میکروبیولوژی

سیانوباکترها و نانو ذرات

سیانوباکترها و نانو ذرات

سیانوباکترها گروه بسیار بزرگی از ارگانیسم ها هستند که در زیستگاه های مختلف از جمله آب های شیرین، شور و خشکی وجود دارند و دارای ویژگی های مشابه با باکتری ها (پروکاریوت) و جلبک ها (یوکاریوت) می باشند؛ که در گذشته به جلبک سبز- آبی معروف بودند.

سیانوباکترها در واقع یوباکتری های گرم منفی هستند که در سر تا سر جهان پراکنده اند. این میکروارگانیسم ها برای رشد، به نور، قند، دی اکسید کربن، ازت، فسفر و پتاسیم نیاز داشته و در زمان کوتاهی انواع لیپیدها، هیدرات های کربن و پروتئین ها را به عنوان محصولات متابولیکی به مقادیر قابل ملاحظه ای تولید می نمایند.

تاریخچه تکاملی طولانی این میکروارگانیسم ها به شکل در خور توجهی گواهی بر موفقیت سیانوباکتر ها برای زنده ماندن در زیستگاه های متعدد و قدرت تحمل اکولوژیکی بالای آنهاست.

پراکندگی سیانوباکترها

گزارش های مربوط به سیانوباکترهای ایران بیشتر مربوط به نمونه های آبزی بوده است، برای مثال جنس های کروکوکوس، لینجبیا آنابنا، سینکوکوس و اوسیلاتوریا که از دریاچه ارومیه جداسازی و شناسایی شده اند. از سوی دیگر نمونه های خاکزی که شناسایی شده اند، بیشتر متعلق به خاک شالیزارها بوده اند مانند جنس های استیگونما، آنابائنوپسیس، نوستوک و کالوتریکس که در مزارع شمال کشور مورد شناسایی قرار گرفته اند.

سیانوباکترها و نانو ذرات

مزایا و کاربردهای سیانوباکترها

فتوتروف بودن و عدم نیاز به مواد آلی، سرعت رشد بسیار بالا، رشد در شرایط سخت محیطی مانند آب های شور و مناطق خشک، تامین مواد غذایی از فاضلاب های گوناگون، جذب دی اکسید کربن از گازهای حاصل از نیروگاه های با سوخت فسیلی و در نتیجه کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و همچنین تولید محصولات جانبی با ارزش، از مزایای استفاده از سیانوباکترها می باشد.

سیانوباکترها امروزه به طور گسترده جهت تولید ترکیبات جدید مورد غربالگری قرار می گیرند و ترکیبات بسیاری با قابلیت های بیولوژیک مختلف از آن ها شناسایی شده است؛ که در زمینه پزشکی، صنایع دارویی، پژوهش های علمی، تولید مواد غذایی برای انسان، دام و آبزیان، تولید سوخت زیستی، تولید متانول و همچنین پاک سازی زیستی مورد استفاده قرار می گیرند.

طبق مطالعات صورت گرفته، مشخص شده است که عصاره سیانوباکترها منبعی از ترکیب های با ارزش مانند کارتنوئیدها، اسیدهای چرب، پلی ساکاریدها، لیپوپپتیدها و سایر ترکیب های زیست فعال می باشند که باعث سنتز ترکیب هایی در محیط کشت می شوند.

سیانوباکترها قادرند طیف وسیعی از ترکیبات آلی بسیار ارزشمند را تولید نمایند که بسته به نوع میکروارگانیسم، تولید این ترکیبات متفاوت خواهد بود. انواع متفاوتی از آنتی اکسیدان ها، اسیدهای چرب غیر اشباع، ترکیبات ضد سرطانی، ترکیبات موثره دارویی، پلی ساکاریدها، ترکیبات رنگی از جمله انواع کاروتنوئیدها، بتا کاروتن، لوتئین و فیکوبیلی پروتئین ها، ترکیبات ضد انعقاد، ترکیبات ضد ویروس، ضد باکتری و ضد قارچ، از جمله ترکیبات ارزشمندی هستند که توسط سویه های مختلف سیانوباکترها تولید می شوند.

در حالی که هنوز مکانیسم عملکرد ضد باکتریایی آن به طور قطعی مشخص نشده است. یافتن این خاصیت نانو ذرات نقره منجر به اهمیت موثر آن در زیست شناسی و نانو زیست فناوری شده است.

بیوسنتزها مزایای بسیاری از قبیل؛ هزینه کمتر، سازگاری با محیط زیست و امکان تولید آسان در مقیاس بالا را دارا می باشند. هم چنین در روش های بیوسنتزی نیازی به استفاده از دما و فشار بالا و هم چنین ترکیب های شیمیایی سمی نیست، بنابراین این رویکرد به عنوان یک روش اقتصادی و ارزشمند می تواند در جهت تولید نانوذرات فلزی در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

سیانوباکترها و نانو ذرات

سیانوباکترها و نانو ذرات

جنس اسیلاتوریا سیانوباکتر دارای ترکیب های فعال زیستی بیشتری می باشد که توانایی احیای نمک نقره را دارا می باشد. بنابراین به کارگیری عصاره آن ها جهت بیوسنتز نانوذرات فلزی از اهمیت بالایی برخوردار است.

سیانوباکترها و نانو ذرات

استفاده از نانوذرات فلزی یکی از رویکردهای اخیر در جامعه علمی بوده که بیشتر مورد توجه قرار گرفته شده است. تا کنون از طلا، نقره و مس در ساخت نانو ذرات با فعالیت ضد میکروبی استفاده شده است. در میان محصولات مهم نانوتکنولوژی، به کار گیری نانوذرات نقره با اندازه کمتر از ۱۰۰ نانومتر به عنوان کاندیدای موثری در جهت رساندن بسیاری از بیومولکول های دارویی به کار گرفته شده اند. نانو ذرات نقره دارای ویژگی های مشخص زیستی با کاربردهای متنوع در درمان های ضد قارچی، ضد باکتریایی، ضد ویروسی و ضد سرطانی هستند. هم چنین نقره در پزشکی دارای کاربردهای مختلفی همچون درمان عفونت های خارجی، پانسمان زخم ها، کاربرد آنتی سپتیکی و گندزدایی وسایل پزشکی دارد.

نانوذرات نقره بیوسنتز شده با کمک سیانوباکتر اسیلاتوریا با اندازه ای در محدوده ۵ تا ۳۰ نانومتر و غالبا کروی و دارای فعالیت های ضد سرطانی و ضد باکتریایی قابل قبولی بوده اند و می تواند در جهت درمان سرطان پستان و عفونت های ناشی از باکتری های پاتوژن مورد مطالعه بیشتری قرار گیرند.

در مطالعات مختلف فعالیت ضد باکتریایی نانو ذرات نقره سنتز شده به روش زیستی علیه باکتری های گرم منفی و مثبت مشخص شده است.

مطالب مرتبط: نانوذرات حامل عصاره های گیاهی – نانو ذرات حامل دارو (نانوحامل)
خدمات مرتبط: تولید نانو ذرات و نانوساختارها با رویکرد پژوهشی و درمانی – ایجاد انواع مدل های حیوانی بر اساس آخرین مقالات روز دنیا

منابع:
۱.Victory KJ. Isolation and characterization of antimicrobial compounds synthesized by Microcystis SP. Phd Thesis, School of Chemical Engineering, Faculty of Engineering. Computer and Mathematica Sciences 2008; 36: 3881-90.
۲.Mohasseli T. Green synthesis and characterization of silver nanoparticles using aqueous extract of Sesamum indicum seeds. Modares Semiannual Biol Sci 2015; 6(1): 10-20.
۳.Rajabpour, N., Nowruzi, B. and Ghobeh, M. 2019. Investigation of the toxicity, antioxidant and antimicrobial activities of some cyanobacterial strains isolated from different habitats. Acta Biologica Slovenica, 62: 2 .

برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

6 + پنج =

دکمه بازگشت به بالا
بستن