چابکسر

این مطلب ربطی به میکروبیولوژی ندارد!

شهر چابکسر  در قسمت شرق استان گیلان در واقع آخرین شهر این استان و وجه تمایز دو استان گیلان و مازندران می باشد فاصله چابکسر از آخرین شهر مازندران یعنی رامسر کمتر از ۵ کیلومتر است زبان و فرهنگ و آداب و رسوم و شرایط محیطی این دو شهر با یکدیگر کاملا مشابه میباشد و شاید چابکسر بدلیل برخورداری از مناظر طبیعی بکر و متنوع و کمترین فاصله کوه و دریا و  به لحاظ پوشش گیاهی و وجود جنگلهای انبوه و سایر جوانب بصورت بالقوه از مزیت نسبی درجاذبه های  گردشگری نسبت به رامسر   برخوردار باشد اما به دلایل مشخص از این  مزیت هیچگاه بهره مند نشده است

حقیقت دردناک این است چابکسر در آتش بی توجهی مسئولین می سوزد! مقایسه امکانات دو شهر همجوار رامسر و چابکسر نشان میدهد به چابکسر که بیش از ۴۰ سال است  به اصطلاح  شهریت یافته حتی  به اندازه یکی از خیابانهای فرعی رامسر نیز توجه نشده ! در حالیکه شهر رامسر طی چهل سال اخیر ازصفت   سخت سر ( که در قدیم بدلیل شرایط ناگوار جغرافیایی و معیشتی و محرومیت بدان اطلاق میشد  به شهر رامسر (محل آسایش و راحتی ) و عروس شهرهای ایران ملقب  شد و با  امکانات متعدد گردشگری همچون  هتل های لوکس ,فرودگاه بین الملی ,بلوارهای زیبا  ,آبگرم ،چشمه های معدنی,تله کابین ,بیمارستان و امکانات پزشکی و اردوگاهها و استراحتگاه های ساحلی متعدد تجهیز شده ،  چابکسر نه تنها  از  توابع رامسر که از نظر تقسیمات کشور زمانی بر آنها ارجحیت داشته ، عقب مانده بلکه با کمال تاسف حتی فاقد یک میدان که سمبل و پیشانی طبیعی شهر محسوب میشود , برای اثبات شهریت خویش است !!!!

شاید بهانه همیشگی مسئولین برای توجیه مشکلات چابکسر کمبود بودجه و سرمایه باشد اما عنایت  به موقعیت  بی نظیر  و امکانات خدادادی چابکسر  این فرض را باطل مینماید.

 منطقه استراتژیک چابکسر خود سرمایه است  و برای رشد و شکوفایی تنها نیازمند توجه و دلسوزی و برنامه ریزی مسئولین امر!

چابکسر سرشار از جاذبه های جهانگردی است که عقل سلیم در هر استان خواهان توسعه , در  آرزوی داشتن یکی از آنهاست سرمایه گزاران بسیاری در صورت فراخوانی و حمایت و پشتگرمی مسئولین بدانجا سرازیر خواهند شد

 متاسفانه هیچگاه از این مزیت ها در جهت رفاه و ابادی منطقه و استان گیلان  استفاده نشده است و در عوض تا انجا که مقدور بوده جوانان مستعد و تحصیل کرده که در حد دکترای تخصصی و فوق تخصص و  پروفسور بوده اند و یا آنانی که سرمایه و فکر اقتصادی داشته اند بدلیل نبود زیر ساخت های لازم و دور نمای توسعه از چابکسر کوچانیده و یا بهتر بگوییم گریزان شده اند!

چابکسر ازجنبه  ژئومورفولوژی

چابکسر ازجنبه  ژئومورفولوژی بدلیل بهره مندی از  چهارعامل ساحل، جلگه، کوهپایه وکوهستان و همچنین وجود  صنایع دستی منحصر بفرد , تنوع فرهنگی , بازار های هفتگی وآثار و پیشینه تاریخی و پتانسیل ورزشی (باستانی و مدرن) و توانمندی های بالقوه در زمینه شیلات وپرورش ماهی و تسهیلات بندری  با  هر نوع سلیقه ای  گردشگران را  را از فاصله های دور و نزدیک در صورت برنامه ریزی و سرمایه گزاری مناسب جذب خواهد نمود

یکی دیگر از مواهب طبیعی چابکسر  وجود ساحل منحصر بفرد دریا بطول  ۷ کیلومتر است که  بدلیل ماسه ای بودن و نزدیکی به جنگل جذابیت ان دو چندان است چابکسر از نظر انواع جاذبه ها بسیار غنی است، به طوری که صرف نظر  از جاذبه های طبیعی، مانند دریا، سواحل، وجود چشمه دمکش که از نظرتوریسم علمی و تفریحی یقینا در کشور بی نظیر میباشد , گستره چشم اندازهای بکر جنگلی ، نواحی ییلاقی و جاذبه های تاریخی و فرهنگی و حتی مذهبی , تنوع گویش های محلی و فعالیت های خاص اقتصادی ، بازارهای هفتگی که درآن وجود دارد

چابکسر از منظر اکولو‍ژیکی

چابکسر را به عنوان یک اکولوژی منحصر بفرد  و تابلوی ظریفی از جلوه های انسانی توریست پذیر گیلان به تصویر میکشد. توریسم مزرعه ای، توریسم فرهنگی و حتی معماری اصیل گیلان که از انواع گردشگری منطقه محسوب می شود و در کنار آن   بازار محلی چابکسر و وجود مجتمع های پرورش گل وگیاه وکشت برنج و چای ,کیوی ,مرکبات بر ایجاد فرصت های استثنایی برای جذب گردشگر و سرمایه گزار  افزوده است  همچنین چابکسر در صورت برچیده شدن ایست بازرسی بی تناسب و احداث سازواره ورودی مناسب  به دلیل موقعیت خاص  ارتباطی خود که دروازه ورودی به استانهای گیلان و  مازندران محسوب می شود مقصد مهمی برای انگیزه های متنوع گردشگران از سراسر نقاط ایران  خواهد بود

صنایع دستی چابکسر ( نمد ، چادر شب و پرورش کرم ابریشم ، لباس های محلی  )

چابکسر از مراکز مهم تولید و عرضه هنرهای سنتی و صنایع‌دستی بویژه چادر شب و لباس محلی و نمدمالی یا بافتن نمد و پرورش کرم ابریشم است.

نمد که از پشم گوسفند بافته می شود معمولا بعنوان زیر انداز استفاده می گردد و مصارف طبی نیز دارد . بافت نمد  کار بسیار سخت و توام با مرارتهای بسیار است نمد در اندازه ها و طرح ها و شکل های هندسی خاصی بافته می شود نمدهای کوچک و گرد با طرح های زیبا معمولا بعنوان دکور و یا پاچراغی استفاده می شوند

بافتن چادر شب  از دیگر هنرهای  ماندگارمنطقه است که رنگهای طبیعی و گیاهی در آن به کار رفته و قدمت هفت هزار ساله دارد. در گذشته چادرشب را فقط از ابریشم می بافتند ، اما امروزه از نخ و کاموا هم بافته می شود زمینه ی چادرشب ها معمولا سرخ یا سبز بوده و از رنگ های دیگر برای نقش و نگارهای روی آن استفاده می شود . چادرشب در انواع ساده و طرح دار بافته می شود. طرح های روی چادرشب علاوه بر خطوط زیگزاگ سیاه و سفید شامل طرح هایی از اسب سوار ، درخت ، گوزن با شاخ‌هاى بلند ، انسان و زن تاج دار و مناظر و گلها  نیز می باشند

 دختران و زنانی که لباس قاسم آبادی می پوشند چادر شب را نیز دور کمر می بندند آشنایی برخی و یا شاید بسیاری از ایرانیان با قاسم آباد چابکسر مدیون شهرت لباس ، موسیقی و حرکات موزون زیبای قاسم آبادی می باشد.

 لباس قاسم آبادی که ویژه زنان می باشد و تا حدود سی سال پیش تقریبا تمام زنان آنرا می پوشیدند امروزه به استثنای بخشی از زنان بالای چهل سال توسط جوان ترها فقط در عروسیها و دیگر جشنها قاسم آبادی پوشیده می شود.  سه بخش اصلی لباس قاسم آبادی عبارتند از پیراهن ، تور ، دستمال(توری سفید که روی سر می گذارند) ، دامن بلند یا دراز تنبان که دارای چین های فراوان و حدود ده نوار افقی موازی هم با رنگهای متنوع است

 رقص قاسم آبادی و کشتی (تا ده سال پیش) از مراسم ثابت و همیشگی در جشن های عروسی بود. روی تختی، رو فرشی، رختخواب پیچ ، بقچه ، زیرانداز ، پرده ، رومیزی ، جلیقه و لباس, رو مبلی، کیف، کفش کتانی، کوله پشتی، مانتو از دیگر محصولات جانبی   چادرشب بافی است.

 هم اینک ۲۰ تا  ۳۰ تعاونی و هزار و ۸۰۰ بافنده زن چادر شب درمنطقه قاسم آباد چابکسر شناسایی شده که این افراد هزینه معاش خود و خانواده خود را با بافت چادرشب تامین می کنند  که نیازمند اعطای وام و تسهیلات ویژه وحمایت و توجه جدی و ساماندهی همه جانبه این صنعت رو به زوال میباشند

وضعیت پرورش کرم ابریشم

وضعیت پرورش کرم ابریشم دیگر صنعت قدیمی منطقه چابکسر وخیم تراز دیگر عرصه ها ی تولیدی منطقه بوده و تقریبا رو به اضمحلال می باشد حصیر بافی و سبد بافی و پوست اکنی وساخت زیورآلالت چوبی از دیگر صنایع دستی پراکنده در سطح  منطقه است که بدلایل اقتصادی  از اشتغال زایی ان به نحو چشمگیری کاسته شده است چقدر خوب بود که مسئولین ذیربط که برای رقابت و چشم هم چشمی با دیگر کشورها برج میلاد را با هزینه های گزاف در پایتخت احداث میکنند  این ابتکار و التزام را داشتند که با صرف هزینه های بس ناچیز تر از ساخت برج  در این  منطقه محروم بازارچه ای دایمی  برای فروش این محصولات و جلب گردشگران و نهایتا حمایت از صنایع محلی منطقه چابکسر که درآستانه  ورشکستگی میباشد احداث نمایند!

کشتی گیری

نیز از رسوم قدیمی و جا افتاده در منطقه چابکسر می باشد. هرسال تابستان در منطقه بویژه در جواهر دشت رامسر مسابقات کشتی گیله مردی با حضور صدها کشتی گیر از گیلان و مازندران  و منجمله ورزشکاران  چابکسر که اکثرا از  قاسم آباد می باشند با شکوه و حرارت خاصی برگزار می شود که مشاهده آن برای گردشگران خالی از تفنن نیست

  تاریخ و گذشته ی چابکسر

درباره ی تاریخ و گذشته ی چابکسر همچون اغلب نقاط ایران اطلاعات دقیقی در دست نیست. اما درسطح  منطقه دفینه هایی که از حفاری های غیر تخصصی که اغلب جهت دستیابی به گنج و اشیای قیمتی صورت می گیرد بدست آمده نشان می دهد که منطقه قبل از اسلام مسکونی بوده و به همین جهت هم اهالی از جاهایی که دفینه ای قدیمی درآوردند را ,گبر گور, که نام قبرها یا اماکن بازمانده از دوران پیش از اسلام هست می نامند.

 متاسفانه به علت سادگی و بی غشی مردم راه زنان حرفه ای توانستند به راحتی آنها را فریب داده و به قیمت ناچیزی اشیای بدست آمده را که می توانستند بازگوی گوشه هایی از تاریخ منطقه و ایران باشند را از آنها خریده و به کلکسیونرهای از ما بهتران در خارج از کشور بفروشند آثار تاریخی پس از اسلام نیز  بیشتر شامل امامزاده های موجود در سطح چابکسر بوده که یادگار  مبارزات و حمایت های اجداد و نیاکان منطقه از تشیع  بوده و همچون سایر مناطق گیل و دیلم و تپورستان وهیرکان,چابکسر نیز یکی از  پناه گاهها  علویان فراری از جور خلفای عباسی محسوب میشده است

پیشینه هنری و فرهنگی

 علاوه بر موارد فوق منطقه چابکسر از پیشینه هنری و فرهنگی نیز برخوردار بود که در این مجال نمی گنجد و هم آنقدر باید بسنده کرد که  ترانه ها و آوازها و موسیقی محلی منطقه  منحصر بفرد و تلفیقی از موسیقی اصیل و بدیع قاره کوچک گیلان است که سینه به سینه و نسل به نسل  به منتقل شده است در اخر از  هنر آشّپزی گیلان و شیرینی پزی محلی و صنایع لبنی  که حاصل سرپنجه شیر زنان منطقه است نیز نباید غافل شد که  لذتی ست بدیع و حظی بیمانند که ان را تنها بر سر سفره بی ریای اهالی منطقه میبایست چشید!

با تفاصیل فوق آیا رواست سرزمینی با این جاذبه های رویایی و طبیعی که آراسته به چندین هنر و حسن خدا داد است این چنین بی توشه و رونق مانده و مسئولین نیم نگاهی خریدارانه نیز به آن نیاندازند ؟

آیا  مردم چابکسر  حق ندارند بدلیل بی مهری ها و مشکلات اقتصادی و کمبود امکانات آنچه که شایسته اش هستند ، باشند؟

به قلم غلام چابكي

guilanian.ir

 در آخر به خاطر گذاشتن مطلبی غیر تخصصی که مطابق با هدف وبلاگ نبود عذر خواهی میکنم

تاثیر پروبیوتیک بر کاهش اسهال:

اسهال روتا ویروسی:

viruse  Rota از مهمترین عوامل اسهال در کودکان سراسر جهان  مطرح هستند .در طی اسهال تراوایی سلول های اپتلیال روده به پروتئین افزایش می یابد. این ادعا وجود دارد که باکتری های پروبیوتیک قادرند اسهال ناشی از روتا ویروس ها را در کودکان کاهش دهند. مدارکی دال بر نقش مفید نژاد های پروبیوتیکی B. lactis Bb-12 ، L. rhamnosus GG در جلوگیری و درمان  اسهال ناشی از روتا ویروس ها تاکید دارند. استفاده از نوشیدنی حاوی مخلوط سه باکتری B. animalis  ، L acidophilus  ،  L . reuteri سبب کاهش اسهال ناشی از روتا ویروس شد.

اسهال مسافرتي:

سفر يك فاكتور خطر براي عفونت التهابي معده و روده است. اسهال مسافرتي يك سندرم متداول و تاثير گذار بر مسافران سالم است كه نه تنها در كشورهاي در حال توسعه بلكه در اروپا نيز يافت مي شود . عوامل عفوني مختلفي به عنوان عامل اسهال مسافرتي بيان شده است. در كشورهاي مورد مطالعه شايع ترين ارگانيسم جدا شده، E.coli توليد كننده ي توكسين است. مشخص شده است كه پروبيوتيك ها تاثير مفيدي در پيشگيري از برخي اشكال اسهال مسافرتي دارند . Oksanen و همكارانش تاثير لاكتوباسيلوس GG (LGG) را در پيشگيري از اسهال در 820 مسافر فنلاند به تركيه ارزيابي كردند. شيوع اسهال در گروه تحت كنترل (%5/46) و در بيماراني كه لاكتوباسيلوس GG (%41 ) دريافت كردند بسيار شبيه بود. هر چند در مطالعه ديگري، لاكتوباسيلوس GG ابتلا به اسهال مسافرتي را (%3/29) در مقايسه با گروه کنترل (%5/39) كاهش داد.

در مطالعه ي ديگري از ساكارومايسس بولاردي (S. boulardii) استفاده شد. نتايج حاصل از اين بررسي پيشنهاد كرد كه اين مخمر در يك روش وابسته به دوز، حجم اسهال را به صورت قابل توجهي كاهش مي دهد.

 

اسهال وابسته به آنتي بيوتيك ها (AAD)

ايجاد اسهال خفيف يا شديد از شايع ترين اثرات جانبي درمان آنتي بيوتيكي است. كلستريديوم ديفيسل يك عامل مهم است، اگرچه ممكن است اسهال، به تغييرات عمومي در ميكروفلور روده اي مرتبط باشد . در واقع تغيير در ميكروفلور ممكن است ظهور گونه هاي مقاوم و حداقل يك سوم از اسهال هاي وابسته به آنتي بيوتيك ناشي از كلستريديوم ديفيسل (C. difficile) را تشديد كند. بررسي سيستماتيك تست هاي كنترل شده ي تصادفي (RCTs)، شواهدي را در مورد تاثير سودمند لاكتوباسيلوس GG، ساكارومايسس بولاردي و تركيب بيفيدوباكتريوم لاكتيس (B. lactic) و استرپتوكوكوس ترموفيلوس (S. thermophilus) در جلوگيري از اسهال مرتبط با آنتي بيوتيك فراهم كرده است. بررسي جديد Cochrane از 10 تست كنترل شده تصادفي در 1015 كودك درمان شده و 971 كودك شاهد، كاهش قابل توجهي در شيوع AAD گزارش داد كه تاييد كننده تاثير LGG و S. bulardii است. آناليزهاي زير گروهي نيز شواهدي را فراهم كرد كه طبق آن ممكن است علت مشاهده نتايج متفاوت آماري و باليني، دوز پروبيوتيك باشد. از 8 بررسي كه مقدار مصرف را مشخص كرد، 5 بررسي در كودكاني كه 10-5 بيليون باكتري يا مخمر در روز دريافت كردند نشان داد كه پروبيوتيك ها اثرات پيشگيرانه دارند در حالي كه مجموع نتايج حاصل از 3 بررسي با مصرف كمتر از 5 بيليون واحد تشكيل دهنده كلني (CFU) باكتري يا مخمر در روز، چشمگير نبود. اخيرا يك بررسي نشان داد كه LGG و S. boulardii ممكن است در درمان يا پيشگيري از عود اسهال مرتبط با كلستريديوم ديفيسل مفيد باشد. با اين وجود تفاوت در مطالعات باعث مي شود كه رسيدن به نتايج مشخص دشوار شود.

 

 

اسهال وابسته به درمان غير آنتي بيوتيكي:

داروها و ساير درمان هاي مورد استفاده براي بيماري هاي عفوني نظير سرطان ممكن است سبب بروز اسهال شوند. استفاده از  پروبيوتيك ها براي پيشگيري از اسهال ياتروژنيك كه مرتبط با سميت درمان مي باشد، حوزه جديد كاربرد اين تركيبات است. باكتري هاي توليد كننده لاكتيك اسيد، خطر اسهال ناشي از پرتو درماني را كاهش مي دهد. در 500 بيمار كه تحت كنترل قرار داشتند و پس از عمل جراحي پرتو درماني انجام دادند، مصرف پروبيوتيك VSL#3 ( مخلوطي از 4 گونه لاكتوباسيل ها، 3 گونه ي بيفيدوباكترها و استرپتوكوكوس ترموفيلوس) شيوع التهاب روده اي مرتبط با پرتو درماني را كاهش داد. كشف شده كه برخي از گونه هاي پروبيوتيك مي توانند در مورد داروهاي ضد سرطاني كه محرك اسهال هستند، مفيد باشند؛ براي مثال VSL#3 ، از اسهال مرتبط با داروي ايرينوتكان ( در موش ها ) جلوگيري كرد و LGG فراواني اسهال شديد حاصل از شيمي درماني را كاهش داد

فاژ نمایی

 

فاژ نمایی ، کاربردی ترین و عملی ترین روش ترکیبی برای تولید کتابخانه های پپتیدی به شمار می رود. این تکنیک تاثیر بسزایی در اکتشافات انجام شده در زمینه  ایمونولوژی ، زیست شناسی سلولی و داروسازی دارد. باکتریوفاژها اکثرا در تکنیک فاژ نمایی استفاده می شوند.     Smithو همکاران در سال 1985 این تکنیک را بنا نهادند. فاژنمایی اجازه ارائه پپتید های بزرگ و کتابخانه های پروتئینی در سطح فاژ های رشته ای را می دهد که منجر به انتخاب پپتید ها و پروتئین ها شامل آنتی بادی ها با تمایل بالا ، برای اتصال به اهداف مورد نظر می شود. در این روش ، واحد های پپتید اگزوژن را به یک محل در ژنوم پروتئین کپسید فاژ متصل می کنند ، این پپتید های اگزوژن در سطح فاژ به صورت یک محصول ترکیب شده با پروتئین های پوششی فاژ بیان می شوند.

اصول فاژ نمایی:

تهیه ژن مورد  نظر

ورود ژن مورد نظر به ژنوم فاژ و ایجاد فاژ نوترکیب

ورود فاژ نوترکیب به باکتری میزبان

بیان ژن مورد نظر و ایجاد پروتئین پوششی نوترکیب

بیان پروتئین مورد نظر در سطح پوششی فاژ نوترکیب

جستجوی فاژ های نوترکیب از میان کتابخانه فاژی می باشد که معمولا انتخاب ، تمایلی صورت می گیرد. روش اصلی برای انتخاب تمایلی کتابخانه های فاژی biopanning یا شستشو وغربالگر زیستی نامیده می شود. در این روش گیرنده مورد نظر به یک فاز جامد چسبانده می شوند وکتابخانه فاژی در حالت محلول با فاز جامد تماس داده می شود تا امکان اتصال گیرنده تثبیت شده به پپتید خاص فراهم شود ، فاژ هایی که پپتید تمایل اتصال به گیرنده را نمایش می دهند به گیرنده تثبیت شده در سطح متصل می گردند ، چند مرحله شستشو با بافر برای حذف پپتید های فاژی متصل نشده انجام می گیرد. فاژهای نوترکیب با قابلیت عفونت زایی  بدین ترتیب ازدیاد می یابند. تکرار این عملیات برای چند دور ، فاژهایی را در اختیار قرار می دهد که تمایل بالایی برای گیرنده مورد نظر دارند.

کاربرد های فاژ نمایی :

تکنیک فاژنمایی یک آشکار سازی به واسطه فاژ می باشد که برای انتخاب یک نوع کد ، به لیگاند مورد نظر متصل می شود و در میان کتابخانه های بزرگ ژنومی مورد استفاده قرار می گیرد. معمول ترین آنها ، شامل کتابخانه های آنتی بادی و پپتیدی است. کتابخانه های پپتیدی عمدتا برای تعیین محل های خاصی از پروتئین که به پروتئین های سیگنالی سلول متصل می شوند یا برای انتخاب محل هایی از پروتئین که نقش رسپتور هورمون های پپتیدی را بازی می کنند مورد استفاده قرار می گیرند .کتابخانه های آنتی بادی برای انتخاب آنتی بادی های مونوکلونال نوترکیب که به اهداف درمانی نظیر آنتی ژن های موجود بر روی سطح سلول های سرطانی متصل می شوند مورد استفاده قرار می گیرند.

این تکنیک دارای قابلیت بسیاری است به همین دلیل از ابتدای ایجاد آن به سرعت در زمینه های علوم زیستی به کار گرفته شد و راه خود را در سایر زمینه هایی که به بر هم کنش پروب _ لیگاند احتیاج داشتند نیز باز نمود .برای مثال امروزه براساس این روش ،پپتیدهایی ساخته شده اند که می توانند به طلا یا نقره  و یا شکل کریستالی خاصی از یک عنصر متصل شوند. از کاربرد های مهم تکنیک فاژنمایی می توان به ایجاد کتابخانه های پپتیدی با استفاده از بافت های هدف، بررسی و شناخت درون واکنش های پروتئین_ پروتئین ، جداسازی آنتی بادی با میل ترکیبی بالاو نقشه اپی توپ آنتی بادی های مونوکلونال اشاره نمود. در حال حاضر روشی که برای ساخت آنتی بادی ها در آزمایشگاه به کار می رود ، ساخت آنتی بادی توسط فاژ می باشد که عموما از فاژ رشته ای M13 استفاده می شود

جدول: پپتید های باخاصیت درمانی ، شناسایی شده بوسیله فاژنمایی      

توالی بهبود یافته فاژ	ارگانل/ بافت/ مولکول
VVISYSMPD	αvβ5 Integrin
CNGRCVSGCAGRC	Aminopeptidase N
CGFECVRQCPERC	Mouse lung
CSSRLDAC	Mouse brain
CLPVASC	Mouse kidney
CSCFRDVCC	Mouse retina
SWCEPGWCR	Mouse pancreas
CVALCREACGEGC	Mouse skin
CKGGRAKDC	Mouse white fat
TPKTSVT	Mouse placenta
CGRRAGGSC	Human prostate

Single letter abbreviations of amino acids: A = Ala; C = Cys; D = Asp;

E = Glu; F = Phe; G = Gly; H = His; I = Ile; K = Lys; L = Leu; M = Met;

N = Asp; P = Pro; Q = Gln; R = Arg; S = Ser; T - Thr; V = Val; W = Trp;

Y = Tyr.

آنتی بیوتیک

کشف اولین آنتی بیوتیک:

استفاده از پنی سیلین و دیگر آنتی بیوتیک ها از سال 1940 ، انقلابی در علم پزشکی بود، زیرا این ترکیبات قادر به مهار بسیاری از میکروارگانیسم های بیماری زا بودند.

 الکساندر فلمینگ میکروبیولوژیست، در بیمارستانی در لندن در اواخر سال 1920 مشغول مطالعه روی پاتوژن مهم انسانی یعنی استافیلوکوکوس اورئوس بود که متوجه شد، رشد این باکتری بیماری زا در محیط کشت توسط کپکی که امرزوزه پنی سلیوم نوتاتوم نامیده می شود ، مهار شد.

 پس از این کشف فلمینگ متوجه شد، عصاره حاصل از این کپک قادر است از رشد بسیاری از باکتری های بیماری زا جلوگیری کند. در سال 1938 سه تن از دانشمندان انگلیسی برای تولید بیشتر پنی سلین شروع به کار کردند که با وجود جنگ جهانی دوم و حمله آلمان به انگلستان ادامه پروژه به سختی انجام می شد و سرانجام با سفر Florey و Heatley به ایالات متحده در سال 1944 با توسعه محیط کشت، بهبودی نژاد های قارچی ، پنی سیلین به میزان بیشتری بدست آمد. اولین استفاده پنی سیلین در ایالات متحده روی خانوم جوانی به نام Anne Miller که دارای عفونت شدید استرپتوکوکی بود ، انجام شد. او بیش از یک ماه با تب بالا در بیمارستان بستری بود و شرایطش پیوسته وخیم تر می شد. در این بیمارستان به بیمار هر 4 ساعت پنی سیلین داده شد و سرانجام بیمار بهبود پیدا کرد و بیش از 50 سال به زندگی ادامه داد و سر انجام در سال 1999 تسلیم مرگ شد. این در حالی بود که بدون پنی سلین او در سال 1942 بخاطر بیماری از بین می رفت. پس از این پنی سیلین بطور وسیعی برای درمان استفاده شد و سالیانه مقاومت های آنتی بیوتیکی ناشی از مصرف آن نیز توسط باکتری ها افزایش پیدا کرد.

انواع آنتی بیوتیک ها:

آنتی بیوتیک ها دارو های شگفت انگیزی هستند که بیش از صد ها عفونت را در روز بهبود می بخشند. آنتی بیوتیک ها مولکول های کوچکی هستند که معمولا بوسیله باکتری ها ، قارچ ها تولید می شوند و عوامل باکتریایی مضر را بدون آسیب زدن به شخص یا حیوان نابود می کنند. آنتی بیوتیک ها بصورت شیمیایی و طبیعی سنتز می شوند. آنتی بیوتیک ها از ترکیبات آنتی سپتیک(مثل دترجنت ها که ترکیبات شیمیایی ضد باکتریایی بوده و روی پوست کاربرد دارند) ، ترکیبات ضد عفونی کننده(مثل سفید کننده ها که ترکیبات ضد باکتریایی قوی هستند که برای پاکسازی سطوح استفاده می شوند) و ترکیبات ضد قارچی و ضد ویروسی متمایز هستند. آنتی بیوتیک ها تنها بر باکتری ها موثرند.

آنتی بیوتیک ها به شکل های مختلفی طبقه بندی می شوند.

1. بر اساس نوع اثر گذاری بر ساختار باکتری:

بر اساس نوع اثرگذاری ، آنتی بیوتیک ها به گرو ههای زیر تقسیم می شوند.

مهار کننده های سنتز دیواره سلولی: مثل دارو های بتا لاکتام

مهار کننده های سنتز پروتئین: مثل کلرامفیکل ، تتراسایکلین ، آمینوگلیکوزید ، ماکرولید ها، استرپتوگرامین ها

مهار کننده های عملکرد غشای سلولی: مثل نووبیوسین

مهار کننده های سنتز اسید نوکلئیک: مثل کینولون ها ، ریفامپین

2. بر اساس شکل و ساختار شیمیایی:

بر اساس شکل و ساختار ، آنتی بیوتیک ها به گرو ههای زیر تقسیم می شوند.

 بتا لاکتام ها: مثل پنی سیلین ، سفالوسپورین ،کارپاپنم ، مونوباکتام ها و ساختار های اصلاح شده آنها مثل آمپی سیلین ، آموکسی سیلین ، متی سیلین.

تتراسایکلین ها: مثل اکسی سایکلین ، دکسی سایکلین ، مینو سایکلین و تتراسایکلین

آمینوگلیکوزید: مثل استرپتو مایسن ، جنتا مایسین و کانامایسین.......

ماکرولید ها: مثل اریترومایسین ،آزیترومایسین وکلاریترومایسن

کینولون ها: مثل نالیدیکسیک اسید ، سیپروفلاکسیسن و گاتی فلاکسیسین

دیگر آنتی بیوتیک ها نیز شامل ریفامپین و کلرامفنیکل ، استرپتوگرامین ها و پلی میکسین هستند.

مقاومت آنتی بیوتیکی  باکتری ها:

 مقاومت های آنتی بیوتیکی بطور گسترده در حال پیشرفت است. مقاومت های آنتی بیوتیکی خیلی زود بعد از کشف اولین آنتی بیوتیک مشاهده شد. آلکساندر فلمینگ در سال 1929مشاهده نمود برخی باکتری ها مثل اشرشیا کولای در برابر پنی سیلین از خود مقاومت نشان می دهند. در سال 1940 ادوارد آبراهام و ارنست چین وجود نوعی آنزیم که تخریب کننده پنی سیلین بود را در باکتری اشرشیا کولای شناسایی کردند.

علت اولین گزارش مقاومت آنتی بیوتیکی ، تولید نوعی آنزیمی توسط باکتری هایی بود که سبب غیر فعال کردن آنتی بیوتیک می شدند. از آن زمان تعداد نژاد های باکتریایی تولید کننده آنزیم های غیر فعال کننده آنتی بیوتیک افزایش یافته است. پنی سیلین آنتی بیوتیکی از گروه بتا لاکتام است که شامل حلقه فعال مشخصی است که برای فعالیت آنتی بیوتیک ضروری است. آنزیمی که بتا لاکتاماز نامیده می شود سبب خارج کردن حلقه آنتی بیوتیکی شده و آن را ناقص می کنند. بیش از 80 درصد باکتری های به پنی سیلین مقاومت نشان داده اند که علت آن بدست آوردن ژن تولید کننده بتا لاکتاماز است. چندین استراتژی برای غلبه بر مقاومت های آنتی بیوتیکی در حال توسعه است. تولید پنی سیلین های جدید که در برابر خرابی ها توسط انواع بتالاکتاماز ها مقاوم  بوده و تولید مخلوطی از پنی سیلین و یک مهار کننده بتالاکتاماز که Augmentin مثالی از این نوع آنتی بیوتیک است و مخلوطی از آمپی سیلین و کلاونیک اسید به همراه یک مهار کننده بتا لاکتاماز است. استرپتومایسین متعلق به گروه آمینوگلیکوزید ها است و بصورت گسترده برای درمان عفونت ها به کار می رود. این آنتی بیوتیک سبب مهار پروتئین سازی و مرگ سلول می شود. از نظر ساختار شامل گروههای قندی است که با بازوهایی شیمیایی به هم متصلند. مکانسیم مقاومت باکتری ها در برابر استرپتو مایسین و آنتی بیوتیک های مشابه اضافه شدن یک گروه شیمیایی به این بازوی متصل دهنده است و بدین ترتیب از اتصال آنتی بیوتیک به ریبوزوم جلوگیری می شود و آنتی بیوتیک غیر فعال می گردد. یکی دیگر از عوامل مهم مقاومت آنتی بیوتیکی تغییر در سلول هدف است، این اتفاق به دو صورت انجام می شود. 1. ایجاد موتاسیون در ژن کد کننده سلول هدف آنتی بیوتیکی. 2. ایجاد آنزیم شیمیای بعنوان هدف آنتی بیوتیک.

بعنوان مثال پنی سیلین و دارو های مرتبط به پروتئین های تولید کننده دیواره سلولی متصل می شوند و تشکیل دیواره سلولی را مختل می کنند. موتاسیون در این دیواره می تواند از اتصال پنی سیلین و آنتی بیوتیک های هم خانواده آن به پروتئین جلوگیری کند. همچنین بسیاری از میکروارگانیسم ها مقاوم به اریترومایسین ، استرپتومایسین و استرپتو گرامسین گیرنده های روی ریبوزوم خود دارند که از متیلاسیون RNA ریبوزومی ناشی می شود. بیماری سل یکی از  مهم ترین عوامل اصلی مرگ و میر در دنیای امروز است. امروزه سویه های مایکوباکتریوم توبرکلوزیس مقاوم به دارو ( DR-TB ) و یا مقاوم به چندین دارو ( MDR-TB ) به علت ناکافی بودن برنامه های کنترل سل و استفاده نامنظم از داروهای ضد سلی در حال افزایش است. سل موجب مرگ حدود 2 میلیون نفر در دنیا می شود و اکثر این موارد در کشورهای در حال توسعه یا عقب مانده اتفاق می افتد.

فهرست کلی ژن هایی که موتاسیون در آنها باعث مقاومت به مایکوباکتریوم توبرکلوزیس خواهند شد ، شامل موارد زیر است:

1) سیکوسرین : alrA

2) فلوروکینولون : par + gyrA

3) ماکرولیدها : RNA  ریبوزومی  23s

4) ریفامپین :   rpoB

5) استرپتومایسین : (rrs)  RNA ریبوزومی  16s + (rpsl) s₁₂

6) اتامبوتول :   embR  ,  embA  ,  embB

7) ایزونیازید :  KatG , furA , inhA , KasA , Rvo340 , iniB , iniA

iniC , efpA ,ndh , OxyR , ahPC intergenic regioh mab – inhA promoter

ونکومایسین آنتی بیوتیکی است که دیواره سلولی باکتری را هدف قرار می دهد. این آنتی بیوتیک به بخشی از دیواره که D- آلانین - D- آلانین(دوآمینو اسید غیر معمول) نامیده می شود متصل شده و جلوی سنتز دیواره سلولی را می گیرد. سلول های مقاوم به ونکومایسین به 5 ژن برای ایجاد مقاومت نیازمندند. این 5 ژن در حضور ونکومایسین تولید نوعی پروتئین می کنند که نوعی دیواره سلولی جدید را مونتاژ می کنند. مکانیسم دیگری از مقاومت ، تغییر نفوذ پذیری پمپ های پروتئنی غشای سلولی میکروارگانیسم ها است. مقاومت در برابر تتراسایکلین ها و پلی میکسین ها نمونه ای از این مقاومت محسوب می شوند. باکتر های مقاوم به سولفونامید هم با تغییر مسیر متابولیسم خود سبب مهار دارو می شوند.

بیوسورفکتانت ها

بیوسورفکتانت ها :

بیوسورفکتانت ها ترکیبات آلی تولید شده توسط میکروارگانیسم ها هستند که دارای دو بخش هیدوفوب(آب گریز) و هیدروفیل(آب دوست) هستند و می توانند کشش سطحی و بین سطحی بین مایعات را کاهش دهند و با تشکیل میکروامولسیون ، هیدروکربن های نامحلول را در خود حل کنند. در ابتدا بیوسورفکتانت ها با انحلال هیدروکربن ها در سال 1960 مورد توجه قرار گرفتند و هر ساله کاربرد های آنها مخصوصا در زمینه های نفتی ، غذایی و دارویی بیشتر توسعه یافت. بیوسورفکتانت ها می توانند جایگزین مناسبی برای سورفکتانت های شیمیایی (sulphate acid esters carboxylates, sulphonates,) باشند و با شناخت ساختمان بیوسورفکتانت ها امکان تولید شیمیایی آنها نیز میسر شده است. مهم ترین ویژگی بیوسورفکتانت ها سمیت پایین و تجزیه پذیری بالای آنها نسبت به سورفکتانت های سنتزی است.  Rhamnolipidsاز Pseudomonas aeruginosa ،surfactin از Bacillus subtilis ، emulsan از Acinetobacter calcoaceticus و sophorolipids  از Candida bombicola نمونه هایی از بیوسورفکتانت ها هستند.

انواع بیوسورفکتانت:

انواع مختلفی بیوسورفکتانت توسط میکروارگانیسم های مختلف تولید می شوند که برخی از آنها عبارتند از:

: Glycolipids بیوسورفکتانت با وزن مولکولی پایین و کربوئیدراتی متصل به یک زنجیره اسید چرب بلند یا اسید چرب هیدورکسیل است و مشهور ترین نوع بیوسورفکتانت محسوب می شود. Rhamnolipids ,  trehalolipids , sophorolipids از معروف ترین گلیکولپید ها هستند.

: Rhamnolipids این نوع گلیکولپید از یک یا دو مولکول رامنوز که به یک یا دو مولکول β-hydroxydecanoic acid  متصل می شود ، تشکیل شده است. باکتریPseudomonas aeruginosa این بیوسورفکتانت را تولید می کند.  Rhamnolipidsنقش مهمی را در پاکسازی آلودگی خاک ایفا می کنند.

: Trehalolipids چندین نوع از ساختمان گلیکولپید Trehalolipids گزارش شده است. جنس هایMycobacterium ، Nocardia ، Corynebacterium از مهمترین تولیدکنندگان این بیوسورفکتانت محسوب می شوند. Trehalolipidsهای تولیدی از میکروارگانیسم های مختلف در اندازه ، ساختار مایکولیک اسید و تعداد اتم های کربن با هم متفاوتند.

: Sophorolipids این گلیکولپید توسط مخمر هایی مثل  Torulopsis bombicola تولید می شود. Sophorolipid ها شامل  قند sophorose و اسید چرب هیدروکسیل هستند که توسط پیوند بتا گلیکوزیدی به هم متصل می شوند. دو نوع Sophorolipid یافت شده است. نوع اسیدیک که در آرایشگری ، ماسک صورت کاربرد داشته و خاصیت ضد شوره و باکتری کشی دارد. نوع لاکتونیک خاصیت آفت کشی داشتهو نسبت به نوع اسیدیک کاربرد تجاری بیشتری دارد.

: Lipopeptides and lipoproteinsلیپید های متصل به اسید چرب هستند. معروفترین  لیپوپپتید های  حلقوی، سورفکتین نامیده می شوند و توسط گونه های باسیلوس تولید می شود. شامل 7 آمینو اسید متصل به گروههای کربوکسیل و هیدروکسیل یک اسید 14 کربنه هستند. لیپوپپتید حلقوی سورفکتین به وسیله گونه باسیلوس سوبتلیس تولید می شود و از قوی ترین بیوسورفکتانت ها محسوب می شود. یکی از مهم ترین ویژگی های سورفکتین توانایی آن در لیز اریتروسیت پستانداران است.

: Lichenysin از نظر ساختاری و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی شبیه به سورفکتین است و توسط گونه Bacillus licheniformis تولید می شود.

اسید های چرب ، فسفو لیپید و بیوسورفکتانت های پلی مریک نمونه های معروفی هستند که توسط باکتری ها و مخمر ها تولید می شوند.

 

برخی از ترکیبات مورد استفاده در ریزپوشانی باکتری های پروبیوتیک :

آلژینات و ترکیبات آن:

آلژینات پلی ساکاریدی خطی و ناهمگن است که از جلبک ها استخراج می شود و به طور عمده در ریزپوشانی باکتری های پروبیوتیکی کاربرد دارد. این ترکیب بر سلول های بدن اثر سمی ندارد ، ارزان است و به آسانی در شرایط روده حل می شود. اما این ترکیب دارای نقصایی نیز است. آلژینات به اسید مقاوم نیست و اسید حاصل از باکتری های پروبیوتیکی روی آلژینات چروک خوردگی ایجاد می کند. همچنین آلژینات به همراه یون کلسیم برای ریزپوشانی استفاده می شود و وجود یون های در گیر کننده کلسیم نظیر فسفات سبب بهم ریختکی ساختار ریز پوشینه می شود. نقص های آلژینات را می توان از طریق مخلوط کردن آن با سایر ترکیبات پلی مری مثل نشاسته یا گلیسرول تا حد زیادی بهبود بخشید. مخلوط کردن آلژینات کلسیم با نشاسته سبب یکدست کردن پوشینه و افزایش خاصیت پری بیوتیکی می شود. همچنین مخلوط کردن آلژینات باگلیسرول سبب افزایش بقای سلول باکتری در شرایط دمایی بسیار پایین می شود.

کاراگینان:

کاراگینان پلی مری پلی ساکاریدی و خنثی است که در مقادیر زیاد به دمای بالا برای حل شدن نیاز دارد. برای حفظ و پایداری این ماده از کلرید پتاسیم استفاده می شود که وجود این یون برای برخی از باکتری های پروبیوتیکی نظیر استرپتوکوکوس ترموفیلوس اثر بازدارندگی دارد.

ژلاتین:

 ژلاتین صمغی پروتئینی است که خاصیت آمفوتری دارد. مخلوط ژلاتین و تولوئن دی ایزوسیانات پوشش محکمی ایجاد می کند که در برابر خرد شدن بسیار مستحکم است. این مخلوط برای ریزپوشانی باکتری لاکتوکوکوس لاکتیس  زیر گونه کرموریس به کار برده شد.

مخلوط زانتان و ژلان:

 زانتان اگزوپلی ساکارید میکروبی با ساختار سلولزی و زنجیره ای از دو مانوز و یک گلوکورونیک اسید است. Xanthomonas campestris پاتوژن گیاهی است که به میزان زیادی صمغ زانتان برای اتصال به گیاه و محافظت در مقابل مواد مضر و خنثی سازی باکتریوفاژها تولید می کند. صمغ ژلان به دلیل نیازمندی به دمای بالا برای ژل بندی که این گرما به سلول های پروبیوتیکی آسیب وارد می کند به تنهایی در ریز پوشانی کاربرد ندارد. از مخلوط صمغ های زانتان و ژلان که در مقابل اسید مقاوم بوده و برای ریزپوشانی باکتری های پروبیوتیکی استفاده می شود این ترکیب بر خلاف کاراگینان برای پایدار شدن نیازمند یون پتاسیم نیست.

کیتوزان:

 کیتوزان(poly-β-(1 4)-D-glucosamine) پلی ساکاریدی خطی با بار مثبت است که از د استیله شدن کتین تولید می شود. کتین دومین پلی ساکارید طبیعی فراوان است که در خرچنگ ، حشرات و مخمر ها وجود دارد. این ترکیب به تنهایی قادر نیست قبلیت زیستی پروبیوتیک ها را حفظ کند و معمولان برای غلاف سازی پوشینه های ژلاتین استفاده می شود.

 

انواع و مکانیسم های داروهای ضد سلی

الف ) داروهای وسیع الطیف با فعالیت ضد مایکوباکتریایی

سیکلوسرین:

در سال 1955 از Streptomyces rchida , Streptomyces gatyphalus به دست آمد . سیکلوسرین از لحاظ ساختمانی شباهت زیادی به اسید آمینه د- آلانین داشته و بر علیه بسیاری از باکتری ها از قبیل کلی فرم ها ، پروتئوس و از جمله مایکوباکتریوم ها موثر است. اگرچه از این دارو جهت درمان عفونت های دستگاه ادراری استفاده می شود ولی جزء داروهای خط دوم در درمان چند داروئی سل بوده و  زمانی که به داروهای خط اول سل مقاومت وجود داشته باشد استفاده می شود. مطالعات انجام شده در گونه های غیر مایکوباکتریایی نشان داده است که سیکلوسرین سنتز پپتیدو گلیکان را از طریق مهار رقابتی آنزیم ها د- آلانین  راسماز (alr) و  د- آلانین- د- آلانین سنتتاز (دِ- آلانین لیگاز) (ddlA) مهار می کند. در مایکوباکتریوم توبرکولوزیس و مایکوباکتریوم اسمگماتیس سنتز مجموعه مایکولیل آرابینوگالاکتان – پپتیدوگلیکان توسط د- سیکلوسرین به واسطه انباشته شدن یوریدین دی فسفات-گلیکولیل مورامیل تری پپتید مهار می شود.

فلورکینولون:

فلوروکینولون ها عوامل شیمی درمانی سنتتیک می باشند که دارای اثرات ضد باکتریایی وسیع از جمله بر روی مایکوباکتریوم ها می باشند. از فلوروکینولون ها مثل سیپروفلوکساسین و افلوکساسین در رژیم های چند دارویی جهت درمان بیماری سل و عفونت های ناشی از سایر مایکوباکتریوم ها استفاده شده است. ولی اطلاعات موجود مربوط به موارد بالینی در خصوص آنها محدود می باشد. در آینده ممکن است با ایجاد تغییراتی در ساختمان فلوروکینولون ها داروهای جدیدی از این گروه سنتز کرد که اثرات بیشتری بر روی مایکوباکتریوم ها را داشته باشند. محل اثر فلوروکینولون ها بر روی DNA و از طریق مهار آنزیمDNA gyrase (gyr) و توپوایزومراز (par) IV می باشد. در بعضی از باکتریها مثل اشریشیاکولی هدف اول فلورکینولونها DNA gyrase  است و توپوایزومراز هدف دوم می باشد. DNA gyrasa آنزیمی است که موجب کاتالیز DNA Supercoiling در موقع همانند سازی DNA می شود.  فلورکینولون ها با تأثیر روی این آنزیم موجب توقف عمل همانندسازی و نسخه برداری می گردند. مکانیسم عمل فلورکینولون ها از مطالعات انجام شده بر روی ارگانیسم های غیر مایکوباکتریایی از قبیل اشریشیاکولی و استافیلوکوکوس به دست آمده است و به نظر می رسد مکانیسم های فوق در مورد مایکوباکتریوم ها نیز صحت داشته باشند.

ماکرولیدها:

ماکرولیدها شامل برخی از آنتی بیوتیک ها از قبیل اریترومایسین می باشند این آنتی بیوتیک در سال 1952 از استرپتومایسیس اریتروس Streptomyces erytheus استخراج گردید. ساختمان کلی این آنتی بیوتیک ها یک حلقه ماکروسیلیک لاکتون می باشد که به دو تا مولکول قند متصل شده است با تغییراتی که در ساختمان اریترومایسین داده شده است. نسل جدیدی از ماکرولیدها به نام های کلاریترومایسین ، آزیترومایسین ، راکسی ترومایسین و اسپیرومایسین ساخته شده اند. از ماکرولیدها در وهله اول برای درمان عفونت های ریوی ناشی از مایکوپلاسما ، لژیونلا ، و گونه های کلامیدیا و همچنین عفونت های ایجاد شده توسط گونه های کمپیلوباکتر و باکتری های گرم مثبت در افراد حساس به پنی سیلین استفاده می شود. تعدادی از ماکرولیدهای نیمه سنتتیک از قبیل آزیترومایسین و کلاریترومایسین در درمان عفونت های ناشی از مایکوباکتریوم ها به خصوص مایکوباکتریوم های غیر سلی از قبلی مایکوباکتریوم آویوم کمپلکس استفاده می شود. مکانیسم اثر مولکولی ماکرولیدها در گونه های غیر مایکوباکتریایی معلوم شده است این آنتی بیوتیک ها به محل خاصی در ناحیه متصل شونده پیتیدیل tRNA در تحت واحد 50s ریبوزوم وصل می شود و موجب گسسته شدن پیتیدیل tRNA از ریبوزوم می گردد. در نهایت از طویل شدن پلی پپتید ممانعت می کند. اگر چه اثرات ماکرولیدها بر روند پروتئین سازی مایکوباکتریوم ها به طور مستقیم ارزیابی نشده است ولی دلایلی بر مکانیسم مشابه از طریق تجزیه ژنتیکی مولکولی در سویه های مقاوم به ماکرولیدها در مایکوباکتریوم آویوم و مایکوباکتریوم انتراسلولارکمپلکس وجود دارد. به نظر می رسد نقش ماکرولیدها در درمان عفونت ناشی از مایکوباکتریوم سلی محدود باشد.

ریفامپین:

ریفامپین یک مشتق نیمه سنتیک ریفامیسین B می باشد که اولین بار از استرپتومایسین مدیترانه Sterptomyces mediterranel به دست آمد. این آنتی بیوتیک یکی از مهمترین داروهای خط اول ضد سلی می باشد که به راحتی از دیواره سلولی مایکوباکتریوم توبرکولوزیس عبور می کند. به علاوه این آنتی بیوتیک در درمان جذام و سایر عفونت های مایکوباکتریایی در بیماران مبتلا به ایدز به کار می رود و بر روی کوکسی گرم مثبت هوازی از قبیل استافیلوکوک ها و استرپتوکوک ها نیز موثر است استفاده از ریفاپنتاین که بر علیه مایکوباکتریوم توبرکولوزیس در مقایسه با ریفامپسین ده برابر موثر است به عنوان یک داروی جدید جهت درمان سل مقاوم به چندین دارو در حال بررسی است. ریفامپین با اتصال به تحت واحد B آنزیم RNA پلیمراز وابسته به DNA از عمل نسخه برداری ممانعت می کند. ریفابیوتین مشتقی از ریفامایسین S می باشد مکانیسم و محدوده عمل آن شبیه به ریفامپین می باشد از این دارو در درمان و پیشگیری از عفونت های ناشی از مایکوباکتریوم آویوم در بیماران مبتلا به ایدز استفاده می شود. سویه هایی از مایکوباکتریوم توبرکولوزیس که به ریفامپین مقاوم شده باشند ممکن است نسبت به ریفابیوتین حساس باشند.

استرپتومایسین:

استرپتومایسین در سال 1944 کشف شد و جزء خانواده آمینوگلیکوزیدها می باشد و  بر علیه باکتری های گرم مثبت ، گرم منفی و مایکوباکتریوم ها موثر است. این آنتی بیوتیک جزء داروهای مهم در درمان چند داروئی سل می باشد. مکانیسم دقیق  استرپتومایسین به طور گسترده روی مایکوباکتریوم ها مطالعه نشده است ولی در باکتری های دیگر از جمله اشریشیاکولی بیشترین مطالعه صورت گرفته  است ، این آنتی بیوتیک به RNA ریبوزومی 16S (rRNA) در تحت واحد 30S ریبوزوم متصل می شود و از طریق غلط خوانده شدن کدهای ژنتیکی ممانعت از آغاز نسخه برداری و ترجمه mRNA و در نهایت از سنتز پروتئین ممانعت می کند پروتئین S₁₂ یک تحت واحدی از ریبوزوم 30S می باشد و هدف اصلی استرپتومایسین است. اطلاعات ژنتیکی جاری نشان دهنده یک چنین مکانیسم اثری در مایکوباکتریوم توبرکولوزیس نیز است.

اتامبوتول:

اتامبوتول یک داروی اختصاصی و موثر می باشد که همراه با ایزونیازید در درمان عفونت مایکوباکتریوم توبرکولوزیس استفاده می شود. از آنجا که فعالیت ضد باکتریایی اتامبوتول محدود به مایکوباکتریوم ها است لذا اطلاعات موجود در مورد مایکوباکتریوم ها نیز صادق است. مکانیسم عمل مولکولی اتامبوتول به طور دقیق معلوم نمی باشد ولی مطالعات تجربی موجب پیدایش فرضیات متعددی در خصوص مکانیسم عمل این آنتی بیوتیک شده است. به نظر می رسد اتامبوتول از سنتز آرابینوگالاکتان و لیپوآرابینومانان که ترکیبات اصلی دیواره سلولی مایکوباکتریوم ها است ممانعت می کند.

 

ب ) داروهای ضد سلی با طیف محدود

کاپرئومایسین:

 

کاپرئومایسین آنتی بیوتیکی است که از Streptomyces capreolus به دست آمده است یکی پلی پپتید ماکروسیلیک می باشد که به خصوص بر علیه مایکوباکتریوم توبرکولوزیس موثر است و گاهی در درمان سل مورد استفاده قرار می گیرد ولی نقش آن در درمان عفونت های ناشی از سایر مایکوباکتریوم ها معلوم نیست. اطلاعات مستقیمی در خصوص نحوه عمل کاپرومایسین وجود ندارد. این آنتی بیوتیک در اشریشیا کولی و مایکوباکتریوم اسمگماتیس مانع از سنتز پروتئین می گردد. مقاومت در مقابل کاپرومایسین در سویه های ایزوله شده مایکوباکتریوم توبرکلوزیس از نمونه های بالینی نادر است.

ایزونیازید و اتیونامید:                                                          

ایزونیازید ( ایزونیکوتنیک اسید هیدرازاید ) قدیمی ترین داروی ضد سلی سنتتیک می باشد که برای اولین بار در سال 1916توسط دو دانشمند چک اسلواکیایی سنتز شد ولی خاصیت ضد سلی آن در سال 1951 مشخص گردید. این دارو بر علیه مجموعه مایکوباکتریوم سلی ( مایکوباکتریوم توبرکولوزیس مایکوباکتریوم بویس و مایکوباکتریوم آفریکانوم ) موثر می باشد ولی اثر آن بر علیه مایکوباکتریوم های غیر سلی کم می باشد. مکانیسم عمل ایزونیازید از دیرباز مورد توجه دانشمندان بوده است. در دهه 1960 Seydes , kruger – Thiemer الگویی را پیشنهاد کردند که طبق آن ، ایزونیازید پس از ورود به داخل سلول باکتری توسط سیستم آنزیم – کاتالاز – پراکسیداز فعال می شود. ولی بیشترین مطالعات در خصوص مکانیسم اثر ایزونیازید در سال های اخیر انجام گرفته است. یکی از دانشمندان اخیراً 13 محل اثر برای ایزونیازید در روی مایکوباکتریوم توبرکولوزیس پیشنهاد کرده است. یکی از نظریه های معروف این است که ایزونیازید یک پیش دارویی است که توسط آنزیم کاتالاز – پراکسیداز فعال  می گردد و از سنتز میکولیک اسید موجود در دیواره سلولی مایکوباکتریوم توبرکولوزیس ممانعت می کند. مدت کوتاهی پس از معرفی ایرونیازید در درمان بیماری سل سویه های مقاوم به ایزونیازید از بیماران مسلول تحت درمان با ایزونیازید جدا شدند و مشاهده گردید که بعضی از سویه های با مقاومت بالا به ایزونیازید فعالیت کاتالازی خود را از دست داده و ویرولانس آنها در مدل حیوانی خوکچه هندی کاهش می یابد. اتیونامید از لحاظ ساختمانی شباهت به ایزونیازید دارد و احتمال دارد مکانیسم عمل آن نیز ممانعت از سنتز مایکولیک اسید باشد. با این همه احتمالاً فعال سازی اتیونامید مجزا از ایزونیازید می باشد. مطالعات در خصوص مکانیسم مقاومت مایکوباکتریوم توبرکولوزیس در مقابل اتیونامید خیلی محدود می باشد.

ایزوکسیل ( تیوکارلاید ):

تعدادی از دی اسیل تیوره ها دارای خاصیت ضد مایکوباکتریوم توبرکولوزیسی در عفونت های تجربی می باشند. یکی از این ترکیبات 4 و 4 – دی ایزو آمیلوکسی دی فنیل تیوره ( 4 و 4 دی ایزوآمیلوکسی تیوکار بانیتاید ایزووکسیل تیوکارلاید) می باشد که در درمان عفونت های بالینی مفید می باشند. در تحقیقات انجام شده توسط winder و همکارانش نشان داده شده است که ایزونیازید ، اتیونامید و ایزوکسیل به طور گسترده از سنتز مایکولیک اسید در مایکوباکتریوم بویس با غلظت 10 میکروگرم در میلی لیتر در عرض 6 ساعت ممانعت می کنند ، این اطلاعات در حال حاضر مورد تأیید قرار گرفته اند که سنتز تمامی انواع مایکولیک ها اسیدها مانند آلفا – میکولات ها ، کتومیکولات ها و استرهای موم با استفاده از داروهای اشاره شده متوقف گردند.

پاراآمینوسالسیلیک اسید :

 

پاراآمینوسالسیلیک اسید (PAS) اگرچه در قرن گذشته سنتز گردیده است ولی خاصیت ضد مایکوباکتریایی آن تا سال 1946 معلوم نشده بود. پاراآمینوسالسیلیک اسید دارای فعالیت بالایی بر علیه مایکوباکتریوم توبرکولوزیس می باشد در حالی که سایر گونه های مایکوباکتریایی کمتر نسبت به این دارو حساس می باشد پاراآمینوسالسیلیک اسید بر روی باکتری های دیگر موثر نمی باشد. پاراآمینوسالسیلیک اسید به عنوان داروی خط دوم در درمان بیماری سل استفاده می شود. مکانیسم عمل پارآمینوسالسیلیک اسید مشخص نیست ولی به نظر می رسد مکانیسم آن شبیه به سولفانامیدها باشد و از سنتز اسید فولیک ممانعت می کند و در مکانیسم دیگر پارآمینوسالسیلیک اسید از سنتز مایکوبکتین ممانعت کرده و دریافت آهن را متوقف می کند و این شاید یکی از علل محدود الطیف بودن این آنتی بیوتیک باشد.

پیرازیناماید:

 

پیرازیناماید مشابه نیکوتینیک اسید می باشد که به عنوان داروی خط اول در درمان سل از آن استفاده می شود. این دارو باسیل ها را در شرایط اسیدی از بین می برد. به نظر می رسد در شرایط اسیدی فاگوزوم ها ، باسیل های سل تولید آنزیمی به نام پیرازینامایداز می نمایند آنزیمی که پیرازینامید را به پیروزونیک اسید تبدیل می کند که فرم فعال و موثر این دارو می باشد. اضافه کردن پیرازنیامید به ایزونیازید و ریفامپین طول درمان بیماری سل را به 6 ماه تقلیل داده است و این سه دارو اساس درمان را در سیستم DOTS (Direct observing thrapy short course) تشکیل می دهند.

تیاستازون:

تیاستازون یک داروی ضد سلی دیگری می باشد که به علت ارزان قیمت بودن در اغلب کشورهای در حال توسعه مورد استفاده قرار می گیرد. تیاستازون جزو تیوسمی کاربوزون ها است و خاصیت ضد میکروبی آن منحصر به مایکوباکتریوم ها است. مکانیسم عمل تیاستازون معلوم نمی باشد. به نظر می رسد مکانیسم تیاستازون مانند اتیونامید باشد و به احتمال از سنتز مایکولیک اسید ممانعت کند. 

 

ژن درمانی

سال ۱۹۹۰ در  ایالات متحده آمریکا  اولین بار روش ژن درمانی روی کودک چهار ساله مبتلا به اختلال ژنتیکی نادر  انجام گرفت.این بیمار به دلیل دارا نبودن سیستم ایمنی طبیعی باید در محیط استریل نگهداری می شد و مرتب آنتی بیوتیک مصرف می کرد.در این بیمار گلبول های قرمز بیمار گرفته شد و در آزمایشگاه رشد داده شد و ژن سالم به گلبول های بیمار اضافه گردید و به بدن برگردانده شد. مطالعات بعدی بهبود سیتم ایمنی فرد را نشان داد.این روش مادام العمر نبود و بیمار مجبور به تکرار درمان بود. ژن درمانی نمونه ای از روش‌های درمانی است که طی آن با ترمیم و رفع عیب ژن ، بیماری را درمان می‌کنند. در این عمل با انتقال ژن مورد نظر به سلول اختصاصی ، ژن معیوب تعمیر یا جایگزین می شود. امروزه درمان ها به سمت مدرن شدن با عوارض جانبی کمتر  حرکت می کنند.  هدف ژن درمانی ، درمان وسیع بیماری های ژنتیکی ، بیماری های عفونی ، سرطان ها و اختلالات تک ژنی  مثل هموفیلی ، سیستیک فیبروزیس و بیماری های ویروسی از جمله ایدز است. امروزه به دليل پيچيدگي بيولوژيکي بيش از حد ژن‌درماني در انسان و عدم شناخت کامل بسياري از بيماريهاي ژنتيکي امکان استفاده وسيع از ژن‌درماني در انسان ميسر نشده است. در ژن درمانی سلول هدف باید نیمه عمر طولانی داشته باشد، تا اثر زیستی انتقال ژن ، واجد دوام لازم باشد.

انواع ژن درمانی:

ژن درمانی به دو نوع مستقیم(in vivo) و غیر مستقیم(in vitro) تقسیم می شود.  در ژن درمانی مستقیم ژن بیگانه پس از جدا شدن از پلاسمید به وکتور هایی وارد شده و این وکتور ها به بدن بیمار تزریق می شوند. در حالی که در ژن درمانی غیر مستقیم همزمان با وارد کردن ژن بیگانه به وکتور، جمعیتی از سلول های بدن بیمار نیز جدا شده و پس از مجاورت وکتور های حاوی ژن هدف با محیط کشت سلول های فوق و به دست آوردن سلول های تصحیح شده ژنتیکی این سلول ها وارد بدن فرد خواهند شد. به طور کلی انتقال ژن در سلول های پیکری برای بدست آوردن یک فنوتیپ سالم ژن درمانی خوانده می شود.

یک ژن انتقال یافته در ژن درمانی ، اکثرا از یک DNA مکمل تحت کنترل توالی پیشبری که ممکن است لزوما پیشبر طبیعی ژن نباشد تشکیل شده است.سلول های بنیادی مغز استخوان و سلول های اندوتلیال می توانند سلول های هدف مناسبی برای ژن درمانی باشند. طی ژن درمانی ممکن است ، بیمار به ناقل یا ژن انتقال دهنده واکنش نا مطلوبی دهد و ژن انتقال داده شده در DNA بیمار جای گیرد و سبب ایجاد بدخیمی شود.

ناقل های ژن درمانی:

برای ژن درمانی ، نیاز به ناقل مناسب است. ناقل می تواند ویروسی و غیر ویروسی باشد.

ناقل های ویروسی:

ناقل های ویروسی از کارآمدترین ها برای انتقال ژن هستند. بطور کلی ناقل ایده آل، باید به راحتی ساخته شود و راحت وارد سلول هدف شود. رترو ویروس ها ، آدنو ویروس ها و ویروس های وابسته به آدنو (AAV) ازجمله ناقل های ویروسی هستند. رتروویروس ها بعد از وارد شدن به ژنوم مدت زمان طولانی بیان می شوند ولی قابل انتقال به سلول های تقسیم نشده نیستند. آدنوویروس ها قادرند وارد سلول های تقسیم شده شوند ولی سبب تحریک شدید سیستم ایمنی می شوند. ویروس های وابسته به آدنو هم قادرند وارد سلول های تقسیم شده شوند و مدت طولانی در داخل سلول بیان شده و سیستم ایمنی را نیز تحریک نکنند.

ناقل های غیر ویروسی:

ناقل های غیر ویروسی مثل پلاسمید و لیپوزوم نسبت به وکتور های ویروسی سمیت کمتری دارد. استفاده از ناقل های ویروسی به علت خاصیت ایمونوژنسیتی ، هزینه بالای تولید و احتمال اضافه شدن ژنوم ویروس به میزبان محدود شده است. پلاسمید ها مولکول هایی با بار منفی هستند که برای افزایش توانایشان ، آنها را با پلی مر های کاتیونی همراه می کنند. ليپوزوم ها بسته ای از چربی های طبيعی قابل تخريب هستند که ژن را محصور نموده و آن را به داخل سلول منتقل می کنند. ليپوزوم ها بر خلاف ويروس ها، نسبتا بی جان هستند و ايمنی بيشتری دارند

Microencapsulation

ریزپوشانی  باکتری های پروبیوتیک

حفظ توانایی های باکتری های پروبیوتیک در مراحل تولید و همچنین شرایط نامناسب بدن مثل اسیدی بودن معده ، وجود آنزیم ها و نمک های صفراوی حائز اهمیت است. طبق بررسی ها ، این باکتری ها باید به مقدار10^7-10^6   cfu/g در روده وجود داشته باشند ، تا اثرات مفید از خود را بروز دهند. ریز پوشانی بعنوان یکی از نوین ترین روش ها برای حفظ بقاء و توانایی باکتری های پروبیوتیک در مقابل شرایط نامناسب استفاده می شود. ریز پوشانی روشی است که طی آن با پوشش دادن لایه هیدروکلوئیدی به دور سلول و محصور کردن و تفکیک آن از محیط ، باکتری را از شرایط نامناسب و شدید محیطی مانندpH  ، انجماد ، ترکیبات شیمیایی ، اکسیژن مولکولی ، خشک کردن  و باکتریوفاژ حفظ کرده و کمک به آزاد سازی ایمن آنها در نقاط مخصوص بدن می کند. چندین روش برای ریز پوشانی باکتری های پروبیوتیک گزارش شده است. در ریز پوشانی ساختار و ترکیبات ریزپوشینه ها متفاوت است. دو تکنیک کلی برای ریزپوشانی باکتری ها گزارش شده که شامل اکستروژن (extrusion) و امولسیون (emulsion) است. که هر دو روش 80 تا 95% بقاء را افزایش می دهند ، اما روش اکستروژن روشی به مراتب ارزان تر و ساده تر است. به تکنیک های دیگری مثلphase separation و spray drying نیز در کنار روش های ذکر شده در مقالات اشاره شده است. ترکیباتی که در ریزپوشانی مورد استفاده قرار می گیرند شامل آلژینات ، زانتان- ژلان ، نشاسته ، ژلاتین ، کاراگینان ، کیتوزان ، پروتئین های آب پنیر هستند.

 

تولید سوخت توسط جلبک ها

 

جلبک ها تقریبا در همه جا هستند ، آنها درآب های شور و شیرین مشاهده می شوند ، در واقع در اکثر محیط های آبی و جود دارند ، و از نور و دی اکسید کربن برای تولید بیومس استفاده می کنند. جلبک ها به دو دسته کلی جلبک های ریز (Microalgae) و جلبک های بزرگ (Macroalgae) طبقه بندی می شوند. جلبک های بزرگ سایز بزرگی داشته و چند سلولی بوده و به آنها جلبک های دریایی نیز می گویند. نمونه ای از این گیاهان غول پیکر دریایی درازایی به طول 25 متر دارند. از سوی دیگر جلبک های ریز اندازه کوچکی (میکرومتر) دارند ،  تک سلولی هستند. این جلبک های ریز مسئول تیرگی در آب مرداب ها و آکواریوم ها هستند. جلبک ها رشد بسیار سریعی دارند ، جلبک های دریایی بزرگ می توانند در طور روز  50سانتی متر رشد کنند ، و طول خود را بیشتر از 25 متر برسانند. ریز جلبک ها نیز رشد خوبی دارند و کمتر از یک ساعت می توانند تقسیم شوند. در واقع رشد سریع جلبک ها برای استفاده انسانی بسیار امید بخش است. جلبک های ریز در ساختمان سلولی خود میزان زیادی چربی دارند ، که می توان از آن بعنوان ماده خام برای برای تولید سوخت زیستی (بیودیزل ) استفاده کرد. جلبک ها جزء یوکاریوت ها محسوب می شوند ، بنابراین آنها در ساختمان خود دارای اندامک هایی مثل هسته و کلروپلاست هستند. بیومس تولیدی توسط جلبک ها ، در اندامک ها ساخته می شود. بیومس جلبک ها دارای سه ترکیب اصلی کربوئیدرات ، پروتئین و چربی(روغن طبیعی) است. این روغن طبیعی ساخته شده در جلبک های ریز بصورت تری گلسیرید است. این ترکیبات روغنی 25 تا 20 در صدد وزن خشک جلبک را به خود اختصال می دهند. این در حالی است که برخی جلبک ها می توانند تا 80 در صدد نیز دارای این ترکیبات روغنی باشند. وجود ترکیباتی مفید به میزان زیاد مثل کربوئیدرات ، چربی ، پروتئین در جلبک ها سبب شده آنها کاربرد های زیادی در صنایع غذایی ، تولید سوخت زیستی و پاکسازی محیط داشته باشند. جلبک های دریایی معمولا در کشور های آسیایی برای تولید غذای انسان و حیوانات استفاده می شوند.

سیستم کشت و تولید جلبک ها:

تولید سوخت از جلبک نیازمند مقادیر زیادی بیومس جلبکی است. برای رشد ، جلبک ها نیازمند نور ، آب ، دی اکسید کربن و نمک های معدنی هستند. البته برخی جلبک ها نیازمند نور نیستند  و از منابع  کربن آلی سریع تر  مثل دی اکسید کربن استفاده کرده و رشد هتروتروفی دارند. دمای بهینه رشد آنها 15 تا 30 درجه است. محیط رشد آنها باید دارای منابع ارزشمند غذایی مثل نیتروژن ، فسفر ، آهن و مقادیری سیلیسیوم باشد. برای تولید در مقیاس وسیع سلول های جلبک باید مداوم مخلوط شوند و از ساکن شدن بیومس جلوگیری شود.

Open raceway ponds: این روش ساده ترین و قدیمی ترین روش برای کشت جلبک ها به حساب می آید ، که در دهه 1950 انجام گرفت. در این روش از مخزن های کم عمق (cm30) استفاده می شود و جلبک ها در شرایط برابر کشت داده می شوند. فضای لازم برای انجام این روش 440000 متر مکعب است. طی این روش مخزن در یک جریان cm30 طراحی شده و یک چرخ دنده عمل مخلوط کردن و گردش سلول های جلبک را با مواد غذایی فراهم می کند ، و از ته نشینی بیومس جلوگیری می کند. اگرچه این روش نسبت به فتوبیوراکتور ها هزینه کمتری دارد ،  اما دراین روش سرما توسط تبخیر حاصل شده ، و بدلیل کمبود آب ، این روش در بکار گیری دی اکسید کربن توسط جلبک دچار اشکال بوده و بیومس تولیدی محدود است. همچنین آلودگی توسط میکروارگانیسم ها در این روش اجتناب ناپذیر است

Photobioreactors: روش دیگر برای کشت جلبک ها استفاده از فتوبیوراکتور ها است. طی این روش مشکلات روش open raceway ponds بطور کلی حذف می شوند. فتوبیوراکتور ها می توانند به مشکلات آلودگی و تبخیر در روش open raceway ponds چیره شده و بازده بهتری داشته باشند. همچنین جداسازی بیومس تولیدی از فتوبیوراکتور کم خرج تر از روش پیشین است. چندین مدل بیوراکتور وجود دارد ، اما آنها به طور کلی به دو نوع تقسیم می شوند. 1. آنهایی که از نور طبیعی استفاده می کنند 2. آنهایی که از نور مصنوعی استفاده می کنند. فتوبیوراکتور های بسته مشابه ظروف تخمیری بوده ، اما نیازمند تامین شدن با دی اکسید کربن و نور هستند . فتوبیوراکتور های بسته اغلب لوله ای بوده و میزان زیادی منافذ برای ورود نور دارند. لوله مستقیم یا مارپیچی است ، که سطح وسیعی داشته و اجازه گردش جلبک ها را فراهم می کند. این فتوبیوراکتور ها نواقصی نیز دارند. که می توان تغییرات در دما و نور اشاره کرد ، که طی آن ممکن است جلبک از دمای بهینه رشد خود خارج شود. فتوبیوراکتورها می توانند بشکل لوله ای ، ستون های عمودی ، حلقه باشند.

سیستم کشت جلبک های Heterotrophic:

برخی جلبک ها قادرند طی شرایط هتروتروفیکی رشد کنند ، در این شرایط جلبک ها کربن مورد نیاز خود را از منابع آلی کربنی در محیط کشت بدست آورده و به منبع نوری نیاز ندارند. این دسته از جلبک ها سطح بیشتری چربی و میزان کمتری پروتئین نسبت به جلبک های فتوسنتزی تولید می کنند. کشت های هتروتروفیکی  باید کاملا استریل و غنی باشند. در یک محیط غنی با منابع کربن آلی مثل کربوئیدرات و اسید های آلی جلبک ها قادرند به راحتی رشد کنند. در شرایط هتروتروفیکی تولید چربی توسط جلبک ها به فاکتور هایی از جمله عمر محیط کشت ، مواد غذایی محیط کشت ، فاکتور های محیطی مثل دما ، pH و میزان شوری وابسته است. طی این روش ، مثل روش قبل ، ممکن نیست نور اثر مهاری در غلظت سلول های جلبکی داشته باشد. همه جلبک های ریز قادر به رشد در شرایط هتروتروفیکی نیستند.  Wen و Chen نیاز جلبک ها را به سوی سازش پیدا کردن با شرایط تولید هتروتروفیکی تقویت کردند. که شامل :1. توانایی تقیسم و متابولیزه شدن در تاریکی 2. توانایی رشد در محیط های ارزان و استریل 3. توانایی سازش پذیری سریع با محیط جدید 4. توانایی مقاومت در برابر استرس های هیدرودینامیکی تجهیزات ، بود.

سیستم کشت پیوسته :

سیستم های کشت پیوسته مثل (ATS) Algae Turf Scrubber روشی متفاوت برای رشد جلبک ها محسوب می شود. طی این روش جلبک ها معلق در سطح قرار گرفته و به آنها مواد غذایی می رسد. از جمله ویژگی های مثبت این روش جداسازی راحت جلبک از روی سوبسترا بوده این روش بیشتر برای کشت جلبک های بزرگ استفاده می شود.

جلبک های ریز(Microalgae) و تولید سوخت:

برای تولید سوخت از جلبک ویژگی هایی باید مورد توجه قرار گیرند ، که شامل دارا بودن میزان زیاد چربی ،  توانایی رشد در بیشتر مکان ها و داشتن رشد سریع است. بیودیزل می تواند طی واکنش هر منبع روغنی و چربی با الکل تولید شود. برای تولید بیودیزل تری گلسیرید ها با متانول طی واکنش ترانس استریفیکاسیون واکنش داده که طی آن اسید چرب یا متیل استر تولید می شود. منابع بازی قوی مثل هیدروکسید سدیم (NaOH) و هیدروکسید پتاسیم (KOH) بطور معمول بعنوان کاتالیست برای افزایش میزان تولید بیودیزل استفاده می شوند. طی تولید بیودیزل در ابتدا سه مولکول اسید چرب با یک مولکول گلیسرول استریفیه شده و تولید تری گلیسرول می کند. طی واکنش ترانس استریفیکاسیون به ازای هر مولکول تری گلیسیرید نیاز به 3 مول الکل است. لیپاز نیز می تواند بعنوان کاتالیست برای تولید بیشتر استفاده شود ، که هزینه بالای آن انجام این امر را کم می کند. کاتالیز توسط قلیا در دمایی حدود 60 درجه و تحت فشار اتمسفر انجام می شود ، و زمان لازم برای انجام واکنش 60 دقیقه است. در پایان واکنش ها بیودیزل توسط شستشوی مکرر بوسیله آب و دفع متانول و گلیسرول بازیافت می شوند

 

 

Ames test

 

بیوشیمیست آمریکایی Bruce Ames  تستی را ابداع کرد  که در این تست از سوش های سالمونلا تیفی موریوم ، که در اپران هیستدین خود دارای جهش بودند و قابلیت رشد در محیط فاقد هیستدین را نداشتند  برای شناسایی عوامل جهش زا استفاده می شد. طیف وسیعی از عوامل سرطان زا نیاز به فعال سازی متابولیکی برای شناسایی دارند. خاصیت منحصر به فرد آزمون ایمز استفاده از میکروزوم کبد (S₉) برای فعال سازی برخی مواد جهش زا و سرطان زا است. این عصاره  میکروزومی از کبد پستانداران مثل Rat تهیه می شود.این عصاره کمک می کند تا شرایطی شبیه به شرایط بدن انسان در محیط کشت ایجاد شود چون متابولیسم بدن در کبد انجام می شود ممکن است ماده مورد آزمایش در اثر هیدروکسیلاسیون در کبد جهش زا شود و یا خاصیت جهش زایی را ازدست دهد. تاکنون بیش از  5000 ماده شیمیایی توسط این آزمون مورد بررسی قرار گرفته است و اکثر مواد شیمیایی که توسط این آزمون ، جهش زایی آنها اثبات شده ، اکنون جزء گروه ترکیبات سرطان زا محسوب می شوند.امروزه استفاده از تست ایمز جهت شناسایی مواد جهش زا رایج است . آزمایش های شناسایی مواد سرطان زا و جهش زا روی حیوانات حساس آزمایشگاهی پرهزینه و وقت گیر است. تست ایمز روشی به مراتب ارزان بوده و کمتر از یک هفته قابل اجراست

سوش های مورد استفاده در تست ایمز:

باکتری سالمونلا تیفی موریوم باکتری شاخص برای آزمون ایمز شناخته می شود . این باکتری گرم منفی و از خانواده انتروباکتریاسه است.  این باکتری برای استفاده در آزمون ایمز باید دارای جهش های زیادی باشد . به طور کلی این سویه های مورد استفاده در آزمون ایمز گالاکتوز منفی هستد و به علت فقدان اپران گالاکتوز دخیل در سنتز لیپو پلی ساکارید ، این باکتری ها در بیماری زایی دچار نقصند. سویه های سالمونلا تیفی موریوم  TA100 , TA98 , TA97 , TA102 به علت داشتن پلاسمیدPKM101  که حاوی  R-Factor  است ، می تواند مواد سرطان زای بسیار ضعیف را نیز شناسایی کنند. البته سوش های دیگری از سالمونلا تیفی موریوم  مانند S. typh TA1537  ، S. typh TA1535   و S. typh 104  و همچنین  E. coli WP2 uvrA در آزمون ایمز  استفاده می شوند که سویه E. coli وابسته به اسید آمینه تریپتوفان است.

این سویه ها باید قبل از استفاده  در آزمون از وجود جهش های مربوطه مورد تائید قرار گیرد.

تست های تائیدی عبارتند از:

وابستگی به هیستدین ، جهش  Rfa ، جهش  Uvr B ، آزمون  R-Factor

مواد مورد استفاده در تست ایمز:

محیط Minimal  glucose agar :

محیط اصلی برای آزمون ایمز محیط حداقل گلوگز(Minimal  glucose agar ) است. برای تهیه این محیط ، از فرمول زیر استفاده می شود. این محیط بسیار ساده و فاقد مواد غنی برای رشد است.

میزان مواد در1 لیتر

Agar……………………...…………..…15gr

Distilled H₂O…………………………930 ml

50 X VB salt…………………….……..20 ml

40% Glcose……………………..……..50 ml

تهیه نمک Vogel –Bonner medium 50 x :

میزان مواد در 1 لیتر

Warm distilled water (45^°^C )……………………....……....…650 ml

Magnesium sulfate (MgSO₄- H₂O)………………….….…...… 10 gr

Citric acid monohydrate ……………………….………...…100 gr

Potassium phosphate, dibasic, anhydrous (K₂HPO₄).……. 500 gr

Sodium ammonium phosphate(Na₂NH₂PO₄- 4H₂O)…………..175gr

 

تهیه گلوگز 40%:

Glucose ……………..…...…..22.2gr

Distilled H₂O…………………50 ml

میکروزوم کبد (S₉) :

طیف وسیعی از عوامل سرطان زا و جهش زا  نیاز به فعال سازی متابولیکی برای شناسایی دارند. برای تهیه عصاره میکروزوم (S₉) ، موش ها  باید به مدت 24ساعت دور از آب و غذا نگهداری شوند تا ترشح آنزیم های کبدی آنها به واسطه گرسنگی تحریک شود و افزایش یابد. سپس با وسایل کاملا استریل کبدها با دقت خارج و با کلرید پتاسیم سرد و تازه M 15/0 شستشو داده می شود  تا گلبول های قرمز که مانع از فعالیت آنزیم های سیتوکروم 450 p  می شوند خارج گردند به ازای وزن هر گرم کبد 1 میلی لیتر کلرید پتاسیم به کبد ها اضافه می شود و با قیچی استریل روی یخ  له و خرد شده سپس به مدت 10دقیقه در دمای۴درجه سلسیوس با دور  g 9000 سانتریفوژ می شوند و مایع رویی حاصل از سانتریفوژ برای انجام تست استفاده می شود

محلول های مورد استفاده:

برای حل کردن مواد جهش زا از محلول های مختلفی می توان استفاده کرد. که مهمترین آنها آب مقطر است. برای برخی دیگر از موادی که در آب حل نمی شوند از حلال هایی مثل دی متیل سولفاکساید ، استن ، اتیل الکل ، تترا هیدروفوران ، دی متیل فورمامید و متیل اتیل کتون نیز می توان استفاده کرد . البته باید در میزان استفاده از این مواد دقت کرد ، زیرا ممکن است اثر ممانعت کنندگی از رشد باکتری داشته باشند.

By: Reza  Kazemi Darsanaki