جداسازی و شناسایی باکتریهای دریایی مولد ترکیبات ضد فولینگ از مناطق آبی جنوب ایران
- رشته تحصیلی
- زیست فناوری (بیوتکنولوژی) - میکروبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6428;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78306;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6428;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78306
- تاریخ دفاع
- ۰۴ اسفند ۱۳۹۴
- دانشجو
- شیدا حیدریان
- استاد راهنما
- فاطمه محمدی پناه
- چکیده
- مهار تشکیل فولینگهای سخت ایجاد شده بر روی سازهها و مصنوعات دریایی که همواره در طی پدیده زیستی ته نشست موجودات ساکن اکوسیستمهای دریایی اتفاق می افتد ازمسائل مورد توجه صنایع دریایی است. از طرف دیگر به دلیل فلور ارگانیسمی متفاوت آبها، و مهار نامناسب این گونه ساختارها توسط مهارکننده طبیعی تجاری، نیاز به کشف ترکیبات طبیعی مهارکننده این پدیده بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.این مطالعه با هدف دست یافتن به سویه های اکتینوباکتری های دریایی تولید کننده ترکیبات مهار کننده فولینگ و بررسی اثر مهارکنندگی متابولیت های ثانویه میکربی جدایه ها بر روی باکتری های آغازگر تشکیل فولینگ انجام گرفت. از میان 90 جدایه اکتینوباکتری حاصل از نمونه های رسوب و موجودات دریازی مناطق جنوب کشور (دریای عمان و خلیج فارس)، بر اساس ویژگی مورفولوژیکی و ساختاری کموتاکسونومی، 10 جدایه جهت تولید متابولیت انتخاب شد. همچنین از میان باکتری های جداشده از محل بسترهای جاگذاری شده در عمق چهار متری آب های عمان، با در نظر گرفتن تکرارپذیری جداسازی در جنس های مختلف بستر، پنج باکتری به عنوان باکتری های احتمالی آغازگر تشکیل فولینگ انتخاب گردیدند. سپس با بهینه سازی شرایط انجام واکنش و بررسی توانایی تشکیل بیوفیلم پنج جدایه منتخب مورد آزمایش، در نهایت دو جدایه با بیشترین توانایی تشکیل بیوفیلم انتخاب شدند. پس از سنجش فعالیت زیستی عصاره های آلی از نظر مهار اتصال و تشکیل بیوفیلم، پنج جدایه اکتینوباکتری با بیشترین درصد مهارکنندگی نسبت به ترکیب کنترل مثبت ضدبیوفیلم دیورون ( بالای50 %( انتخاب گردیدند. عدم سمیت عصاره ها بر علیه یوکاریوت Artemia salina به عنوان یک ارگانیسم مدل بررسی شد.در نهایت یک سویه اکتینوباکتری با بیشترین درصد مهار فولینگ (بالای 70%) علیه دو باکتری منتخب آغازگر فولینگ و نیز سویه کنترل مثبت در کمترین غلظت مهارکنندگی در حالت بیوفیلمی 100میکروگرم/ میلی لیتر به عنوان سویه مولد انتخاب شد. اثر کشندگی عصاره سویه مولد در حالت بیوفیلمی علیه باکتری های آغازگر بیوفیلم به کمک معرف WST-1 تایید گردید. هم چنین حداقل غلظت مهارکنندگی رشد عصاره متنخب در مقادیر بالاتر از 50 میکروگرم بر میلی لیتر به کمک تست MIC در میکروپلیت تایید گردید. سویه اکتینوباکتری منتخب با کمک بررسی ویژگی های مورفولوژی، فیزیولوژی، ترادف نوکلئوتیدی 16S rRNA و ترکیبات شیمیایی دیواره سلولی مورد شناسایی تاکسونومیک قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد سویه ی مولد برتر در این پژوهش به جنس Glycomyces تعلق داشت.
- Abstract
- Inhibition of fouling formation on marine structures and products which occurs through biological deposition of marine inhabiting organisms is one of the important concerns in marine industries. Need for discovery of new inhibiting compounds is taken to consideration because of different marine microbial flora and the low efficiency of commercial natural inhibitors available. This study was conducted to find antifouling metabolites from species of Actinobacteria and investigate fouling inhibition effects of extracted microbial metabolites on primary bacterial colonizers.Among 90 Actinobacteria, obtained from sediment samples and aquatic organisms of southern streams, 10 isolates were selected based on morphological and chemotaxonomical properties as metabolite producing ones. While bacterial strains isolated from surfaces (submerged in depth of 4 m in sea of Oman) considering the possible appearance of repetitive colonies, Five isolates were nominated as putative fouling initiators. Following optimizing the reaction conditions and evaluating the biofilm formation activity of the 5 Actinobacteria isolates in the presence of crystal violet, two isolates were chosen. Five Actinobacteria isolates with the highest inhibition percentage in comparison to Diuron as positive control were selected after evaluation of their crude extract activity as inhibitors of attachment and biofilm formation. Non toxicity of the selected extracts against Artemia salina as a model organism was considered. Finally, one isolate with highest inhibition effect on biofilm formation (more than 70%) against two selected fouling initiating bacteria and positive control in lowest inhibition concentration(100 µg/mL ) in biofilm phase was found to be the most potent strian. The lethal effect of the crude extract from this strain in biofilm phase against biofilm initiator bacteria was determined using WST-1. The minimum inhibitory concentration of the selected extract was higher than 50 µg/mL which confirmed by MIC evaluation assay in microplates. The isolate was subjected to taxonomic classification through morphological, physiological, 16S rDNA sequencing and cell wall chemical components characterization. The results indicated that the final selected strain belongs to the genus, Glcomyces