مطالعه توانایی باکتری ‌های جدا‌ شده از خاک‌های سرخ جزیزه هرمز در تولید نانوذرات آهن

محورهای موضوعی : میکروب شناسی کاربردی

زینب پوررضا ¹ , محمد مهدی متقی ²

1 - کارشناس ارشد، گروه میکروب شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرمان
2 - استادیار، گروه میکروب شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرمان

تاریخ دریافت : 1395/11/18 تاریخ پذیرش : 1396/01/25 تاریخ انتشار : 1396/06/01

کلید واژه: سودوموناس, نانوذرات آهن, بیوسنتز, جزیره هرمز,

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: نانوذرات مغناطیسی آهن به طور گسترده برای کاربردهای بیولوژیکی، پزشکی و صنعت مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. روش های سنتز شیمیایی و فیزیکی تولید نانوذرات منجر به آلودگی محیط زیست می‌گردد. در این میان، باکتری قادر به سنتز مقدار قابل توجهی نانوذرات آهن مطابق با اصول شیمی سبز هستند. این پژوهش با هدف جداسازی و شناسایی باکتری‌های تولید کننده نانوذرات آهن از خاک‌های جزیزه هرمز صورت گرفت. مواد و روش‌ها: این پژوهش به صورت مقطعی با نمونه گیری از خاک جزیزه هرمز انجام شد. پس از تهیه رقت و کشت و خالص سازی در محیط پایه، از آزمون های بیوشیمیایی و مولکولی به منظور شناسایی باکتری ها استفاده شد. خصوصیات نانو ذرات تولید شده توسط باکتری ها با استفاده از روش های طیف سنجی UV-Vis، کریستالوگرافی اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) موردارزیابی قرار گرفتند. یافته‌ها: با توجه به ویژگی های بیوشیمیایی و نیز توالی یابی و BLAST در تارنمای NCBI نمونه خاک جزیزه هرمز حضور باکتری سودوموناس به اثبات رسید. آنالیز طیف سنجی UV-Vis، XRD وجود نانو ذرات آهن تولیدی توسط باکتری‌ها را اثبات کرد. همچنین تصاویر میکروسکوپ نگاره نیز اندازه نانو ذرات تولیدی را کمتر از 50 نانومتر نشان داد. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش کفایت سنتز زیستی نانوذرات آهن با استفاده از باکتری‌ سودوموناس موجود در خاک جزیره هرمز، به عنوان یک روش ارزان و بدون نیاز به صرف انرژی زیاد را نشان داد. از این رو استفاده از این باکتری، به عنوان یک منبع زیستی مفید برای سنتز نانو ذرات آهن در مقیاس زیاد و ارزیابی پتانسیل کاربردی آن در پژوهش های تکمیلی پیشنهاد می گردد.

چکیده انگلیسی:

Background & Objectives: Iron magnetic nanoparticles have been widely studied for biological, medical as well as industrial applications. The physical and chemical synthesis methods currently used to produce nanoparticles cause environmental contamination. Certain bacteria are capable of synthesizing significant amounts of iron nanoparticles, quite in conformity with the principles of green chemistry. The objective of this study was to isolate and identify iron nanoparticle-producing bacteria from soils of Hormuz Island, Iran. Materials & Methods: This cross-sectional study was carried out with soil sampling from the Hormuz Island. Following serial dilution, culturing and purification in a combined solid agar culture medium, biochemical and molecular tests were used to identify bacteria.  The properties of nanoparticles produced by bacteria were studied using UV-Vis spectroscopy, X-ray crystallography (XRD) and scanning electron microscope (SEM). Results: The presence of Pseudomonas sp. was confirmed using biochemical characteristics, sequencing, and blasting the obtained sequences in NCBI database in the Hormuz Island soil. UV-Vis spectrometry and XRD graphs proved the presence of iron nanoparticles produced by bacteria. Furthermore, SEM images showed the size of nanoparticles as less than 50 nm. Conclusion: The results of this study highlighted the adequacy of Pseudomonas isolated from the Hormuz Island soil in iron nanoparticle bio-synthesis as a cost-effective method, without any need for high energy expenditure. Therefore, the use of this bacterium as a useful biological source for large scale synthesis of iron nanoparticles is recommended through further studies.