نام پژوهشگر: سید سامان سید جعفر نظری
فاطمه اصغرنژاد بهنام امیری بشلی
افلاتوکسین ها گروه بزرگی از سموم قارچی هستند که توسط گونه های خاصی از جنس aspergillus تولید می گردند. این گروه از سموم قارچی به عنوان مهمترین توکسین های قارچی محسوب می شوند که وجود آن ها در محصولات غذایی به ویژه بذور گندم و ذرت یک خطر همیشگی برای ایجاد بیماری های مزمن و خطرناک در انسان و حیوان در نظر گرفته شده است. در این پژوهش، در محیط کشت ساده و کم هزینه سیب زمینی دکستروز براث، میزان تغییرات تولید افلاتوکسین های g1، b2، b1 و g2 در گونه های aspergillus flavus و aspergillus foetidus با استفاده از روش کروماتوگرافی مایع با کارائی بالا بررسی شده است. برای این منظور قارچ های یاد شده در 50 میلی لیتر محیط pdb کشت داده شده و در شرایط مشابه محیط رشد طبیعی (دمای 26 درجه سانتیگراد، رطوبت 80% و در تاریکی به مدت 32 روز) نگهداری شدند. پس از دستیابی به دامنه زمانی بیشینه تولید افلاتوکسین، میزان تولید افلاتوکسین های g1، b2، b1 و g2 در 13 گونه قارچ آسپرژیلوس شامل: a. ustus ،a. terreus،a. candidus ،a. carneus ،a. ostianus،a. auricomus،a. niveus ،a. niger ،a. fumigatus، a. parasiticus ،a. caespitosus،a. awamori و a. sclerotiorum ارزیابی شده است. در ادامه این پژوهش میزان آلودگی افلاتوکسین در بذور گندم و ذرت جمع آوری شده از بازار شهر ساری که دارای بیشترین تعداد گونه های آسپرژیلوس بودند، با استفاده از روش کرماتوگرافی لایه نازک ( tlc ) مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس یافته های این تحقیق در دو گونه قارچی a. flavus و a. foetidus روند تولید چهار نوع افلاتوکسین طی دوره زمانی 32 روزه به صورت سینوسی بود. در گونه a. foetidus افلاتوکسین های b2، b1 و g1 به ترتیب به میزان 71/8 ،30/2 و 10/3 میلی گرم در 50 میلی لیتر محیط pdb در روز 24 پس از کشت و افلاتوکسین g2 به میزان 02/0 میلی گرم در 50 میلی لیتر محیط pdb در روز 20 پس از کشت به بیشترین مقدار خود رسیدند. در گونه a. flavus افلاتوکسین های b2، b1و g2 به ترتیب به میزان 92/487، 18/46 و 57/8 میلی گرم در 50 میلی لیتر محیط pdb در روز 20 پس از کشت و افلاتوکسین g1 به میزان 49/126 میلی گرم در 50 میلی لیتر محیط pdb در روز 24 پس از کشت به بیشترین مقدار خود رسیدند. بیشترین توکسین تولید شده از نوع b1 در قارچ a. flavus و کمترین آن از نوع g2 در قارچ a. foetidus بوده است. بنابراین بر اساس نتایج به دست آمده محدوده زمانی 24- 20روز به عنوان محدوده زمانی مناسب جهت بررسی توانائی تولید افلاتوکسین در 13 گونه دیگر آسپرژیلوس انتخاب گردید. در بین این قارچ ها، گونه a. parasiticus بیشترین میزان افلاتوکسین را تولید نمود. افلاتوکسین g1 در گونه های a. terreus،a. fumigatus،a. carneus ،a. niveus، a. parasiticus،a. caespitosus،a. ostianus و a. niger تولید نشد. افلاتوکسین g2 در گونه های a. niveus،a. ostianus،a. niger و a. sclerotiorum تولید نشد. افلاتوکسین b2 در دو گونه a. carneus و a. sclerotiorum تولید نشده و افلاتوکسین b1 در گونه a. ostianus تولید نشد. به طور کلی در گونه های بررسی شده میزان تولید افلاتوکسین b1 بیشترین بوده است. بر اساس نتایج حاصل از شناسائی و جداسازی گونه های قارچ آسپرژیلوس از بذور گندم و ذرت، پنچ گونه به اسامی a. flavus، a. parasiticus،a. awamori،a. niger و a. fumigatus شناسائی شدند. با توجه به نتایج به دست آمده از روش tlc، حضور افلاتوکسین در عصاره استخراج شده از بذور گندم و ذرتی که بیشترین میزان آلودگی به گونه های قارچی آسپرژیلوس را دارا بودند، تائید نگردید. در واقع با استفاده از روش tlc حضور هیچ یک از چهار نوع افلاتوکسین در گونه های قارچ آسپرژیلوس جداسازی شده از بذور گندم و ذرت به اثبات نرسید.
سید سامان سید جعفر نظری محمد رضا حاج محمدی
جداسازی برخی از ترکیبات پلی فنلی طبیعی نظیر فنولیک اسیدها و فلاونوئیدها و برخی از ترکیبات سنتزی با خصلت بازی نظیر دی آمین های آروماتیک و مشتقات آنیلین در کروماتوگرافی مایع فاز معکوس (rplc) با فاز متحرک آبی – آلی،کروماتوگرافی مایع مایسلی (mlc)، کروماتوگرافی مایع ساب مایسلی با غلظت پایین سورفکتانت (lslc) و کروماتوگرافی مایع ساب مایسلی با غلظت بالای سورفکتانت (hslc) بررسی شد. ایجاد تعادلات ثانویه در سه روش اخیر منجر به افزایش گزینش پذیری، تغییر در کارایی و رفتار بازداری گونه های آزمایشی نسبت به جداسازی با فاز متحرک آبی – آلی گردید. با توجه به تعدد پارامترهای موثر بر بازداری و گزینش پذیری، از روش های کمومتریکس برای طراحی آزمایش ها و دست یابی به شرایط بهینه ی جداسازی استفاده شد. بخش اول این کار مربوط به بهینه سازی جداسازی سه فلاونوئید کوئرستین، هسپرتین و کرایزین در mlc می باشد. اثر چهار فاکتور آزمایشی غلظت سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (sds)، تعداد کربن های زنجیر آلکیلی الکل (اتانل، 1-پروپانل و ا-بوتانل)، درصد حجمی الکل و استیک اسید در فاز متحرک، بر زمان بازداری این ترکیبات بررسی گردید. آزمایش های لازم جهت مدل سازی زمان بازداری ترکیبات و تعیین شرایط بهینه جداسازی آن ها، براساس طرح آزمایشی مرکب مرکزی مرکز وجوه (ccf) طراحی و انجام گردیده و مدل سازی به روش رگرسیون خطی چندتایی انجام شد. جهت یافتن سازگاری مناسب تفکیک پیک ها و زمان بازداری آخرین پیک از روش بهینگی پارتو استفاده شد. ترکیب بهینه فاز متحرک برای جداسازی ترکیبات موردنظر، محلول آبی حاوی 8/7% حجمی اتانل، 0/5% حجمی استیک اسید و 124/0 مولار sds بود. قسمت دوم مربوط به بهینه سازی هم زمان تفکیک و زمان جداسازی پنج فلاونوئید مایریستین، کوئرستین، نارینجنین، هسپرتین و آپیژنین در mlc توسط تابع مطلوبیت درینگر می باشد. اثر پنج فاکتور آزمایشی غلظت sds، تعداد کربن های زنجیر آلکیلی الکل (اتانل، 1-پروپانل و 1-بوتانل)، درصد حجمی الکل، درصد حجمی استیک اسید و سرعت جریان فاز متحرک بر یک تابع پاسخ کروماتوگرافی شامل دو تابع مطلوبیت سیگموئیدی بررسی گردید. آزمایش های لازم جهت مدل سازی تابع پاسخ کروماتوگرافی، براساس طرح آزمایشی ccf کسری طراحی و انجام شدند. مدل سازی به روش رگرسیون خطی چندتایی انجام شده و شرایط بهینه جداسازی که منجر به دست یابی به بیشترین مقدار تابع پاسخ کروماتوگرافی گردید توسط یک برنامه جستجوی شبکه ای یافت شد. ترکیب بهینه فاز متحرک برای جداسازی این ترکیبات محلول آبی حاوی 2/11% حجمی بوتانل، 4/1% حجمی استیک اسید و 040/0 مولار sds با سرعت جریان 1/1 میلی لیتر بر دقیقه بدست آمد. قسمت سوم مربوط به مقایسه جداسازی هم زمان پنج فنولیک اسید (گالیک، کلروژنیک، کافئیک، پارا- کوماریک و فرولیک اسید) و چهار فلاونوئید (مایریستین، کوئرستین، مورین و کامپفرول) در سه روش rplc با فاز متحرک آبی- آلی، lslc و mlc است. جداسازی این ترکیبات با فاز متحرک آبی- آلی و lslc و مقایسه آنها با فاز متحرک مایسلی نشان داد که استفاده از روش اخیر منجر به افزایش تفکیک پیک ها و کاهش قابل ملاحظه زمان جداسازی می گردد . بهینه سازی شرایط جداسازی فنولیک اسیدها و فلاونوئیدهای مورد مطالعه، با استفاده از مدل مکانیسمی بازداری در mlc و روش بهینگی پارتو انجام شد. آزمایش های لازم جهت تعیین مقادیر عددی ضرایب مدل در یک فضای دو فاکتوری با سه سطح غلظتی از sds و هر یک از حلال های آلی متانل و 1-پروپانل طراحی و انجام شدند. به منظور کاهش یونش ترکیبات در کلیه جداسازی ها 2/0% حجمی از فسفریک اسید به فاز متحرک اضافه شد. مقادیر تجربی فاکتور ظرفیت هر یک از فنولیک اسیدها و فلاونوئیدها در آزمایش های انجام شده، توسط رگرسیون خطی چندتایی پردازش شده و مقادیر عددی ضرایب مدل برای هر ترکیب در هر یک از حلال های آلی متانل و 1-پروپانل محاسبه شد. فاکتور ظرفیت هر یک از 9 ترکیب مورد مطالعه توسط یک برنامه جستجوی شبکه ای پیش بینی گردیده و شرایط بهینه جداسازی برای هر یک از حلال های آلی متانل (0/15% حجمی متانل در آب، 035/0 مولار نسبت به sds) و 1- پروپانل (5/1% حجمی 1-پروپانل در آب، 067/0 مولار نسبت به sds) به صورت جداگانه بدست آمد. بخش چهارم این کار مربوط به بررسی و مقایسه رفتار بازداری، قدرت شویش (شیب نمودار فاکتور ظرفیت بر حسب غلظت سورفکتانت و حلال آلی)، کارایی (n)، فاکتور نامتقارنی (b/a) و گزینش پذیری در جداسازی برخی از دی آمین های آروماتیک در rplc با فاز متحرک آبی- آلی، lslc، mlc و hslc می باشد. در کلیه جداسازی ها از حلال آلی متانل و سورفکتانت sds استفاده گردید و ph فاز متحرک در 0/3 تنظیم شد. در مقایسه با جداسازی های آبی- آلی، حضور سورفکتانت sds در lslc، mlc و hslc موجب افزایش زمان بازداری ترکیبات، افزایش کارایی، کاهش فاکتور نامتقارنی و تغییرات اساسی در گزینش پذیری گردید. بر خلاف رفتار بازداری مورد انتظار در rplc، در ناحیه میانی بین mlc و hslc (50-25% حجمی متانل) با افزایش غلظت متانل در فاز متحرک افزایش قابل توجهی در بازداری برخی ترکیبات مشاهده شد. این رفتار غیر معمول به از هم گسیختگی مایسل ها در فاز متحرک و در نتیجه تقویت برهمکنش های تعویض یونی با فاز ساکن پوشیده شده با مونومرهای sds نسبت داده می شود. بیشترین میانگین کارایی (n) در جداسازی ها در hslc و کمترین میانگین مقادیر فاکتور نامتقارنی (b/a) برای پیک ها در lslc مشاهده شد. گزینش پذیری در جداسازی این ترکیبات با تغییر در شرایط جداسازی از آبی- آلی به lslc، mlc و hslc متغیر بود. از میان چهار روش جداسازی بررسی شده، hslc از لحاظ تفکیک پیک ها و زمان جداسازی نتایج بهتری ارائه نمود. جهت دست یابی به شرایط بهینه جداسازی ترکیبات در hslc، فاکتور ظرفیت هر یک از ترکیبات توسط مدل مکانیسمی بازداری در این روش، پیش بینی شده و از روش بهینگی پارتو برای یافتن سازگاری مناسب بین تفکیک پیک ها و زمان جداسازی استفاده گردید. ترکیب بهینه فاز متحرک برای جداسازی ترکیبات موردنظر محلول آبی حاوی 0/53% حجمی متانل و 120/0 مولار sds بود. بخش پنجم این کار، مربوط به بهینه سازی جداسازی آنیلین و هفت مشتق پارا-آنیلین در hslc با استفاده از مدل های تجربی بازداری و تابع مطلوبیت درینگر است. به منظور یافتن مدل مناسب جهت پیش بینی بازداری ترکیبات در hslc، کیفیت پیش بینی فاکتور ظرفیت ترکیبات توسط 16 مدل بازداری مختلف (شامل 14 مدل تجربی، یک مدل مکانیسمی برای hslc و یک مدل مکانیسمی مربوط به mlc) مقایسه شدند. آزمایش های لازم جهت تعیین ضرایب رگرسیونی مدل ها و مقایسه قدرت پیش بینی آنها در یک فضای دو فاکتوری با سه سطح غلظتی از sds و حلال آلی متانل طراحی و اجرا شدند. بیشترین مقدار ضریب تعیین چندتایی و کمترین مقدار میانگین خطای نسبی در پیش بینی فاکتور ظرفیت ترکیبات، توسط یک مدل تجربی لگاریتمی بدست آمد. ارزیابی کیفیت جداسازی ها در شرایط پیش بینی شده توسط یک تابع پاسخ کروماتوگرافی مرکب از دو تابع مطلوبیت سیگموئیدی انجام شده و شرایط دارای بیشترین مقدار تابع پاسخ کروماتوگرافی به عنوان شرایط بهینه جداسازی انتخاب شد. ترکیب بهینه فاز متحرک برای جداسازی این ترکیبات، محلول آبی حاوی 0/53% حجمی متانل و 119/0 مولار sds بدست آمد.