ارزیابی فلور میکروبی سواحل جنوبی دریای خزر با قدرت زیست پالایی و توانایی در تولید آنزیم های هیدرولتیک خارج سلولی.
Evaluation of Bio-remediation microbial flora with capability to produce extracellular hydrolytic-enzymatic from South coast of the Khazar Sea.
مجریان: وحیده طرح ریز
خلاصه روش اجرا: 1- نمونهای آب از رسوبات کف مصب رودخانه های سواحل جنوبی دریای خزر جمع آوری خواهند شد. 2- باکتری های آبزی توسط محیط های کاملا تخصصی و شرایط خاص از باکتریهای مزاحم جداسازی و غنی سازی خواهند گردید. 3- جهت شناسایی و تعیین هویت فیلوژنتیکی ایزوله ها، ژن 16S rRNA تک کلنی ها جداسازی و توالی یابی شده و توالی های بدست آمده با توالی های ثبت شده در بانک ژن مقایسه و بررسی خواهد شد. 4- تست های بیوشیمیایی اولیه به صورت Lab made و تست ها تخصصی تر توسط کیت های API انجام خواهد گردید. 5- جهت بررسی کیفی تجزیه زیستی ترکیبات آروماتیک حلقوی (PAHs) از 3 محیط کشت ONR7a که به آنها به ترتیب نفتالن، فنانترن و آنتراسن بعنوان تنها منبع کربن افزوده می شود استفاده خواهد شد. 6- جهت بررسی کمی، غلظت ppm 40 از ترکیبات (PAHs) بعنوان تنها منبع کربن توسط روش های اسپکتروسکوپیک با بکارگیری دستگاه اسپکتروفتومتر UNICO UV-1200 اندازه گیری خواهد شد. 7- توانایی در تولید آنزیم های خارج سلولی آمیلاز، پروتئاز، لیپاز، نوکلئاز، اینولیناز، پکتیناز، کربوکسی متیل سلولاز، پولولاناز و کتیناز و همچنین برخی دیگر از ویژگی های بیوشیمیایی ایزوله ها اندازگیری خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 60769 |
| عنوان فارسی طرح | ارزیابی فلور میکروبی سواحل جنوبی دریای خزر با قدرت زیست پالایی و توانایی در تولید آنزیم های هیدرولتیک خارج سلولی. |
| عنوان لاتین طرح | Evaluation of Bio-remediation microbial flora with capability to produce extracellular hydrolytic-enzymatic from South coast of the Khazar Sea. |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی |
| اولویت طرح | عوامل خطر بیماری های اولویت دار (اعتیاد، تغذیه ، آلودگی هوا و محیط زیست) |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | از میان میکروبهای شناخته شده فقط حدود ۱۷۰نوع، بیماریزا هستند و بقیه آنها جزء میکروبهایی مفید می باشند که به عنوان فرشته های نامرئی در چرخه حیات، وظیفه حیاتی خویش را انجام می دهند کما اینکه بدون آنها زندگی تمام موجودات از نباتات و حیوانات گرفته تا انسان به زوال کشیده می شود. میکروارگانیسم های آبزی بعلت نقششان در تجزیه مواد، زنجیره های غذایی و چرخه های بیوشیمیایی دارای اهمیت فراوانی هستند. در اصل میکروارگانیزم های آبزی، منبع غنی از ژن های جدیدی هستند که بخش اعظمی از آنها ناشناخته باقی مانده اند. برآوردها نشان می دهد که کمتر از 1% از میکروارگانیزم های آبزی را می توان از طریق روش های استاندارد تکنیک کشت، شناسایی کرد این در حالیست که عمل بازیافت را می توان با به کارگیری آنالیزهای فیلوژنتیکی مولکولی بویژه استفاده از توالی ژن های حفاظت شده تقویت نمود. در چند دهه اخیر پیشرفت چشمگیری در تمامی علوم دریایی حاصل شده است ولی متأسفانه هنوز بسیاری از باکتری ها ناشناخته باقی مانده اند و یا اطلاعات در مورد آن ها کافی نیست. توسعه آلودگی ها خطرات بسیاری از جمله سمیت، جهش زایی و سرطانزایی را برای انسان و سایر موجودات زنده به دنبال دارد. در عصر حاضر آلودگی ها یکی از مهم ترین تحدید های بشریت بوده که شدیدا رو به افزایش هست و سلامتی موجودات را تهدید می کند. جزء مهمی از این آلودگی ها که شدیدا منابع آبی را تحدید می کنند شامل ترکیبات آروماتیک حلقوی (PAHs) می باشند. چهار گروه آسفالتین ها، هتروسیلیک ها، آلفاتیک ها، آروماتیک ها، ترکیبات مهم نفتی هستند که از اصلی ترین آلاینده ها ی شیمیایی به حساب می آیند. از میان این چهار گروه، ترکیبات آروماتیک حلقوی به واسطه داشتن حلقه های بنزنی جزء ترکیبات پایدار به حساب می آید و به دلیل آسیب های مهمی که به پستانداران وارد می کنند، از اهمیت خاصی برخوردار بوده و در واقع یکی از ترکیبات سمی، سرطان زا و موتاژن به حساب می آید که به آسانی در بافتهای دارای چربی حل و جایگزین می گردند. این ترکیبات بصورت ماده اولیّه در تولید مواد دارویی، پلیمرها، مواد منفجره، کودهای شیمیایی، رنگها، پلاستیک، پاک کننده ها، قارچکش ها، حشره کشها و برخی از آنها حتی در پزشکی کاربرد داشته و در حین استفاده و یا انتقال، آلودگی به محیط اطراف اجتناب ناپذیر می باشد. دریای خزر از نظر ذخایر نفت و گاز طبیعی بعنوان سومین منبع بزرگ جهان شناخته می شود. هرچند امروزه ایران از این دریا بعنوان منبع تولید نفت استفاده نمی کند ولی تولید نفت ساحلی سایر کشورهای همسایه از این دریا و ورود آلاینده های وابسته به خشکی به خصوص فاضلاب های صنعتی، هرزآب ها و پساب های خانگی به دریا بعنوان منبع اصلی آلودگی دریای خزر شناخته می شود. بعلاوه جاری شدن سیل در مناطق نفتی، سموم و کودهای شیمیائی و فاضلاب های سمی نیز به این آلودگی ها دامن می زنند. مطالعات بر روی تجزیه زیستی، توسط میکروارگانیسم ها می تواند در جهت پیشبرد استراتژی های زیست پالایی (Bioremediation) و برای سمیت زدایی این مواد آلی توسط میکروارگانیسم ها بسیار مفید باشد. همچنین استفاده از میکروارگانیسم های دریایی برای پاکسازی آلودگی بسیار مؤثرتر و ارزان تر بوده و با تقویت زیستی آنها علاوه بر این که قادر به متابولیزه کردن مواد آلوده کننده خواهیم شد، بلکه به عنوان یک تکنولوژی تجزیه ای در بالا بردن سرعت تجزیه در منابع آبی که اخیراً آلوده شده اند نیز استفاده خواهد گردید. از طرف دیگر اغلب باکتریهای دریایی با قابلیت زیست پالایی آبزی منبع با ارزشی برای تولید مواد شیمیایی و آنزیم های مختلف محسوب می شوند به عنوان مثال باکتری آبزی تجزیه کننده نفت به نام Vibrio alginolyticus باکتری ای می باشد که به تنهائی قادر است شش پروتئاز تولید کند و یکی از آن ها با نام اگزوپروتئاز سرین آلکالین نسبت به شوینده ها مقاوم می باشد. همچنین این باکتری دریایی، آنزیم کلاژناز نیز تولید می کند که مصارف صنعتی و تجاری مختلفی دارد که از آن جمله می توان به جداسازی سلول ها از یکدیگر، در مطالعات کشت بافت اشاره کرد. و یا تولید آنزیم اوریکاز توسط سویه های جنس Halomonaceae که قادر به تجزیهی اوریک اسید و تبدیل آن به مادهی حلالتر به نام آلانتوئین می باشد. یک نمونه دیگر، آنزیم آسپاراژیناز می باشد که نقش مهمی در درمان لوسمی لنفوبلاستی حاد ایفا میکند. این آنزیم به دلیل دارا بودن خاصیت آنتی نئوپلاستیک، در فرایند شیمیدرمانی حائز اهمیت میباشد. آنزیمهای ال-آسپاراژیناز خارج سلولی توسط جنس باسیلوس تولید می شود که بطور بالقوه خصوصیات سرولوژیک مطلوبتر با عوارض جانبی کمتری نسبت به انواع تجاری رایج دارد. با توجه به توضیحات فوق، بررسی و شناسایی باکتریهای بومی کشور با توانایی تجزیه مواد آلی مضر برای محیط زیست، بسیار حائز اهمیت خواهد بود همچنین از آنجائیکه منابع اصلی جهت تولید آنزیم های هیدرولیتیک خارج سلولی، میگروارگانیسم ها خصوصا میکروب های آبزی است و نقش بسیار مهمی را در صنعت غذائی، داروئی، شیمیائی و بیوتکنولوژی ایفا می نمایند. با استخراج این مواد و دست یابی به تولید آنزیم های تجاری آنها می توان گام موثری در بسیاری از جنبه های وابسته به دانش و تکنولوژی برداشت. |
| اهداف اختصاصی | جداسازی گروهی از باکتری های بومی دریای خزر و شناسایی کردن باکتری های ایزوله شده با روشهای فیلوژنتیکی و بررسی اولیه از ویژگی های بیوشیمیایی گونه های باکتریال شناسایی شده -بررسی کیفی و کمی ایزوله ها در تجزیه زیستی ترکیبات آروماتیک حلقوی (نفتالن، فنانترن و آنتراسن). -ارزیابی قابلیت باکتری های ایزوله شده در تولید آنزیم های خارج سلولی آمیلاز ، پروتئاز، لیپاز، نوکلئاز، اینولیناز، پکتیناز، کربوکسی متیل سلولاز، پولولاناز و کتیناز و برخی ویژگی های دیگر بیوشیمیایی. |
| چکیده انگلیسی طرح | Evaluation of Bio-remediation microbial flora with capability to produce extracellular hydrolytic-enzymatic from South coast of the Khazar Sea. |
| کلمات کلیدی | تجزیه زیستی (Bio-degradation): براساس تعریف IUPAK، زیست تخریب پذیری عبارتست از تجزیه ای که به کمک فرآیند آنزیمی ناشی از انجام کاری در سلول صورت می گیرد. زیست پالایی (Bio-remediation): زیست پالایی یک تکنیک مدیریت پسماند است که شامل استفاده از میکروارگانیسم ها برای خنثی سازی آلاینده ها در مناطق آلوده در شرایط کنترل شده می باشد. هیدروکربن های چندحلقه ای (PAHs): هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAH) ترکیباتی شامل دو یا چند حلقه ای آروماتیک بهم جوش خورده هستند که از اتم های هیدروژن و کربن ساخته شده اند و بصورت ایزومرهای مختلفی وجود دارند. آنزیم های هیدرولیتیک خارج سلولی (extracellular hydrolytic-enzymatic): آنزیم هایی نظیر آمیلازها، پروتئازها، لیپازها و DNAase ها که کاربردهای متنوعی در بخشهای مختلفی چون صنایع غذایی، علوم پزشکی و صنایع شیمیایی و داروئی دارند. |
| ذینفعان نتایج طرح | افرادی که مشغول فعالیت و تحقیق در زمینه فرایند های زیست پالایی و تصفیه پسماند ها بوده و یا در تولید آنزیم های تجاری در صنایع شیمیایی و دارویی نقش دارند. همچنین دانشگاه های علوم پزشکی، داروسازی و شیمی و مراکز تحقیقاتی ذینفع نیز شامل این مجموعه می باشند. |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| وحیده طرح ریز | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| محمد سعید حجازی | همکار اصلی |
| ویدا ابراهیمی | همکار اصلی |
| پریور یزدانی | همکار اصلی |
| اصغر مصباحی | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر فلور میکروبی سواحل جنوبی دریای خزر قدرت زیست پالایی در تجزیه ترکیبات سمی و سرطانزای آرماتیکی داشتند.متن خبر میکروارگانیزم های آبزی، منبع غنی از ژن های جدیدی هستند که باعث می گردد تا قابلیت زیست پالایی بالایی داشته باشند. در تحقیق حاضر، نمونه هایی از بستر رودخانه های سواحل جنوبی دریای خزر تهیه و سپس جداسازی باکتری ها با بکارگیری از محیط های کشت کاملا اختصاصی صورت پذیرفت. بوسیله تکثیر قطعه 16s rRNA و آنالیز نرم افزاری هویت باکتری های خالص شده شناسایی و سپس قابلیت تجزیه کنندگی ترکیبات آروماتیک حلقوی PAHs (نفتالن، فنانترن و آنتراسن) توسط آنها مورد سنجش قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده در این تحقیق، یازده باکتری جدید شناسایی گردید که ینج مورد از آنها قابلیت بالایی ( یک میلی گرم بر میلی لیتر) در تجزیه ترکیبات آروماتیک حقوی داشتند . این باکتری های تجزیه کننده متعلق به خانواده های سودوموناس، شوانلا و فتوباکتریم بودند.و به عنوان استرین جدید و بومی ایران در بانک های ژن جهانی ثبت و معرفی گردیدند. کاملا محرز می باشد که بررسی و شناسایی باکتریهای بومی کشور با توانایی تجزیه مواد آلی مضر برای محیط زیست، یک گام موثر در بسیاری از جنبه های وابسته بهسلامت انسان و محیط و پیشرفت دانش و تکنولوژی می باشد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
