بخشی از مقاله
مقایسه اثر ضد باکتریایی نانو ذرات اکسید مس با سولفات مس بر روی باکتری زانتوموناس کمپستریس عامل شانکر مرکبات
چکیده:
مقدمه : بیماری شانکر باکتریایی مرکبات با عامل Xanthomonas axonopodis pv. Citri یکی از بیماریهای مهم مرکبات در دنیا می باشد .این بیماری بیش از یک دهه است که در شهرستان جهرم استقرار یافته است و در حال گسترش می باشد.این مطالعه با هدف اثر مقایسه ای نانو ذره ی اکسید مس و سولفات مس بر شانکر باکتریایی مرکبات شهرستان جهرم انجام گرفت.
روش بررسی:بعد از نمونه گیری از بافت های مشکوک مرکبات به شانکر باکتریایی و جداسازی باکتری Xanthomonas
axonopodis pv. Citri ، اثر ضد میکروبی نانو ذره ی اکسید مس و سولفات مس در غلظت های
2,1,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.09,0.08,0.07 درصد به روش انتشار در چاهک در سه بار تکرار انجام شد.
نتایج: نتایج نشان دادند که بین نانو ذره ی اکسید مس و سولفات مس در بازداری از رشد باکتری ها تفاوت معنی داری وجود دارد.که اثر بخشی نانو ذره ی مس نسبت به سولفات مس در غلظت های مشابه بیشتر است
نتیجه گیری: با توجه به اثرات بازدارندگی بیشتر نانو ذره ی اکسید مس نسبت به سولفات مس روی باکتری های عامل شانکر از این ترکیبات می توان در کنار سایر روش های کنترل به منظور کاهش مصرف سموم استفاده نمود.
کلید واژه :زانتوموناس کمپستریس ،شانکر ، مرکبات ، نانو ذره ی اکسید مس، سولفات مس
مقدمه
شانکر باکتریایی مرکبات یکی از مخرب ترین بیماری های مرکبات در دنیا و ایران محسوب می شودکه پراکندگی وسیعی در تمام مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری دارد .(Schaad, 2001) گمان می رود که شانکر مرکبات از جنوب شرقی آسیا یا هند سرچشمه گرفته و از آنجا به سایر نقاط جهان از جمله کشورهای خاورمیانه، ژاپن آفریقای مرکزی، استرالیا، نیوزلند و آمریکا سرایت کرده باشد. در آمریکا در چند برنامه ریشه کنی بیش از 20 میلیون درخت و ده ها نهالستان به ارزش بیش از 100 میلیون دلار نابود گردیده است. تمام بافتهای هوایی مرکبات در نیمه آخر فاز رشدی نسبت به آلودگی به شانکر در حساس ترین وضعیت هستند. باکتری عامل بیماری شبیه بسیاری دیگر از بیماریهای باکتریایی از طریق فضاهای طبیعی (روزنه ها) و زخم ها وارد بافت میزبان میشود . علائم بیماری تشکیل زخم های اتشفشانی شکل با هاله ابسوخته روی برگ ، ساقه و میوه درختان الوده می باشد .(Koizumi,1981) این بیماری دامنه میزبانی وسیعی بر روی گونه های گیاهی خانواده روتاسیا دارد که در بین انها برخی از ارقام مهم تجاری نظیر پرتقال و لیمو ترش خسارات شدیدی می بیند . (Gotting,2010) برگها بیشترین حساسیت را هنگامی نشان میدهند که رشد آنها به اندازه 50-%80 رسیده باشد که با پیشرفت بیماری ریزش برگها رخ میدهد، روی شاخه ها و میوه علائم شانکر مشابه علائم برگی است اما دوره بحرانی برای آلودگی میوه 90 روز پس از ریزش گلبرگها میباشد و از آنجایی که دوره حساسیت پذیری میوه طولانی تر از برگ است زخم هایی با سنین متفاوت روی میوه نمایان می گردد. شایان ذکر است تقریبا تمام آلودگی ها روی برگ، شاخه و میوه ظرف شش هفته اول پس از مایه زنی و شروع رشد باکتری رخ میدهد.
این بیماری در مناطق جنوبی کشور از جمله هرمزگان جیرفت، کرمان، سیستان و بلوچستان و جهرم باعث بروز مشکلاتی برای باغداران گردیده است.عامل آن باکتری زانتوموناس آکسپوندیس است وروی میوه وبرگ لکههای ابتدا آبگز وبعد چوب پنبهای کمی برجسته وروی شاخه های جوان زخمهای جرب مانند ایجاد میکند.یکی از روش های مرسوم کنترل این بیماری استفاده از ترکیبات شیمیایی مس می باشد.استفاده ی بیش از حد از ترکیبات مس و همچنین استفاده ی ان در غلظت های زیاد هم برای طبیعت موجود وهم درختان شامل ضرر های می باشد و همچنین تحقیقات نشان داده است که فعالیت باکتری کشی ذرات مس با کاهش سایز انها می تواند بهبود پیدا کند.ذرات با سایز کوچکتر هر چه تعدادشان در گرم افزایش پیدا کند فعالیت قارچ کشی و باکتریای افزایش پیدا می کند.و این واضح است که با کوچکتر بودن ذرات برخورد در هر گرم بیشتر می شود.به همین دلیل استفاده از نانو ذرات مس به دلیل ابعاد کوچک تر ان شاید اثر بخشی بیشتری نسبت به این باکتری داشته باشد.در این تحقیق برای اثبات این فرضیه اثر مقایسه ای نانو ذره ی اکسید مس با سولفات مس مورد بررسی قرار می گیرد.((torgeson,1967
در تحقیقات انجام شده برخی از اکسیدهای سرامیکی، اکسید کلسیم، اکسید منیزیم و همچنین بسیاری از اکسید نانو ذرات چون نانو ذرات اکسید و مس فعالیت ضد میکروبی قابل توجهی از خود نشان دادهاند(. (Hel,2010 ویژگی ضد میکروبی نانو ذرات توجه محققین و صاحبان صنایع را به خود جلب کرده است که از این مواد به عنوان جایگزین گندزداهای آلی چون ترکیبات چهار تایی آمونیوم و ترکیبات کلرینه جهت کنترل باکتریهای مضر در محیطهایی چون بیمارستانها استفاده شود(. (Ohira,2008
یونهای مس از جمله موادی هستند که به طور سنتی از دیرباز خواص ضد میکروبی آنها شناخته شده است و مورد تایید می-باشد. برخی مطالعات نشان دادهاند که یون اینگونه فلزات از طریق اتصال به گروههای سولفیدریل (-SH) موجود در آنزیمها، با پروتئینها واکنش ایجاد میکنند و در نهایت پروتئینها غیر فعال خواهند شد(. (Yoon,2007
اگر اینگونه فلزات در اندازههای بسیار کوچک موجود باشند به دلیل افزایش نسبت سطح به حجم، خواص ضد میکروبی بهتری از خود نشان خواهند داد(.(Zhung,2008 با توسعه علم نانو تکنولوژی، نانو ذرات مس و روی با روشهای مختلف شمیایی و الکتریکی تولید میشوند و خواص ضد میکروبی آنها در این مطالعه و بسیاری از دیگر مطالعات مشابه بررسی شده است.
مواد و روش ها
تهیه ی نانو اکسید مس
نانو ذرات اکسی مس تجاری برای فعالیت ضد میکروبی با درجه خلوص بیشتر از 99درصد از شرکت us nano امریکا تهیه شد.در ابتدا حالت بلوری و میزان ناخالصی موجود در نانو ذرات اکسی مس با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD) و
همچنین با استفاده از میکروسکوپ الکترونی((SEM شکل و اندازه ی نانو ذرات در دانشگاه شیراز تعیین گردید.بر اساس نتایج SEM نانو ذرات تقریبا دارای شکل کروی بوده و قطر نانو ذران 40 نانومتر بدست امد. همچنین میزان سطح ویژه نانو ذرات با اندازه گیری ایزوترم جذب مولکولهای گاز نیتروژن در دمای (BET; BELSORPmini) – 196 ◦C برای نانو ذرات اکسید مس به ترتیب و 80m2/g بوده است.
شکل.1عکس هاس XRD و SEM
تهیه سوسپانسیون نانو ذرات و سولفات مس
برای تهیه ی سوسپانسیون نانو اکسید مس از اب دیونیزه استفاده گردید و پس از تهیه رقت های 2,1,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.09,0.08,0.07 درصد برای پراکنده شدن مناسب ان از دستگاه التراسونیک به مدت 30 دقیقه استفاده شد.برا تهیه استفاده سوسپانسیون سولفات مس از اب با 5.5 PH با رقت های مشابه با نانو اکسید مس تهیه گردید.
تهیه ی باکتری
پس از بررسی مناطق مرکباتی مختلف شهرستان جهرم نمونه برداری از برگ های مشکوک به شانکر مرکبات صورت به عمل امد که پس از جداسازی باکتری ها 35 نمومه ی باکتری مشکوک به زانتوموناس کمپستریس خالص سازی گردید.که پس از روش های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شاملآزمون گرم، ) LOPAT شامل تولید لوان، اکسیداز، لهیدگی سیب زمینی، آرژنین دهیدرولاز و فوق حساسیت روی توتون)، GATTa (شامل تجزیه ژلاتین، هیدرولیز آسکولین، تیروزیناز و تارتارات)،
آزمون استفاده از قندها، آزمون بیماریزایی و سایر آزمون های استاندارد باکتری شناسی 10 نمونه باکتری زانتوموناس اکسپوندیس بدست امد.
تعیین اثر تاثیر نانو ذرات اکسید مس و سولفات مس به روش انتشار چاهک
در روش انتشار چاهکی دراگار بر روی محیط مولر هینتون اگار چاهک هایی به قطر 5 میلی ایتر ایجاد و پس از کشت باکتری از سوسپانسیون0/5 مک فارلند توسط سواپ استریل در هر چاهک 20 میکرولیتر از رقت های نانو ذرات مس و سولفات تلقیح شد.سپس پلیت ها در انکوباتور با دمای 30 درجه سیلسیوس به مدت 24 ساعت انئوبه و در نهایت ها له های عدم رشد باکتری ها اندازه گیری شد.
یافته
نتایج ازمون های بیوشیمیایی جهت شناسایی باکتری زانتوموناس اکسپوندیس در جدول 1 بیان شده است. تولید پیگمانت زرد رنگ . اکسیداز منفی و مثبت شدن سیترات و کاتالاز از جماه ازمون های اصلی هستنند.
