سیانوباکتری‌ها از جمله میکروارگانیسم‌های فتوسنتز کننده گرم منفی می‌باشند. به‌دلیل تنوع بالای ترکیبات شیمیایی از جمله رنگیزه‌ها، ویتامین‌ها و آنزیم‌ها‌، در این گروه از ریز موجودات، در صنعت دارای کاربرد زیادی می باشند. مطالعات مختلف نشان داده است که سیانوباکتری‌ها می‌توانند سبب بهبود رشد گیاه از طریق اصلاح ساختار خاک، با آزادسازی پلی ساکاریدهای برون سلولی انسجام خاکدانه و نگهداشت آب گردند. تعداد بیشماری از باکتری‌های همزیست گیاهی، اکسین و ترکیبات وابسته به ایندولیک اسید را تولید می‌نمایند. نقش میکروارگانیسم‌های خاکزی به‌عنوان تحریک کننده رشد گیاهی به‌ویژه از طریق تولید هورمون‌های گیاهی ارتقاء دهنده رشد گیاهی در طبیعت بسیار گسترده است. گروه فیتوهورمون اکسینی از جمله گروهی از هورمون‌های گیاهی هستند که در تنظیم پروسه‌های متنوع بیولوژیکی نقش مهمی ایفا می نمایند. هدف از این تحقیق بررسی توان تولید اکسین و برخی رنگیزه‌های فتوسنتزی در سویه‌های هتروسیست دار جدا شده از شالیزارهای شرق استان مازندران می‌باشد. بعد از جمع آوری نمونه خاک و کشت سویه در محیط کشتBG110 ‌، به‌منظور انجام پروسه خالص سازی کشت مجدد در محیط کشت جامد و مایع انجام گرفت سپس سویه‌ها از لحاظ مورفولوژی شناسایی شدند. نتایج نشان داد که طیف وسیعی از باکتری‌های جدا شده دارای توانایی تولید اکسین به‌عنوان یک فاکتور موثر در بهبود رشد گیاه را دارا می‌باشند و غلظت رنگیزه کلروفیل و کاروتنوئیدها در اکثر سویه‌های جداسازی شده، با میزان متفاوت مشاهده گردید. هر چند پتانسیل هر سویه با توجه به نوع جنس و تنوع اکولوژیکی آن متفاوت می‌باشد. بالاترین میزان تولید کلروفیل، کاروتنوئیدها و اکسین به‌ترتیب در سویه‌های MGCY277 (Lyngbya diguetii)، MGCY497 (Nostoc ellipsosporum) و MGCY358 Anabaena variabilis)) مشاهده گردید. تفاصيل المقالة

سیانو باکتری‌ها ارگانیسم‌های فتوسنتز کننده گرم منفی می‌باشند. آنها یکی از موفق‌ترین گروه‌های ارگانیسم این سیاره به شمار می‌آیند که از شکل اولیه حیات تا تکامل امروزی بر روی زمین دیده شده‌اند. در طی تاریخچه تکامل طولانیشان، سیانوباکتری‌ها تغییراتی کارکردی پیموده‌اند که این تغییرات مسئول فیزیولوژی قابل انعطاف و مقاومت وسیع اکولوژی در این باکتری‌ها است. توانایی سیانوباکتری‌ها در مقاومت به دمای بالا، تشعشع ماورای بنفش، خشک شدن، تنش‌های شوری و آبی موجب موفقیت رقابتی در دامنه وسیعی از شرایط محیطی می‌گردد. گونه‌های متنوعی از سیانوباکتری‌ها ترکیبات متفاوتی از کروموفورها و فیکوبیلی پروتئین‌ها را در جهت بهبود توانایی برداشت نور در فرایند فتوسنتز به کار می‌برند. فیکوبیلی زوم‌ها به عنوان آنتن‌های اولیه برداشت کننده نور در فتوسیستم II در سیانوباکتری‌ها و جلبک‌های قرمز وجود دارند. هدف از این تحقیق بررسی رنگیزه‌های فیکوبیلین در سویه‌های هتروسیست دار جدا شده از شالیزارهای غرب استان مازندران می‌باشد. بعد از جمع آوری نمونه خاک و کشت سویه در محیط کشت BG110، به‌منظور انجام پروسه خالص سازی کشت مجدد در محیط کشت جامد و مایع انجام گرفت. سپس سویه‌ها از لحاظ ریخت‌شناسی بررسی شدند، نتایج نشان داد که به‌دلیل سازش سویه در شرایط نوری قابل دسترس، گونه‌های مختلف از سیانوباکتری‌ها تنوع بالایی از فیکوبیلی پروتئین را در جهت بهینه سازی توانایی دریافت نور برای فتوسنتز بکار می‌گیرند. به گونه‌ای که میزان فیکوسیانین، آلوفیکوسیانین و فیکو اریترین در هر سویه متفاوت از سویه دیگر بوده و بالاترین میزان این ترکیبات پروتئینی به ترتیب در سویه MGCY372 (Plectonema boryanum) مشاهده گردید. تفاصيل المقالة

گرم شدن تدریجی زمین به‌دلیل استفاده بی‌رویه از سوخت‌های فسیلی، افزایش قیمت، آلودگی‌های زیست‌محیطی و تولید گازهای گلخانه‌ای سبب شده تا دانشمندان درصدد تولید سوختی تجدیدپذیر و جایگزین سوخت‌های فسیلی باشند. این مطالعه با هدف بررسی پتانسیل چهار گونه جلبک سبز به عنوان مواد خام تولید کننده چربی برای سنتز بیو‌دیزل انجام شد. بعد از خالص‌سازی، نمونه‌هادر محیط کشت BBM و N8 در دمای 25 درجه سانتی‌گراد تحت نور دائمی و 7 pH نگهداری شدند. نرخ رشد، میزان رنگیزه‌های کلروفیل، کاروتنوئیدها و میزان لیپید نمونه‌ها اندازه‌گیری شدند. میزان کل اسیدهای چرب با کمک دستگاه FTIR و پروفایل اسیدهای چرب با استفاده ازدستگاه GC-Mass سنجیده شد. نتایج نشان داد بالاترین میزان رشد و تولید بیومس و کمترین زمان تقسیم و همچنین بیشترین میزان تولید لیپید مربوط به جلبک سبزISC 94 Scenedesmus spمی‌باشد. در جلبک سبزISC 94 Scenedesmus sp، پالمتیک اسید (74/42 درصد)، استئاریک اسید (56/29 درصد)، پالمیتولئیک اسید (2/10 درصد)، اولئیک اسید (72/6 درصد)، لینولئیک اسید (72/1 درصد)، α- لینولنیک اسید (636/1 درصد) اندازه‌گیری شد. به علاوه، آنالیز لیپیدها نشان داد که 80 درصد اسیدهای چرب از نوع اشباع و غیراشباع با یک پیوند دوگانه بودند. همچنین پالمیتیک اسید و اولئیک اسید مهم‌ترین اسیدهای چرب جداسازی شده می‌باشند. بنابراینسندسموس به‌دلیل تولید بالاترین و بهترین محتوای لیپیدی می‌تواند به‌عنوان یک کاندید مناسب برای سوخت بیو‌دیزل معرفی گردد. تفاصيل المقالة

آلودگی فلزات سنگین خصوصا فلزات سنگین همراه با نفت از معضلات عمده زیست محیطی به شمار می‌روند. این آلاینده‌ها خاک، آب و اکوسیستم های مرتبط را درگیر ساخته و مشکلاتی را برای فلور و حتی انسان‌ها ایجاد می‌کنند. با توجه به پتانسیل‌های بالقوه ریز جلبک‌ها در زمینه حذف و کاهش انواع آلودگی ها اعم از نفتی و غیر نفتی (فلزات سنگین)، این پژوهش با استفاده از ریزجلبک Calothrix.sp جدا شده از مناطق آلوده نفتی با هدف بررسی کاهش فلز سنگین نیکل شکل گرفت که طی آن برخی رفتارهای فیزیولوژیک ریزجلبک نیز مطالعه گردید. طراحی آزمایشات با کمک نرم افزار Design expert و با در نظر گرفتن فاکتورهای 9-4 pH ، غلظت 5 تا 100 میلی گرم بر لیتر نیکل در زمان 30 تا 120 دقیقه اجرا شد. نتایج نشان داد در 8pH با میزان 74/80 میلی گرم بر لیتر نیکل و زمان 24/48 دقیقه بیشترین میزان جذب نیکل (69 درصد) بود. نتایج این تحقیق نشان داد تیماردهی بیومس با عوامل شیمیایی و فیزیکی مختلف در قالب های مختلفی نظیر تثبیت و یا استفاده از متابولیت‌های آن، روند جذب را تسریع و تسهیل نموده و پتانسیل استفاده از این ریزجلبک را در سیستم‌های پالایش بعدی هموار می نماید. تفاصيل المقالة

برنج (Oryza sativa L.) یکی از گیاهان زراعی است که منبع اصلی غذایی بیشتر از یک سوم جمعیت جهان است. عوامل محدود کننده نظیر تنش‌های محیطی، نیاز به افزایش عملکرد محصولات کشاورزی در واحد سطح را ایجاب می‌کند. شوری خاک یکی از مهم‌ترین عوامل کاهش دهنده عملکرد گیاهان زراعی در سراسر جهان است. موتاسیون القایی به عنوان یکی از ابزار های مؤثر در بهبود عملکرد، کیفیت و مقاومت به تنش های زنده و غیر زنده در اصلاح محصولات استفاده می ‌گردد. به منظور انتخاب لاین های جهش یافته برتر متحمل به شوری، 10 لاین موتانت انتخابی نسل پنجم حاصل از پرتوتابی سه رقم برنج بومی ایرانی با پرتو گاما (طارم، عنبربو و حسنی) در طول دو سال ( نسل های ششم و هفتم) در مزرعه با شوری خاک (8-6 دسی زیمنس بر متر) ارزیابی شدند. این تحقیق بر اساس طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. سه لاین جهش یافته برتر متحمل به شوری (3-13، 18-32 و 1-22) در مقایسه با ارقام مادری خود (شاهد) انتخاب شدند. ویژگی های فیزیولوژیکی لاین های موتانت برتر (هدایت روزنه ای، فلورسانس کلروفیل و شاخص سبزینگی بالا)، بیوشیمیایی (نسبت سدیم به پتاسیم پایین، تجمع پرولین بالا، تخریب غشایی پایین) بودند. در نهایت لاین های جهش یافته برتر، به عنوان ارقام جدید برنج موتانت متحمل به شوری و منابع جدید ژرم پلاسم گیاهی معرفی خواهند شد. تفاصيل المقالة

استان تهران علیرغم وسعت و سهولت دسترسی، از نظر شناسایی میکروفلور مورد بی‌عنایتی قرار گرفته است. در این پژوهش خاک‌ها و آب‌های این استان مورد مطالعه قرار گرفته و چهار گونه جدید از ریزجلبک‌‌های این استان متعلق به تیره‌های Nostocaceae و Oscillatoriaceae از جلبک‌های سبز آبی و نیز Chlorellaceae از جلبک‌های سبز برای اولین بار از این استان گزارش گردیده‌اند. نمونه‌برداری این پژوهش از سطح استان تهران در تابستان و پاییز سال 1387 صورت گرفت. نمونه‌های خاک با استفاده از محیط‌‌های کشت Allen & Arnon، BG110، BBM و N8 کشت گردیدند. جداسازی نیز با استفاده از پلیت آگار صورت گرفت. نمونه‌های به دست آمده با استفاده از کلیدهای شناسایی معتبر و از طریق مورفولوژیک مورد شناسایی قرار گفتند. در نتیجه این تحقیق چهار نمونه Microcheate tenera, Oscillatoria foreaui, Nostoc entophytum, Chlorella ellipsoida متعلق به جلبک‌های سبز و سبزآبی برای اولین بار از استان تهران جدا و معرفی گردیدند. تفاصيل المقالة

سیانوباکتریFischerella sp. ، از معدود سیانوباکتری‌های بومی ایران است که اطلاعات به نسبت کافی در خصوص عملکرد دستگاه فتوسنتزی آن در شرایط متفاوت اسیدیته و قلیاییت وجود دارد. این اطلاعات ماحصل بررسی‌های انجام شده از 2004 تا زمان حاضر است. در این مقاله، مهم ترین نتایج مربوط به این مطالعات مورد توجه قرار گرفته است. بررسی نشان می‌دهد که این سیانوباکتری آلکالیفیل است. در شرایط قلیایی (pH 9) و شدت نوری محدود (2 میکرومول کوانتا بر مترمربع بر ثانیه) بالاترین میزان تصاعد اکسیژن مشاهده می‌گردد. در این شرایط شاخص‌های آلفا و آی کا به بالاترین و پایین ترین میزان خود می رسد. بازدارندگی نوری تا شدت نوری 1400 میکرومول کوانتا بر متر مربع بر ثانیه مشاهده نمی‌گردد. کمپلکس‌های جمع‌آوری کننده نور در هردو بخش فیکوبیلی زوم و کاروتنویید‌ها ساختار کامل دارند. فعالیت فتوسیستم‌ها بخصوص فتوسیستم دو به حداکثر خود می رسد. نسبت فتوسیستم یک به دو در بالاترین حد است. گذار از این شرایط به سمت شرایط اسیدی سبب کاهش معنی دار تمامی شاخص‌های مذکور می‌گردد. گذار به شرایط قلیایی افراطی (pH 11) در شوری بالاتر و پایین تر از 80 میلی‌مولار سبب آسیب به دستگاه فتوسنتزی، کاهش آزاد سازی اکسیژن و کاهش نسبت فتوسیستمی می‌گردد. تفاصيل المقالة

شاید سخن گفتن در باب کاربری انواع گونه های ریزجلبکی در زمینه های مختلف، رویکردهای جهانی جهت افزایش بهره وری کشت این موجودات و نیل به برتری اقتصادی در کنار منافع عظیم زیست محیطی (مانند تصفیه فاضلاب و تثبیت CO2) گزاف باشد. جهت دستیابی به این افزایش بهره وری، تمرکز بر فاکتورهای مختلف موثر بر کشت در پژوهش های اخیر جهانی مشاهده می شود. در مورد برخی از این فاکتورها نظیر شرایط نوری، دما، غلظت مواد مغذی، میزان CO2 و نظایر آن پژوهش های مختلفی صورت گرفته است. لذا در این مقاله سعی شده با پرهیز از تکرار مقدمات و ذکر مجدد کاربری ها و یا بازگوئی اثرات فاکتورهای مذکور، صرفا پژوهش هائی مرور شوند که بر روی برخی فاکتورهای کمتر آزموده اما با تاثیرات مهم بر افزایش بهره‌وری کشت به ویژه در مقیاس بزرگ تمرکز کرده اند. لذا در ابتدا محیط های مختلف کشت شامل آب شیرین، آب دریا و فاضلاب جهت به کارگیری در کشت انبوه تشریح و مقایسه شده و گونه های برتر هریک از محیط ها معرفی شده اند و سپس روش‌های مختلف کشت شامل فتواتوتروفیک، هتروتروفیک، میکسوترفیک و فتوهتروتروفیک مقایسه شده اند. به استفاده مجدد از آب بازیافتی فرآیند کشت ریزجلبک ها جهت کاهش هزینه های تصفیه و پمپاژ و چالش‌های مرتبط با آن نگاهی شده و در انتها اثر تنش ها (که بواسطه تجهیزات بکارگرفته شده و در فرآیندهای کشت بزرگ مقیاس از دغدغه های اصلی است) بر روی بهره‌وری کشت و راهکارهای کاهش این اثرات مورد نظر قرار گرفته است. تفاصيل المقالة

پاسخ اولیه سلولی ریزجلبک Haematococcus pluvialis طی آلودگی به قارچ کیترید در این پژوهش مطالعه شد. برای این منظور، شکل پالملوئید ریزجلبک H. pluvialis در سه محیط‌ آلوده به قارچ کیترید، محیط بازیافتی ریزجلبک‌های سالم و محیط بازیافتی ریز جلبک آلوده به قارچ کیترید برای دو روز کشت شد و سپس فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی، غلظت پراکسید برون سلولی و آمینواسیدهای آزاد درون سلولی با فنون طیف سنجی UV/vis و HPLCسنجیده شد. بیشترین فعالیت آنزیم‌های آنتی-اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز در سلول‌های آلوده به کیترید به‌ترتیب در ساعت های 24، 24 و 48 و به میزان 3/2، 7/6 و 6/2 برابر نمونه های شاهد بود. بیشترین فعالیت این آنزیم ها در سلول‌های کشت شده با محیط بازیافتی سلول‌های آلوده در 12، 12 و 36 ساعت به‌ترتیب 1/2، 5/2 و 6/2 برابر بیشتر از فعالیت این آنزیم‌ها در نمونه‌های‌ شاهد بود. همچنین میزان پراکسید برون سلولی در ریزجلبک کشت شده در محیط بازیافتی سلول‌های آلوده حدود 4 برابر بیشتر از سایر نمونه‌ها بود و این در حالی است که سطح پراکسید در سلول‌های آلوده به کیترید با شیب ملایمی از 3/1 به 8/1 میکرومولار طی 48 ساعت کشت افزایش یافت. آمینواسیدهای هیستیدین، آلانین، آسپاراژین، آسپاراتیک اسید، آرژنین و متیونین با بیشترین افزایش و فنیل آلانین و تریپتوفان با بیشترین کاهش همراه بودند. نتایج نشان می دهد که ریزجلبک H. pluvialis از طریق فعال کردن مسیرهای آنتی اکسیداتیوآنزیمی و نیز برخی آمینواسید های ویژه به مقابله با کیتریدو افزایش سطح پراکسید سلولی ناشی از آلودگی می پردازد. تفاصيل المقالة

با نگاه به مفاهیم اصلی توسعه پایدار، نیاز روزافزون به منابع غذائی در کنار مضراتِ محیط¬زیستیِ بکارگیری کودهای شیمیائی، لزوم تولید کود¬های زیستی آنهم با بهره¬گیری از ریزجلبک¬ها به عنوان کارخانه¬های سلولی بیولوژیکی کارآمد را روشن می¬سازد. در این پژوهش با هدف ارتقاء بهره¬وری جهت کشت تجاری یک کنسرسیوم جلبکی (که نقش موثر آن در رشد و نمو محصولات کشاورزی در پژوهش موازی اثبات شده) بهینه¬سازی محیط¬کشت BG11 با تکیه بر چهار ترکیب K2HPO4، NaCl ، CaCl2 و FeNH4Cit مد نظر قرار گرفت. از روش سطح پاسخ برای طراحی فاکتورها و تحلیل پاسخ¬ها استفاده شد و سنجش¬های وزن خشک در روز¬های 4، 8، 11 و 15 کشت همراه با محاسبه نرخ رشد مخصوص و میزان کلروفیل انجام شد. بیشترین میزان وزن خشک mg/L 1.15 در آزمایشی با کمترین میزان شوری به دست آمد در حالیکه سایر فاکتورها در مقادیر میانی بازه تغییرات خود قرار داشتند. اندرکنش شدید مواد مغذی و حساسیتِ نرخ رشد مخصوص نسبت به این اندرکنش مشهود بود. بیشترین میزان کلروفیل، در مقادیر میانی K2HPO4 در کنار کمترین مقدار سایر فاکتورها به دست آمد. بر اساس نتایج، بدلیل اثرگذاری شدید مواد بر روی یکدیگر و تعامل پیچیده بین عوامل محیطی و فیزیولوژی ارگانیسم‌های فتوسنتزی، به نظر می¬رسد حفظ تعادل بین ترکیبات موثرتر از مصرف مقادیر بالاتر آنها باشد و با بهره¬گیری از این تعادل میتوان با کاهش مصرف و افزایش بهره¬وری، صرفه¬جویی اقتصادی مورد نظر در هزینه کشت را انجام داد. تفاصيل المقالة