نام پژوهشگر: جمشید راهب
امین جعفری اولیایی جمشید راهب
امروزه دانشمندان با توجه به سازگاری بیوسورفکتنت ها با محیط زیست و نیز سرطان زا نبودن این مواد در راه جایگزین کردن سورفکتنت های شیمیایی با بیوسورفکتنت ها تلاش فراوانی می نمایند.یکی از بیوسورفکتنت ها ،بیوسورفکتنت رامنولیپید می باشد که می تواند کاربرد های متعددی در صنایعی چون صنعت داروسازی،صنعت نفت،صنایع مواد غذایی،مواد آرایشی بهداشتی و... داشته باشد.یکی از مشکلات اصلی تولید این بیوسورفکتنت در مقیاس صنعتی ، شرایط طبیعی تولید این بیوملکول می باشد که تولید مقرون به صرفه و اقتصادی این بیوسورفکتنت را با مشکل روبرو ساخته است.اپرون مسئول تولید این بیوسورفکتنت در شرایطی فعال می شود که تراکم سلول های تولید کننده این بیوملکول بالا رفته باشد و سلول های باکتری در فاز سکون خود قرار داشته باشند.المنت های تنظیمی موجود در این اپرون مسئول تولید این بیوملکول در شرایط مذکور می باشند. شرایط طبیعی تولید بیوسورفکتنت رامنولیپید برای تولید اقتصادی این بیوملکول شرایط مناسب و ایده آلی به شمار نمی آید. ما با حذف المنت های تنظیمی اپرون تولید کننده بیوسورفکتنترامنولیپید،ایجاد کانستراکت مناسب با ژن های rhlab و ترانسفورماسیون باکتری های مستعد e.coli bl21 تولید این بیوملکول را در فاز لگاریتمی باکتری های دست ورزی شده e.coli bl21 مورد بررسی قرار دادیم.ما از باکتری سودوموناس آئروجینوزا pg201 به عنوان کنترل مثبت و از باکتری e.coli bl21 که ژنهای rhlab را نداشت به عنوان کنترل منفی بهره جستیم. با استفاده از پلیت ctab تولید وترشح رامنولیپید در باکتری های دست ورزی شده به اثبات رسید.با استفاده از روش کروماتوگرافی لایه نازک(tlc) حضور بیوسورفکتنت مونورامنولیپید در سوپرناتانت باکتری های دست ورزی شده محرز گردید و با انجام آنالیز ftir از پیوند های مورد نظر در بیوملکول استخراج شده اطمینان حاصل گردید. همچنین با آنالیز esi مونورامنولیپید حاصل از باکتری های دست ورزی شده دقیقا تعیین خصوصیت گردید. در مرحله بعد با استفاده از روش پراکنش لکه روغن و نیز تنسیومتری میزان نسبی تولید این بیوسورفکتنت مورد ارزیابی واقع شد.در پایان با استفاده از متدe24 قدرت بیوسورفکتنت استخراج شده از باکتری های دست ورزی شده در شرایط شوری و ph مختلف بررسی شد
سعیده رجایی سید مهدی سیدی
آلودگی سنگین اجزاء زیست بوم (شامل خاک، آب و هوا) به نفت خام و مشتقات آن، یکی از جدی ترین مشکلات و تهدید های زیست محیطی در کشور، به ویژه در مناطق جنوبی، به شمار میآید. پیامدهای این آلودگی کاهش کیفیت محیط زیست و در نهایت تخریب زیست بوم خواهد بود. زیست پالایی همواره یکی از راهکارهای مناسب و عملی برای پاکسازی هیدروکربنهای نفتی از محیط محسوب می گردد، که در آن از پتانسیل موجودات زنده در حذف و یا کاهش آلاینده های نفتی استفاده میشود. هدف این مطالعه شناسایی و ارزیابی ظرفیت (پتانسیل) زیست پالایی گیاهان و ریزوباکتریهای بومی خاک های آلوده به نفت خام با سابقه دراز مدت آلودگی در حوزه نفتی جنوب غربی کشور بود. در این مطالعه، نمونههای خاک ریزوسفری و گیاهان بومی از مناطق آلوده به نفت خام میدان نفتی مارون در استان خوزستان تهیه و جمع آوری گردید. با استفاده از یک محیط کشت انتخابی، جدایههای باکتریایی تجزیه کننده نفت خام از نمونههای خاک ریزوسفری آلوده به نفت خام جداسازی گردید. این جدایهها از جنسهای معروف pseudomonas، acinetobacter، achromobacter، stenotrophomonas، enterobacter، ochrobactrum، paenibacillus، sphingobacterium، curtobacterium، microbacterium و bacillus بودند که به سهولت در حضور نفت خام به عنوان تنها منبع کربن و انرژی رشد نمودند. در سطح ژنوم این جدایهها، ژنهای مهم مسیر تجزیه ترکیبات نفتی مانند alk و xyl مشاهده گردید. کنسرسیوم انتخابی این جدایهها 43% نفت خام را طی 10 روز در شرایط آزمایشگاهی تجزیه کرد. از میان این جدایهها، باکتریهایی مانند acinetobacter و stenotrophomonas از بالاترین قدرت تجزیه کنندگی نفت (29 درصد تجزیه طی 10 روز) برخوردار بودند و راندمان تجزیه نفت خام در کشت میکروبی مخلوط آزمایشگاهی بیشتر از کشتهای منفرد بود. گیاهان بومی منطقه از خانواده brassicaceae و poaceae قادر به جوانه زنی در غلظتهای مختلف آلودگی نفتی خاک بودند و باکتریهای اندوفایت تجزیه کننده نفت خام شامل stenotrophomonas، enterobacter، curtobacterium و microbacterium از ناحیه ریزوسفر این گیاهان جداسازی و شناسایی شدند. طی یک آزمایش گلخانه ای، اثر جدایههای باکتریایی بر کاهش آلودگی نفتی خاک در حضور جو دوسر و جو زراعی بررسی گردید. نتایج نشان داد آلودگی نفتی خاک باعث کاهش شاخصهای رشد، رنگیزههای فتوسنتزی گیاه و افزایش متابولیتهایی مانند h2o2، mda (مالون دی آلدهید) و آنتیاکسیدانهای آنزیمی شد، که نشان دهنده بروز تنش اکسیداتیو در گیاه بر اثر آلودگی و یا عوارض ناشی از آن میباشد. نسبت کلرفیل a/b و وزن خشک اندام هوایی نشان داد جو زراعی نسبت به جو دوسر حساسیت کمتری به آلودگی نفتی خاک داشت. تلقیح باکتریایی باعث کاهش سمیت نفت خام و بهبود رشد گیاه به خصوص جو دوسر وحشی در خاک آلوده به نفت گردید، و جو دوسر وحشی در پاسخ به تلقیح باکتریایی زیست توده بیشتری در مقایسه با جو زراعی تولید نمود. کشت گیاه در خاک آلوده باعث تشدید جمعیت و فعالیت بیولوژیک خاک از جمله افزایش تنفس و بیوماس میکروبی، جمعیت تجزیه کنندههای نفت و فعالیت آنزیمی خاک، کاهش ضریب متابولیکی میکروبی (qco2) گردید. میزان کل هیدروکربنهای نفتی (tph) تجزیه شده در خاک آلوده مورد مطالعه بعد از گذشت 4 ماه تنها 4/2 درصد بود، در حالی که با کشت گیاه به طور متوسط به 33 افزایش یافت و با تلقیح باکتریایی فقط 20 درصد بود. نقش احتمالی گیاه در افزایش میزان تجزیه tph ناشی از افزایش جمعیت جامعه هتروتروفی خاک و حمایت از رشد آنها، و همچنین تشدید فعالیت بیولوژیک خاک بود. بیشترین میزان تجزیه tph در کشت توام با تلقیح باکتریایی و بیش از 44 درصد مشاهده شد. به طور خلاصه نتایج نشان داد که در نواحی آلوده به نفت خام در جنوب کشور گونههای باکتریایی وجود دارند که به سبب حضور طولانی مدت نفت در این مناطق قابلیت تجزیه کنندگی نفت را کسب نموده و استفاده از این جدایهها توأم با کشت گیاهانی همچون تیره poaceae موجب افزایش پویایی تجزیه نفت خام می گردد. با این وجود، سرعت و اهمیت فرایند phytostimulation یا rhizoremediation (گیاه پالایی، ریشه پالایی) به برهمکنش های متقابل و اختصاصی محیط ریشه-ریزجانداران بستگی دارد و این برهمکنش ها به ویژه در تجزیه و تخریب زیستی ترکیبات مقاوم حائز اهمیت هستند. بر اساس شواهد حاصل از این مطالعه، گیاه پالایی توأم با تجزیه میکروبی با استفاده از گیاهان و باکتریهای بومی میتواند یک تکنیک عملی و کاربردی با کارآمدی بالا برای پاکسازی خاکهای آلوده به نفت خام و مشتقات نفتی باشد.
فاضله السادات بهرام پور جمشید راهب
در این تحقیق تاثیر نانوذرات اکسیدآهن (fe3o4) بر روی پروفایل پروتئینی باکتری سودوموناس آئروجینوزا (ptsox4) بررسی شد. نانوذرات اکسیدآهن به روش هم رسوبی سنتز شد. بررسی توپوگرافی و ریز ساختار نمونه توسط پراکنش اشعه ایکس (xrd) و اندازه گیری اندازه ذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) انجام شد و میانگین اندازه ذرات 50-40 نانومتر بدست آمد. سویه دستکاری شده باکتری سودوموناس آئروجینوزا(ptsox4) توسط نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده شد و برای اطمینان از پوشش نانوذرات بر روی باکتری از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد. کل پروتئین های باکتری سودوموناس آئروجینوزا(ptsox4) پوشش داده شده و پوشش داده نشده استخراج شد. برای شکستن سلول ها از سونیکیتور استفاده شد. پروتئین های باکتری پوشش داده شده و پوشش داده نشده روی ژل یک بعدی (sds-page) و سپس روی ژل دو بعدی (2d) ران گردید. بررسی نتایج نشان داد که برخی از باند های پروتئینی حذف و برخی باندهای جدید ظاهر می شوند. ژل دوبعدی توسط نرم افزار melani آنالیز شد و لکه های مشابه با نمونه شاهد مشخص گردید. نتیجه حضور گروه پلی پپتیدی با وزن مولکولی 56-30 کیلو دالتون و حذف باندهای پروتئینی بین 56-30 و 65-56 کیلودالتون بود.
سعید سعادت کامبیز اکبری
فعالیت های اقتصادی طی قرن گذشته افزایش یافته که این منجر به مشکلات به هم مرتبطی شده که نیازمند توجه فوری هستند. امروزه با توجه به مصرف بیش از حد پلاستیک ها، توسعه ی پلیمرهای زیستی قابل تخریب در طبیعت یک عنصر با اهمیت برای توسعه اقتصادی به شمار می رود. بین بیوپلیمرهای زیست تجزیه پذیر، پلی هیدروکسی آلکانوات ها (phas ) یک خانواده از پلی هیدروکسی استرهای 3- 4 – 5 و 6 هیدروکسی آلکانوئیک اسیدها هستند که توسط تعداد متنوعی از باکتری ها تحت شرایط محدود کننده رشد با کربن اضافی به صورت گرانول هایی در سیتوپلاسم این سلول ها تولید می شوند. این پلیمرهای ذخیره ای کربن و انرژی، نامحلول در آب و زیست تجزیه پذیر هستند، خواص ترموپلاستیک نشان می دهند و می توانند از منابع کربن تجدیدپذیر تولید شوند. در این مطالعه ابتدا تولید pha به وسیله سویه باکتری سودوموناس پوتیدای بومی با استفاده از روش متانولایزز و ft-ir مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که باکتری مذکور قادر به تولید pha است. سپس با استفاده از پرایمرهای مناسب و واکنش زنجیره ای پلیمراز ژن pha سنتاز این باکتری فزونسازی و تعیین توالی شد.
الهام آقایی مقدم جمشید راهب
چکیده ندارد.
شمیم نقدی جمشید راهب
حضور گوگرد در سوختهای فسیلی منجر به بروز مشکلات قابل ملاحظه ای شده است . بارانهای اسیدی از جمله مهمترین این مشکلات است. روشی که تاکنون جهت حذف گوگرد در پالایشگاهها مورد استفاده قرار گرفته است، روش شیمیایی هیدرودسولفوریزاسیون است. در این روش در فشار و دمای بالا، گوگرد موجود در نفت خام به صورت سولفیدهیدروژن آزاد می شود. این روش بسیار بسیار هزینه بر می باشد. به همین دلیل زیست شناسان به فکر استفاده از گوگردزدایی میکروبی افتادند. تلاش در زمینه شناسایی باکتریهایی با قابلیت گوگردزدایی منجر به شناسایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیسigts8 شد. این باکتری بدون شکستن پیوند کربن-کربن می توانست گوگرد را از ترکیبات نفتی جداسازی نماید.شناسایی مسیر گوگردزدایی دراین باکتری ، آنزیمهای مربوط به این روند و ژنهای کدکننده آنها قدمهای بعدی دراین راه بوده است. به دلیل تاثیر ممانعتی گوگرد بر روی اپرون بومی، و به منظور افزایش توانمندی قابلیت گوگردزدایی ، دانشمندان در صدد برآمدند تا از روشهای کلونینگ برای انتقال ژنهای مسیر گوگردزدایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس igts8 به باکتریهایی با قابلیت سودمند و مفید استفاده نمایند. باکتری سودوموناس یکی از باکتریهایی بود که به دلایلی مثل تولید بیوسورفاکتانت ، تحمل محیط حلال، به عنوان باکتری میزبان در نظر گرفته شد.