نگرانی از اثرات زیان آور استفاده از افزودنی های شیمیایی در مواد غذایی بر روی سلامتی افراد جامعه سبب شده مصرف کنندگان بیشتر خواهان غذاهای طبیعی و تازه بدون مواد محافظ شیمیایی باشند. افزایش آگاهی و علاقه به غذاهای با حداقل فرایند پردازش، دوره نگهداری طولانی و ساده در مصرف کنندگان باعث تحریک محققین به یافتن مواد طبیعی موثر در محافظت از مواد غذایی شده است. برای محافظت زیستی (استفاده از میکروارگانیسم ها یا متابولیت های میکروبی برای جلوگیری از رشد یا تخریب میکروارگانیسم های غیر دلخواه در مواد غذایی) باکتری های اسید لاکتیک مورد توجه وی‍‍‍ژه هستند. تولید محصولاتی نظیر اسید لاکتیک و باکتریوسین توسط باکتری های اسید لاکتیک از علل توجه به این باکتری ها برای محافظت زیستی است. از طرف دیگر، شیر شتر از دیر باز نقش مهمی در تغذیه انسان های ساکن مناطق مختلف جهان ایفا نموده و در طب سنتی نیز ماده ای شفا بخش قلمداد می شود در این تحقیق، جداسازی باکتری های اسید لاکتیک از شیر شتر و شناسایی آن ها به روش های بیوشیمیایی و مولکولی، تعیین اثر آنتی باکتریال شیر شتر بر روی باکتری های پاتوژن روده ای شامل اشریشیا کلی، سالمونلا تیفی و شیگلا دیسانتری و باکتری های دخیل در عفونت های سوختگی مانند سودوموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس آرئوس و ارزیابی حضور آنتی بادی های موجود در شیر شتر بر ضد باکتری های بیماریزای مذکور انجام شد. برای جداسازی باکتری های اسید لاکتیک از 20 نمونه شیر شتر تهیه شده از استان گلستان، 56 جدایه باکتری جنس انتروکوکوس و 18 جدایه باکتری جنس لاکتوباسیلوس جداسازی گردید و آزمایش های بیوشیمیایی و مولکولی تکمیلی برای شناسایی دقیق تر این باکتری ها انجام پذیرفت. باکتری های جنس انتروکوکوس متعلق به گونه های فاسیوم، فکالیس، دورانس و رافینوسوس و باکتری های جنس لاکتوباسیلوس متعلق به گونه های فرمنتم و پلانتاروم می باشند. در بین باکتری های جداسازی شده باکتری های انتروکوکوس فاسیوم و لاکتوباسیلوس فرمنتم بیشترین تعداد را به خود اختصاص دادند. نتایج سنجش اثر ضد باکتریایی شیر با روش تعیین حداقل غلظت ممانعت کننده نشان داد که شیر شتر تا رقت 32/1 قادر به ممانعت از رشد باکتری های سالمونلا تیفی و شیگلا دیسانتری می باشد و این در حالی است که تا رقت 8/1 قادر به ممانعت از رشد باکتری های اشریشیا کلی، استافیلوکوکوس آرئوس و سودوموناس آئروژینوزا می باشد.همچنین بالاترین میزان کاهش تعداد باکتری های اشریشیا کلی، شیگلا دیسانتری، استافیلوکوکوس آرئوس، سودوموناس آئروژینوزا و سالمونلا تیفی در مجاورت شیر شتر به ترتیب 25/37، 3/33، 8/30، 4/29، 6/16 درصد ارزیابی گردید. ارزیابی وجود آنتی بادی های موجود در شیر شتر بر ضد باکتری های بیماریزای مورد مطالعه به روش میکروتیتر آگلوتیناسیون میکروتیتر نشان داد که نمونه های شیر مورد مطالعه واجد آنتی بادی بر ضد باکتری های بیماریزای مورد نظر میباشند هرچند غلظت آنتی بادی در نمونه های مختلف متفاوت میباشد. آنتی بادی های ضد باکتری های سالمونلا تیفی، شیگلا دیسانتری و سودوموناس آئروژینوزا در عیار های 4/1 تا 16/1 و آنتی بادی های ضد باکتری های اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس آرئوس نیز به ترتیب در عیار های 4/1 تا 64/1 و 2/1 تا 64/1 در نمونه های مختلف شیر شتر مشاهده شد.

چکیده: آغوز گاوی ماده ای بسیار مغذی سرشار از فاکتورهای ایمنی بخش، فاکتورهای رشد و ترمیم بافت می باشد و تا ششمین شیردوشی اولیه بعد از تولد گوساله را شامل می شود. با توجه به ضرورت بهره مندی از آغوز ونیز فواید ارزشمند آن برای انسان، نگهداری وذخیره آغوز همواره مورد توجه بوده است. لذا یافتن روش مناسب برای ذخیره سازی آغوز به منظور حفظ کیفیت آن امری ضروری به نظر می رسد. آلودگی میکروبی آغوز موجب تداخل در جذب آنتی بادی های موجود در آغوز می شود. هدف از این تحقیق سنجش 9 تیمار شامل پاستوریزاسیون در دمای 60 درجه به مدت نیم ساعت، پاستوریزاسیون در دمای 55 درجه به مدت یک ساعت، استفاده از روش اسپری دراینگ، لیوفیلیزاسیون، تیمار با مواد شیمیایی شامل اسید پروپیونیک، اسید فرمیک و ماده نگهدارنده سوربات پتاسیم، تخمیر طبیعی و نگهداری در فریزر بر روی آلودگی میکروبی آغوز به منظور یافتن روشی مناسب جهت نگهداری آغوز می-باشد. برای انجام این تحقیق آغوز حاصل از شیردوشی اولیه بعد از زایمان از 5 گاو نژاد هلشتاین به طور مجزا جمع آوری شد. نمونه ها فوراً به آزمایشگاه منتقل شدند و ابتدا آنالیز شیمیایی و میکروبی بر روی نمونه های آغوز تازه انجام شد. سپس نمونه های آغوز بعد از انجام تیمار در روزهای1،10،20،30 ذخیره سازی از نظر باکتری های شاخص غذایی شامل بارمیکروبی کل وحضور اشرشیا کلی، سالمونلا انتریتیدیس، استافیلوکوکوس اورئوس، کلی فرم وکپک ومخمر مورد ارزیابی قرار گرفتند. بعد از تهیه سری رقت مناسب آغوز در رینگر استریل، نمونه ها در محیط پلیت کانت اسکیم میلک آگار به منظور شناسایی بارمیکروبی کل، محیط کشت برلیانت گرین بایل براث برای mpn کلی فرم، محیط کشت اشرشیاکلی براث برای mpn اشرشیا کلی، محیط کشت برد پارکر برای استافیلوکوکوس اورئوس، محیط کشت ygcبرای شمارش کپک ومخمر و محیط برلیانت گرین فنل رد آگار و بیسموت سولفیت آگار برای شناسایی سالمونلا انترتیدیس مورد استفاده قرار گرفتند. روش های آزمون بر اساس استاندارد متد صورت گرفت. سپس این روش ها از نظر تاثیر روی آلودگی میکروبی مورد مقایسه آماری قرار گرفتند. بعد از انجام آزمون میکروبی سپس از نمونه بدون تیمار تازه و نمونه های تیمار شده در پایان روز 30whey تهیه شد و آزمون srid به منظور شناسایی آنتی بادی igg در نمونه بدون تیمار و نمونه های تیمار شده انجام شد وتاثیر تیمارها بر روی محتوی آنتی بادی آغوز مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور شناسایی وجود آنتی بادی های خاص بر علیه باکتری های اشرشیا کلی، سالمونلا پاراتیفی ، شیگلا دیسانتری و استافیلوکوکوس اورئوس تست آگلوتیناسیون بر روی whey نمونه های فاقد تیمار انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که سه تیمار پاستوریزاسیون در 60 درجه سانتیگراد برای نیم ساعت، اسپری درایر و لیوفیلیزاسیون از نظر کاهش آلودگی میکروبی برای نگهداری آغوز روش مناسب تری می باشند. اما روش اسپری درایر و لیوفیلیزاسیون در کاهش بار میکروبی به علت خشک بودن موثرتر بوده اند. نتایج حاصل از اندازه گیری آنتی بادی igg و مقایسه بین مقدار آنتی بادی تیمارهای مختلف نشان داد که سوربات پتاسیم تاثیر معنی داری بر مقدار آنتی بادی igg نداشته است، اما بقیه تیمارها موجب کاهش مقدار آنتی بادی شدند. اما از بین تیمارهای موثر در کاهش آلودگی میکروبی، بهترین روش حفظ آنتی بادی روش لیوفیلیزاسیون می باشد. بررسی تست آگلوتیناسیون نیز نشان دهنده آن است که برای هر 4 باکتری مورد نظر در آغوز تا رقت 64/1، آنتی بادی برضد این باکتری ها در آغوز غیرایمن وجود داشت. با مقایسه روش ها وتاثیر آنها بر روی آنتی بادی می توان اینگونه نتیجه گرفت که برای نگهداری طولانی مدت آغوز می توان از روش لیوفیلیزاسیون استفاده نمود.

آلودگی محیط زیست توسط فلزات سنگین به یکی از جدی ترین معضلات زیست محیطی امروز تبدیل شده است. فلزات سنگین با ورود به محیط وارد چرخه ای می شوند که طی آن بین محیط و موجودات زنده مورد تبادل قرار می گیرند و اثرات سمی بر موجودات زنده می گذارند. در طی سالیان گذشته روش های مختلف فیزیکی و شیمیایی مانند اسموز معکوس، دیالیز، تشعشع گاما، اولترا فیلتراسیون، رسوب لخته ای، استخراج حلال، اکسیداسیون(توسط ازون و پراکسید هیدروژن)، هیدرولیز، الکترولیز، تیمار کروم و کروماتوگرافی برای پاکسازی فلزات سنگین مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته اند، اما اکثر آنها مشکل، پرخطر، پیچیده و ناکامل، گران و انرژی بر هستند. استفاده از میکروارگانیزم ها برای جذب فلزات سنگین، می تواند جایگزینی مناسب برای روش های فوق باشد، زیرا یا از ارگانیزم هایی استفاده می شود که فراوان هستند، مثل علف دریایی، و یا از بایومس دورریز کارخانه های تخمیری استفاده می شود. جذب زیستی توسط میکروارگانیزم های مختلف مانند باکتری ها، قارچ ها، مخمرها و جلبک ها امکان پذیر است. در این تحقیق از سه مخمر استاندارد ptcc 5052 saccharomyces cerevisiae، kluyveromyces yarrowia lipolytica dsmz 8218 وmarxianus dsmz 5422 استفاده شد. مقاومت مخمرها نسبت غلظت های مختلف فلزات سنگین روی، مس، کادمیم و سرب سنجیده شد، سپس بر اساس مقاومت های مشاهده شده توانایی مخمرها در جذب این فلزات سنگین مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش دیگری جهت بررسی اثر گلوکز روی جذب در غلظت های پایین انجام شد. جهت بررسی جذب فلز از پساب نیز آزمایش دیگری انجام شد. در این آزمایش از پساب مصنوعی، با اضافه کردن هر چهار فلز با غلظت ppm10 به پساب یک کارخانه کاشی سازی، استفاده شد. در آزمایش مقاومت، مقاومت بیشتری نسبت به مس و روی و مقاومت کمتری نسبت به کادمیم و سرب مشاهده شد. میزان جذب مخمرها در غلظت هایی که به آن حساس بودند بالاتر بود و در غلظت هایی که به آن ها مقاوم بودند، جذب کمتری مشاهده شد. گلوکز روی جذب سطحی بی اثر و روی جذب داخلی اثرگذار بود، زیرا جذب داخلی فرآیندی وابسته به انرژی و جذب سطحی مستقل از انرژی است. در آزمایش پساب میزان فلزات جذب شده نسبت به آزمایش های قبلی کمتر بود، که دلایل مختلفی همچون جذب رقابتی بین چهار فلز، وجود آنیون ها در پساب و استفاده از غلظت های پایین تر فلز داشت. بیشترین میزان جذب کلی در آزمایش پساب مربوط به مخمر کلویورومایسز مارکسیانوس و کمترین میزان جذب مربوط به مخمر ساکارومایسز سرویزیه بود.

در این پایان نامه روشی ساده و کارآمد برای سنتز 1،3-اکسازین ها وتتراهیدروپیریمیدین ها از واکنش تراکمی نیتریل ها با 3-آمینو-1- پروپانول و 1،3-دی آمینوپروپان در حضور کاتالیزور 1،3-دی برمو-5،5-دی متیل-هیدانتوئین (dbdmh)، در غیاب حلال و دمای oc 125 گزارش شده است. dbdmh بعنوان یک کاتالیزور با سمیت نسبتاَ پایین، در دسترس، پایداری بالا و قیمت کم بطور موثری می تواند تبدیلات شیمی آلی را کاتالیز کند. مشتقات مختلف نیتریل ها در واکنش مورد نظر مورد بررسی قرار گرفتند و 2-آریل اکسازین ها و 2-آریل-پیریمیدین ها با بازده بالا و زمان های کوتاه بدست آمدند. همچنین 2-اکسازین ها و 2-اکسازولین ها از واکنش نیتریل ها با 3-آمینو-1- پروپانول و 2-آمینو اتانول در حضور کاتالیزور اگزالیک اسید مورد بررسی قرار گرفتند که در نتیجه اکسازین ها و اکسازولین های مربوطه با بازده بالا حاصل شدند. سنتز گزینشی منو- و بیس-اکسازولین ها از مزایای حائز اهمیتی است که در این روش مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. در این پایان نامه همچنین یک روش ملایم و موثر برای سنتز مشتقات دی(ایندولیل)ایندولین-2-ان ها گزارش شده است، که این ترکیبات از واکنش مشتقات ایزاتین و ایندول در حضور کاتالیزور dbdmh و در یک حلال غیر سمی در زمان های کوتاه و راندمان بالا سنتز شدند.

سوخت های حاصل از نفت، حاوی انواع ترکیبات آلی سولفوردار هستند که در هنگام سوختن آن ها، ترکیبات سمی سولفور دی اکسید تولید و منجر به ایجاد آلودگی اتمسفر و خاک می شود.طی مرحله هیدرودسولفوریزاسیون نفت خام در پالایشگاه برای حذف سولفور، ترکیبات آلی سولفوردار از جمله دی بنزوتیوفن (dbt)، بدون تغییرباقی می مانند. ترکیب dbt اغلب به عنوان یک مدل برای انجام آزمایش های سولفورزدایی زیستی استفاده می شود. اهداف این پایان نامه مشتمل بر ایموبیلیزه کردن رودوکوکوس اریتروپولیس سویه r1 با استفاده از کلسیم آلژینات و نانومگنت، بررسی راهکار های افزایش قدرت سولفورزدایی سلول های ایموبیلیزه و همچنین جداسازی میکروارگانیسم های جدید با توانایی تبدیل dbt به 2- هیدروکسی بی فنیل (2-hbp) می باشد. ایموبیلیزاسیون سویه r1 از طریق کلسیم آلژینات انجام گرفت و تاثیر فاکتور های مختلف شامل قطر کپسول های آلژینات، غلظت آلژینات، سورفکتانت های غیر یونی و همچنین تاثیر نانو گاما اکسید آلومینیوم بر میزان سولفورزدایی در طراحی آزمایش به روش تاگوچی بررسی گردیدند. آزمایش های طراحی شده در این حالت، در محیط دو فازی انجام گرفت و میزان مصرف dbt و تولید 2-hbp از طریق hplc آنالیز شد. تاثیر فاکتور ها بر سولفورزدایی به صورت زیر به دست آمد: نانو اکسید آلومینیوم < سورفکتانت < اندازه دانه های آلژینات < غلظت آلژینات. همچنین مورفولوژی سطح و برش عرضی دانه های آلژینات و جذب نانو ذرات اکسید آلومینیوم در سطح سلول ها، از طریق میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مطالعه شد و درصد سلول های زنده (viability) محصور در کپسول های آلژینات بوسیله فلوسیتومتری اندازه گیری شد و مشخص شد که درصد باکتری های زنده پس از چهار مرحله واکنش، 74% بود. علاوه بر این، از کوفاکتور های nad و fad در جلوگیری از کاهش قدرت سولفورزدایی سلول های ایموبیلیزه در استفاده های مکرر استفاده شد. تولید نانو مگنت به دو روش شیمیایی مختلف انجام گرفت و ویژگی های مغناطیسی و مورفولوژیکی آن ها بوسیله آزمایش هایی همچون طیف نگاری تفرق اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) مورد بررسی قرار گرفت. نانو-مگنت مناسب، جهت انجام ایموبیلیزاسیون مورد استفاده قرار گرفت و فاکتور های موثر بر سولفورزدایی، جهت طراحی آزمایش انتخاب شد. طراحی آزمایش باکس-بنکن بر پایه روش سطح-پاسخ (rsm) انجام پذیرفت و آزمایش های طراحی شده، در محیط دو فازی انجام گرفت. میزان مصرف dbt و تولید 2-hbp از طریق gc-fid اندازه گیری شد. حداکثر تولید 2-hbp در غلظت mm dbt 76/6 و دمای 63/29 و 84/6 ph به دست آمد. علاوه بر ایموبیلیزاسیون سویه r1 به دو روش ذکر شده، جداسازی میکرو ارگانیسم های سولفورزدا جهت دستیابی به سویه های میکروبی جدید با توان تولید 2-hbp از dbt انجام گرفت. دو سویه باکتریایی از خاک های آلوده به نفت و گازوئیل مناطق مختلف ایران جداسازی شد و در پایگاه اطلاعاتی ncbi به عنوان سویه جدید به نام های رودوکوکوس اریتروپولیس pd1 با شماره دسترسی jx625154 و پانی باسیلوس والیدوس pd2 با شماره دسترسی kc161368 ثبت گردیدند. فاکتور های موثر بر میزان سولفورزدایی سویه های جدید به روش یک فاکتور در هر زمان، انتخاب شده و از طریق طراحی آزمایش باکس-بنکن، تاثیر هر فاکتور در حالت رشد (محیط آبی) و حالت استفاده از بیومس سلولی (محیط دو فازی)، بر میزان سولفورزدایی و همچنین بر سایر فاکتور ها مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیز های سویه pd1 از طریق hplc و آنالیز های سویه pd2 از طریق gc-fid انجام شد. بهینه دما، ph و غلظت dbt در سولفورزدایی سویه pd1 به ترتیب 37/26، 72/6 و 37/7 و برای سویه pd2 به ترتیب 73/27، 62/6 و 86/7 به دست آمد. در بخش بیوانفورماتیک، مدل سه بعدی آنزیم dszc (آنزیم کلیدی مسیر 4s در سولفورزدایی از dbt) پیش بینی شد و با استفاده از نرم افزار mvd، جهش های نقطه ای در ساختار آنزیم، جهت افزایش میزان هدروفوبیسیته انجام گرفت. نتایج حاصل نشان داد که با اعمال این موتاسیون ها می توان به آنزیم با قابلیتهای بهتر در سولفور زدایی از dbt در محیط دو فازی دست یافت. سلول های ایموبیلیزه شده به دو روش استفاده از کلسیم آلژینات و نانو مگنت و همچنین سویه های باکتریایی جداسازی شده، می توانند کاندیدا های مناسبی جهت سولفورزدایی از نفت خام هیدرودسولفوریزه شده در پالایشگاه محسوب شوند.

چکیده پروبیوتیک ها میکروارگانیسم های زنده ایی هستند که تأثیرات مفیدی روی سلامتی انسان و حیوان دارند. باکتری لاکتوکوکوس لاکتیس، عضو مشخص شده ی باکتری های اسید لاکتیک می باشد که ویژگی های آن به طور کامل بررسی شده اند. این باکتری ارگانیسم مدل این گروه در نظر گرفته شده است. l. lactis برای تولید پروتئین های زیستی مفید و برای انتقال dna پلاسمیدی به سلولهای یوکاریوتی مناسب می باشد. اخیراً از l. lactisبه عنوان اولین ارگانیسم تغییر یافته ی ژنتیکی زنده برای درمان بیماری های انسانی استفاده شده است. هورمون رشد انسانی یا سوماتوتروپین یک پروتئین تک رشته دارای 191 اسید آمینه به صورت یک ساختار با 4 مارپیچ و دارای دو پل دی سولفیدی و وزن مولکولی حدود 22 کیلو دالتون می باشد. که توسط سلول های سوماتوتروف غده هیپوفیز ساخته شده و به جریان خون آزاد می شود. به علت فعالیت های بیولوژیکی مهم و متنوع هورمون رشد، این هورمون دارای کاربردهای گسترده ایی در پزشکی و بیوتکنولوژی می باشد. از آنجایی که فرم فعال هورمون رشد به صورت غیرگلیکوزیله است، سیستم های بیان پروکاریوتی برای بیان این نوع پروتئین ها ترجیح دارد. سیستم بیان ژن کنترل شده با نیسین یکی از موفق ترین و گسترده ترین ابزار استفاده شده برای تنظیم بیان ژن در باکتری های گرم مثبت می باشد. این سیستم بیان اطمینان می دهد که ژن مقاومت به آنتی بیوتیک و آنتی بیوتیک در پروتئین به دست آمده حضور ندارند. هدف از این مطالعه تولید هورمون رشد انسانی به عنوان یک پروتئین دارویی در l. lactis می باشد. ژن هورمون رشد انسانی نوترکیب با روش pcr تکثیر و با آنزیم های ncoi و saciهضم شد و در وکتور pnz8149 کلون شد. سپس وکتور نوترکیب با روش الکتروپوریشن به داخل l. lactis nz3900 منتقل شد و کلنی های حاوی پلاسمید انتخاب شدند. غربالگری براساس توانایی رشد بر روی لاکتوز می باشد. حذف ژن lacf باعث عدم رشد این سویه بر روی لاکتوز می شود مگر اینکه این ژن از طریق پلاسمید فراهم شود. باکتری های ترانسفورم شده با pcr،آزمایش هضم و تعیین توالی dna شناسایی شدند. سلول های l. lactis nz3900 در محیط m17با 5/0% لاکتوز رشد داده شدند. القاء با ng/ml5 نیسین در تراکم سلولی یاod600 برابر با 4/0 انجام شد. بعد از 5 ساعت سلول ها از محیط جدا شدند و عصاره بدون سلول آماده شد. تولید پروتئین هورمون رشد انسانی نوترکیب با استفاده از روش های الایزا، دات بلات، sds-page و وسترن بلات تأیید شد. ژن هورمون رشد انسانی با موفقیت در وکتور pnz8149 کلون و به باکتری l. lactis nz3900 منتقل شد. پروتئین هورمون رشد به میزان ?g/ml 59/1 تولید شد.

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.

اصطلاح فلزات سنگین به عناصر فلزی گفته می¬شود که وزن اتمی بالاتر از 100 و تراکم نسبی بیشتر از 5 دارند. فلزات سنگین و ترکیبات آنها به طور گسترده ای در تعدادی از برنامه های کاربردی، صنعتی، که اغلب به آلودگی محیط زیست منجر می شود، از جمله هوا، آب و خاک استفاده می شود. چنین آلودگی ممکن است منجر به مشکلات زیادی در وضعیت سلامتی جنس بشری و محیط زیست شود. ساختارهای سطح باکتریایی از اهمیت فوق العاده برای تعامل با محیط اطراف آن، به ویژه با فلزات دارد. باکتری¬ها از طریق مکانیسم های مختلف بیولوژیکی، فیزیکی یا شیمیایی با فلزات سنگین مقابله می¬کنند . در این پروژه از میان 35 سویه باکتریایی، قارچی و مخمری جداسازی شده، 2 سویه شماره 6و 8 که به صورت ms1 و ms2 نام¬گذاری شدند، برای مطالعات بعدی انتخاب شدند. براساس مقایسه نتایج حاصل از تعیین توالی براساس الگوریتم بلاست در بانک ژنی،گروه¬های تاکسونومی جنس و گونه این دو باکتری enterobacter ludwigiiبا 99 درصد تشابه وgeorgenia muralis با 96 درصد تشابه بودند. در مرحله بعد منحنی رشد سویه¬ها در حضور و عدم حضور فلز و میزان مقاومت فلزی این دو سویه با روش میکروتیت پلیت بررسی شد. سویه e. ludwigii جداسازی شده به غلظت mm 20 آهن، mm 15 مس و نیکل و mm5 کادمیوم و سویه g. muralis جداسازی شده به غلظت mm 1 آهن، mm 5 مس و mm 2/5 نیکل و mm 1 کادمیوم مقاومت نشان داد. حداکثر حذف در سویه باکتریایی e. ludwigii برای چهار فلز کادمیوم، نیکل، آهن و مس در محیط کشت حاوی این چهار فلز به صورت مجزا به ترتیب 60 درصد کادمیوم در هر سه حالت رشد، سلول¬های در حال استراحت در حضور و عدم حضور گلوکز، 83 درصد نیکل در دو حالت سلول¬های در حال استراحت در حضور و عدم حضور گلوکز، 67 درصد آهن در حالت رشد و 49 درصد مس در حالت سلول¬های در حال استراحت در حضور گلوکز بوده است علاوه بر آن سویه باکتریایی e. ludwigii مقاومت فلزی نسبتاٌ بالایی را به این چهار فلز در شرایط آزمایشگاهی از خود نشان داد. براساس نتایج بدست آمده از این پژوهش بیومس سلول¬های در حالت استراحت سویه باکتریایی e. ludwigii قادر به حذف 94/4 و در حالت تثبیت شده 83/8 درصد کادمیوم mm 2 را در دمای آزمایشگاه از پساب حذف کند. سویه باکتریایی g.muralis با این¬که مقاومت بالایی را نسبت به چهار فلز کادمیوم، آهن، نیکل و مس را از خود نشان نداده ولی میزان حداکثر حذف توسط این سویه در شرایط آزمایشگاهی، 37 درصد فلز کادمیوم، 67/59 درصد فلز نیکل و 27/6 درصد فلز در حالت سلول¬های در حالت استراحت و 59/67 درصد مس را در حالت رشد بوده است. از آن¬جایی که این سویه یک سویه مقاوم به اشعه uv است برای حذف فلز نیکل انتخاب گردید. سویه باکتریایی g.muralis در حالت بیومس سلول¬های در حالت استراحت قادر به حذف 82/3 و در حالت تثبیت شده 75/85 درصد نیکلmm 2 را در دمای آزمایشگاه از پساب حذف کند.

نتایج این تحقیق نشان می دهد که سه سویه کوکوریا روزه آ، دیتزیا و میکروباکتریوم رزیستنس بیشترین میزان مقاومت را در برابر اشعه فرانفش نشان دادند. درحالی که از نظر مقاومت به خشکی سویه های کوکوریا روزه آ، دیتزیا اس پی و کوکوریا فلاوا بیشترین میزان مقاومت را در برابر خشکی نشان دادند که ممکن است، به این علت باشد که بین سیستم های درگیر در مقاومت به اشعه و خشکی در این سویه ها ارتباط نزدیکی وجود دارد. تا جایی که اطلاعات موجود نشان می دهد تحقیق حاضر اولین گزارشی است که سویه های دیتزیا و میکروباکتریوم رزیستنس را به عنوان دو سویه با مقاومت بالا در برابر اشعه فرابنفش و کوکوریا فلاوا را به عنوان یک سویه با مقاومت بالا نسبت به استرس خشکی، فلزات کادمیم و نیکل و هیدروژن پراکسید معرفی می کند. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد اگزیگوباکتریوم استلیکوم در بین سویه های جداسازی شده مقاومت بالایی را در برابر فلزات جیوه و نیکل، هیدروژن پراکسید و میتومایسین c دارد و همچنین مقاومت ملایم تری در برابر اشعه فرابنفش نشان می دهد. از طرف دیگر بهینه رشد را در غلظت 25%نمک و ph=11 نشان می دهد. تحقیق حاضر اولین گزارشی است که این سویه را به عنوان یک سویه پلی اکسترموفیل معرفی می کند. طبق نتایج بدست آمده، سویه هایی که مقاومت بالاتری در برابر خشکی نشان می دهند، به هیدروژن پراکسید نیز مقاومت بیشتری دارند. علت آن این است که خشکی نیز منجر به استرس اکسیداتیو می شود. درحالی که سویه هایی که مقاومت بالاتری در برابر اشعه فرابنفش نشان می دهند. مقاومت کمتری به عوامل جهش زا از قبیل هیدروژن پراکسید و میتومایسین c نشان می دهند.

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.