت القائی تولید شد. بیونانوذرات اکسید منگنز کاملاً زیست سازگار بودند و همچنین توانایی بالای در جذب سطحی و کاهش فلزات مختلف ازجمله سرب، منگنز، نیکل، و روی و برخی از املاح از جمله سدیم و پتاسیم موجود در شیرابه دارا بودند. با توجه به اهمیت سنتز زیستی نانوذرات نقره، در این پایان نامه موفق به غربالگری باکتری شوانلا اونی دنسیس از میان باکتری های کلکسیون کشت میکروبی و باکتری های استاندارد با توانایی سنتز این نانوذرات شدیم. بیونانوذرات نقره به طور فعالانه توسط بیوماس زنده و به میزان کم توسط مایع عاری از سلول باکتری با مکانیسمی کاملاً وابسته به پروتئین سلولی صورت پذیرفت . نانوذرات پالادیم از جمله مهمترین نانوکاتالیست های ده اخیر با توانای کاربردی بالا می باشند. در این پایان نامه برای اولین بار در ایران بیوسنتز این نانوذرات را با روش کاملاً زیستی با استفاده از باکتری فلز دوست کوپراویدوس نکاتور به ثبت می رسانیم. این باکتری توانایی بالای در سنتز این نانوذره با مکانیسمی غیر وابسته به سیستم آنزیمی سلول و در اثر میانکنش های الکتروستاتیک میان گروه عاملی آمین موجو در دیواره سلول و کاتیون پالادیم دارد. برای اولین بار فعالیت این بیونانوذرات در کاتالیست نمودن واکنش احیاء ترکیب پارانیتروفنل در این تحقیق سنجیده شد. و نتایج قابل ملاحظه ای در مقایسه با نانوذرات تجاری خریداری شده نشان دادند. خصوصیات شگفت آرو نانوذرات طلا و زیست سازگار بودن این نانوذرات سبب کاربرد وسیع آن در علوم پزشکی شده است. در این پایان نامه برای اولین بار ، توانستیم با استفاده از با باکتری فلز دوست کوپراویدوس نکاتور نانوذرات طلا را با یکنواختی مناسب سنتز نمایم و مکانیسم مولکولی در گیر در سنتز نانوذرات به دقت بررسی شد. نانوکاتالیست های پایدارتر و تواناتر از نانوذرات پالادیم، نانوذرات دوفلزی پالادیم- طلا می باشند. میانکنش سینرژیک میان طلا و پالادیم این توانایی خارق العاده را در این نانوذرات بوجود می آورد. در این تحقیق برای اولین بار با الهام از فعالیت باکتری فلز دوست کوپراویدوس نکاتور در سنتز دو نانوذره پالادیم و طلا موفق به سنتز بیونانوذرات دوفلزی با توانایی کاتالیستی برتری به نانوذرات تک فلزی دست یافتیم.

پلی استرهای باکتریایی، پلیمر های زیست تجزیه پذیر و زیست سازگاری هستند که توسط طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها سنتز می شوند. هدف این تحقیق جداسازی سویه های تولید کننده پلی هیدروکسی بوتیرات، تولید و کاربرد آن در ارسال دارو می باشد. بیش از 120 سویه باکتری از جنس های متفاوت توسط روش رنگ آمیزی زنده کلنی ها، جداسازی و غربالگری شدند. دو سویه رالستونیا و سینوریزوبیوم با بازده و قابلیت تولید بالای پلیمر از طریق تست های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و تعیین توالی ژن 16srrna شناسایی شدند. شدت فلورسانس نسبی سلول ها در محیط مایع تولید پلیمر در زمان های متفاوت از رشد، توسط رنگ آمیزی نایل رد و از طریق فلوسایتومتری سنجش و سینتتیک تولید پلی هیدروکسی بوتیرات تعیین شد. بهینه سازی مرحله به مرحله فاز رشدی و فاز تولید پلی هیدروکسی بوتیرات در کشت بسته خوراک دهی شده و دو مرحله ای رالستونیا و سینوریزوبیوم توسط روش تاگوچی انجام شد. طراحی محیط کشت رشد سلول ها در تراکم بالا، تعیین زمان خوراک دهی و استراتژی خوراک دهی بر اساس زمان اتمام یون آمونیوم و در بیشترین حالت از تولید بیوماس سلولی انجام گرفت. با توجه به منحنی رشد و تولید محصول در دو باکتری فوق، تولید پلی هیدروکسی بوتیرات تا حدودی وابسته به رشد می باشد. تاثیر دما بر رشد و افزایش بیوماس سلولی و همچنین تغییر در محتویات پلی هیدروکسی بوتیرات سلولی مورد بررسی قرار گرفت. افزایش دما در فاز رشدی، سبب توقف رشد سلول ها شد اما تولید پلی هیدروکسی بوتیرات را بطور قابل توجهی افزایش داد. مطالعه و بررسی رفتار های تک سلولی در زیر جمعیت های یک جنس باکتری در طول مراحل رشدی و فاز تولید پلی هیدروکسی بوتیرات توسط فلوسایتومتری انجام گرفت. کل جمعیت باکتری ها از سه جنس متفاوت رالستونیا، سینوریزوبیوم و ازتوباکتر مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که به محض ورود سلول ها به فاز لگاریتمی، چهار زیرجمعیت مشاهده می شوند که دارای خصوصیات متفاوتی ازنقطه نظر تولید گرانول های پلی هیدروکسی بوتیرات (پارامتر fl2) و تقسیم سلولی (پارامتر ssc) می باشند. زیرجمعیت های qa1 و qa3 سنتز گرانول های پلی هیدروکسی بوتیرات را آغاز نکرده اند، ولی دو زیر جمعیت دیگر (qa2, qa4)، در حال سنتز پلی هیدروکسی بوتیرات می باشند. پروفایل ایجاد زیر جمعیت ها در جنس ازتوباکتر به طور کامل از دو باکتری قبلی متفاوت بود. در این باکتری، در ابتدا دو زیر جمعیت در ساعت 12 و سپس چهار زیر جمعیت در ساعت 24 مشاهده شدند. سپس پلی هیدروکسی بوتیرات از بیوماس سلولی استخراج و خالص سازی شد و برای آنالیز فیزیکو- شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. در قسمت بعدی از این تحقیق، پلیمر خالص برای تولید نانوپارتیکل ها از دو روش دیالیز و نانوپرسیپیتاسیون مورد استفاده قرار گرفت. سپس کارآیی کپسوله کردن و رهاسازی دو نوع داروی هیدروفوب (رتینوئیک اسید) و هیدروفیل (آلبومین سرم انسانی) بررسی شد. از پلیمر plga و نانوپارتیکل های تولید شده از آن برای مقایسه استفاده شد. در این تحقیق سعی شد تا با استفاده از روش های دیالیز و نانوپرسیپیتاسیون، نانوپارتیکل هایی با اندازه و خصوصیات فیزیکوشیمیایی مناسب تولید شوند که دارای توانایی کپسوله کردن دو داروی فوق را داشته باشند. پلورونیک f-127 به عنوان سورفاکتانت به فرمولاسیون اضافه گردید تا یک سوسپانسیون پایدار از نانوپارتیکل ها با سایز یکنواخت تولید شود. . اندازه نانوپارتیکل های بدست آمده از روش دیالیز 55±140 نانومتر می باشد. نانوپارتیکل های لود شده با رتینوئیک اسید، یکنواخت و با اندازه مناسب 37±132 نانومتر مشاهده شدند. این نتایج نشان می دهد که روش دیالیز برای تولید نانوپارتیکل های پلی هیدروکسی بوتیرات با اندازه بسیار کوچک، یک روش مناسب می باشد. کارآیی کپسوله کردن دارو در این روش 4 درصد می باشد. همچنین نانوپارتیکل های یکنواخت با اندازه 25±124 نانومتر از روش نانوپرسیپیتاسیون تولید شدند. کارآیی کپسوله کردن رتینوئیک اسید در نانوپارتیکل های پلی هیدروکسی بوتیرات از این روش، 32 درصد می باشد. پروفایل رهاسازی رتینوئیک اسید از نانوپارتیکل ها در محیط in-vitro مورد بررسی قرار گرفت. برای سنجش سمیت نانوپارتیکل ها، از لاین سلولی فیبروبلاست 3t3/balb و بر طبق پروتوکل iso 10993 استفاده شد. ic50 برای نانوپارتیکل های پلی هیدروکسی بوتیرات تقریبا برابر با 12 میلی گرم در میلی لیتر می باشد. بالا بودن ic50 بیانگر این موضوع می باشد که نانوپارتیکل های تولید شده، زیست سازگاری بالایی دارند و می توانند برای کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار بگیرند. برای بدام انداختن fitc-hsa توسط نانوپارتیکل ها، از روش نانوپرسیپیتاسیون استفاده شد. میانگین اندازه نانوپارتیکل های تولید شده بین 50±85 نانومتر می باشد که یک نتیجه بدست آمده و بسیار عالی می باشد. کارآیی کپسوله کردن پروتئین 5±24% می باشد. میانگین اندازه نانوپارتیکل های plga-plu تشکیل شده به عنوان کنترل، 31±127 نانومتر بود. کارآیی کپسوله کردن آن ها 92 درصد اما رها سازی اولیه دارو بالا می باشد. سپس فرمولاسیون های متفاوتی تهیه و فاکتورهای فوق در آن ها سنجش شد. کارآیی کپسوله کردن پروتئین ها با افزودن پلی وینیل پیرولیدون به فرمولاسیون به بیش از 97 درصد رسید. اضافه کردن پلی وینیل پیرولیدون در فرمولاسیون همراه با پلورونیک، سبب تغییر در رها سازی اولیه و طول دوره رهاسازی شد که به ترتیب کاهش و افزایش یافته بودند. تمام نانوپارتیکل های تشکیل شده دارای پتانسیل زتای بالا و پایدار بودند و یک سوسپانسیون همگن را تشکیل می دادند. با جمع بندی نتایج می توان اظهار داشت که استفاده از سویه بومی رالستونیا پیکتی در تولید پلی هیدروکسی بوتیرات ، راه را برای کاربرد وسیع این پلیمر در پزشکی و داروسازی باز می کند. همچنین از فرمولاسیون نانوپارتیکل های تولید شده، می توان برای کپسوله کردن داروهای متفاوت جهت افزایش نیمه عمر و فعالیت زیستی آنها استفاده کرد.

لاکاز ها (پارا-دی فنل :اکسیژن اکسیدوردوکتاز) پروتئین هایی حاوی چند اتم مس هستند که برای اکسید کردن ترکیبات آروماتیک و غیر آروماتیک با واسطه ی رادیکال ها، از اکسیژن مولکولی استفاده می کنند. طیف وسیعی از ترکیباتی که به توسط لاکاز اکسید می شوند(فنل ها، پلی فنل ها، آنیلین ها، آریل دی آمیدها، هیدروکسی ایندول ها، بنزن تیول ها، ترکیبات فلزی آلی و غیر آلی و ...)، نمایانگر پتانسیل بالای این آنزیم به عنوان کاتالیست زیستی برای کاربردهای بیوتکنولوژیک می باشد. همچنین کاربردهای صنعتی لاکاز برای سوبستراهای غیر فنلی با استفاده از واسطه های اکسید و احیا، تحت کاربردهای بالقوه ای در زمینه ی ،lms توسعه یافته است. لاکاز و (lms) عنوان سیستم های لاکاز -مواد حد واسط حذف لیگنین و رنگ زدایی زیستی از خمیر کاغذ، تیمار پساب های واحدهای صنعتی، رنگ زدایی از رنگ ها در صنایع نساجی، تغییرات آنزیمی فیبرها، سمیت زدایی ازآلاینده هاو تصفیه زیستی، سمیت زدایی از لیگنوسلولوز هیدرولیز شده برای تولید اتانول توسط مخمر،حذف آنزیمی ترکیبات فنلی در نوشیدنی های تخمیری،فرآوری آبمیوه، ساخت بیوسنسورها و سلول های سوخت زیستی نشان داده است.همچنین از لاکاز در سنتز شیمیایی مواد آلی، واکنش های پلیمریزاسیون، سنتز مواد دارویی همانند برخی داروهای ضد سرطانی، تولید مشتقات جدید آنتی بیوتیک ها و سنتز مشتقات هورمونی استفاده می شود.علیرغم کاربرد مفید این آنزیمدر فرایندهای صنعتی، برخی مشکلات عملی همچون مراحل پرهزینه جداسازی و تثبیت، عدم انحلال مجدد، ناپایداری ساختار و حساسیت به شرایط نامساعد برخی فرایندها، کاربری آن را کاهش می دهد. بسیاری از این محدودیت ها را می توان با استفاده از آنزیم های تثبیت شده برطرف ساخت. مشخص شده است که محیط بوده و به احتمال قوی یک (cu) تمایز سلولی استرپتومایسس ها به میزان چشمگیری تحت تاثیر میزان مس مکانیسم تنظیمی داخل سلولی وابسته به مس، در زمان تمایز، تولید آنتی بیوتیک و تولید ملانین در این باکتری ها نقش دارد. واکنش های تولید ملانین میکروبی توسط فنل اکسیدازها کاتالیز می شود که آنزیم هایی وابسته به مس می باشند و دسته ای از آنها لاکازها می باشند. توانایی استرپتومایسس در تولید اسپور و پایداری آن در خاک و نیز گزارشات مبتنی بر تولید لاکاز، این گونه را گزینه مناسبی به عنوان مایه تلقیح در خاک برای کاهش دفعات استفاده از آنزیم مطرح می سازد. با توجه به حضور آنزیم لاکاز در فرایند تمایز استرپتومایسس ها و همچنین نیاز به مقادیر کافی از این آنزیم به صورت تثبیت شده، هدف این پژوهش بررسی حضور لاکاز در اسپور استرپتومیست ها وامکان افزایش و یا هدفمند سازی بیان آن در این ارگانیسم ها و تعیین کیفیت کاربردهای آنبوده است. در این پژوهش، ابتدا استرپتومایسس هایی که اسپور آنها شناسایی شده، و سپس ژن ftir فعالیت آنزیم لاکاز را نشان می داد جداسازی شده و سویه مطلوب با دو روش مولکولیو به صورت کتابخانه ژنی لاکاز ذخیره گشت. از سوی دیگر با pzhillac کد کننده این آنزیم استخراج گردید و در وکتور امکان افزایش بیان القاپذیر یک آنزیم اکسیدازی در استرپتومایسس لیویدانس به ،pmt استفاده از وکتور بیانی 3206 عنوان یک مدل بررسی گشت تا بر اساس آن، مطالعات بعدی برای بررسی افزایش بیان آنزیم لاکاز با استفاده از این وکتور و وکتورهای مشابه در سویه وحشی صورت گیرد که نتیجه نهایی آن، تولید یک سویه نوترکیب حاوی مقادیر بالایی از لاکاز در سطح اسپور آن و کاربری این آنزیم تثبیت شده و تجدیدپذیر در صنایع گوناگون است.

چکیده بیماری سنگ کلیه یک مشکل جهانی است و ابتلا به آن در سال های اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است. هیپراگزالاریا یکی از مهمترین فاکتورهای تشکیل سنگ های اگزالات کلسیمی است که توسط سطح بالای اگزالات در ادرار مشخص می گردد حدود 80 در صد سنگ های کلیوی اگزالاتی هستند، یکی از راه های دفع این ماده از بدن انسان تجزیه توسط میکروارگانیسم های دستگاه گوارش، همانند اگزالوباکترفورمیژنز، لاکتوباسیلوس وبیفیدوباکتر می-باشد. اما هنوز سویه کارآمدی که دارای همه ویژگی های یک پروبیوتیک ایده ال جهت تجزیه اگزالات در بدن موجود زنده باشد یافت نشده است . در این پژوهش برای نخستین بار تاثیر باکتری اگزالوتروف اختصاصی آمونیفیلوس اگزالاتیکوس dim بر جلوگیری از تشکیل سنگ کلیه اگزالات کلسیم (القایی با اگزالات آمونیوم به مدت 35 روز) در رت های ویستار تشکیل دهنده ی سنگ مورد بررسی قرارگرفت. بررسی های آسیب شناسی بیانگر کاهش تشکیل کریستال های اگزالات کلسیم در گروه مصرف کننده باکتری نسبت به گروهی بود که تنها اگزالات آمونیوم دریافت می کردند. بررسی های بیوشیمیایی نیز بیانگر کاهش معنی دار اگزالات ادراری در گروه مصرف کننده باکتری بود. از باکتری مذکور جهت کاهش خطر هیپراگزالاریا (القایی با اتیلن گلیکول به مدت 14 روز) استفاده شد و نشان داده شد که قادر به تجزیه اگزالات تولیدی از این مسیر نمی باشد. میزان کلسیم و سیترات که از عوامل موثر در میزان اگزالات ادراری هستند سنجیده شد و نتایج نشانگر عدم تاثیرگذاری آن ها در پژوهش انجام شده بود. با توجه به اینکه هدف نهایی از این تحقیق کاربرد باکتری در نمونه های انسانی است، لازم است بررسی های آسیب شناسی در سطوح وسیع تر انجام گیرد. همچنین پیشنهاد می شود ژن آنزیم تجزیه کننده اگزالات در این باکتری شناسایی وجهت ساخت پروبیوتیک نوترکیب مورد استفاده قرار گیرد.

با توجه به وجود کانال های مشترک برای یون های کلسیم و فسفر در باکتری ها و کاربرد مشترک پلی فسفات ها، کربنات کلسیم و هیدروکسی آپاتیت در جایگزینی استخوان، در این تحقیق جداسازی باکتری های تولید کننده ی پلی فسفات، کلسیت و هیدروکسی آپاتیت از نمونه های محیطی و مقایسه ی مکانیسم های احتمالی تشکیل آنها دنبال شد. به علاوه می توان از خاصیت ضدباکتریایی پلی فسفات و هیدروکسی آپاتیت، توانایی پلی فسفات و کربنات کلسیم در حذف فلزات رادیواکتیو، و توانایی کربنات کلسیم در ترمیم آثار باستانی و بستن منافذ جهت افزایش بازیافت نفت، به عنوان دیگر کاربرد های این مواد ارزشمند نام برد. از میان 60 سویه ی جدا شده تنها یک سویه ی 11g، جدا شده از خاک اطراف کارخانه تولید کننده کود شیمیایی فسفر، توانایی تولید مقدار بالایی از پلی فسفات را داشت. آنالیزهای فیلوژنتیک نشان دهنده ی شباهت 98 درصدی این باکتری با باسیلوس مگاتریوم بود. پلی فسفات با روش موزیگ-زوفیکا که روشی اصلاح شده از روش کلارک و مناسب برای باکتری-های گرم مثبت است، استخراج شد. سپس به صورت اولیه با روش tlc و در مرحله بعد با روش nmr شناسایی و تائید شد. طول پلی فسفات استخراج شده نیز براساس شدت سیگنال پیک های به دست آمده در روش nmr محاسبه شد. همچنین در این مطالعه اثر ضدباکتریایی پلی فسفات شیمیایی، پلی فسفات باکتریایی و برهم کنش پلی فسفات باکتریایی با جنتامیسین علیه باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس، کورینه باکتریوم گلوتامیکوم، باسیلوس سرئوس، سودوموناس آئروژینوزا، آسینتوباکتر بومانی، گونه یی از کلبسیلا بیمارستانی و ای. کلای بررسی و مقایسه شد. اثر ضد باکتریایی پلی فسفات باکتریایی بیش از پلی فسفات شیمیایی بود و برهم کنش آن با جنتامیسین نشان دهنده ی اثر سینرجیسمی بین دو دارو بود. بیشترین اثر سینرجیسمی این بر هم کنش علیه دو باکتری کورینه باکتریوم گلوتامیکوم و سودوموناس آئروژینوزا دیده شد. برای مطالعه ی تولید نانوکریستال های دارای اتم کلسیم بویژه کلسیت و هیدروکسی آپاتیت از دو محیط رسوبی و pvk که اولی دارای کلسیم محلول و دومی کلسیم نامحلول است، استفاده شد. علت استفاده از محیط pvk بررسی اثر آنزیم فسفاتاز بر تولید این نانوکریستال ها بود. از منابع به کار برده شده، 31 باکتری بر روی محیط رسوبی رشد کردند که به صورت 31c-1c نامگذاری شدند. از این میان 22 سویه توانایی تولید کریستال را داشتند. به علاوه در همه ی مراحل، سویه ی تولید کنننده ی پلی فسفات (11g) نیز در کنار باکتری های جدا شده مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت. تولید نانوکریستال ها در محیط رسوبی بطور اولیه با کمک میکروسکوپ نوری مطالعه و سپس برای تائید نهایی از آنالیز پراش پرتو ایکس استفاده شد، ولی این امکان برای محیط pvk وجود نداشت و نمونه ها مستقیما? برای آنالیز پراش پرتو ایکس آماده شدند. سایز کریستالیت ذرات با کمک اطلاعات بدست آمده از آنالیز پراش پرتو ایکس و جایگزینی اعداد در فرمول شرر بدست آمد. در همه ی سویه ها سایز کریستالیت نانو ذرات زیر 100 نانومتر بود. براساس اطلاعات بدست آمده با میکروسکوپ نوری و آنالیز پراش پرتو ایکس، 8c، بهترین سویه ی تولید کننده ی نانو کریستال کلسیت و 17c، بهترین سویه ی تولید کننده ی نانوکریستال هیدروکسی آپاتیت تشخیص داده شد. در مرحله ی بعد شکل و ترکیب دقیق نانوکریستال های تولید شده به وسیله ی این دو سویه با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی و edx تعیین شد. در این مطالعه همچنین اثر اوره، افزایش ph و مقایسه ی آنها باهم در تولید نانوکریستال ها بررسی و مطالعه شد. نتایج تحقیق نشان داد که تعدادی ازباکتری ها توانایی و پتانسیل تولید کلسیت را به صورت بالقوه دارند و اگر یک باکتری این توانایی را نداشته باشد حتی با افزایش ph محیط که به عنوان مهم ترین پیامد تجزیه اوره، از آن یاد می شود، نمی توان آن را وادار به تولید کلسیت کرد. همه ی باکتری های اوره آز مثبت این توانایی را داشتند در صورتی که تنها تعدادی از باکتری های اوره آز منفی قادر به تولید کلسیت بودند. بعلاوه در این مطالعه مکانیسم های جدید توسط ایزوله های جدید برای تولید هیدروکسی آپاتیت پیشنهاد شد. از سه باکتری که نتایج xrd آنها نشان دهنده ی تولید هیدروکسی آپاتیت بود، دو سویه فسفاتاز مثبت بود در نتیجه لزوما? برای تولید هیدروکسی آپاتیت به حضور آنزیم فسفاتاز نیاز نیست. آنالیزهای فیلوژنتیک نشان دهنده ی شباهت 99 درصدی سویه ی 8c و 17c به ترتیب با انتروباکتر لودویگی و آلکانیندیژز ایلینوایسنسیس بود.

چکیده: نانوذرّه برابر با یک میلیاردم متر از یک ماده می باشد. روشهای فیزیکی سنتز نانوذرّات، معمولاً نیاز به دما یا فشار عملیاتی بالا دارند. در روشهای شیمیائی سنتز نانوذرّات، آلودگی حاصل از مواد شیمیائی ایجاد مشکل میکند و نیاز به پایدارکننده-هائی برای جلوگیری از ترکیب شدن نانوذرّات می باشد. بنابراین نیاز به روشهای بیولوژیک ارزان، تمیز، غیرسمّی و سازگار با محیط زیست (شیمی سبز) جهت سنتز نانوذرّات می باشد. استفاده از میکروارگانیسم ها برای سنتز نانوذرّات، در حال توسعه است و مزیت های زیادی دارد از جمله اینکه احتیاج به استفاده از ترکیبات پایدارکننده برای جلوگیری از ترکیب شدن نانوذرات و تبدیل شدن به ماکروذرات را ندارند، سنتز در دمای پائین حتی در دمای اتاق ممکن میشود، سمّی نیستند، کارکردن با میکروارگانیسمها راحت است، هزینه کمتری دارد و میکروارگانیسمها قادرند نانوذرات فلزی را در سایز 1 تا 200 نانومتر با استفاده از عوامل احیاکننده ارزان و تجدیدپذیر مانند لاکتات یا استات سنتز کنند. میکروارگانیسمها برای سوخت وساز و انجام فرایندهای حیاتی و تأمین انرژی، تأمین فلزات ساختاری و کاهش سموم محیط زندگی خود فلزات را به اندازه نانو در داخل سلول، جداره و یا خارج آن رسوب می-دهند. بدون شک، کاربرد نانوذرّات آهن، روی و مس پراهمیت می باشد. اخیرا تولید نانواکسید آهن، سولفات روی، فریت روی و نانوذرّات مس، تنها توسط تعداد بسیار کمی از باکتریها گزارش شده است. در این پژوهش، برای اولین بار یک روش جدید و راحت، شامل قرار دادن قطعات فلز در محیط کشت باکتری خالص مقاوم، گزارش داده شد. باکتری های مقاوم جدا سازی و شناسایی شده و برای تولید نانوذرّات آهن، روی و مس بررسی و با یکدیگر مقایسه شدند. از میان باکتری ها، پنج باکتری به عنوان کارخانجات زنده برای تولید نانوذرّات کریستالی آهن، روی و مس به صورتهای مختلف نانوذرّات صفرظرفیتی، اکسید و یا سولفید، انتخاب و مورد شناسایی قرار گرفت. در این پژوهش برای اولین بار، باکتری bacillus atrophaeus توانست از قطعه ی آهن، نانوذرّات مگنتیت به اندازه ی 38 نانومتر تولید کند. کشت های خالص باکتری pseudomonas stutzeri و brevundimonas diminuta توانست در حضور قطعه ی روی، نانوذرّات روی در فرم نانو )znoاندازه ی 14، 22 و 35/ 16نانومتر) ، نانو zns(اندازه ی 12 نانومتر)، نانو? )znاندازه ی 33، 8/44 و 29/48 نانومتر) و شکلهایی دیگر از نانوذرّات روی، تولید نماید. کشت های خالص باکتری cupriavidus necator و stenotrophomonas maltiphora قادرند در حضور قطعه ی مس نانوذرّات مس در فرم نانو )cu? اندازه ی 24 و30 نانومتر) و نانو )cu2o42 نانومتر)، را تولید نمایند. شرایط بهینه ( مانند فاکتورهای محیطی شامل ph، دما ونور) برای تولید نانوذرّات مورد بررسی قرار گرفت. همچنین خصوصیات نانوذرّات تولید شده و سمّیت آنها بر روی سایر باکتری ها مطالعه شد. به منظور بررسی کاربرد نانوذرّات، خاصیت فلورسنت نانو zns توسط p.stutzeri، و نانو cu? سنتز شده توسط c.necator به عنوان کاتالیزور در واکنش تولید متان، مورد بررسی قرار گرفت و حضور ذرّات فلورسنت حاصل از نانو zns و تسریع تولید متان در اثر نانو cu? مورد تأیید قرار گرفت. در پایان، علاوه بر تشخیص باکتری های جدا شده توسط پرایمر عمومی، حضور ژن اختصاصی czccدر p. stutzeri و b. diminuta و نیز ژن اختصاصی copb در c.necator مورد تأیید قرار گرفت که احتمالا در سنتز مواد نانو دخالت دارند.

استویا ( s. rebaudiana) یک گیاه بی نظیر دارویی است که به فراوانی به عنوان یک جایگزین قند توسط بیماران دیابتی استفاده می شود. برای حفظ ارزش دارویی این گیاه، کاربرد یک سیستم متعادل و منسجم تغذیه ای ضروری است. به این منظور لازم است تا یک سیستم کشاورزی پایدار که در آن ورودی کود کمتر و در مقابل کفایت استفاده از آن بیشتر باشد ، توسعه یابد. کودهای زیستی سازگار با اکوسیستم ها و از نظر زیست محیطی بسیار سالم هستند. آنها نه تنها امکان تغذیه منسجم گیاه را فراهم می کنند بلکه به سبب ارزانی به اقتصاد کشاورزی نیز کمک می کنند. اخیرا وزیکولار-آربسکولار میکوریز و ریزوباکتریهای تحریک کننده رشد گیاهان که قادر به تامین n.p.k برای گیاه هستند، به فراوانی در تولید گیاهان زراعی بکار برده شده اند. به عنوان یک نتیجه کلی گیاهان تیمار شده با کودهای زیستی در مقایسه با گیاهان تلقیح نشده، قدرت رقابت و تحمل تنش های محیطی را بیشتر دارند. بنابر این در پژوهش حاضر اثر تکنولوژی توصیه شده کاربرد کودهای زیستی روی تولید بیوماس، محتوای استویوزاید و عناصر غذایی استویا بررسی شد. گیاهچه ها از کشت قطعات تک گره استویا باززایی شدند و بعد از انتقال به گلدان ها در گلخانه، تلقیح منفرد یا توام با قارچ میکوریز(glomus intraradice) و 3 باکتری (bacillus polymixa, pesudomonas putida and azotobacter chroococcuom) اعمال شد. در تیمارهای شاهد گیاهچه ها بدون تلقیح به گلدان ها منتقل شدند. آزمایش به صورت یک طرح کاملا تصادفی انجام شد و هر تیمار 4 بار تکرار شد. در طی 60 روز رشد گیاهان، وزن تر و خشک بخش هوایی گیاهان در همه تیمارها در فواصل 15 روزه اندازه گیری شد. همچنین نمونه برداری دوره ای در فواصل 15 روزه از برگ های گیاهان انجام شد و محتوای استویوزاید آنها با روشhplc آنالیز شد. وزن تر و خشک ریشه، محتوای کلروفیل a, b و کل و میزان n.p.kدر بخش هوایی گیاهان 60 روزه همه تیمارها اندازه-گیری شد. نتایج نشان داد که در مقایسه با شاهد، تلقیح منفرد بیوماس ریشه و ساقه و محتوای کلروفیل، استویوزاید و عناصر غذایی را افزایش داد. به هر حال میزان این اثرات افزایشی در تلقیح های دوگانه سازگار بطور معنی داری بیشتر بود که احتمالا ناشی از روابط سینرژیسمی بین آنهاست. همه صفات در 60 روز بعد از تلقیح در تیمار ازتوباکتر+گلوموس در بالاترین حد خود بودند و پس از آن به ترتیب در تیمارهای باسیلوس+گلوموس و ازتوباکتر+سودوموناس بیشتر بودند. این اثر ممکن است مربوط به این باشد که کاربرد ترکیبی میکروارگانیسم ها در مقایسه با تلقیح منفرد آنها باعث ماکزیمم تثبیت ازت اتمسفری و جذب افزوده فسفر و پتاسیم می شود. تیمارهای سه گانه اثرات مثبت کمتری را در مقایسه با تلقیح های دو گانه نشان دادند. احتمالا رقابت بین میکروارگانیسم ها در تلقیح های سه گانه کارایی آنها را کاهش داده است. به هرحال برطبق داده های این پژوهش، نتیجه گیری می-شود که ترکیب های مناسب میکوریزها و ریزوباکتری های تحریک کننده رشد گیاهان به عنوان محرک های زیستی می تواند برای تقویت رشد و افزایش تولید استویوزاید بکار برده شود.

به منظور بررسی اثر آنزیم های فیبرولیک بر عملکرد بره های بختیاری و نائینی و قابلیت هضم کاه این تحقیق انجام شد. در آزمایش اول تاثیر غلظت آنزیم فیبرولیتیک، درجه حرارت و ph بر نرخ ناپدید شدن ماده خشک کاه گندم در شرایط in-situ بررسی شد. تیمارهای آزمایشی زیر با استفاده از روش فاکتوریل 3.4.4 در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار، ارزیابی شد.1- سطوج ph: الف-5/4، ب-5/5 و ج-5/6و2- سطوح آنزیم فیبرولیتیک:الف-شاهد، ب-سطح کم آنزیم، ج-سطح متوسط و د سطح زیاد آنزیمو 3- سطح درجه حرارت آنزیمی: الف-5 درجه سانتیگراد.-15 درجه سانتیگراد و ج-25 درجه سانتیگراد و د-25 درجه سانتیگراد. فعالیت اگزوگلوکوناز، اندوگلوکوناز و زایلاناز آنزیم پروموت به ترتیب 1446 1437، 1350، 5091 میکرومول در دقیقه در هر میلی لیتر آنزیم بود. افزایش غلظت آنزیم به طور خطی باعث افزایش نرخ ناپدید شدن ماده خشک شد. در آزمایش دوم به منظور بررسی تاثیر جایگزینی کاه گندم عمل آوری شده با آنزیمهای فیبرولیتیک بجای یونجه خشک بر عملکرد بره های نائینی طی 84 روز در قالب یک طرح کاملا تصادفی با 5 تیمار و 4 تکرار با انتخاب 20 بره انجام شد.

به دلیل کاهش کارایی آنتی بیوتیک های کلاسیک و افزایش مکانیسم های مقاومت آنتی بیوتیکی، باکتریوسین ها و متابولیت های ثانویه پپتیدی به عنوان جایگزینی برای آنتی بیوتیک ها مورد توجه قرار گرفته اند. بسیاری از این پپتیدها فعالیت موثری علیه باکتری ها، مخمرها و قارچ ها که به آنتی بیوتیک های مرسوم مقاوم هستند، از خود نشان می دهند. تولید ترکیبات ضد قارچ می تواند نقش مهمی را در کنترل بیولوژیکی پاتوژنهای گیاهی و ضایعات قارچی پس از برداشت محصول ایفا کند. بنابراین می توان از آنها به عنوان ترکیب قارچ کش جدید با منبع طبیعی و اثر مهاری بالا استفاده کرد بدون اینکه وارد چرخه غذایی انسان شوند و یا برای انسان آلرژیک باشند و یا تاثیرات منفی زیست محیطی داشته باشند. قارچ کش های معمولی که در حال حاضر برای حفاظت از چوب در برابر قارچ پوسیدگی در نظر گرفته می شوند، دارای خواص نامطلوب مانند سطوح بالای سمیت، خواص آلرژی زا و تاثیرات منفی زیست محیطی می باشند. این آنتی بیوتیک ها محدودیت هایی مثل طیف اثر ضد قارچی کوچک، نفوذ ضعیف و یا نفوذ به یک بافت خاص و سمی بودن برای انسان را دارند. این نگرانی های عمومی نیاز به داروهای جدید و ایمن برای کنترل عفونت های قارچی را تشدید کرده است. در دو دهه اخیر تلاش های زیادی برای جداسازی میکروارگانیسم های بی خطر تولید کننده باکتریوسین صورت گرفته است. در این تحقیق 9 سویه باکتری باسیلوس و 8 سویه آگروباکتریوم برای تولید باکتریوسین شناسایی و غربالگری شدند و اثر آنها بر سلول های یوکاریوتی مانند قارچ ها مورد بررسی قرار گرفت. دو سویه باسیلوس و دو سویه آگروباکتریوم با داشتن بهترین اثر ضد قارچی و بزرگترین هاله عدم رشد جهت خالص سازی و شناسایی باکتریوسین ها مورد بررسی بیشتر قرار گرفتند باکتریوسین حاصل از سویه های باسیلوس ترشحی بود اما ترکیب تولید شده توسط سویه های آگروباکتریوم درون سلولی بود و برای خارج کردن آن از سلول، شکستن سلول توسط امواج اولتراسونیک انجام شد. باکتریوسین های تولیدی به حرارت مقاوم بودند وحتی پس از قرار گرفتن در دمای 100 درجه سانتیگراد فعالیت خود را از دست ندادند. باکتریوسین های تولیدی رشد قارچهای موکور و رایزوکتونیا سولانی را مهار نمود اما اثر قابل توجهی در مهار رشد مخمرهای ساکارومیسزسرویزیه، یارویالیپولیتیکا و کاندیداآلبیکنز نشان نداد. وزن مولکولی باکتریوسین تولید شده توسط sds-page تعیین گردید. باکتریوسین تولیدی توسط سویه های باسیلوس وزن مولکولی کمتر از kda 10 داشت و وزن مولکولی باکتریوسین تولید شده توسط سویه های آگروباکتریوم حدود kda14بود. همچنین اثر مهاری باکتریوسین ها روی ژل پلی آکریل آمید مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در محل باند بر روی ژل، هاله عدم رشد در برابر سویه معرف رایزوکتونیا سولانی تشکیل شد. ساختار باکتریوسین ها پس از استخراج از ژل توسط ftir بررسی شدو ساختارهای ثانویه پروتئینی مانند مارپیچ آلفا و صفحات بتا در این ترکیبات دیده شد که شاید بتوان پایداری گرمایی بالای این ترکیبات را به حضور پیوندهای هیدروژنی درون این ساختارها نسبت داد. همچنین باکتریوسین حاصل از سویه های باسیلوس و آگروباکتریوم جوانه زنی بذرهای انتخابی را مهار نمود و بنابراین می توان از آنها به عنوان عوامل کنترل زیستی استفاده نمود.

در این پایان نامه برا جداسازی میکرواگانیسم های دارای فتورسپتور از 2، 3 و 5- تری فنیل تترازولیوم کلراید (ttc) استفاده شد که به عنوان یک گیرنده ی هیدروژن مصنوعی در روند انتقال پروتون به حساب می آید. تست ttc یک تست ساده و حساس است که میتوان با استفاده از آن تولید هیدروژن را در طی انتقالات پروتونی تخمین زد. این اولین گزارش از استفاده از ttc برای اندازه گیری فعالیت نوری و انتخاب باکتری های حاوی فتورسپتور میباشد. 15 میکروارگانیسم تولید کننده ی رنگدانه از محیط های مختلف جداسازی شد. از میان آنها پنج میکروارگانیسمی که رشد سریعی داشتند توانائی پرتاب پروتون با استفاده از انرژی نورانی را نشان دادند. در این مطالعه وسیله ی نوری بر مبنای فتورسپتورها با ساختار ساندویچی ساخته شد که ساختمان آن از فلورین دوپد تین اکسید (fto) / فیلم فتورسپتور/ fto میباشد. عصاره ی سلولی میکروارگانیسم های جداسازی شده روی اسلاید fto با استفاده از روش dip coatin و الکترولیز لایه نشانی شد تا فتورسپتورها به صورت جهتدار روی اسلاید قرار گیرند. پاسخ فتورسپتورها به نور در مقابل طول موج های مختلف نور اندازه گیری شد تا مشخص شود بیشترین پاسخ مربوط به چه طول موجی است. نتایج به دست آمده نشان میدهد هر سلول نوری ساخته شده به یک طول موج مشخصی از نور پاسخ میدهد که این پاسخ آنها مربوط به نوع فتورسپتور به کار رفته در آنها است. این تفاوت در تولید جریان الکتریکی در مقابل طول موج های نوری این پیشنهاد را میدهد که میتوان از آنها برای جداسازی رنگها و اطلاعات نوری استفاده کرد.

هدف از انجام تحقیق حاضر تلفیق فرآیند نیتریفیکاسیون جزیی با فرآیند جریان جانبی است بطوریکه بتوان در یک راکتور مجزا (جریان جانبی) که در کنار فرآیند اصلی قرار خواهد گرفت، با انجام نیتریفیکاسیون جزیی، باعث رشد اکسیدکنندگان آمونیوم و حذف اکسیدکنندگان نیتریت شده و سپس در فرآیند اصلی و با وارد کردن لجن یا مایع مخلوط تولیدی به آن، نیتریفیکاسیون جزیی تحت شرایط متنوعی انجام گردد. در این تحقیق از چهار الگوی مختلف شامل دو الگوی یک و سه زیر سیکل هوازی- کم اکسیژن برای نیتریفیکاسیون جزیی و نیز دو الگوی یک و سه زیر سیکل هوازی- کم اکسیژن برای نیتریفیکاسیون کامل و به منظور تولید زیست توده مناسب در سیستم sbr جریان جانبی استفاده شد. آنالیزهای آماری با spss برای شاخصهای نرخ ویژه اکسیداسیون آمونیوم و نیتریت و نیز تجمع آن نشان داد که الگوهای سه زیر سیکل در تولید زیست توده مناسب بسیار بهتر از یک زیر سیکل عمل نموده اند. بعنوان نمونه میانگین شاخص تجمع نیتریت در الگوی یک و سه زیر سیکل جزیی به ترتیب معادل 7/80 و 1/91 درصد و برای نیتریفیکاسیون کامل به همان ترتیب معادل 7/29 و 7/50 درصد بوده است. پس از تولید زیست توده مناسب در راکتور sbr جریان جانبی، فاکتورهای مختلفی شامل دما، غلظت آمونیوم، غلظت زیست توده و زمان در سطوح چهارگانه و به منظور ایجاد شرایط متنوع انتخاب و پس از تزریق زیست توده تولیدی به فرآیند اصلی با توجه به طراحی آزمایش صورت گرفته با روش تاگوچی، شاخصهای مورد اشاره در دو الگوی نیتریفیکاسیون جزیی و کامل مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مهمترین فاکتور موثر بر فرآیندها دما بوده و پس از آن، زمان و غلظت آمونیوم اثرگذار بوده اند بطوریکه در تمام شاخصها، کاهش دما باعث ایجاد شوک و کاهش ناگهانی شاخصهای مورد نظر گردید. بر اساس نتایج حاصل از فرآیند اصلی و آنالیزهای آماری با روش تاگوچی، حداکثر و حداقل درصد تجمع نیتریت پس از تزریق و به ترتیب در نیتریفیکاسیون جزیی و کامل معادل 9/94، 4/77 و 9/63، 5/20 درصد و حداکثر و حداقل نرخ اکسیداسیون آمونیوم در نیتریفیکاسیون جزیی معادل 54/15، 68/2 و در نیتریفیکاسیون کامل معادل01/21، 04/3 بر حسب mg n/gvss.h بوده است. این نتایج نشان داد که نیتریفیکاسیون کامل در اکسیداسیون آمونیوم و نیتریت و نیتریفیکاسیون جزیی در تجمع نیتریت بهتر عمل نموده اند و از هر دو می توان بعنوان الگویی نوین در نیتریفیکاسیون استفاده نمود. نتایج این بررسی نشان داد که فرآیند جریان جانبی می تواند باعث رشد مناسب اکسیدکنندگان آمونیوم و حذف نسبی اکسیدکنندگان نیتریت شده و تزریق لجن تولیدی به فرآیند اصلی باعث تجمع نیتریت گردد. علاوه بر این و با توجه به اینکه مهمترین عامل اثر گذار بر فرآیند، دما بوده است، با استفاده از روش آماری تاگوچی و برازش منحنی به نتایج، مشخص گردید که ضریب تصحیح دمایی در نیتریفیکاسیون جزیی و کامل و در صورت ارزیابی غیر مستقیم (کسر سایر عوامل موثر بر نتایج) به ترتیب 097/1 و 098/1 بوده است که نشان می دهد میکروارگانیسمهای موثر در اکسیداسیون آمونیوم در هر دو فرآیند شبیه به هم هستند. این ضریب و به همان ترتیب و در صورت ارزیابی مستقیم (عدم کسر تاثیر سایر عوامل) معادل 106/1 و 100/1بوده که نشان می دهد ارزیابی مستقیم باعث افزایش این ضریب شده و نتایج غیر واقعی به دنبال خواهد داشت

چکیده همولیزین یک پروتئین خارج سلولی است که توسط بسیاری از باکتری های بیماری زا و غیر بیماری زا ترشح می شود. امروزه قارچ های ترشح کننده همولیزین نیز شناسایی شده اند. این سم از طریق تجزیه گلبول های قرمز خونی در شرایط آزمایشگاه شناخته شده است. سطح فعالیت آنها غشای پلاسمایی گلبول های قرمز خون می باشد. بسیاری از همولیزین ها، جزء سموم ایجاد کننده ی حفره درغشاء می باشند که به سطح سلول متصل و اولیگومریزه شده و ساختار های حفره ای شکل را در غشاء پلاسمایی سلول های یوکاریوتی ایجاد می کند. اتصال به غشاء غلظت موضعی سم را افزایش داده و باعث تغییر پیکربندی و در نتیجه تسهیل در اولیگومریزاسیون آن می گردد. همولیزین جزء سموم وابسته به کلسترول می باشد یعنی کلسترول را به عنوان گیرنده بر روی سطح سلول های خونی شناسایی کرده و از طریق آن به سلول هدف متصل می شود پس از اتصال مونومر های سم به غشاء، اولیگومریزاسیون مونومرها به صورت حفره های تراغشایی انجام می گیرد که باعث تسهیل نفوذ کنترل نشده ی آب، یون ها و مولکول های آلی کوچک، خروج سریع مولکول های حیاتی مانند atp، از بین رفتن پتانسیل غشاء و شیب یونی، تغییر پتانسیل اسمزی و در نهایت تورم و تجزیه گلبول های قرمز خون میزبان می گردد. اهدافی که در این تحقیق دنبال می شوند عبارتند از: بررسی باسیلوس های تولیدکننده ی همولیزین و شناسایی آن ها به روش-های بیوشیمیایی و مولکولی، بررسی باسیلوس هایی با قویترین همولیزین ها و جداسازی بهترین سویه ها، زایموگرافی آنزیم استخراج شده، تعیین وزن مولکولی آن، بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی با استفاده از وبگاه های بیوانفورماتیکی، تعیین جایگاه اتصال این سم با غشاء و شناسایی اسید های آمینه درگیر در این اتصال با استفاده از نرم افزار اتوداک و استفاده از این پروتئین در پایداری لیپوزوم های حامل دارو با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی. در هنگام غربالگری باسیلوس ها، سویه m3 بهترین سویه تجزیه کننده ی خون در محیط آگار خون دار شناخته شد. سپس همولیزین تولیدی توسط این باکتری استخراج گردید و با استفاده از زایموگرافی خصوصیات لیز کنندگی آن در محیط آگار خون دار بررسی شد و در نهایت با استفاده از ژل sds-page وزن مولکولی آن تعیین گردید. از آنجا که توالی کامل سویه ی m3 شناسایی نشده است و ژن همولیزین آن مشخص نمی باشد، برای انجام کار های بیوانفورماتیک سویه ای به نام باسیلوس پامیلوسsafr032 با شباهت 99% انتخاب گردید و بر روی همولیزین این سویه در محیط in silico مراحل بعدی این پژوهش انجام گرفت. اسید های آمینه درگیر در اتصال همولیزین و کلسترول، تعداد پیوند هیدروژنی و بهترین شکل فضایی در این اتصال با استفاده از نرم افزار اتوداک شناسایی و معرفی گردید و برای شبیه سازی این پروتئین در غشا های زیستی از نرم افزار گرومکس استفاده شد. هدف از این شبیه سازی بررسی پایداری این پروتئین در غشا های زیستی و همچنین مطالعه پایداری غشاء لیپیدی بعد از ورود این پروتئین به داخل غشاء می باشد. نتایج شبیه سازی مولکولی نشان داد در اثر برهمکنش های بین همولیزین و لیپید های غشاء این شبیه سازی بر روی ساختار همولیزین هیچ تاثیری ندارد و می توان از همولیزین به عنوان عاملی در پایداری غشاء لیپیدی استفاده کرد.

نیاز فزاینده انسان به انرژی، که همراه با صنعتی شدن جوامع انسانی افزایش می یابد، باعث افزایش قیمت نفت شده است. افزایش قیمت در کنار افزایش مقدار گوگرد نفت خام و به دنبال آن مشکلات زیست محیطی متعدد ناشی از احتراق این سوخت ها، نیاز به توسعه فناوری های توانمند در زمینه بهبود کیفیت نفت خام را دو چندان می کند. به کاربرد زیست فناوری آنزیمی برای کاهش گوگرد نفت، در تحقیقات زیست پالایی کمتر توجه شده است در حالیکه اختصاصی بودن آنزیم ها و توانایی آنها در کاتالیز واکنش ها در محیط های غیر آبی استفاده از آنها را در فرایندهای نفتی، به یک فناوری مطمئن تبدیل می کند. در این تحقیق گوگردزدایی آنزیمی دی بنزوتیوفن (dbt) به عنوان مدل ترکیبات آلی گوگردی نفت توسط عصاره آنزیمی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس سویه r1 مورد مطالعه قرار گرفت. این باکتری از طریق مسیر اکسیداتیو 4s، طی چهار مرحله اکسیداسیون پی درپی بوسیله آنزیم های dszc,a,b، دی بنزوتیوفن را به 2- هیدروکسی بی فنیل(2-hbp) و سولفیت تبدیل می کند. در گام اول این تحقیق به منظور دستیابی به عصاره آنزیمی دارای فعالیت زیاد، جایگاه سلولی آنزیم های dsz با سنجش فعالیت در بخش های مختلف سلولی مورد ارزیابی قرار گرفت. مشاهده فعالیت زیاد در دوبخش لاشه سلولی و عصاره آنزیمی داخل سلولی به همراه حضور باندهای قوی مربوط به آنزیم های dsz، در عصاره آنزیمی داخل سلولی نشان داد که مسیر گوگردزدایی در سطح سلول به گونه ای انجام می شود که هم سوبستراهای خارج سلولی و هم کوفاکتورهای درون سلولی در دسترس باشند. در قسمت بعدی این تحقیق بهینه سازی فعالیت آنزیمی در یک محیط آبی بوسیله مجموعه آزمایش های تک فاکتوری انجام شد. ماکزیمم حذف dbt بعد از 4ساعت انکوباسیون در دمای °c30،4/7ph= در پتاسیم فسفات بافر حاویmm 3/0 دی بنزوتیوفن بدست آمد. مطالعه صورت گرفته بر روی حلال های آلی مختلف در این بخش نشان داد که تولوئن مناسب ترین حلال برای فعالیت آنزیمی است. تلفیق گوگردزدایی جذبی با استفاده از نانوذرات و گوگردزدایی آنزیمی منجر به دستیابی به یک تکنیک گوگردزدایی با سرعت و ویژگی زیاد شد. مطالعات انجام شده بر روی نانو اکسید آلومینیوم و نانوذرات نقره به ترتیب حذف 2/71% dbt در غلظت ppm15 نانواکسید آلومینیوم و حذف 65/50% dbt در غلظت ppm5/0 نانونقره بدست آمد.در بخش نهایی افزایش پایداری بیوکاتالیست ها با روش تثبیت انجام گرفت. تثبیت لاشه سلولی بوسیله کلسیم آلژینات، نانوذرات اکسید آهن و تلفیق دو روش انجام گرفت و بیشترین میزان فعالیت گوگردزدایی در لاشه های جذب شده بر نانوذرات آهن بدست آمد.تثبیت عصاره آنزیمی و لاشه های سلولی بر روی سطح از طریق پوشش دهی چرخشی(spin coating) انجام گرفت. مورفولوژی سطح و ضخامت لایه ها با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی مطالعه شد. در این بخش همچنین تاثیر غلظت های مختلف لاشه سلولی بر فعالیت و ضخامت نانو لایه ها بررسی شد. بررسی میزان حذف dbt از طریق hplc نشان داد که بعد از 20 دقیقه انکوباسیون نانو لایه آنزیمی با ضخامت حدود nm60، 22/36% و نانو لایه لاشه های سلولی با ضخامت حدود nm900، 70/50% از مقدار اولیه dbt را در محیط واکنش حذف کرده اند. فعالیت و سرعت بالای حذف dbt توسط نانولایه های سنتز شده در این تحقیق لزوم مطالعه بیشتر برای کاربردی کردن آنها در فرایند های گوگردزدایی زیستی را نشان می دهد.

شواهدی وجود دارد که نشان می دهد بین افزایش ابتلا به سرطان و کلر زنی آب آشامیدنی به دلیل تولید ترکیبات تری هالومتان (مانند کلروفرم) در این فرایند، ارتباط مستقیم وجود دارد. انواع خاصی از باکتری های متیلوتروف می توانند این ترکیبات را مصرف کنند. بنابراین حضور این باکتری ها در آب آشامیدنی تصفیه شده احتمال وجود این مواد در آب را مطرح می کند و وجود بیوفیلم ها در سیستم های فرسوده توزیع آب به حضور پایدارتر آن ها کمک می کند. نمونه های مختلفی از آب تصفیه شده شهر، فیلترهای خانگی تصفیه آب و آب رودخانه برای بررسی حضور این باکتری ها و مطالعه تنوع متیلوتروف ها در محیط های آبی مورد ارزیابی قرار گرفتند. با استفاده از روش mpn (most probable number) در محیط پایه حاوی متانول وجود این باکتری ها در آب شهر تایید و تعداد تقریبی آن ها mpn index/l 77/0 تعیین شد. در ادامه 30 باکتری جداسازی شدند که پس از رنگ آمیزی و انجام آزمایش های بیوشیمیایی با غربالگری اولیه 8 باکتری مختلف از میان آن ها انتخاب شدند. برای شناسایی دقیق آن ها از تکثیر و تعیین توالی ژن 16s rdna استفاده شد و با توجه به نتایج جستجوی توالی ها در بانک ژن این باکتری ها شامل یک متیلوتروف اجباری (methylobacillus flagellatus) و هفت متیلوتروف اختیاری (xantomonas campestris ، delftia acidivorans، raoultella ornithinolytica، methylobacterium extorquens، microbacterium oxydans، stenotrophomonas maltophilia و delftia sp.) بودند. از این نتایج برای ترسیم درخت و مشخص نمودن ارتباط فیلوژنتیک آن ها استفاده شد. در مرحله بعد برای غربالگری باکتری های مصرف کننده هالومتان از بین متیلوتروف های جداسازی شده و تایید حضور این باکتری ها در آب به عنوان نشانه ای از وجود هالومتان ها، توانایی آن ها در مصرف ترکیبات کلردار متان (دی کلرومتان و کلروفرم) با استفاده از اندازه گیری مقدار کلر آزاد شده، بررسی کاهش ph محیط به روش رنگ سنجی و سنجش میزان فرمالدئید تولید شده مورد ارزیابی قرار گرفت. از چهار باکتری که توانایی مصرف این ترکیبات را داشتند methylobacterium extorquens با آزاد کردن mg/l 33 کلر از کلروفرم و تولید mm 136/0 فرمالدئید از دی کلرومتان بهترین عملکرد را داشت. پس از تایید حضور باکتری های متیلوتروف در آب، هدف بعدی ارزیابی و انتخاب روشی برای شناسایی سریع باکتری های جداسازی شده بود. به این منظور کارایی ftir به عنوان تکنیکی مطرح برای شناسایی و تفکیک باکتری ها مورد بررسی قرار گرفت. بعد از انجام آزمایشات (حداقل با سه تکرار) برای هر نمونه، آنالیزهای آماری بر روی طیف های ftir با استفاده از نرم افزار spss نتایج نشان داد که این روش علاوه بر سریعتر و کم هزینه تر بودن نسبت به روش تعیین توالی 16s rdna از نظر نتیجه کاملاً با این روش قابل مقایسه است و دندروگرام ترسیم شده با این روش نیز شباهت بسیار زیادی به درخت فیلوژنتیک ترسیم شده با استفاده از توالی ژن 16s rdna داشت. یکی از اهداف اصلی این تحقیق، یافتن روشی برای تشخیص سریع حضور این باکتری ها بود. بررسی های انجام شده در این راستا نشان داد که علی رغم گسترش روزافزون dna بیوسنسورها به عنوان یکی از ابزارهای تشخیصی سریع و قابل اطمینان، گزارشی از ساخت و کاربرد dna بیوسنسور برای باکتری های متیلوتروف وجود ندارد. به همین دلیل بیوسنسوری برای آن ها طراحی و کارایی آن ارزیابی شد. در طراحی این dna بیوسنسور الکتروشیمیایی از ژن cmua (ژن شاخص باکتری های مصرف کننده ترکیبات کلردار متان) به عنوان ژن هدف برای طراحی پروب استفاده شد. مولکول تک رشته ای dna پروب با استفاده از چیتوسان بر روی الکترودی از جنس شیشه پوشیده شده با fto لایه نشانی و تثبیت شد. پس از انجام هیبریداسیون با dna هدف اختصاصی (محصول pcr ژن cmua) و نمونه های شاهد، با استفاده از فروسنیوم هگزا فلوروفسفات به عنوان نشانگر هیبریداسیون و با تکنیک cv و swv تغییرات پیک جریان در الکترودها بررسی شد. در مجموع سیستم طراحی شده عملکرد قابل قبولی در شناسایی باکتری با استفاده از محصول pcr ژن مورد نظر داشت. به دلیل اینکه فاژها به عنوان یکی از ابزارهای تشخیصی (در روش فاژتایپینگ) در شناسایی باکتری ها مورد استفاده قرار می گیرند و از عوامل مهم اکولوژیک در کنترل جمعیت های باکتریایی محسوب می شوند، همچنین با توجه به اینکه گزارش های معدودی در مورد باکتریوفاژهای آلوده کننده باکتری های متیلوتروف وجود دارد، هدف بعدی جداسازی و مطالعه این فاژها بود. برای جداسازی فاژها نمونه های مختلفی از آب و پساب مورد آزمایش قرار گرفت. پس از غنی سازی اولیه، وجود فاژ در نمونه ها با spot test تایید شد و در مراحل بعد با توجه به ویژگی های پلاک ها در مجموع 5 فاژ جداسازی شد و پس از خالص سازی و تهیه تصویر میکروسکوپ الکترونی میزان جذب آن ها تعیین و منحنی رشد یک مرحله ای برای هر کدام ترسیم شد. آنگاه ژنوم فاژها استخراج و الگوی برش آنزیمی هر کدام مشخص و بخشی از ژنوم، پس از کلونینگ تعیین توالی شد. همچنین توالی ژنوم کامل یکی از فاژها نیز مشخص گردید. نتایج نشان داد که از 5 فاژ جداسازی شده 3 فاژ (که میزبان آن ها باکتری raoultella بود) متعلق به خانواده myoviridae بودند و دو فاژ دیگر (که از باکتری microbacterium جداسازی شده بودند) از خانواده siphoviridae بوده که یکی از آن ها پس از تعیین توالی کل ژنوم به عنوان اولین فاژ لیتیک جداسازی شده برای این باکتری گزارش گردید. تعیین گستره میزبانی فاژهای جداسازی شده یا به عبارت دیگر فاژتایپینگ باکتری ها نشان داد که آن ها به جز باکتری های میزبان قادر به آلوده کردن باکتری های دیگر نبودند. بنابراین این فاژها می توانند به عنوان فاژ تیپ تنها برای فاژتایپینگ سویه های میزبان استفاده شوند. علاوه بر این فاژ مربوط به microbacterium به دلیل لیتیک بودن می تواند برای کنترل جمعیت این باکتری مورد استفاده قرار گیرد.

با افزایش سطح فلزات در محیط به علت فعالیت های صنعتی و اعمال کشاورزی مدرن، باکتری ها استراتژی هایی را جهت کاهش غلظت درون سلولی آلوده کننده های سمی به روش های مختلف دارا می باشند. بنابراین محیط های آلوده به فلزات سنگین دارای میکروارگانیسم هایی با قابلیت مقاومت در برابر این فلزات هستند. پژوهش حاضر در ارتباط با بررسی ژن های موثر در مقاومت به فلزات سنگین و نانو اکسیدهای فلزی در سودوموناس های ایزوله شده و کنترل بیولوژیکی آنها بوسیل? آنتاگونیست های میکروبی می باشد. در ابتدا 15 سویه از نمونه های خاک و پساب جداسازی شد. هشت سویه بر اساس مقاومت بالا در برابر یون های مس و روی، نانو اکسید مس و نانو اکسید روی غربال گری گردید. سویه ها بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و آنالیز توالی ژن rrna s16 به عنوان سویه های سودوموناس شناسایی شدند. آنالیز ژن rrna s16 نشان داد که %25 سویه ها به سودوموناس پوتیدا، %25 به سودوموناس فلورسنس و %5/12 به سودوموناس آئروژینوزا تعلق دارند. تمام سویه ها به منظور تعیین حضور ژن های مربوط به مقاومت به یون های مس و روی (copa و czcc) مورد بررسی قرار گرفتند. برای این کار ابتدا dna ژنومی استخراج شده و با پرایمرهای اختصاصی طراحی شده برای این ژن ها pcr گردید. در میان سویه های غربال گری شده فقط fluorescens cuo-2 p. و p. putida zn-2 با پرایمرهای استفاده شده در این پژوهش ژن copa و سویه های p. fluorescens strain cuo-1، pseudomonas sp. zno-1، pseudomonas sp. zno-2 و putida zn-2 p. ژن czcc را دارا بودند. جهت تعیین نیمرخ پلاسمیدی باکتری ها، dna پلاسمیدی جداسازی شده و بوسیل? الکتروفورز ژل آگارز مشخص گردید. نتایج نشان داد که %75 سویه های جداسازی شده یک پلاسمید با وزن مولکولی بالا (kb 2/17) را حمل می نمایند، در حالی که سوی? p. putida zn-2 دارای دو پلاسمید می باشد. بیشترین غلظت قابل تحمل هم? سویه ها بر علیه یون های مس و روی، نانو اکسید مس، نانو اکسید روی و برخی از آنتی بیوتیک ها اندازه گیری شد. ارتباط بین مقاومت به فلزات سنگین و نانو اکسیدهای فلزی با مقاومت به آنتی بیوتیک ها با فرض مقاومت به استرس چندگانه در باکتری ها مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز آماری ارتباط مثبتی بین مقاومت به فلزات سنگین، نانو اکسیدهای فلزی و آنتی بیوتیک ها در تمام سویه ها نشان داد. اگزوپلی ساکارید تولید شده توسط سویه های مقاوم به نانواکسیدهای فلزی، استخراج گردیده و اثر محافظتی آنها بر روی سلول ها مورد ارزیابی قرار گرفت. کاهش در میزان اگزوپلی ساکارید بعد از برهم کنش مایع رویی کشت p. fluorescens cuo-1 با نانو ذرات cuo مشاهده گردید. طیف های ft-ir اگزوپلی ساکارید استخراج شده از مایع رویی کشت باکتری و نانو ذرات cuo بر هم کنش داده با اگزوپلی ساکارید، تقریباً مشابه بود. پوشانده شدن نانو ذرات بوسیل? اگزوپلی ساکارید به کمک آنالیز ft-ir و xrd تأیید گردید. بررسی اثر نانو ذرات cuo پوشیده شده با اگزوپلی ساکارید بر روی e. coli ptcc1336 و s. aureus ptcc1113 سمیّت کمتری در مقایسه با نانو ذرات cuo نشان داد. نتایج پیشنهاد می کند که پوشانده شدن نانو ذرات بوسیل? اگزوپلی ساکارید تولید شده بوسیل? باکتری ها می تواند یک مکانیسم احتمالی مقاومت در برابر این ذرات باشد. به منظور بررسی فعالیت آنتاگونیستی لاکتوباسیل ها علیه سودوموناس آئروژینوزا از 4 گون? لاکتوباسیلوس کازئی، لاکتوباسیلوس پلانتاروم، لاکتوباسیلوس بولگاریکوس و لاکتوباسیلوس برویس استفاده گردید. برای این کار کشت عاری از سلول لاکتوباسیل ها در محیط mrs فراهم گردیده و فعالیت ضدمیکروبی آنها بر روی سودوموناس آئروژینوزا به روش انتشار در آگار به کمک چاهک بررسی شد. پس از این که مشخص شد کدام لاکتوباسیلوس بیشترین اثر ممانعت کنندگی را دارد، قسمت های مختلف کشت آن مثل کشت کامل باکتری دارای cfu/ml 106، شیراب? اسیدی، شیراب? خنثی شده و سلول های شسته شد? لاکتوباسیلوس که در بافر نمکی با غلظت cfu/ml 106 سوسپانسیون گردیدند، فراهم شده و فعالیت ضد میکروبی آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین تأثیر این بخش ها بر روی تولید بیوفیلم توسط سودوموناس آئروژینوزا نیز آزمایش گردید. نتایج نشان داد که هیچ گونه سلول زند? سودوموناس آئروژینوزا بعد از کشت در برابر نمون? شیراب? اسیدی و کشت کامل لاکتوباسیلوس برویس مشاهده نشد. در مقایسه با سودوموناس آئروژینوزای رشد کرده در محیط lb، نمون? کشت کامل و شیراب? اسیدی لاکتوباسیلوس برویس اثر ممانعت کنندگی معنی داری بر روی تولید بیوفیلم داشتند. با توجه به نتایج این پژوهش می توان بیان نمود که خاک های آلوده به فلزات سنگین منابع بالقوه ای برای جداسازی سویه های مقاوم به فلزات سنگین و نانواکسیدهای فلزی می باشند و درک اساس ژنتیکی مقاومت به فلزات سنگین در باکتری ها می تواند به استفاد? بهتر از این مکانیسم های طبیعی جهت بهبود محیط زیست هم? موجودات زنده منجر شود.

در پژوهش حاضر با بررسی عصاره های متانولی، هگزانی و پروتئینی تعدادی از گیاهان، به وجود پپتیدها و مواد آلی ضد میکروبی در برخی از آن ها پی برده شد. به منظور امکان سنجی معرفی مواد موٍثره ی موجود در این گیاهان آزمایشات سمیت سلولی و اثر بر روی دو سایتوکاین سیستم ایمنی بدن در مطالعلت in vitro انجام شد. خواص آنتی اکسیدانتی عصاره های گیاهی نیر به دو روش بررسی شد.

امروزه یکی از چالش بسیار مهم در عرصه مهندسی بافت، بهینه کردن داربست ها جهت جداسازی، تکثیر و تمایز سلول ها می باشد. در این زمینه تحقیقاتی در سطح دنیا انجام شده است و از پلیمرهای گوناگونی جهت نیل به این هدف بهره برده شده است. در بحث مربوط به داربست خصوصیاتی مد نظر می باشد که در این زمینه محققان بسیاری تحقیق کرده اند. از آن جمله می توان موارد زیر را نام برد: قدرت مکانیکی جهت تقلید از شرایط موجود زنده، زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری، درصد تخلخل بالا، توانایی فراهم کردن سیگنال های شیمیایی مناسب جهت هدایت رشد بافت، عدم تحریک پاسخ های سمی، توانایی تولید در اندازه و شکل های مناسب برای جایگزینی در بافت هدف، توانایی تاثیر به روی ژن های سلول ها جهت افزایش تکثیر و تمایز در ترمیم بافت، توانایی ایجاد هم کنش های اختصاصی با سایر سلول ها. نانو داربست ها شامل نانو فیبرها و فیبرهای پروتئینی خود مجتمع شونده هستند. در این محیط ها فیبرها باید کوچک تر از سلول ها باشند، تا اینکه سلول ها توسط داربست در برگرفته شوند، همانند ماتریکس خارج سلولی طبیعی. در این تحقیق برآنیم تا برای اولین بار لایه سطحی bacillus coagulans hn-68 و bacillus thuringiensis mh14 و پارااسپورال بادیbacillus thuringiensis mh14 را جهت استفاده به عنوان داربست برای کشت بافت بررسی کنیم. از خصوصیات مهم s-layer می توان قابلیت تجزیه ی زیستی، خود تجمعی و خود سامان دهی، ساختار شفاف و سه بعدی آن و ضخامت در حد نانو را نام برد، همچنین منافذ موجود در این لایه دارای اندازه و شکل یکسان هستند. از طرفی پایداری و در دسترس بودن این روش، مقاومت در مقابل آنزیم های پروتئولیتیک و مقاومت خوب در مقابل آنزیم های صفراوی، عصاره پانکراس و گرادیان ph این روش را به روشی ممتاز جهت استفاده به عنوان داربست در کشت بافت مبدل کرده است. همچنین تاکنون گزارشی در مورد سمیت و آلر ژی زایی آن ارائه نشده است. در این مطالعه با روش نو و ساده رنگ آمیزی با کوماسی بلو و میکروسکوپ نوری و همچنین تکنیک های afm، ftir، xrd و مطالعات بیوانفورماتیکی این سه پروتئین مطالعه شدند و در نهایت لایه سطحی و لاشه ی bacillus coagulans hn-68 جهت استفاده به عنوان داربست برای کشت سلول های pc12 انتخاب شدند. با استفاده از تکنیک mts سمیت داربست ها بررسی شد به علاوه چسبندگی سلول ها با استفاده از میکروسکوپ نوری مشاهده و در نهایت با بهره گیری از روش رنگ آمیزی dapi هسته سلول ها شمارش شد. نتایج حاکی از آن بود که حضور یون کلسیم از طریق اتصال به گروه های کربوکسیل و اتم های نیتروژن لایزین، آسپاراژین، هیستیدین و زنجیره پپتیدی منجر به افزایش کریستاله شدن لایه s و تغییر ساختار دوم آن می شود، به علاوه سطح داخلی لایه s بیشتر بار منفی و سطح خارجی آن بیشتر بار مثبت دارد. در نهایت لایهs bacillus coagulans hn-68 می تواند بستر مناسبی برای اتصال و تکثیر سلول های pc12 باشد به خصوص اگر کف پلیت کشت سلول ابتدا توسط plo با بار مثبت تیمار شود.

نفت یکی از مهمترین منابع تولید انرژی است که حاوی انواعی از ترکیبات آلی گوگرددار می باشد. در طول سوختن این ترکیبات اکسید گوگرد تولید شده که منجر به آلودگی اتمسفر و خاک می شود، بنابراین ضروری است که جهت کاهش آلودگی ناشی از اکسید گوگرد، مقدار گوگرد موجود در نفت کاهش یابد. روش شیمیایی هیدرودسولفوریزاسیون (hds) رایج ترین روش مورد استفاده جهت انجام این کار می باشد، اما بسیاری از ترکیبات آروماتیک گوگرددار از قبیل: dbt به این فرآیند مقاوم هستند و بعد از گوگردزدایی در نفت باقی می مانند. از این رو فرآیند های بیوتکنولوژی از قبیل: گوگردزدایی زیستی می تواند به عنوان یک روش مکمل و یا جایگزین فرآیند hds مورد استفاده قرار گیرد. امروزه تحقیقات بسیاری جهت توسعه گوگردزدایی زیستی صورت گرفته است که از dbt به عنوان ترکیب مدل استفاده شده است. در این مطالعات بیشتر به باکتری ها پرداخته شده است و قارچ ها کمتر مورد بررسی قرار گرفته اند. در حالیکه قارچ ها از طریق سیتوکروم p-450 و آنزیم های خارج سلولی خود قادر به متابولیزه کردن طیف وسیعی از مواد شیمیایی و هیدروکربن های چند حلقه ای آروماتیک هستند. از این رو در تحقیق حاضر جداسازی و شناسایی مولکولی قارچ هایی با قابلیت مصرف dbt بعنوان منبع گوگرد، مورد هدف قرار گرفته است. جهت بررسی میزان کاهش غلظت dbt و متابولیت های حاصل از گوگردزدایی آن توسط سویه های جداسازی شده، تکنیک های hplc و gc-ms بکار گرفته شد. در نهایت از طراحی آزمایش جهت افزایش رشد بیومس قارچی و میزان گوگردزدایی از dbt استفاده شد که برای این کار در ابتدا فاکتور های موثر بر میزان گوگردزدایی به روش یک فاکتور در هر زمان، انتخاب شده و سپس از طریق نرم افزار design expertو طراحی آزمایش بانکس- بنکن، تاثیر هر فاکتور در حالت رشد بر میزان گوگردزدایی و همچنین بر سایر فاکتور ها مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیز آزمایش های طراحی شده از طریق hplc انجام شد. 2 قارچ از خاک های آلوده به نفت و گازوییل جمع آوری شده از مناطق مختلف ایران، جداسازی شد و در پایگاه اطلاعاتی ncbi با نام های اگزوفیالا اسپینیفرا fm با شماره دسترسی kc952672و فوزاریوم اگزوسپوریوم fe با شماره دسترسی kf554100 ثبت گردیدند. سویه fm پس از گذشت 168 ساعت رشد در دمای 30 درجه سانتی گراد و دور rpm180 قادر به مصر ف 99 درصد از dbt بعنوان منبع گوگرد بود. این سویه از مسیری مشابه مسیر 4s جهت گوگردزدایی dbt استفاده کرد بطوریکه محصول نهایی مسیر فوق که 2- هیدروکسی بی فنیل (2-hbp) می باشد را به ترکیب 1-3- بنزن دی ال، 5- هگزیل ترانسفورم نمود زیرا ترانسفورماسیون ترکیبات بی فنیلی موجب کاهش سمیت آن ها می گردد و در این صورت تحمل قارچ نسبت به این ترکیبات بیشتر می شود. سویه fe قادر بود، 87 درصد از dbt را بصورت کومتابولیسم با سایر منابع کربنی از قبیل: گلوکز مصرف نماید و سبب ترانسفورماسیون آن به ترکیب جدید 2،4- بیس (1،1- دی متیل اتیل)- فنل شد و این ترانسفورماسیون به گونه ای است که ارزش سوختی نفت کاهش نمی یابد زیرا نسبت به dbt، 2 کربن به ساختار متابولیت نهایی ذکر شده، اضافه شده بود. طبق طراحی آزمایش انجام شده، بهینه دما، ph و غلظت dbt در گوگردزدایی سویه fm به ترتیب 17/27، 06/4 و 3/0 بدست آمد. بنابراین سویه های قارچی جداسازی شده می توانند کاندیدای مناسبی برای گوگردزدایی از نفت باشند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

باکتری های ریزوبیوم قادرند از طریق ایجاد ارتباط متقابل از نوع همزیستی مسالمت آمیز با ریشه و بعضا" با سابقه گیاهان راسته نخود ازت مولکولی را در گرهکها جذب و به مصرف رشد گیاه برسانند. به منظور بررسی تاثیر برخی از پارامترهای فیزیکوشیمیایی خاک بر روی تعداد باکتریهای ریزوبیوم و درجه بندی، برای اولین بار جهت شمارش باکتریهای ریزوبیوم از روش بیشترین تعداد محتمل بدون آلوده ساختن گیاه استفاده گردید. داده های حاصل از اندازه گیری پارامترهای خاک ، تعداد باکتریها و درجه غده بندی با استفاده از رگرسیون چند متغیره مورد تجزیه وتحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمایشات در شرایط کنترل شده نشان داد، توانمندترین سوشهای ریزوبیوم از حیث ایجاد غده بر روی دو رقم یونجه مربوط به سوشهای ریزوبیوم جمع آوری شده از مناطق اردستان و خوانسار می باشند.

مانده های گیاهی بویژه کاه گندمیان در خاک کشتزارها دشواری های گوناگونی را در کشاورزی پدید می آورند. برخی از کشاورزان این غذاهای پر ارزش ریز جانداران خاک را می سوزانند . پوسیدن زیستی مانده های کشاورزی در خاک و آب فرایند سودمندی است که به کمک آنزیم های برون یاخته ای ریز جانداران انجام ی شود. در این پژوهش باکشت یک مخمر سلولولیتیک جدا شده از خاک و قارچ های اسپرژیلوس ترئوس ، تریکودرمارییسی ، آرمیلاریا ، پلی پوروس و فانروکت کریزوسپوریم در کشتگاه های آبکی و کم آب کاه های گندم ، جو، برنج ، نخود، تراشه چوب و افزودن خاک به آنها تلاش شده است که با ارزیابی کارایی آنزیم های لینگوسلولولیتیک این قارچ ها برخی از جنبه های زیست فروزینگی مانده های کشاورزی در زیستگاههای آبی و خاکی روشن تر می شود. همچنین با تیمار آنزیم سلولاز خریداری شده از شرکت فلوکا با نمکهای سازنده شوری و برخی فلزهای آلاینده آب و خاک توان بازدارندگی این آلودگی ها بر کارایی آنزیم سلولاز ارزیابی شد. فرایندهای جذب سطحی بی جنبش شدن و پایداری آنزیم های سلولولیتیک بر روی مانده های کشاورزی ، آویسل ، خاک و برخی از کانی های رسی آن بررسی گردید.در این پژوهش فرض بر این است که : 1) کارایی آنزیم های سلولولیتیک قارچ ها ناقص به اندازه چشمگیری بیشتر از بازیدیومیست ها است. 2) کارایی آنزیم های لیگنولیتیک قارچ ها ی ناقص به اندازه چشمگیری از بازیدیومیست ها است . 3) مانده های کشاورزی ناپایدار (کاه نخود ، جو و گندم ) در کشت قارچ های ناقص و مانده های کشاورزی پایدار و سخت (کاه برنج و تراشه های چوب) در کشت بازیدیومیست ها بیشتر فروزینه می شوند. 4) توان هریک از مانده های کشاورزی در برانگیختن قارچ ها برای ساخت هر یک از آنزم ها لیگنوسلولولیتیک ناهمانند است. 5) کاربرد خاک در کشتگاه های کم آب مانده های کشاورزی مایه کاهش کارایی آنزیم های لیگنوسلولولیتیک قارچ ها می شود. 6) نمک های سازنده شوری خاک و عناصر کمیاب بر روش ارزیابی آنزیم های سلولولتیک و نیز کارایی آنها پیامد ناهمانندی دارد. 7) توان هر یک از مانده های کشاورزی ، آویسل ، خاک و کانی های رسی در نگهداری و بی جنبش سازی سلولاز ناهمانند است. 8) کارایی و پایداری سلولاز بی جنبش شده بر روی نگهدارنده های آلی بیشتر از خاک و کانی های آن است. 9) بی جنبش سازی آنزیم ها بر روی کانی های رسی مایه باز شدن لایه های آنها نشده و بر ساختار بلوری آنها پیامدی ندارد.

کاروتنوئیدها یکی از مهمترین و رایج ترین گروه پیگمانها در طبیعت بوده و وظایف بیولوژیکی مهمی را در موجودات زنده بر عهده دارند. تاکنون بیش از 600 نوع کاروتنوئید مختلف که از منابع طبیعی بدست آمده اند شناخته شدهاند که حدود 50 عدد از آنها دارای فعالیت مشابهی با ویتامین ‏‎a‎‏ بوده اند. سنتز طبیعی این دسته از ترکیبات تنها در گیاهان و برخی میکروارگانیسمها از جمله تعداد محدودی از مخمرهای صورت می پذیرد و حیوانات فاقد توانایی سنتز آنها می باشند. کاروتنوئیدها علاوه بر دارا بودن وظایف بیولوژیکی، رنگ مشخص و جذابی به بسیاری از حیوانات پرورشی می بخشند و تاثیرات مثبتی بر مرغوبیت فرآورده های حاصله و افزایش بازاریابی آنها می گذارندکه معمولا هزینه قابل توجهی را برای پرورش دهندگان در بر دارند. در دو دهه اخیر تحقیقات گسترده و دامنه داری در زمینه بکارگیری و استفاده از منابع ارزان قیمت کاروتنوئیدهای میکروبی صورت گرفته است تا از این ترکیبات به شکل مقرون به صرفه در صنایع غذایی، صنعت پرورش ماکیان و آبزیان و صنایع دارویی و .. استفاده شود. در این تحقیق که برای اولین بار در کشور به شکل بنیادی و کاربردی بدان پرداخته شده است، میکروفلور منابع مختلف طبیعی اعم از آب، خاک، گیاهان، جانوران، اتمسفر و ... از نظر حضور مخمرهای مواد کاروتنوئید مورد مطالعه قرار گرفت و گزینش اولیه بر اساس رنگ کلنی صورتی تا قرمز این دسته از میکروارگانیسمها صورت پذیرفت و در نهایت 16 سویه مخمری مختلف جداسازی گردید. با استخراج کاروتنوئیدها از سلولهای مخمری، طیف جذبی آنها مورد بررسی قرار گرفت و در تکمیل آن تکنیک ‏‎tlc‎‏ صورت پذیرفت. به دنبال آن، جهت گزینش نهایی اقدام به کشت هر یک از این مخمرها در شرایط یکسان در محیط مایع گردید و میزان کاروتنوئید تولیدی توسط هر یک، مورد مقایسه قرار گرفت و در نهایت دو سویه به عنوان سویه های برتر انتخاب شدند. مخمر اول دروترولا آکنیوروم بود که از شیره درختات توس طالقان جداسازی شد و علاوه بر تولید نسبتا بالای کاروتنوئید قادر به مصرف قند لاکتوز نیز بود. با توجه به اینکه این نوع از سویه ها درطبیعت به ندرت گزارش شده اند و تحقیقات کمی در مورد آنها صورت پذیرفته است اقدام به کشت این مخمر در سوبسترای صنعتی آب پنیر که به عنوان پساب کارخانه پنیر سازی محصوب می شود شد و با بهینه شرایط محیط کشت ‏‎290 g/g‎‏ معادل ‏‎2871 g/l‎‏ کاروتنوئید و بیوماس ‏‎9/9 g/l‎‏ ظرف مدت 5 روز در غلظت لاکتوز 5/7 درصد و غلظت سولفات آمونیوم ‏‎2g/l‎‏ و ‏‎ph=5/5‎‏ و دمای ‏‎22 c‎‏ و دور شیکر ‏‎250rpm‎‏ بدست آمد که نتایج حاصله، بیانگر دستیابی به تولید بالاتر نسبت به نتایج سایر محققین خارجی در دهه اخیر بود. مخمر دوم اسپوریدیوبولوس سالمونی کالر بود که از اتمسفر جداسازی شد و رنگ کلنی قرمز بسیار پررنگی داشت و در گزینش نهایی بالاترین میزان تولید را نشان می داد. از این مخمر جهت تولدی کاروتنوئید از سوبسترای صنعتی ملاس چغندرقند که به عنوان آخرین پساب کارخانه قند محسوب می شود استفاده شد و در نهایت تولید ‏‎756 g/g‎‏ معادل ‏‎5292/8 g/l‎‏ و بیوماس ‏‎7g/l‎‏ در ظرف 5 روز در شرایط بهینه محیط کشت شامل بریکس 18 و غلظت سولفات آمونیوم ‏‎5 g/l‎‏ و ‏‎ph=5‎‏ و دمای ‏‎20 c‎‏ و سرعت هوادهی ‏‎200rpm‎‏حاصل گردید. با توجه به ارزی بالای کاروتنوئیدها تحقیق حاضر قابلیت تولید این ترکیبات از سوبستراهای صنعتی ارزان قیمت مانند آب پنیر و ملاس چغندرقند را نشان می دهد.