فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:123
پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته زیست شناسی (M.A)
گرایش: میکروبیولوژی
فهرست مطالب:
عنوان شماره صفحه
چکیده 1
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1- مقدمه 3
1-2- بیان مسئله 4
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق 5
1-4- ادبیات تحقیق 6
1-5- اهداف تحقیق 10
1-5-1 اهدف کلی 10
1-5-2 اهداف جزئی 10
1-5-3 اهداف کاربردی 11
1-6- سؤالات تحقیق 11
فصل دوم: مروری بر ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1- خلیج فارس 13
2-2- استان بوشهر 14
2-3- نفت و آلودگیهای نفتی 15
2-4- ورود نفت به آب دریا 17
2-5- تغییرات نفت پس از ورود به آب دریا 17
2-5-1 پراکنده شدن 18
2-5-2 پخش شدن مواد نفتی در سطح آب 18
2-5-3 حل شدن 18
2-5-4 تبخیر شدن 18
2-5-5 اکسیداسیون فتوشیمیایی 18
2-5-6 بحالت امولسیون در آمدن 19
2-5-7 قابلیت تجزیه زیستی 19
2-5-8 ته نشین شدن 19
2-6- تجزیهزیستی 20
2-7- معرفی هیدروکربنهای آروماتیک 20
2-7-1 طبقهبندی ترکیبات آروماتیک 20
2-7-2 فرمولاسیون ترکیبات آروماتیک 21
2-7-3 خواص فیزیکی و شیمیایی 22
2-7-4 درجه سمیت ترکیبات آروماتیک 23
2-7-5 اثرات هیدروکربنهای پلیآروماتیک روی سلامتی انسانها و موجودات زنده 27
2-7-6 هیدروکربن های پلی سیکلیک آروماتیک و سرطان 27
2-7-7 چه عاملی ترکیب را سرطانزا میکند؟ 27
2-8- فنل 28
2-8-1 کلیات ترکیب فنل 28
2-8-2 نامگذاری 28
2-8-3 فنولهای طبیعی 29
2-8-4 ساختمان مولکولی و خواص فیزیکی 29
2-8-5 خواص فیزیکی 29
2-8-6 تأثیر فنل بر محیط زیست و موجودات زنده 30
2-8-7 کاربردها 30
2-9- تجزیهزیستی 30
2-9-1 روشهای پاکسازی بیولوژیکی 31
2-9-2 مبانی زیستدرمانی 32
2-9-3 میکروارگانیسمهای هوازی 32
2-9-4 میکروارگانیسمهای بیهوازی 32
2-9-5 مخمرها و قارچها 33
2-9-6 استفاده از بیوراکتورها 33
2-9-7 کومتابولیسم 34
2-9-8 دینیتریفیکاسیون 34
2-9-9 کمپوست کردن 34
2-9-10 درمان بیولوژیکی 34
2-10- میکروارگانیسم های تجزیه کننده ترکیبات آروماتیک 35
2-11- مسیر های تجزیه زیستی 36
2-11-1 تجزیه میکروبی فنل 36
2-11-2 تجزیه میکروبی نفتالین 39
فصل سوم: روش شناسی تحقیق
3-1- محیط کشتهای مورد استفاده 44
3-1-1 محیط ONR7a 44
3-1-2 محیط (ONR7a + نفتالین) آگار 45
3-1-3 محیط) +ONR7a فنل( آگار 45
3-1-4 محیط مارین براث (MB) 45
3-1-5 محیط مارین آگار (MA) 46
3-1-6 محیط نوترینت براث (NB) 46
3-1-7 محیط نوترینت آگار (NA) 46
3-2- محلولها 47
3-2-1 سرم فیزیولوژی 47
3-2-2 محلول اتیلندیآمینوتترااستیکاسید (EDTA) 47
3-2-3 محلول Tris-Base 48
3-2-4 محلول TBE 48
3-2-5 محلول EDTA Tris-Base- (TE) 48
3-2-6 محلول اتیدیوم بروماید 48
3-3- مواد مصرف شده در PCR 49
3-4- دستگاههای مورد استفاده 49
3-5- روش عملی 50
3-5-1 نمونه برداری به منظور جداسازی باکتری های تجزیه کننده 50
3-5-2 شمارش باکتری های موجود در محیط 51
3-5-2-1 شمارش باکتری های هتروتروف 51
3-5-2-2 شمارش باکتریهای تجزیهکننده نفتالین 51
3-5-2-3 شمارش باکتریهای تجزیهکننده فنل 51
3-5-3 جداسازی باکتری های تجزیه کننده 51
3-5-3-1 جداسازی و غربالگری باکتری های تجزیه کننده 51
3-5-3-2 تست های تکمیلی 52
3-5-3-2-1 سنجش رشد باکتری 52
3-5-3-2-2 فعالیت امولسیونکنندگی (E24) 52
3-5-3-2-3 سنجش حذف فنل 52
3-5-3-2-4 سنجش حذف نفتالین 52
3-5-4 شناسایی باکتری ها 53
3-5-4-1 استخراج DNA ژنومی با روش فنل کلروفورم 53
3-5-4-2 تعیین غلظت DNA استخراج شده 54
3-5-4-3 برنامه وغلظت مواد مورد استفاده در PCR 54
3-5-4-4 بررسی محصول PCR 54
3-5-4-5BLAST کردن نتایج حاصل از توالی یابی نوکلئوتیدی نمونه ها 55
فصل چهارم: نتایج یافته های تحقیق
4-1- نمونه برداری 57
4-2- شمارش باکتری ها 58
4-2-1 شمارش تعداد کل هتروتروفها 58
4-2-2 شمارش تعداد کل تجزیه کنندهها 60
4-3- نکات ایمنی جهت استفاده از فنل و نفتالین 61
4-4- جداسازی میکروارگانیسم های تجزیه کننده 62
4-4-1 کشت نمونهها در محیط ONR7a به اضافه فنل جهت جداسازی باکتریهای تجزیهکننده فنل 62
4-4-2 کشت نمونهها در محیط ONR7a به اضافه نفتالین جهت جداسازی باکتریهای تجزیه کننده نفتالین 62
4-5- تستهای تکمیلی جهت انتخاب باکتریهایی با توان بالای تجزیه فنل و نفتالین 63
4-5-1 سنجش میزان رشد باکتری های تجزیه کننده فنل و نفتالین 63
4-5-2 فعالیت امولسیون کنندگی (E24) 67
4-5-3 سنجش حذف ترکیبات آروماتیک 71
4-5-3-1 سنجش حذف نفتالین 71
4-5-3-2 سنجش حذف فنل 73
4-6- شناسایی مولکولی نمونه های تجزیه کننده ترکیبات آروماتیک 75
4-6-1 بررسی محصول PCR 75
4-6-2 BLAST کردن توالی نوکلئوتیدی نمونه ها 76
4-7- رسم درخت فیلوژنی برای سویهها 92
4-8- فاصله ژنتیکی بین سویهها 94
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری
5-1- بحث و نتیجه گیری 97
5-2- پیشنهادات 100
منابع و مآخذ 101
فهرست منابع فارسی 101
فهرست منابع انگلیسی 103
چکیده انگلیسی 108
فهرست جداول
عنوان شماره صفحه
جدول 2-1: 28 ترکیبات آروماتیک به ترتیب میزان سمیت 23
جدول 3-1: ترکیبات محیط کشت ONR7a 44
جدول 3-2: ترکیبات محیط کشت مارین براث (MB) 45
جدول 3-3: ترکیبات محیط کشت نوترینت براث 46
جدول 3-4: ترکیبات سرم فیزیولوژی 47
جدول 3-5: ترکیبات سرم فیزیولوژی 47
جدول 3-6: توالی و خصوصیات پرایمرهای مورد استفاده جهت شناسایی ژن 16 SrRNA 49
جدول 3-7: دستگاه های مورد استفاده و مدل آنها 49
جدول 3-8: غلظت مواد مورد استفاده در PCR با پرایمرهایAlk 54
جدول 4-1: نامگذاری و معرفی نقاط نمونه گیری بر حسب مشخصات جغرافیایی 57
جدول 4-2: نتایج شمارش باکتریهای هتروتروف 59
جدول 4-3: نتایج شمارش کل باکتری های تجزیه کننده 60
جدول 4-4: نتایج میزان جذب نوری نمونههای تجزیهکننده فنل در طول موج 600 نانومتر 64
جدول 4-5: نتایج میزان جذب نوری نمونههای تجزیهکننده نفتالین در طول موج 600 نانومتر 65
جدول 4-6: نتایج تست E24 برای نمونههای تجزیهکننده نفتالین 68
جدول 4-7: نتایج تست E24 برای نمونههای تجزیهکننده فنل 70
جدول 4-8: نتایج جذب UV جهت بررسی درصد حذف نفتالین 72
جدول 4-9: نتایج جذب UV جهت بررسی درصد حذف فنل 74
جدول 4-10: برنامه رسم درخت فیلوژنی سویه ها 92
جدول 4-11: برنامه رسم جدول فاصله های ژنتیکی سویه ها 94
جدول 4-12: فاصله ژنتیکی سویه ها 94
فهرست نمودارها
عنوان شماره صفحه
نمودار 2-1: مسیر تجزیه میکروبی فنل 36
نمودار 2-2: مسیر تجزیه میکروبی نفتالین 39
نمودار 4-1: درصد حذف فنل توسط سویههای تجزیهکننده این ترکیب 73
نمودار 4-2: درصد حذف فنل توسط سویههای تجزیهکننده این ترکیب 74
فهرست شکل ها
عنوان شماره صفحه
شکل 2-1: فرمول ککوله حلقه بنزن 21
شکل 2-2: فرمول ساختاری بنزن 21
شکل 2-3: نمایش موقعیت جانشینی روی حلقه دی متیل بنزن 21
شکل 2-4: برخی از آروماتیک های چند هسته ای فشرده 22
شکل 2-5: فرمول تترالین یا تتراهیدرونفتالن 22
شکل 2-6: مکانیسم های بروز سرطان 26
شکل 2-7: فرمول ساختاری فنل 28
شکل 4-1: پوشش کارشناس و نحوه قرار گیری صحیح در حین انجام کار با ترکیبات آروماتیک زیر هود 62
شکل 4-2: نمونههای کشت داده شده در محیط اختصاصی به اضافه فنل و نفتالین 63
شکل 4-3: نتایج تست E24 فعالیت امولسیون کنندگی 67
شکل 4-4: فاز آلی و آبی تفکیک شده در دکانتور, فاز آلی در قسمت بالا شامل هگزان و نفتالین و فاز آبی در پایین شامل ترکیبات محیط کشت اختصاصی و باکتری می باشد. 71
شکل 4-5: بررسی محصول PCR بر روی ژل آگارز 75
شکل 4-6: درخت فیلوژنی نمونهها 92
شکل 4-7: درخت فیلوژنی نمونههای جداسازی شده با مشخص بودن نتایج BLAST 93
چکیده
ترکیبات آروماتیک, جز آلایندههای نفتی بوده که در ساختمان مولکولی آنها حلقههای بنزنی بکار رفته و به لحاظ پایداری در محیطهای آبی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. از آنجا که این ترکیبات بعنوان آلایندههای مهم در فهرست سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا آمدهاند و از طرفی که سال 2013 بعنوان سال جهانی حفاظت از محیط زیست نامگذاری شده است و در دهههای اخیر به دلایل مختلف آلودگی آب خلیجفارس بعنوان یک محیط بسته دریایی به این ترکیبات افزایش یافته است. هدف از این تحقیق جداسازی و شناسایی باکتریهای تجزیهکننده ترکیبات آروماتیک از نوار ساحلی استان بوشهر در خلیجفارس است. یکی از روشهای کاهش آلایندههای مختلف, روش بیولوژیک و استفاده از میکروارگانیسم ها جهت پاکسازی اینگونه آلایندهها است. در این مطالعه تعداد 25 نمونه آب, 6 نمونه خاک و 4 آب و خاک از نقاط مختلف با پراکنش مشخص از نوار ساحلی استان بوشهر جمع آوری گردید نمونهها به محیط اختصاصی ONR7a منتقل شد, سپس در محیط نوترینت آگار کشت داده شده و بر باکتریهای جدا شده تستهای میزان رشد و فعالیت امولسیون کنندگی (E24) و سنجش حذف برای بررسی میزان تجزیه فنل و نفتالین انجام شد. از باکتریهای جدا شده جهت تشخیص مولکولی, جداسازی DNA انجام شد, سپس توسط پرایمرهای Uni_1492R و Bac 27_F مورد PCR قرار گرفت و در نهایت تعداد 9 باکتری به عنوان تجزیه کننده فنل و نفتالین معرفی شدند. نتایج این تحقیق به وجود آلودگی به فنل و نفتالین در نوار ساحلی استان بوشهر و تفکیک منطقهای هر باکتری انجامید. سپس با توجه به رسم درخت فیلوژنی و بررسی فاصله بین نمونهها از صحت نتایج اطمینان حاصل شد.
کلمات کلیدی: تجزیه میکروبی, ترکیبات آروماتیک, منطقه ساحلی استان بوشهر, خلیجفارس, واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR).
فصل اول:
کلیات تحقیق
1-1- مقدمه
خلیجفارس به دلیل شرایط اقلیمی ویژهی حاکم بر آن بسیار شکننده و آسیبپذیر است و ورود کمترین آلایندهها به داخل دریا اثرات مخربی بر سلامت آبزیان و موجودات آن دارد. خلیجفارس با تمام مشکلات محیطی و اقلیمی که بر آن حاکم است از تنوع ژنی بالایی برخوردار است. از طرفی خلیجفارس محل حمل و نقل جهانی محسوب میشود و این امر موجب شده در سالهای گذشته لکههای نفتی بسیاری از این نفتکشها در آبهای خلیجفارس به جا بماند, از طرفی آلایندههای صنایع حاشیه سواحل وارد آب این دریا میشوند و همچنین بخشی از آلایندهها بر اثر حرکت نفتکشها و شناورها, رها کردن آب توازن کشتیها- حفاری و عملیات کشف نفت- تراوش و استخراج نفت و ریختن زبالهها از داخل شناورها به خلیجفارس تزریق میشوند. مرجانهای زیبا و گونههای نادر گیاهی و جانوری در حالی قربانی توسعه بی رویه غیر اصولی و هجوم انواع آلایندهها به درون دریا میشوند که هنوز سازمان حفاظت از محیط زیست به عنوان دستگاه متولی حفظ محیط زیست نتوانسته اقدام موثر و شایستهای در این زمینه انجام دهد. که در نهایت اینگونه بیتوجهیها منجر به مرگ و میر آبزیان و مهاجرت آنها به خارج از منطقه, تغییرات در تنوع زیستی و کاهش تنوع زیستی و تغییر رفتار موجودات در محیط زیست منطقه میشود که از جمله آثار ناشی از آن آلودگی دریاهاست.
بخش اعظم آلایندههای موجود در خلیجفارس از نوع نفتی است, از طرفی نفت از میلیونها ترکیب تشکیل شده است که در کل میتوان آنها را در 4 دسته تقسیمبندی کرد که عبارتند از ترکیبات آروماتیک, هیدروکربنهای اشباع, رزینها و آسفالتنها. از طرفی ترکیبات آروماتیک با توجه به تعداد حلقههای بنزنی به کار رفته در ساختارشان تقسیمبندی میشوند که در این پروژه از فنل بعنوان یک ترکیب آروماتیک تک حلقه و از نفتالین بعنوان یک ترکیب دو حلقه استفاده شده است. ترکیبات آروماتیک از طریق استنشاق, بلعیدن و تماس مستقیم با پوست قابلیت ورود به بدن داشته و در صورت بروز این رخداد منجر به بروز علایمی چون استفراغ, سرگیجه و اسهال میشود و با توجه به خصوصیات شیمیایی که دارا میباشند, توانایی ایجاد جهش در ژنوم موجودات زنده را دارند و میتواند منجر به بروز سرطان در موجود زنده شوند. در این پروژه با بررسی آلودگی منطقه ساحلی استان بوشهر به ترکیبات آروماتیک موفق به جداسازی و شناسایی 9 سویه تجزیه کننده ترکیبات آروماتیک شده و با رسم درخت فیلوژنی به بررسی جد مشترک میکروارگانیسمها پرداختهایم. بطور کلی این پایان نامه از 5 فصل تشکیل شده است که عبارتند از فصل اول شامل کلیه قسمتهای مربوط به پروپوزال جهت بیان مسئله و ارائه ضروریات اجرایی شدن مسئله و اهداف پروژه. فصل دوم مروری بر ادبیات و پیشینه تحقیق. فصل سوم شامل روش اجرای تحقیق میباشد.در فصل چهارم به تجزیه و تحلیل دادهها پرداخته ودر نهایت در فصل پایانی به بحث و نتیجهگیری و بیان پیشنهادات میپردازیم.
1-2- بیان مسئله
تجزیه زیستی مواد، به فرایندی اطلاق میشود که در طی آن مواد آلودهکننده خارجی به وسیله میکروارگانیسمهایی که قادرند از آنها استفاده کنند، به مواد بیضرر تبدیل میشوند (Luis and Mara et al 2000, 69-75; Chaıneau and Rougeux et al 2005, 1490-1496). که در آن از میکروبهای مختلف استفاده میشود و اساس کار آن استفاده از جمعیتهای میکروبی به منظور تجزیه آلایندهها بوده بنابراین ضرورت نظافت زیستگاههای طبیعی جمعیتهای میکروبی قبل از هر کار دیگر لازم و ضروری میباشد (Aitken and Stringfellow et al 1998, 743-752). آلودگی نفتی از معضلات زیست محیطی میباشد، هیدروکربنهای نفتی یک دسته از آلایندههای خطرناک محیط هستند که براساس فعالیتهای مختلف در محیط تجمع مییابند (Ewies and Ergas et al 1998, 80-89; Dobler and Saner et al 2000, 41-46) نفتخام کمپلکس پیچیدهای از مخلوط صدها نوع ترکیب مختلف شامل هیدروکربنها, نیتروژن, گوگرد و وانادیوم است که قسمت هیدروکربن شامل ترکیبات آروماتیک, آلیفاتیک و آسفالتی است (Sisler and Zobell 1987, 521-522; Chaıneau and Rougeux et al 2005, 1490-1496; Feijoo-Siota and Rosa-Dos- Santos 2008, 185-192) ورود هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای PAHs به محیط زیست, اثرات بسیار خطرناکی در زندگی انسان خواهد داشت. مشخص شده است که PAH ها عوامل بالقوه سرطانزا برای انسان میباشند و به سرعت وارد بدن شده و در بافتهای چربی بدن ذخیره میشوند (Koch and Fuchs 1992, 649-671). هیدروکربنهای نفتی یک دسته از آلایندههای خطرناک محیط هستند که براساس فعالیتهای مختلف در محیط تجمع مییابند (Ewies and Ergas et al 1998, 80-89; Dobler and Saner et al 2000, 41-46). این آلایندهها یکی از مهمترین آلودگیهای زیست محیطی دنیا محسوب میشود که در اثر دفع و دور ریز نامناسب فاضلابها، ضایعات، پساب صنعتی و پخش آلایندهها توسط نیروگاهها و نشت آلایندهها از مخازن نفت و ایستگاه سوختگیری و غیره وارد محیط زیست میشوند ((Ewies and Ergas et al 1998, 80-89; Dobler and Saner et al 2000, 41-46; Cappello and Crisari et al. 2012, 39-50). استفاده از فعالیتهای بیولوژیکی محیطی (باکتریهای تجزیه کننده) در جهت حذف هیدروکربنهای نفتی که در این تحقیق ترکیبات آروماتیک میباشد نسبت به روشهای فیزیکی (سوزاندن) که آلودگی زیست محیطی ایجاد میکند و روش شیمیایی (سورفکتانتها) که روشی پرهزینه و دارای محدودیت میباشد مزیتی قابل توجهای دارد (MacGillirray and Shiaris et al 1999, 90-101; Vinas and Grifoll et al 2002, 252-261; Moslemi and Vosoughi et al 2005, 15-23). میزان تجزیه و معدنی شدن ترکیبات آلی وابسته به غلظت ترکیبات است بطوریکه غلظت بالای هیدروکربنها با محدود کردن مواد غذایی و اکسیژن یا از طریق اثرات سمی ایجاد شده بوسیله هیدروکربنهای فرار از تجزیه زیستی ممانعت میکند. رشد میکرواورگانیسمها روی هیدروکربنها اغلب همراه با امولسیونه کردن منابع کربن نامحلول در محیط کشت است. در اغلب موارد این همراه با تولید عوامل امولسیونه کننده خارج سلولی در طی شکست هیدروکربنها میباشد این فرآیند رشد میکرواورگانیسم روی نفت خام و متابولیزه کردن آن را امکانپذیر میسازد (حسن شاهیان و همکاران 1387، 8-1؛ طلایی و همکاران 1388، 68-57؛ طلایی و همکاران 1389، 68-80). در این تحقیق هدف بر این است که با جداسازی باکتریهای تجزیهکننده ترکیبات آروماتیک در اکوسیستم ایران و بکارگیری آنها به روش تجزیه زیستی موجبات کاهش این آلایندهها فراهم گردد.
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
رشد روز افزون فعالیتهای صنعتی از یک سو و عدم رعایت الزامات زیست محیطی از سوی دیگر که باعث افزایش آلایندهها زیستمحیطی در چند دهه اخیر شده، ضرورت جلوگیری و ایجاد روشهای بهینهتر و اقتصادیتر برای از بین بردن این آلودگیهای محیطی بیش از پیش قابل توجه است. هیدروکربنهای نفتی یک دسته از آلایندههای خطرناک محیط هستند که براساس فعالیتهای مختلف در محیط زیست تجمع مییابند. هیدروکربنهای نفتی آلایندههای اصلی محیطهای دریایی هستند. خلیج فارس از متنوعترین اکوسیستمهای جهان است. در آبهای این منطقه 57.1% آلودگی نفتی مربوط به حمل و نقل کشتیها و 22.4% مربوط به بهرهبرداری از دریا است. آلودگی مزمن محیط با نفت منجر به بهم ریختگی اکولوژِیکی و مانع از استفاده پایدار آن توسط بشر میشود (R and J 2003, 1234-1243). مهمترین روشهای حذف این آلودگیها جداسازی فیزیکی، جذب، ژلسازی، امولسیونسازی و تصفیهزیستی میباشد اغلب این روشها براساس جابجا کردن، پخش نمودن و انتقال آلودگیها بوده و باعث حذف کامل آلایندهها نمیشوند(حسن شاهیان و همکاران 1387، 8-1؛ طلایی و همکاران 1388، 68-57؛ طلایی و همکاران 1389، 68-80). تجزیهزیستی مشتقات نفتی در محیطهای آلوده موثرتر, قویتر و از نظر اقتصادی مقرون بهصرفهتر از روشهای فیزیک و شیمیایی است (Fedorak and Westlake 1981, 367-375). هیدروکربنهای آروماتیک پلیسیکلیک (PAH) از دو یا چند حلقه شش عضوی تشکیل شدهاند که این حلقهها توسط اشتراک یک جفت اتمهای کربن بین حلقهها جوشخورده و بهم متصل شدهاند و سادهترین عضو این گروه نفتالین (C10H8) است (Zaidi and Imam 1999, 737-742) تا کنون 16 ترکیب PAH در فهرست سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا, بعنوان آلایندههای مهم آمده است. از مهمترین آنها میتوان به نفتالین, آنتراسین, فنانترن, فلورن, کریزن, فلورانتن, پیرن, مشتقات آنها اشاره کرد (R and J 2003, 1234-1243) بازیافت، تصفیه و دفع این مواد شیمیایی سمی اهمیت زیادی دارد و در حال حاضر تصفیه زیستی، یکی از فناوریهای اصلی برای رفع آلودگی زیست محیطی به شمار میرود. روشهای بیولوژیکی علاوه بر اینکه کم هزینهتر و موثرتر میباشد، سازگاری بیشتری نیز با محیط زیست دارند. تحقیقات بر روی تجزیهزیستی ترکیبات نفتی نشان داده است که این روش بهترین و موثرترین روشهای حذف ترکیبات نفتی از محیط زیست (خاکی و آبی) میباشد(حسن شاهیان و همکاران 1387، 8-1؛ طلایی و همکاران 1388، 68-57؛ طلایی و همکاران 1389، 68-80).
1-4- ادبیات تحقیق
برخی از تحقیقات انجام شده در زمینه جداسازی و شناسایی باکتریهای تجزیهکننده ترکیبات آروماتیک عبارتنداز:
Sisler و همکاران در سال 1987 با استفاده از Pseudomonas fluorescens در تحقیق خود در تجزیه بیولوژیکی خاکهای آلوده نفتی دریافتند که این سوش قادر است n آلکانهای زنجیره کوتاه و بلند و همچنین تعدادی از هیدروکربنهای آلیفاتیک و آروماتیک را تجزیه و تخریب کند (Sisler and Zobell 1987, 521-522), یکسال بعد یعنی 1988 Vales-Garcia و همکاران سویهی جدیدی از Pseudomonas که توانایی تجزیه نفتالین دارد را جداسازی کردند (García-González and Govantes et al 2003, 7). پس از آن در سال 1989, Cerniglia و همکاران متابولیسم ترکیبات آروماتیک چند حلقهای را در محیطهای آبی بررسی کردند (Heitkamp and Cerniglia 1989, 1989-1994), سپس Folsom و همکاران در سال 1990 تاثیر Pseudomonas cepacia را بر تجزیه فنل بررسی کرد (Folsom and Chapman et al 1990, 1279-1285). بررسی اثر سویههای Alcaligenesبر تجزیهزیستی ترکیبات آروماتیک همچون نفتالین, فنانترن یا پیرن توسطWeissenfels و همکاران در سال 1990انجام شد (Weissenfels and Beyer et al 1990, 6). پساز آن Grifoll و همکاران در سال 1992 باکتریهای تجزیه کننده فلورن را جداسازی و شناسایی کردند (Boldrin and Tiehm et al 1993, 1927-1930) و یکسال بعد Boldrin و همکاران در سال 1993 سویههایی از باکتری Mycobacterium با توانایی تجزیه فنانترن را جداسازی کردند (Boldrin and Tiehm et al 1993, 1927-1930). جداسازی سویه جدیدی از Pseudomonas با توانایی تجزیه فنل و ترکیبات فنلی توسط Powlowski و همکاران در سال 1994 انجام شد (Powlowski and Shingler et al 1994, 219-236). MacGillivray and Shiaris در همان سال چند میکروارگانیسم تجزیه کننده نفتالین شاملAlcaligenes denitrificans, Mycobacterium sp., Rhodococcus sp., Corynebacterium venale, Bacillus cereus, Moraxella sp., Streptomyces sp. را جداسازی کردند (Macgilliray and Shiaris 1994, 1154-1159) پس از آن طی تحقیقی Ahmed در سال 1995 تاثیر Pseudomonas aeruginosa را برتجزیه فنل بررسی کرد (Ahmeda and Nakhlaa et al 1995, 99-107). Kirk و همکاران در سال 1997تاثیر Ochromonas danica رابر تجزیه فنل بررسی کردند (Kirk and Ronald 1997, 133-139).
بررسی اثر Phanerochaet chrysosporium تجزیه فنل و ترکیبات فنلی توسط Perez و همکاران در سال 1997انجام شد (Perez and Benito et al 1997, 207-213), سپس اثر Rhodococcus spp بر تجزیه فنل و ترکیبات فنلی توسط Margesin و همکاران در سال 1997سنجیده شد (Margesin and Schinner 1997, 462-468) و پساز آن در همان سالAlcaligenes xylosoxidans Y234 بعنوان تجزیه کننده فنل توسطSung Ho وهمکاران معرفی شد (Sung Ho and Seung Ho et al 1997, 37-40) و نیز Arthobacter species بعنوان تجزیه کننده فنل توسط S.Kar و همکاران در سال مشابه معرفی گردید (Kar, Swaminathan et al. 1997). Bandhyopadhyay و همکاران در سال 1998 تاثیر Pseudomonas putida بر تجزیه فنل را بررسی کردند (Bandyopadhyay and Das et al 1998, 373-377). از طرفی Aitken و همکاران نیز در سال 1998 مشاهده کردند که Bacillus cereus در حضور نفتالین رشد میکند (Aitken and Stringfellow et al 1998, 743-752) در سال 2000 Kazunga و Aitken اعلام کردن که Sphingomonas yanoikayae R10 و Pseudomonas stutzeri P16و Pseudomonas stutzeri P15 و Bacillus cereus R1 توانایی تجزیه پیرن را دارا میباشند (Kazunga and Aitken 2000, 1917-1922.). Eduardo و همکاران در سال 2000 باکتری Alcaligenes faecali و مخمر Candida tropica را که قادر به تجزیه فنل بودند را گزارش کردند (Eduardo and Bastos et al 2000, 346-352) اثرNeptunomonas و Stenotrophomona بر تجزیه زیستی ترکیبات آروماتیک در سال 2000 توسط Ho و همکاران بررسی گردید (Ho and Jackson et al 2000, 100-112) یکسال بعد جداسازی سویه جدیدی از Pseudomonas با توانایی تجزیه فنل و ترکیبات فنلی توسط Gonzales و همکاران در سال 2001 به انجام رسید (Gonzalez et al 2001, 137-142) از طرفی Santos و همکاران در سال 2001 تاثیر Trichosporon species LE3 را بر تجزیه فنل بررسی کردند (Santos and Heilbuth et al 2001, 171-178). Aleksieva و همکاران نیز در سال 2002 تاثیر Trichosporon cutaneumR57 را بر تجزیه فنل بررسی کردند (Aleksieva et al 2002, 1215-1219). در همان سال Begona و همکاران در سال 2002 تاثیر Rhodococcus erythropolis UPV-1 را بر تجزیه فنل بررسی کردند (Begoña Prieto et al 2002, 1-11). اثر Cycloclasticus بر تجزیه زیستی ترکیبات آروماتیک در سال 2002 توسط Kasai و همکاران بررسی گردید (Kasai et al 2002, 5625-5633). بررسی اثر سویههای Rhodococcus, Aeromonas, Corynebacterium, Micrococcus بر تجزیه زیستی ترکیبات آروماتیک همچون نفتالین, فنانترن یا پیرن توسطSamante و همکاران در سال 2002 انجام شد (Samanta et al 2002, 243-248).
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:105
پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته میکرو¬بیولوژی
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
1- مقدمه 2
1-1- تاریخچه آنتی بیوتیک 2
1-1-1- مکانیسم عمل آنتی بیوتیکها 5
1-1-2- ژنتیک تولید آنتی بیوتیک 7
1-1-3- عوامل موثر بر تولید آنتی بیوتیک 7
1-1-4- ویژگیهای یک آنتیبیوتیک 8
1-2-نیاز به کشف ترکیبات فعال زیستی 8
1-2-1- کشف ترکیبات فعال زیستی 9
1-2-2- محدودیت های کشف ترکیبات فعال از طبیعت 9
1-3- روشهای نوین کشف دارو 10
1-3-1- منابع برای داروهای جدید 10
1-3-2- روند کنونی کشف دارو 10
1-3-3- مقاومت به آنتیبیوتیکها و نیاز به داروهای جدید 11
1-3-4- استفاده توام از آنتیبیوتیکها 14
1-4- علت انتخاب میکروارگانیسمها برای کشف ترکیبات فعال زیستی 14
1-5- اکتینومیستها 14
1-5-1- ویژگی اکتینومیستها 15
1-5-2- مورفولوژی اکتینومیستها 16
1-5-3- فیزیولوژی اکتینومیستها 17
1-5-4- اکولوژی اکتینومیستها 18
1-5- 5- طبقه بندی اکتینومیستها 19
1-5-6- متابولیتهای ثانویه 20
1-5- 7- اکتینومیستهای تولید کننده ترکیبات فعال 21
1-5-8- تنوع شیمیایی ترکیبات تولید شده توسط اکتینومیست 23
1-5-8- اهمیت استرپتومیسسها 24
1-5-9- اکتینومیستهای دریایی 25
1-5-10-متابولیتهای ضد قارچی و اهمیت اکتینومیستهای دریایی 27
1-5- 11- اکتینومیستهای دریایی، منبعی برای کشف داروی جدید 28
1-6- اهداف پژوهش 29
2- مواد و روشها: 32
2-1- دستگاهها و تجهیزات 32
2-2- محلولها و مواد مورد نیاز 33
2-3- جمعآوری نمونه 36
2-4- غنیسازی و کشت اکتینومیستها 37
2-5- جداسازی و تهیه کشت خالص اکتینومیستها 38
2-6- حفظ و نگهداری ذخایر کشت باکتریایی 38
2-6-1- نگهداری کوتاهمدت 38
2-6-2- روش نگهداری بلند مدت 38
2-7- شناسایی باکتریها 39
2-7-1- بررسی مورفولوژی 39
2-7-2- بررسی مورفولوژی باکتریایی و رنگآمیزی گرم 39
2-7-3-تولید پیگمان محلول 40
2-8-غربالگری اولیه اکتینومیست های دارای فعالیت ضد باکتریایی 40
2-9- استخراج عصاره خام جدایههای فعال اکتینومیست 41
2-10-غربالگری ثانویه برای یافتن متابولیتهای ضد میکروبی 41
2-10-1-بررسی فعالیت ضد باکتریایی سویههای فعال 41
2-10-2-بررسی فعالیت ضد قارچی سویههای فعال 42
2-10-3-فعالیت سینرژیسمی عصاره خام اکتینومیستها با آنتی بیوتیک 43
2-10-4- فعالیت عصاره خام اکتینومیستها علیه استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین 43
2-12-بررسی فعالیت اگزوآنزیمی سویههای فعال 44
2-13- استخراج نوکلئیک اسید به روش بیدبیتر 44
2-14- الکتروفورز با ژل آگارز 8/0 درصد 45
2-15- تکثیر ژن rDNA 16S 46
2-15-1- برنامه PCR برای ژنهای 16S rDNA: 46
2-16- تخلیص محصول PCR 47
2-17- بررسی مولکولی ژن 16S rDNA 47
2-17-1- تعیین توالی ژن 16S rDNA: 47
2-17-2- انجام BLAST 48
2-17-3- رسم درخت فیلوژنی ژن 16S rDNA 48
3- نتایج 50
3-1- جداسازی اکتینومیستها 50
3-2- غربالگری اولیه جهت شناخت جدایههای فعال 52
3-3- غربالگری ثانویه جدایههای فعال علیه باکتریهای بیماریزا 55
3-4- بررسی فعالیت ضد قارچی جدایههای فعال 56
3-5- فعالیت سینرژیسمی عصاره خام اکتینومیستها با آنتی بیوتیک 58
3-6- فعالیت عصاره خام اکتینومیستها علیه استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین (MRSA) 59
3-7- فعالیت آنزیمی جدایهها 61
3-8- مورفولوژی اسپور کلنی و رنگ آمیزی جدایهها 61
3-9-تولید پیگمان محلول 65
3-10- استخراج نوکلئیک اسید و آنالیز آن با الکتروفورز 66
3-11- تکثیر ژن 16s rDNA جدایههای فعال 67
3-11-1- شناسایی مولکولی جدایهها و رسم درخت فیلوژنی ژن 16S rDNA 68
4- بحث و پیشنهادات 73
4-1- جداسازی اکتینومیستهای دریایی 75
4-2- غربالگری سویههای اکتینومیست فعال 75
4-3- استخراج متابولیتها 76
4-4-غربالگری ثانویه عصاره خام جدایههای فعال 76
4-5- فعالیت عصاره خام اکتینومیستها علیه استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین 77
4-6- مورفولوژی کلنیها 78
4-7- بررسی توالی 16S rDNA 79
4-8- جمع بندی 79
4-9-پیشنهادات 81
منابع
فهرست اشکال
شکل 1-1. متابولیتهای اولیه و ثانویه و زمان تشکیل این ترکیبات در نمودار رشد باکتریها. 20
شکل 2- 1- خط کش ژنی یک kb 35
شکل3- 1. درصد فراوانی جدایههای اکتینومیست جداشده از نمونه رسوبات بستر دریا بر حسب عمق آب 51
شکل 3-2 سویه MN2 جداشده از رسوبات بستر دریای مازندران 51
شکل3-3. درصد فراوانی جدایههای فعال علیه باکتریهای بیماریزا در غربالگری اولیه 54
شکل3- 4. غربالگری اولیه با روش cross-streak. 54
شکل 3-6. فعالیت ضد قارچی عصاره خام استخراج شده از جدایهها. 58
شکل 3-7. اثر سینرژیسمی عصاره خام سویه MN2 با آنتی بیوتیک تتراسایکلین. 59
شکل 3-8. هاله عدم رشد دیسکهای آغشته به عصاره خام استخراج شده از جدایههای فعال علیه MRSA. 60
شکل 3-9 . فعالیت آنزیمی جدایه MN2 . 61
شکل 3-10 . وضعیت اسپور: تولید اسپور منفرد توسط جدایه MN2 (A)و اسپور زنجیرهای توسط جدایه (B).MN3 63
شکل 3-11 . شکل انشعابات اسپور: تولید اسپور ساده توسط جدایه MN2 (B)و اسپور منشعب توسط MN38(A). 63
شکل 3-12 . ظاهر کلنی اکتینومیستهای تولیدکننده متابولیتهای فعال MN38 64
شکل3-13. اکتینومیست رشتهای: شکل سلولهای سویه MN2 رنگآمیزی شده 64
شکل 3-14. تولید پیگمان محلول رنگی توسط جدایههای فعال. 65
شکل 3-15. الکتروفورز نوکلئیک اسید استخراج شده از 7 سویه فعال اکتینومیستهای جداشده بر روی ژل آگاروز 67
شکل 3-16. الکتروفورز تکثیر ژن 16SrDNA به کمک ژل آگاروز . 68
شکل 3-17. . دندوگرام توالی ژن 16S rDNA جدایههای فعال. 71
فهرست جداول
جدول 1-1. دستهبندی داروهای ضد میکروبی و نحوهی اثر آنها 7
جدول 1-2- . ترکیبات جدید کشف شده از اکتینومیستهای دریایی 29
جدول 2-1. مشخصات جغرافیایی و عمق محل نمونهبرداری در دریای مازندران. 36
جدول 2-2- ترکیب محیطهای کشت. 37
جدول 3-1- توالی پرایمرهای PA و PH برای واکنش زنجیرهای پلیمراز 46
جدول3- 2. غربالگری اولیه اکتینومیستهای جداشده از رسوبات بستر دریا با روش cross-streak. 53
جدول 3-3. غربالگری ثانویه با استفاده از عصاره خام استخراج شده از جدایههای فعال 56
جدول 3-4. فعالیت ضد قارچی عصاره خام جدایههای اکتینومیست فعال 57
جدول 3-5. فعالیت ضدباکتریایی عصاره خام استخراج شده از جدایهها علیه استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین (MRSA) و استافیلوکوکوس اورئوس جداشده از بیماران به روش دیسک دیفیوژن. 60
جدول 3-6. مورفولوژی اسپور و رنگ کلنی جدایهها 62
جدول 3-7. نتایج بررسی BLAST توالی جدایهها و شباهت آنها در بانک اطلاعاتی NCBI و EzTaxon 69
چکیده
اکتینومیستها همواره به عنوان یک منبع اصلی تولید کننده آنتیبیوتیکهای جدید و متابولیتهای ثانویه متنوع، در داروسازی مورد توجه بوده است. هدف از این تحقیق جداسازی اکتینومیستهای تولیدکننده متابولیتهای فعال از رسوبات بستر دریای مازندران و بررسی پتانسیل تولید متابولیتهای ضدباکتریایی، ضد قارچی و آنزیمی توسط این ارگانیسمها میباشد. رسوبات دریای مازندران از اعماق 5 و 10 متر جمعآوری شد. نمونهها رقیق شده و برای جداسازی اکتینومیستها در محیط کشت انتخابی استارچ کازئین آگار (SCA) کشت داده شد. جدایهها توسط روشهای مورفولوژی و میکروسکوپی کلنیها، شناسایی و جداسازی شدند. غربالگری اولیه جهت یافتن جدایههای فعال با روش Cross streak انجام شد. متابولیتهای تولید شده توسط جدایههای فعال، استخراج شد و بررسی فعالیت این عصاره خام علیه باکتریها و قارچهای بیماریزا و باکتریهای مقاوم به آنتی بیوتیک با استفاده از روش انتشار در دیسک بررسی شد. از رسوبات دریا، تعداد 80 جدایه اکتینومیست جداسازی و شناسایی شد. در غربالگری اولیه 7 جدایه دارای بهترین فعالیت ضدباکتریایی به عنوان اکتینومیست فعال بررسی شدند. نتایج مرحله دوم غربالگری نشان داد که جدایههای فعال جداشده، فعالیت ضد قارچی خوب علیه گونههای کاندیدا و آسپرژیلوس داشتند. نتایج نشان داد که جدایههای MN39، MN2 و MN3 فعالیت ضد قارچی بیشتری نسبت به بقیه جدایهها نشان دادند. همچنین سویههای MN2(16±1.4) و (18±1.4) MN39 دارای فعالیت بهتری نسبت به آنتیبیوتیک وانکومایسین (14±1.4) علیه استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین (MRSA) نشان دادند. بررسی توالی ژن 16S rDNA سویههای فعال و رسم درخت فیلوژنی آنها نشان داد که 7 جدایه فعال متعلق به جنسsp. Streptomyces میباشند. در این تحقیق به منظور بررسی فعالیت ضد میکروبی میکروارگانیسمهای بومی ایران، برای اولین بار از رسوبات بستر دریای مازندران، اکتینومیستها جداسازی و مطالعه شدند. نتایج نشان داد که رسوبات بستر دریای مازندران میتواند به عنوان منبع غنی از اکتینومیستهای فعال که توانایی تولید متابولیتهای ضد میکروبی جدید را دارند، مورد مطالعه دقیقتری قرار گیرد. بنابراین با خالصسازی و مطالعه دقیقتر متابولیتهای فعال اکتینومیستهای رسوبات بستر دریای مازندران، بتوان آنتیبیوتیکهای جدید و مناسب برای درمان بیماریهای عفونی ناشی از میکروارگانیسمهای مقاوم، معرفی کرد.
کلمات کلیدی: اکتینومیستهای دریایی، فعالیت ضد میکروبی، دریای مازندران
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:126
پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد
رشته بهداشت و ایمنی مواد غذایی
عنوان: ارزیابی ترکیبات شیمیایی، خواص آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی اسانس گیاه Thymus Kotschyanus یا کهلیک اوتی در محیط آزمایشگاهی و مدل غذایی دوغ
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1- مقدمه ....................................................................................................................................................... 2
1-2- بیان مسئله و ضرورت اجرای طرح .............................................................................................................. 4
1-3- اهداف اصلی طرح ........................................................................................................................................ 7
1-4- اهداف فرعی طرح ........................................................................................................................................ 7
1-5- اهداف کاربردی طرح ................................................................................................................................... 7
1-6- فرضیات یا سوالات پژوهش ......................................................................................................................... 8
ا-7- مدل غذایی دوغ ............................................................................................................................................... 8
فصل دوم: مروری بر مطالعات پیشین
2-1- بیماری های ناشی از غذا ............................................................................................................................ 10
2-2- عوامل بیماری زای مواد غذایی..................................................................................................................... 11
2-3- باکتری مورد مطالعه ..................................................................................................................................... 11
2-3-1- باکتری اشریشیا کلای ............................................................................................................................ 11
2-3-2- خصوصیات بیماری و مکانیسم بیماری زایی باکتری .............................................................................. 12
2-3-3- گروه EPEC ........................................................................................................................................ 12
2-٣-4- گروه ETEC ......................................................................................................................................... 13
2-٣-5- گروه EIEC .......................................................................................................................................... 13
2-٣-6- گروه EHEC ....................................................................................................................................... 14
2-3-7- ارتباط باکتری با مواد غذایی و کنترل آن ............................................................................................... 14
2-4- آویشن ........................................................................................................................................................... 16
2-5- اسانسها چه هستند؟ ................................................................................................................................... 18
2-5-1- نقش اسانسها در داخل گیاهان ............................................................................................................ 19
2-5-2- ترکیبات شیمیایی اسانسها ..................................................................................................................... 20
2-5-2-1- هیدروکربن .......................................................................................................................................... 20
2-5-2-2- ترپن ها ............................................................................................................................................... 21
2-5-2-2-1- مونو ترپن ها .................................................................................................................................. 21
2-5-2-2-2- سزکوئی ترپن ها ........................................................................................................................... 22
2-5-2-2-3- دی ترپن ها ................................................................................................................................... 22
2-5-2-3- الکلها ............................................................................................................................................... 22
2-5-2-4- آلدهیدها .............................................................................................................................................. 23
2-5-2-5- اسیدها ................................................................................................................................................. 23
2-5-2-6- استرها ................................................................................................................................................. 23
2-5-2-7- کتون ها .............................................................................................................................................. 23
2-5-2-8- لاکتون ها .......................................................................................................................................... 24
2-6- روش های استخراج اسانس ........................................................................................................................ 25
2-6-1- فشار سرد ............................................................................................................................................. 25
2-6-2- استخراج با حلال ................................................................................................................................. 26
2-6-3- اینفلوریج .............................................................................................................................................. 26
2-6-4- تقطیر آبی ............................................................................................................................................ 26
2-6-5- استخراج با CO2 و یا CO2 فوق بحرانی ...................................................................................... 27
2-6-6- تقطیر توربینی ...................................................................................................................................... 27
2-6-7- تقطیر با بخار ....................................................................................................................................... 28
2-7- تاریخچه استفاده از اسانس ................................................................................................................... 30
2-8- کاربرد های امروزی اسانس ها ............................................................................................................. 30
2-9- آزمایشات فعالیت ضد میکروبی در سیستمهای غذایی ...................................................................... 31
2-9-1- گوشت و فرآورده های آن .................................................................................................................. 33
2-9-2- ماهی ................................................................................................................................................... 34
2-9-3- محصولات شیری ............................................................................................................................... 34
2-9-4- سبزیجات ............................................................................................................................................ 34
2-9-5- برنج ..................................................................................................................................................... 35
2-9-6- میوه ها ................................................................................................................................................ 35
2-10- طرز عمل فعالیت ضد باکتری .............................................................................................................. 35
2-11- حساسیت ارگانیسم های گرم مثبت و گرم منفی ................................................................................ 37
2-12- سینرژیسم و آنتاگونیسم بین ترکیبات اسانس ...................................................................................... 38
2-13- سینرژیسم و آنتاگونیسم بین ترکیبات اسانس و نگه دارنده های مواد غذایی....................................... 39
فصل سوم: مواد و روش ها
3-۱- مقدمه ........................................................................................................................................................ 42
3-2- نوع مطالعه ................................................................................................................................................ 42
3-3- جمع آوری و آماده سازی گیاه .................................................................................................................. 42
3-4- تهیه اسانس .............................................................................................................................................. 42
3-5- تعیین ترکیبات شیمیایی اسانس گیاه کهلیک اوتی .................................................................................. 43
3-6- ارزیابی ترکیبات فنولیک ........................................................................................................................... 44
3-7- میزان فلاونوییدها ..................................................................................................................................... 45
3-8- بررسی خواص آنتی اکسیدانی اسانس با روش DPPH ........................................................................ 45
3-9- خصوصیات ضدمیکروبی و بهداشتی اسانس علیه باکتری اشرشیا............................................................ 46
3-10- ارزیابی خصوصیات حسی ....................................................................................................................... 47
3-11- آنالیز فیزیکوشیمیایی .............................................................................................................................. 48
3-11-1- Ph دوغ .............................................................................................................................................. 48
3-11-2- اسیدیته قابل تیتراسیون .................................................................................................................... 48
3-11-3- مواد جامد کل .................................................................................................................................... 49
3-11-4- چربی دوغ .......................................................................................................................................... 49
3-12- متغییرها .................................................................................................................................................... 50
فصل چهارم: یافته ها
4-1- نتایج آنالیز ترکیبات تشکیل دهنده .......................................................................................................... 54
4-2- فعالیت آنتی اکسیدانی و ترکیبات فنولیک و فلاونوییدی اسانس ............................................................ 56
4-3- ارزیابی خصوصیت ضد میکروبی اسانس .................................................................................................. 58
4-3-1- روش میکرودایلوشن .............................................................................................................................. 58
4-3-2- اثر ضد باکتریایی اسانس در مدل غذایی .......................................................................................... 58
4-4- ارزیابی حسی دوغ حاوی غلظت های مختلف اسانس .......................................................................... 59
4-5- بررسی خواص فیزیکو شیمیایی دوغ حاوی غلظت های مختلف اسانس .............................................. 60
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری
بحث .................................................................................................................................................................. 66
نتیجه گیری کلی ............................................................................................................................................... 74
پیشنهادات .......................................................................................................................................................... 75
منابع ................................................................................................................................................................. 76
چکیده انگلیسی ................................................................................................................................................ 85
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1 روغنهای بدست آمده از بخشهای مختلف گیاهان ........................................................................... 18
جدول 3-1 جدول متغییر ها .................................................................................................................................... 53
جدول 4-1 آنالیز ترکیبات اسانس کهلیک اوتی ...................................................................................................... 54
جدول 4-2 IC50 اسانس و کنترل ها ................................................................................................................. 56
جدول 4-3 ترکیبات فنولیک .................................................................................................................................... 57
جدول 4-4 ترکیبات فلاونوییدی ............................................................................................................................. 58
جدول 4-5 شمارش باکتری E.coli در نمونه های دوغ با غلظت های مختلف اسانس...................................... 59
جدول 4-6 میانگین داده های نمره دهی داورها به قابلیت پذیرش دوغ ................................................................60
جدول4-7 میانگین داده هایPh در دوغ با غلظت های مختلف اسانس در طول دوره 14روزه........................... 61
جدول 4-8 میانگین داده های چربی در دوغ با غلظت های مختلف اسانس در طول دوره 14روزه...................... 62
جدول 4-9 میانگین داده های مواد جامد کل در دوغ با غلظت های مختلف اسانس در طول دوره 14روزه........ 63
جدول 4-10 میانگین داده های اسیدیته در دوغ با غلظت های مختلف اسانس در طول دوره 14روزه................. 64
نمودار 4-1 کروماتوگرام اسانس کهلیک اوتی ......................................................................................................... 55
نمودار 4-2 منحنی استاندارد اسید گالیک ................................................................................................................ 57
نمودار 4-3 تغییرات Ph دوغ .................................................................................................................................. 61
نمودار 4-4 تغییرات مواد جامد کل دوغ .................................................................................................................. 62
نمودار 4-5 تغییرات چربی دوغ ................................................................................................................................ 63
نمودار4-6 تغییرات اسیدیته قابل تیتراسیون دوغ .................................................................................................... 64
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 2-1 بوته گل دارکهلیک اوتی .......................................................................................................................... 16
شکل 2-2 گیاه بدون گل کهلیک اوتی ..................................................................................................................... 17
شکل 2-3 بوته گیاه کهلیک اوتی ............................................................................................................................. 17
شکل 2-4 فرمول ساختاری ایزوپرن ........................................................................................................................ 21
شکل 2-5 فرمول ساختاری بعضی از اجزای منتخب اسانسهای روغنی ................................................................24
شکل 2-6 دیاگرام مربوط به تقطیر با بخار .............................................................................................................. 28
شکل 2-7 دیاگرام مربوط به تقطیر با بخار .............................................................................................................. 29
شکل 2-8 محل و مکانیسم فعالیت اسانسها در سلول باکتری ............................................................................. 36
شکل 3-1 دستگاه GC-MS ................................................................................................................................ 47
شکل 3-2 دستگاه اسپکتروفوتومتر .......................................................................................................................... 48
فهرست روابط ریاضی
فهرست صفحه
رابطه 3-1 درصد بازداری رادیکالی ....................................................................................................................... 49
رابطه 3-2 اسیدیته قابل تیتراسیون ....................................................................................................................... 52
چکیده:
زمینه: اسانس ها و عصاره های حاصل از گیاهان دارویی با داشتن ترکیبات ضدمیکروبی، ضدسرطانی و آنتی اکسیدانی به عنوان ترکیبات دارویی جدید و طبیعی چه در زمینه بهداشت و درمان بیماری ها و چه محافظت از غذاهای خام و فرآوری شده از اهمیت خاصی برخوردار می باشند.
هدف: تعیین ترکیبات شیمیایی، خواص آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی اسانس گیاه Thymus Kotschyanus یا کهلیک اوتی در محیط آزمایشگاهی و مدل غذایی
روش کار: در این مطالعه اسانس گیاه کهلیک اوتی تهیه و با GC-MS ترکیبات آن شناسایی و مقدار ترکیبات فنولیک و فلاونوییدی اسانس با استفاده از روش استاندارد و خاصیت آنتی اکسیدانی آن با روش DPPH تعیین شد. خاصیت ضد میکروبی اسانس علیه باکتری E.coli O157:H7 در محیط کشت و مدل غذایی دوغ به همراه پارامترهای فیزیکو شیمیایی و حسی دوغ طی یک دوره 14روزه بررسی مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: نتایج آنالیز اسانس نشان داد که تیمول با 1/51 درصد بیشترین مقدار را در بین اجزای سازنده اسانس دارد. مقدار ترکیبات فنولیکμg/mL 43/6±82 و میزان فلاونویید آنμg/mL 5/0±79/30 اسانس بود. ارزیابی آزمون آنتی اکسیدانی نشان داد که میزان IC50 اسانس μg/mL 35/32 و MIC آن که با روش میکرو دایلوشن تعیین شد μg/mL470 اسانس بود. اسانس دارای خاصیت ضد میکروبی قوی بوده و در غلظت های پایین اضافه شده به دوغ در همان روزهای اولیه باکتری E.coli O157:H7 مورد مطالعه را از بین برد. بر اساس نتایج بدست آمده اسانس تغییرات معنی داری در خواص فیزیکو شیمیایی دوغ ایجاد نمی کند به جز در مورد مواد جامد کل که دوغ فاقد اسانس با دوغ دارای ppm 100 و 200 اسانس از نظر این خصوصیت اختلاف معنی داری دارد و دوغ دارای ppm 50 اسانس بهترین طعم و مزه را ایجاد و قابلیت پذیرش بالاتری در بین داورها داشت.
نتیجه¬گیری: با توجه به نتایج بدست آمده می توان از اسانس کهلیک اوتی در غلظت های پایین در تولید دوغ استفاده کرد و جهت استفاده در صنایع دیگر بایستی مطالعات بیشتری روی آن انجام گیرد و هم چنین اسانس از توان آنتی اکسیدانی مناسبی برخوردار بوده بنابراین می توان از آن در ترکیب با سایر نگه دارنده ها جهت محافظت مواد غذایی در مقابل انواع سیستم های اکسیداتیو استفاده کرد.
کلید واژه: اسانس، کهلیک اوتی، فعالیت آنتی اکسیدانی، فعالیت ضد میکروبی، دوغ
1-1- مقدمه
یکی از مشکلات موجود در مبحث مواد غذایی اکسیداسیون روغن ها است. اکسیداسیون یکی از مهم ترین و شناخته شده ترین دلایل فساد لیپیدها طی دوره ی نگه داری یا فرآوری آن ها محسوب می شود. روغن های خوراکی گیاهی حاوی مقادیر زیاد اسیدهای چرب غیر اشباع بسیار مستعد به اکسیداسیون می باشند. این فرآیند نه تنها با گسترش طعم تند، عطر ناخوشایند و رنگ پریدگی همراه است، بلکه ارزش تغذیه ای روغن ها و چربی ها را نیز کاهش می دهد و با تولید برخی از ترکیبات سمی و خطرناک، اثرات نامطلوبی را بر سلامتی انسان اعمال می نماید و اما برای جلوگیری از اکسیداسیون روغن های موجود در صنعت غذا از آنتی اکسیدان های سنتتیک که خود دارای اثرات مضری بر بدن انسان هستند استفاده می شود (Zhang et al, 2010). هم چنین حضور میکروارگانیسم ها و بخصوص باکتریها در مواد غذایی اهمیت فراوانی از نظر بهداشت و سلامت عمومی و هم چنین از نظر کنترل کیفیت مواد غذایی برخوردار میباشد.(Demirci et al, 2008)
میکروارگانیسم های بیماری¬زای موجود در مواد غذایی هر ساله خسارات جانی و مالی فراوانی در جهان به وجود میآورند. علاوه بر این فساد مواد غذایی در اثر رشد میکروارگانیسم ها همچنان به عنوان یک معضل در صنعت غذایی به شمار میرود. یکی از راههای جلوگیری از رشد و کنترل باکتریها در مواد غذایی استفاده از نگه دارنده ها و ترکیبات ضد میکروبی است. به منظور جلوگیری از رشد یا کشتن برخی میکروارگانیسم های مضر تا مدتها از نگه دارنده های شیمیایی استفاده می¬شد. اما امروزه با توجه به افزایش سطح آگاهی و نگرانیهای عمومی در خصوص عوارض نگه دارنده¬های شیمیایی، تمایل به مصرف محصولات فاقد نگه دارنده یا با نگه دارنده طبیعی روبه افزایش است. بنابراین در سالهای اخیر مطالعات زیادی پیرامون نگه دارنده¬های طبیعی مانند اسانس¬ها و عصاره¬های طبیعی صورت گرفته است. عصاره¬ها و اسانس¬های گیاهان دارویی و اجزای تشکیل دهنده آن ها دارای اثرات شناخته شده ضد باکتریایی میباشند(Burt, 2004). کاربردهای زیاد آن ها به منظور کنترل رشد باکتریهای بیماری¬زای غذایی یا عامل فساد موجب بهکارگیری آن ها به عنوان نگه دارنده¬های غذایی شده است. چون اسانسها و عصاره¬های گیاهی و بسیاری از مواد غذایی جهت ایجاد طعم مطبوع بکار میروند، وجود هم زمان خواص ضد ¬میکروبی آن ها می¬تواند استفاده از آن ها را بدین منظور ترغیب نماید. اداره غذا و داروی آمریکا FDI نیز استفاده از اسانس¬های روغنی را به عنوان افزودنی¬های غذایی که عموماً بی خطر هستند GRAS به رسمیت شناخته است (Oussalah et al, 2007). امروزه ایمنی غذا یک مبحث مهم سلامت عمومی جامعه است و تخمین زده می¬شود که 30 درصد مردم در کشورهای صنعتی از بیماریهای ناشی از غذا رنج میبرند. بنابراین هنوز به روشهای جدید جهت کاهش یا حذف پاتوژنهای غذایی در حد امکان با ترکیب یا روشهای موجود نیاز است. یکی از روشهای تولید غذای سالم استفاده از مواد با ساختار طبیعی است. استفاده از اسانسها و عصارههای گیاهی به عنوان افزودنیهای ضد باکتری و ضد قارچی یکی از این روشها است.(Bhurinder et al, 2001 and Reiter et al, 2009)
عبارت Essentail oil برگرفته از اسم گذاشته شده توسط جنبش پزشکی سوئیس در قرن ١٦ میلادی است که این نام بخاطر ترکیبات موثر یک دارو به نام Quinta essential انتخاب شده است. اسانس ها یا روغنهای اسانسی (روغنهای فرار یا اتری) مایعهای روغنی آروماتیکی هستند که از قسمتهای مختلف یک گیاه تهیه میشوند (گلها، شکوفهها، دانهها، برگها، شاخهها، پوست، بوتهها، چوب، میوهها و ریشهها). اسانس¬ها میتوانند به وسیله فشار، تخمیر، درگیری یا استخراج به دست آیند اما روش تقطیر بخار عموماً برای تولید اسانسها به کار برده میشود. با یک تخمین در حدود ٣٠٠٠ نوع اسانس شناخته شده است که در حدود ٣٠٠ نوع آن ها از نظر تجاری، مخصوصاً به هدف تجارت عطر و چاشنی مهم اند و تعدادی نیز خواص ضد میکروبی دارند. در کنار خواص ضد میکروبی اسانسها یا ترکیباتشان اثرات ضد ویروسی، ضد قارچی، ضد مسمومیتی، ضد انگلی و ضد حشره آن ها نیز مشخص شده است .(Bhurinder et al, 2001)
بیماری¬های حاصل از مصرف غذاهای آلوده به باکتریهای پاتوژن از اهمیت فراوانی در بهداشت عمومی برخوردار بوده و سالانه خسارات جانی و مالی فراوانی را به جوامع تحمیل مینماید. به عنوان مثال در کشور کانادا هزینه درمان بیماریهای ناشی از مصرف گوشت آلوده به پاتوژن های غذایی بالغ بر ۵٠٠ میلیون دلار در سال است. در سال ١٩٩٩ مرکز کنترل و پیش گیری بیماریها اعلام کرد که سالانه ٧٦ میلیون نفر در ایالات متحده بر اثر پاتوژن های غذایی بیمار میشوند. چنین بیماریهایی سالانه منجر به ٢٢۵٠٠٠ مورد بستری در بیمارستان و ۵٠٠٠ مورد مرگ میگردد. مطابق ارزیابی دپارتمان کشاورزی ایالات متحده آمریکا (USDA) هزینه های پزشکی و زیان های اقتصادی ناشی از دور¬ ریزی مواد غذایی که ایجاد¬کننده بیماریهای غذایی هستند در محدوده ٥/٦ تا ٩/٣٤ بیلیون دلار در هر سال است (رجحان، 1378).
کاهش تعداد میکروارگانیسم ها در مواد غذایی هم از نظر صنایع غذایی و کنترل کیفیت و هم از نظر بهداشت و سلامت عمومی حائز اهمیت فراوان است. یکی از راههای کنترل رشد باکتریهای پاتوژن در مواد غذایی استفاده از نگه دارنده ها و ترکیبات ضد میکروبی می باشد. افزودن مواد شیمیایی به منظور نگه داری مواد غذایی معمولاً بر مبنای جلوگیری از رشد میکروبی یا کشتن و از بین بردن گروه هایی از میکروارگانیسم های مضر می باشد (Bhurinder et al, 2001).
1-2- بیان مسئله و ضرورت اجرای طرح
بیماریهای حاصل از مصرف غذاهای آلوده به باکتریهای پاتوژن و غذاهای فاسد از اهمیت فراوانی در بهداشت عمومی برخوردار بوده و سالانه خسارتهای مالی و جانی فراوانی را به جوامع تحمیل می نماید. به عنوان مثال در کشور آمریکا در سال ٢٠٠٧ گزارش شده که هزینه درمان بیماریهای ناشی از مصرف غذای آلوده به پاتوژنهای غذایی بالغ بر ٣٠٠ میلیارد دلار می باشد (Oussalah et al, 2007). در طول دهه گذشته وقوع بیماریهای میکروبی ناشی از مواد غذایی نه تنها در کشورهای در حال توسعه یا فقر بهداشتی بلکه در کشورهای توسعه یافته با استاندارد بالای بهداشتی نیز رو به افزایش بوده و این در حالی است که وقوع عفونتها و مسمومیت های غذایی اغلب گزارش نشده باقی مانده و آمار دقیق از میزان ابتلا خصوصاً در کشورهای در حال توسعه امکان پذیر نمی_ باشد .(Sing, 2007) بیماریهای غذایی از نظر تقسیم بندی جزء بیماریهای روده ای تقسیم بندی میشوند و از نظر اهمیت در آمریکا بعد از بیماریهای ریوی در مقام دوم قرار دارند. باکتری ها مهمترین عامل میکروبی بیماریهای ناشی از مواد غذایی می باشند. دو تیپ باکتری مولد بیماری در مواد غذایی وجود دارند، تیپ اول تحت عنوان باکتریهای عامل مسمومیت غذایی است که از طریق مصرف مواد غذایی حاوی سم باکتری منتج از رشد باکتری در غذا حاصل می¬ شود که نمونه های مهم آن کلستریدیوم بوتولینوم و استافیلوکوکوس ارئوس میباشد. تیپ دوم باکتری تحت عنوان باکتری های عامل عفونت غذایی است که از طریق مصرف غذای حاوی باکتری های زنده باعث بیماری می گردد و باکتری با تکثیر خود یا تولید متابولیت های خاص عوارضی در بدن میزبان ایجاد می کند مثل اکثر باکتری های عامل عفونت غذایی (Bhurinder et al, 2001). یکی از راههای کنترل رشد باکتریهای پاتوژن در محصولات غذایی استفاده از نگه دارنده ها و ترکیبات ضد میکروبی می باشد (Kamkar et al, 2010).
اکسیداسیون یکی از مهم ترین و شناخته شده ترین دلایل فساد لیپیدها طی دوره ی نگه داری یا فرآوری آن ها محسوب می شود. این فرآیند نه تنها با گسترش طعم تند، عطر ناخوشایند و رنگ پریدگی همراه است، بلکه ارزش تغذیه ای روغنها و چربیها را نیز کاهش می دهد و با تولید برخی از ترکیبات سمی و خطرناک، اثرات نامطلوبی را بر سلامتی انسان اعمال می نماید (Zhang et al, 2010).
برای جلوگیری از این اثرات نامطلوب در صنعت غذا از آنتی اکسیدان های سنتتک استفاده می شد ولی امروزه با مطالعات انجام شده در مورد این آنتی اکسیدان ها ثابت شده که خود این مواد شیمیایی برای سلامتی مضر هستند .(Zhang et al, 2011 and wojcik et al, 2010)
از طرفی امروزه نگرانی عمومی در مورد عوارض نگه دارنده های شیمیایی موجب تمایل مصرف کنندگان به استفاده از محصولاتی شده که یا فاقد نگه دارنده بوده و یا در آن ها از نگه دارنده های طبیعی استفاده شده باشد. به همین علت در سالهای اخیر مطالعات بسیاری پیرامون نگه دارندههای طبیعی صورت گرفته است. از جمله این نگه دارندهها میتوان به اسانس ها و عصاره های گیاهی اشاره نمود. اسانس ها و عصاره های گیاهی و اجزای تشکیل دهنده آن ها دارای اثرات شناخته شده ضد باکتریایی می باشند. کاربردهای زیاد آن ها به منظور کنترل رشد باکتریهای بیماریزای غذایی و یا عامل فساد و آنتی اکسیدان های طبیعی موجب بهکارگیری آن ها به عنوان نگه دارنده های غذایی شده است. استقبال از این موضوع از یک طرف به علت رویکرد جدید عموم مردم و از طرف دیگر سازمان های بینالمللی و ملی مسئول در زمینه بهداشت مواد غذایی و نیز صنایع غذایی در استفاده از نگه دارنده های طبیعی مختلف به جای شیمیایی (که در حال حاضر مورد استفاده قرار میگیرد) میباشد .(Maleki et al, 2009)
از جمله گیاهان دارویی می توان بهThymus از تیره نعناع (Labiatae ) و شامل 14 گونه در ایران، که بصورت محلی آویشن گفته می شوند و یکی از گونه های آن Thymus kotschyanus(کهلیک اوتی) است (مظفریان، 1375). بررسی فیتوشیمیایی گونه های مختلف آویشن بیانگر وجود ترکیبات فنولی مانند تیمول، کارواکرول، اسید کافئیک، ایگنول، ترپنوئیدها، ساپونین، فلاونوئیدها و غیره در آن ها است که از آن ها بطور گسترده در صنعت غذا و مواد آرایشی و بهداشتی استفاده می شود و دارای خاصیت ضد باکتریایی، ضد قارچی، ضد درد، آنتی اکسیدانی و حشره کشی می باشند .(Puertas et al, 2002 and Ultee et al, 2001 and Aydin et al, 1996)
علاوه بر این در بخش های مختلف ایران از گل های انواع گونه های آویشن نوشیدنی های ضد نفخ، ضد اسپاسم، ضد سرفه، ضد خلط و هضم کننده غذا در دستگاه گوارش تهیه و استفاده می شود (زرگری، 1377). نتایج اثربخشی Thymus kotschyanus بر بیماران مبتلا به سندروم روده تحریک پذیر طی دو مطالعه کارآزمایی بالینی بیانگر این بوده که علایم شایعی نظیر شدت درد شکمی، نفخ، اسهال و یبوست در گروه دریافت کننده دارو به میزان معنی داری کاهش یافته است (صابرنوایی، 1389).
با توجه به نقش گیاهان دارویی در سلامتی و درمان بیماری ها از دیدگاه طب سنتی، گستردگی منابع طبیعی در کشور، سهل الوصول و مقرون به صرفه بودن آن ها برای مصرف، رواج مصرف در عامه مردم و هم چنین مضرات ترکیبات و نگه دارنده های شیمیایی مصرفی در صنایع غذایی در این تحقیق بر آن شدیم که اجزای تشکیل دهنده و خواص کاربردی اسانس کهلیک اوتی را مورد بررسی قرار دهیم تا بدین طریق ضمن استفاده بهینه از این منابع گسترده امکان استفاده از یک منبع گیاهی به جایگزینی منابع شیمیایی را فراهم آورده و در نهایت گامی جهت پیشرفت بهداشت و ایمنی مواد غذایی جامعه برداشته شود.
1-3- هدف اصلی:
تعیین ترکیبات شیمیایی، خواص آنتی اکسیدانی و ضدمیکروبی اسانس گیاه کهلیک اوتی Thymus)
(kotschyanus در محیط آزمایشگاهی و مدل غذایی دوغ
اکثر روش های نمونه برداری و آماده سازی نمونه بر اساس فن آوری های قرن نوزدهم نظیر سوکسوله٬ استخراج مایع – مایع (LLE)٬ استخراج با فاز جامد (SPE) وغیره می باشد.
لذا در سال های اخیر تلاش های زیادی در جهت مینیاتوری کردن این
روش ها به عمل آمده است؛ که از جمله این روش ها ی مینیاتوری شده :
شامل 36 اسلاید powerpoint
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:96
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.S) در رشته صنایع غذایی
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
فصل اول: 1
کلیات 1
1-1- مقدمه 2
1-2- طرح موضوع 2
1-3- بیان مسئله 3
الف- عوامل موثر بر عطر و طعم پنیر: 4
1- گلیکولیز 4
2- لیپولیز 4
3- پروتئولیز 5
4- دما 5
1-3-1- تعریف پنیر 7
1-3-2- منشاء تاریخی پنیر 7
1-3-3- طبقه بندی واریتههای پنیر 9
1-3-3-1- پنیر اولترافیلتراسیون (UF) 11
1-3-4- ارزش تغذیهای پنیر 12
1-3-5- مواد تشکیل دهنده پنیر 15
1-3-6- سرانه مصرف پنیر 16
1-4- فرایند تولید پنیر 19
1-4-1- آماده سازی شیر 19
1-4-2- آنزیم رنین و انعقاد شیر 19
1-4-3- سینرسیس 20
1-4-4- رسیدن پنیر 20
1-4-4-1- پروتئولیز 23
1-4-4-2- لیپولیز 26
1-4-4-3-گلیکولیز 28
1-5- تغییر در عطر و طعم پنیر 30
1-6- تغییر در بافت پنیر 30
1-7- تسریع رسیدن پنیر 32
1-7-1- افزایش دمای رسیدن 33
1-7-2- آنزیمهای خارجی 34
1-7-3- اصلاح سلولهای باکتریایی از طریق فیزیکی یا شیمیایی 35
1-7-4- اصلاح ژنتیکی باکتریهای آغازگر 35
1-7-5- کشتهای کمکی 36
1-7-6- محلولهای آبکی پنیر 36
1-8- دورنمای تسریع رسیدن پنیر 36
1-9- اهداف تحقیق 37
1-10- پرسش اصلی تحقیق 37
1-11- فرضیههای تحقیق 38
فصل دوم: 39
سوابق و پیشینه تحقیق 39
فصل سوم: 45
مواد و روشها 45
3-1- محل انجام پروژه 46
3-2- مواد 46
3-2-1-مواد اولیه پنیر 46
3-2-1-1- شیر 46
3-2-1-2- استارتر 46
3-2-1-3- نمک 47
3-3- فرایند تولید پنیر به روشUF 47
دریافت: 47
پاستوریزاسیون: 47
تغلیظ شیر: 47
پرکردن و بسته بندی: 47
نگهداری در اتاق تخمیر: 48
3-4- مواد مورد نیاز جهت انجام آزمایش 48
3-5- دستگاهها ی مورد نیاز: 48
3-5-1- میلکواسکن 48
3-5-2- دستگاه SPME 49
3-5-3- کروماتوگرافی گاز / طیف سنجی جرمی (GC/MS) 49
3-5-3-1- اندازه گیری آروما با استفاده از روش کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی 51
٣-6- ارزیابی حسی 52
3-7- روشهای تجزیه وتحلیل آماری 53
فصل چهارم 54
نتیجهگیری و بحث 54
4- نتایج و ارزیابی آزمونهای پنیر 55
4-1- تاثیر دما و زمان نگهداری بر میزان استالدئید 57
4-2- تاثیر دما و زمان نگهداری بر مقدار اتانول 60
4-3- تاثیر دما و زمان نگهداری بر مقدار دی استیل 62
4-4- تاثیر دما و زمان نگهداری بر میزان استوئین 64
4-5 ارزیابی حسی 67
4-6- نتیجهگیری کلی 69
پیشنهادات: 70
منابع: 71
ضمیمه: 76
ABSTRACT: 83
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول1-1 طبقه بندی انواع پنیر براساس میزان رطوبت 10
جدول1-2 طبقه بندی گروه های پنیر بر اساس روش انعقاد 11
جدول1-3 میانگین ترکیبات مغذی در تعدادی از انواع پنیر 14
جدول1-4 سرانه مصرف لبنیات برحسب کیلوگرم درسال 16
جدول1 -5 مصرف سرانه پنیر در کشورهای مختلف جهان 17
جدول 1-6 روش های مهم مورد استفاده برای تشدید رسیدن پنیر 37
جدول 3-1 مشخصات شیر مصرفی 46
جدول 3-2 مواد مورد نیاز جهت انجام آزمایش 49
جدول 3-3- مواد مورد نیاز جهت انجام آزمایش 52
جدول 4-1 نتایج میانگین مربعات تغییرات دما و زمان نگهداری پنیر 55
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل1-1 پروتئولیز و تشکیل ترکیبات ناشی از تجزیه کازئین 26
شکل1-2 لاکتوز و تجزیه آن 29
شکل 1-3 فرآیند رسیدن پنیر و تولید ترکیبات مختلف 29
شکل 3-1 دستگاه کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی 51
شکل 4-1 کروماتوگرام 57
شکل 4-2 تغییرات مقدار استالدئید در بین تیمارهای مختلف 57
شکل 4-3 تغییرات مقدار استالدئید در طی دوره رسیدگی 30 روز 58
شکل 4-4 تاثیر متقابل تیمار – زمان بر استالدئید در طی دوره رسیدگی 30 روز 59
شکل 4-5 کروماتوگرام 60
شکل 4-6 تغییرات مقدار اتانول در طی دوره رسیدگی 30 روز 60
شکل 4-7 تغییرات مقدار اتانول در بین تیمارهای مختلف 61
شکل 4-8 تاثیر متقابل تیمار - زمان بر اتانول در طی دوره رسیدگی 30 روز 61
شکل 4-9 کروماتوگرام 62
شکل 4-10 تغییرات مقدار دی استیل در بین تیمارهای مختلف 62
شکل 4-11تغییرات مقدار دی استیل در طی دوره رسیدگی 30 روز 62
شکل 4-12 تاثیر متقابل تیمار - زمان بر دی استیل در طی دوره رسیدگی 30 روز 64
شکل 4-13 کروماتوگرام 65
شکل 4-14 تغییرات مقدار استوئین در بین تیمارهای مختلف 65
شکل 4-15 تغییرات مقدار استوئین در طی دوره رسیدگی 30 روز 66
شکل 4-16 تاثیر متقابل تیمار - زمان بر استوئین در طی دوره رسیدگی 30 روز 66
شکل 4-17 نتایج ارزیابی حسی در بین تیمارهای مختلف 67
شکل 4-18 نتایج ارزیابی حسی در طی دوره رسیدگی 30 روز 68
شکل 4-19 تاثیر متقابل تیمار - زمان بر نتایج ارزیابی حسی در طی دوره رسیدگی 30 روز 69
چکیده:
این مطالعه به منظور تعیین ترکیبات آرومای پنیرهای UF ایرانی که در دماهای متفاوت نگهداری شده بودند انجام شد. ترکیبات آرومایی که اندازهگیری شده بودند عبارت بودند از استالدئید، اتانول، دی استیل، و استوئین، این ترکیبات در طی روزهای 5، 23 و 30 ام از دورهی رسیدن پنیر UF ایرانی بر اساس روش SPME-Mass Spectrophotometery اندازهگیری شدند. ارزیابی حسی همه تیمارها نیز بر اساس روش مقیاس رتبهای انجام شد، مقدار ترکیبات آروما بر اساس میلی گرم به ازای کیلوگرم پنیر گزارش شد. تأثیر مقدار استالدئید همه تیمارها معنیدار (05/0P<) و مقدار استالدئید تمام تیمارها در طی دوره رسیدن 30 روز، کاهش یافت. در ابتدای دوره رسیدن مقدار استالدئید پنیر نرسیده بیشتر از پنیر رسیده بود و نمونههایی که در دمای c20 نگهداری شده بودند مقدار استالدئید بیشتری نسبت به سایر تیمارها داشتند اما مقدار استالدئید نمونههایی که در دمای c20 نگهداری شده بودند در طی دوره رسیدن کاهش یافت. مقدار اتانول همه تیمارها در طی دوره رسیدن افزایش یافت و با توجه به مقدار اتانول تأثیر هم تیمار و هم زمان معنیدار (05/0P<) گزارش شد. هر چقدر زمان و دمای نگهداری افزایش یافت، غلظت اتانول هر نمونه نیز افزایش مییافت.
به موازات اتانول دی استیل نیز در طی دوره رسیدن افزایش یافت و تأثیر تیمار و زمان با توجه به مقدار دی استیل معنیدار (05/0P<) بود. مقدار استوئین همه تیمارها نیز در طی دوره رسیدن افزایش یافت و نمونههایی که در دمای c20 نگهداری شده بودند مقدار استوئین بیشتری در مقایسه با سایر تیمارها داشتند. تأثیر تیمار و زمان با توجه به مقدار استوئین همه نمونهها معنیدار (05/0P<) گزارش شد. ارزیابی حسی نمونهها نشان داد که تیمارهایی که در دمای c10 نگهداری شده بودند در مقایسه با سایر تیمارها دارای ویژگیهای کیفی بهتری بودند بنابر دلایل ذکر شده فوق نتیجهگیری شد که تیمار نگهداری شده در دمای c10 بهترین میباشد.
کلمات کلیدی: استالدئید، اتانول، آستوئین، پنیر سفید UF ایرانی