دانلود پایان نامه با موضوع محصولات کشاورزی و مواد غذایی

دانلود پایان نامه

Micromonosporineae
تنها یک خانواده میکرومونوسپوراسه و 30 جنس دارد. این باکتری‌ها هوازی، دارای میسلیوم‌های بستر گسترده، هیف‌ها رنگی بوده و تولید پیگمان محلول می‌کنند. هر دونوع اسپور متحرک و غیر متحرک در این زیر راسته دیده می‌شود. به طور گسترده در طبیعت پخش شده‌اند. به علت تولید آنزیم‌های هیدرولیتیک مثل گزیلاناز و کیتیناز توانایی تجزیه طیف وسیعی از ترکیبات آلی را در طبیعت دارند. اعضای این زیر راسته در تثبیت نیتروژن خاک نیز نقش دارند(Hirsch, 2010). آنتی بیوتیک جنتامایسین توسط جنس میکرومونوسپورا در این زیر راسته تولید می‌شود (Willey, 2008).


1-5-8- تنوع شیمیایی ترکیبات تولید شده توسط اکتینومیست
حدود 23000 متابولیت ثانویه فعال توسط میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شود و اکتینومیست‌ها بیش از 10000 نوع آنتی‌بیوتیک و ترکیبات ضد میکروبی مختلف تولید می‌کنند که به عنوان منبع ترکیبات فعال و ترکیبات جدید شناخته می‌شوند (Dehnad, 2009). حدود 130 تا 140 متابولیت میکروبی و تعداد مشابهی از مشتقات این ترکیبات در پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد که غالب این ترکیبات به جز پنی‌سیلین‌ها و سفالوسپورین‌ها و برخی پپتید‌های باکتریایی از محصولات اکتینومیست‌ها هستند درصد بالایی از ترکیبات مشتق شده ار غربالگری‌های صورت گرفته با کمک اهداف مولکولی جدید برای رسیدن به ترکیبات ضدمیکروبی جدید نیز روی اکتینومیست‌ها انجام شده است(Moncheva et. a,l 2001 ) .
1-5-8- اهمیت استرپتومیسس‌ها
استرپتومایسس‌ها در راسته باکتریایی اکتینومیست‌ها قرار دارند. این باکتری‌ها گرم مثبت ، بدون حرکت و رشته‌ای ، تولیدکننده اسپور خارجی ، هوازی و شیمیوارگانوتروف قرار دارند. این باکتری‌ها در ساختار رشته‌ای خود شبیه به قارچ‌ها هستند. کلونی‌ استرپتومایسس با ظاهر گچی و بوی شبیه به بوی خاک خود قابل تمایزاند . این باکتری‌ها به طور وسیعی در طبیعت پراکنده‌اند و بویژه در خاک، زیست کرده و تجزیه کننده‌های بسیار مهمی هستند. در حدود 500 گونه شناخته شده از این جنس وجود دارد که بسیاری از آنها مهم ترین تولید کننده‌های صنعتی آنتی بیوتیک‌ها و دیگر متابولیت‌های ثانویه ضدباکتریایی، ضدقارچی، ضدویروسی ، ضدسرطانی ، ضدتوموری، ایمونوساپرسنت و آنتی هیپرکلسترولومیکس هستند (Kieser, 2000).گونه‌های باکتری استرپتومایسس از نظر متابولیکی قادرند بسیاری از ترکیبات متفاوت شامل قندها ، الکل‌ها، آمینواسیدها و ترکیبات حلقوی را توسط آنزیم‌های هیدرولیتیک متابولیزه کنند (Cross, 1989). استرپتومایسس ها به خاطر توانایی تولید و سنتز آنتی بیوتیک همواره مورد توجه بوده اند. این آنتی بیوتیک ها به باکتری کمک می کنند که در شرایط کمبود مواد غذایی محیطی با دیگر میکروارگانیسم‌های خاک رقابت کنند. این رقابت با ممانعت از رشد میکروارگانیسم‌های دیگر همراه است . بسیاری از این آنتی بیوتیک‌ها منحصرا سنتز پروتئین را تحت تأثیر قرار می‌دهند و به این ترتیب از رشد میکروارگانیسم ممانعت می‌کنند.
استرپتومایس‌ ها،‌ مهمترین اکتینومیست تولید کننده متابولیت‌های ثانویه می‌باشد. این متابولیت‌های ثانویه تنوع وسیعی را از نظر ساختارهای شیمیایی نشان می‌دهند که این ساختارهای شیمیایی شامل گروه‌های آمینوگلیکوزیدی (آمینوسیکلیتول)، آنسامایسین ، بتالاکتام‌ها ، ماکرولیدها ، نوکلئوزیدها ، پپتیدها و پلی ان‌ها، تتراسایکلین ها و دیگر آنتی بیوتیک‌های خارج از این گروه‌های تعریف شده می‌باشند. با تحقیقات جدیدی که بر روی تعیین توالی ژنوم استرپتومایسس اسکابیس انجام شده به نظر می‌رسد که امکان اشتقاق آنتی بیوتک‌‌های بیشتر نیز که تاکنون کشف نشده اند وجود دارد. پروژه‌های استفاده از داده‌های ژنومی در سنتز آنتی بیوتیک‌های جدید اکنون در حال اجرا می‌باشند. در حال حاضر مطالعات بر روی امکان استفاده از مهندسی ژنتیک به منظور ایجاد مواد شیمیایی کاملاجدید از طریق پیرایش متفاوت mRNA های تولید‌شده توسط باکتری متمرکز شده‌اند. تحقیق و مطالعه بر روی آنتی بیوتیک‌های جدید و سایر متابولیت‌های مبکروبی مؤثر در فعالیت‌های زیستی به دلیل دارا بودن پتانسیل استفاده در کشاورزی، مصارف دارویی و کابردهای صنعتی، پیوسته رو به افزایش می‌باشد (2003 Takahashi,). در این میان باکتری‌های جنس استرپتومایسس همچنان به عنوان یکی از منابع اصلی تولیدکننده متابولیت‌های جدید زیستی مورد توجه هستند(غربالگری اذربایجان دهناد88).
1-5-9- اکتینومیست‌های دریایی
اکتینومیست‌ها تقریبا 10 درصد از جمعیت باکتریایی رسوبات بستر دریا را‌ تشکیل می‌دهند. میکروارگانیسم‌های زیستگاه‌های دریایی به عنوان منابع شگفت انگیز تولید مواد بیواکتیو قوی بشمار می‌روند(Safaeian, 2005). اکتینومیست‌های دریایی که خود را با شرایط خاص دریا از قبیل شوری و میزان کم مواد آلی وفق داده‌اند در نتیجه با همتایان خاکی خود دارای تفاوت می‌باشند در نتیجه می‌توانند منبع تولید ترکیبات جدید با خواص بیولوژیک باشند(Takizawa, 1993; lin and liu, 2010; Jianyou, 2011). توجه و تحقیق روی میکروارگانیسم‌های دریایی توسط اوکامی 1976، جنسن و فینیکال 1994 آغاز شد. در سال‌های اخیر به دلیل نیاز به محصولات فعال بیولوژیکی جدید، با میکروارگانیسم‌های دریایی به عنوان منبع جدید با پتانسیل تولید متابولیت‌های منحصر به فرد، مورد توجه قرارگرفته‌اند (Kumar, 2011). مطالعه روی اکتینومیست‌های رسوبات دریایی برای جداسازی سویه‌های جدید با توانایی تولید ترکیبات ضد میکروبی، ارزشمند است (Sharma, 2010). در مورد اکتینومیست‌های دریایی گزارش کمی در دسترس است. (Das, 2010).امروزه میکروارگانیسم‌های دریایی به عنوان منبع بکر و دست نخورده از ترکیبات فعال بیولوژیک با ساختارهای جدید شیمیایی به شمار می‌روند. در نیم قرن گذشته اکثر آنتی‌بیوتیک‌ها و داروهای ضد توموری جدید از اکتینومیست‌های خاکی بدست‌آمده‌اند. با این حال اکتشافات و نوآوری‌های داروهای جدید از اکتینومیست‌های خاکی در سال‌های اخیر کاهش پیدا کرده‌است. به همین دلیل اکتینومیست‌های دریایی توجه محققان را به‌خود جلب کرده‌اندMaldonado et al., 2005) ;Ward and Bora, 2006; Anzai et al., 2008). آمار نشان می‌دهد تعداد ترکیبات جدید جداشده از اکتینومیست‌های دریایی در قرن 21 نسبت به قرن گذشته بیش از دو برابر شده است. نتایج تحقیقات نشان داده است که اکتینومیست‌های دریایی میتواند تبدیل به یکی از منابع مهم میکروارگانیسم‌ها در صنایع دارویی به شمار روند(Berdy, 2005). از برخی از اکتینومیست‌های دریایی تعدادی مولکول فعال زیستی با خاصیت ضد میکروبی و ضد توموری کشف شده‌اندMaskey et al., 2004; Manam, 2005)). این متابولیت‌های جدید اکتینومیست های دریایی را به عنوان روشی برای حفاظت از محصولات کشاورزی و توسعه دارو معرفی می‌کند (Zhao et al., 2009). همچنین گزارش‌هایی از استفاده از اکتینومیست‌های دریایی به عنوان پروبیوتیک در آبزی پروری وجود دارد. آغاز غربالگری اکتینومیست‌های دریایی برای استفاده به عنوان عوامل بیوکنترلی جدید برای حیوانات آبزی از سال 2008 شروع شد. در این بین استرپتومیسس‌های دریایی جایگاه ویژه‌ای دارند. بنابراین، استرپتومایسس می تواند به عنوان عوامل کنترل بیولوژیکی بالقوه در آبزی پروری استفاده شوند. با این حال، برای ایجاد یک ماهیت پروبیوتیک استرپتومایسس برای پیشگیری از بیماری یا محرک رشد آبزی پروری حیوانات، مطالعات گسترده و تجزیه و تحلیل هزینه‌ها و سود لازم است (Das, 2010).
1-5-10-متابولیت‌های ضد قارچی و اهمیت اکتینومیست‌های دریایی
قارچ‌های پاتوژن عامل بروز بسیاری از بیماری‌ها مثل کچلی، مسمومیت غذایی، بیماری‌های گیاهی بوده و باعث بروز مشکلات جدی در سراسر جهان شده‌اند. برخی گونه‌های قارچ نظیر Claviceps purpurea تولید مایکوتوکسین می‌کند که برای انسان بسیار سمی است (Sharma, 2010). امروزه شمار بیمارانی که از بیماری‌های قارچی به خصوص عفونت‌های فرصت طلب در مبتلایان به نقص سیستم ایمنی، رنج می‌برند رو به افزایش است. از طرفی قارچ‌ها ماهیت یوکاریوتی دارند و یافتن داروهای ضد قارچی با سمیت انتخابی بر میزبان آسان نیست (Shadzi, 2009). لذا نیاز به داروهای ضد قارچی جدید و موثر به یک چالش عمده، در صنعت داروسازی تبدیل شده است. اغلب داروهای ضد قارچی مورد استفاده در پزشکی، دارای اثرات جانبی هستند و شمار زیادی از ترکیبات ضد قارچی تولید شده توسط میکروارگانیسم‌ها، دارای اثرات سمی برای انسان هستند .امروزه تعداد کمی از داروهای ضد قارچی مورد استفاده، از گونه‌های اکتینومیست به ویژه جنس استرپتومیسس استخراج شده‌اند. از مهم‌ترین آن‌ها نیستاتین ، آمفوتریسین B و پیمارسین می‌باشد (Abdi Soofiani, 2011). مطالعات گسترده برای بدست آوردن آنتی‌بیوتیک‌های جدید از اکتینومیست‌ها با اثرات بهتر وسمیت کمتر بر میزبان، ادامه دارد (Henkel, 1991). با این حال توجه کمی به جداسازی اکتینومیست‌های دریایی با خاصیت ضد قارچی، شده است.
1-5- 11- اکتینومیست‌های دریایی، منبعی برای کشف داروی جدید
تحقیقات دریایی روی میکروارگانیسم‌ها و سایر جانوران مانند نرم تنان، اسفنج ها و باکتری ها در طول سال‌های گذشته، ترکیبات دارویی جالب زیادی به ویژه در گروه داروهای ضد سرطان به همراه داشت( Molinski, 2008). میکروارگانیسم‌های دریایی به وضوح نشان دهنده یک منبع غنی برای مولکول های فعال زیستی جدید می‌باشند (Blunt, 2007)، با این حال فراوانی پایین تولیدات طبیعی و یا غلظت کم تولیدات میکروارگانیسم‌های دریایی به عنوان مشکل در نظر گرفته می‌شود. باکتری‌های مولد ترکیبات ضدمیکروبی دریایی از گروه سیانو باکتری‌ها و اکتینومیست‌ها می‌باشند. اولین اکتینومیست دریایی Rhodococcus marinonascens در سال 1984کشف شد و در سال 2005 Salinispora اولین اکتینومیست دریایی وابسته به آب دریا، ، گزارش شد (Maldonado, 2005). در میان انواع تولیدات جدید مشتق شده از اکتینومیست‌های دریایی ترکیبات بیولوژیکی با فعالیت ضد سرطان و ضد باکتری بیشتر بوده است. برای مثال گوتینجیمایسین بوناستین هیمالومایسین و لاجولامایسین ترکیبات تولید شده توسط گونه‌های استرپتومایسس دریایی با فعالیت ضد باکتری و ترکیباتی مثل کاپرولاکتون‌ها ، چینیکومایسین و سالینوسپورامید از جمله ترکیبات ضد سرطان تولید شده توسط اکتینومیست‌های دریایی است (جدول 1-2) (Lam, 2006).

مطلب مرتبط :   مقاله درباره روش عمومی و سناریوها

جدول 1-2- . ترکیبات جدید کشف شده از اکتینومیست‌های دریایی (Lam, 2006)
1-6- اهداف پژوهش
مطالعات گسترده برای بدست آوردن آنتی‌بیوتیک‌های جدید از اکتینومیست‌ها با اثرات بهتر وسمیت کمتر بر میزبان، ادامه دارد. با این حال توجه کمی به جداسازی اکتینومیست‌های دریایی با خاصیت ضد میکروبی، شده است. از طرفی مطالعه روی اکتینومیست‌های رسوبات دریایی برای جداسازی سویه‌های جدید با توانایی تولید ترکیبات ضد میکروبی، ارزشمند است. در کشور ما نیز مطالعات زیادی برای جداسازی اکتینومیست‌ها با فعالیت ضد میکروبی از مناطق مختلف گزارش شده است. اما تاکنون هیچ مطالعه‌ای روی اکتینومیست‌های بستر دریای مازندران صورت نگرفته است. در این تحقیق برای اولین بار، اکتینومیست‌های فعال تولید کننده ترکیبات ضد میکروبی از رسوبات بستر دریای مازندران، جداسازی و مورد شناسایی قرارگرفته است. اهداف پژوهش حال حاضر شامل:
جداسازی و کشت اکتینومیست‌ها از رسوبات بستر دریای مازندران
غربالگری اولیه اکتینومیست های دارای فعالیت ضد باکتریایی با روش Cross Streak
بررسی ویژگی‌های مورفولوژیکی و میکروسکوپی جدایه‌های فعال و استخراج متابولیت‌های فعال از آن‌ها
غربالگری ثانویه سویه‌های فعال با روش دیسک دیفیوژن
بررسی اثر ضد قارچی عصاره خام جدایه‌های فعال