ایده ی برگزیده میکروبیولوژی
نهمین دوره ی پروژه های دانش آموزی تبیان
نهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. همچون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.
نام ایده: استخراج رنگیزه های بیولوژیک از میکروارگانیسم ها
نام ارایه دهندگان: زهرا رحیمی، سارا حسین زاده پیله ور
زمینه و نوع پروژه: زیست شناسی، میکروبیولوژِی - عملی
درجه سختی: دشوار
رنگ های طبیعی، غیر سمی، بدون تولید آلودگی بوده و برای سلامتی ضرر کمتری دارند. آنتی اکسیدان ها و خواص آنتی میکروبی آن ها به خواص مثبت این رنگ ها اضافه می کند. رنگ های طبیعی از منابع مختلفی مانند گیاهان، حیوانات و مواد معدنی به دست می آیند. اما به علت مقرون به صرفه نبودن این رنگ ها، ساختار رنگدانه های آن ها را شبیه سازی می کنند که به این نوع از رنگ ها، رنگ های مشابه طبیعی می گوییم.
رنگ های طبیعی و مشابه طبیعی نسبت به رنگ های سنتتیک یا مصنوعی که در آن ها از ترکیبات شیمیایی استفاده می شود و غالبا حساسیت زا و برای سلامتی، خصوصا سلامتی چشم و پوست مضرند، بسیار کم خطر ترند. رنگ هایی که از میکروب ها به دست می آیند، نسبت به رنگ های طبیعی دارای مزایای بیشتری هستند. از جمله این که میکروب ها سریع تر رشد می کنند، جمعیت آن ها بیشتر قابل کنترل است، نسبت به سایر موجودات زنده، فراوان تر و در دسترس ترند و می توان آن ها را از نظر تجاری استاندارد کرد.
گروهی از این میکروب ها قارچ ها هستند که تقریبا در همه زیستگاه های در دسترس که روی زمین وجود دارد، یافت می‌شوند و بسیاری از آن ها از لحاظ اقتصادی و پزشکی حایز اهمیتند. انسان از زمان های دور اهمیت قارچ های مخمر را کم و بیش می شناخت و از وجود آن ها برای فرآوری مواد قندی، شیر، ماست، خمیر ترش، سرکه، الکل، حتی خاک و فضولات حیوانی اطلاع داشت و برای تخمیر مواد قندی و تهیه ی ماست و یا برخی مواد دیگر از آن ها استفاده می کرد. اکنون قارچ ها کاربری جدیدی نیز پیدا کرده اند که یکی از آن ها تولید رنگ با استفاده از رنگیزه های آن هاست.
امروزه در دنیای مدرن، انسان ها از موادی استفاده می کنند که به محیط زیست آسیب های زیادی می زنند. استفاده بی رویه از رنگ های گیاهی همانند آنتوسیانین ها که از هویج قرمز، انگور، تمشک، گیلاس، توت فرنگی، پیازقرمز به دست می آید، می تواند باعث آسیب به جمعیت گونه های گیاهی و ایجاد اختلال در اکوسیستم شود. دسته دیگر رنگ های طبیعی رنگ های حیوانی هستند که استفاده از آن ها جمعیت گونه ها را با خطر کاهش روبرو می کند.
استفاده از مواد معدنی در جهت تولید رنگ نیز باعث کاهش منابع معدنی می شود، در صورتی که می توان از مواد معدنی برای مقاصد مهم تری استفاده کرد. رنگ های معدنی برای سلامتی بسیار مضرند.
بروز مشکلاتی از این دست باعث شده تا انسان ها به سمت استفاده ی بیشتر از مواد طبیعی و ضرر کمتر به محیط زیست و خودشان روی بیاورند. هدف از این پژوهش، یافتن راهکاری برای جلوگیری از آسیب های وارده به انسان و محیط زیست، با روش استخراج رنگیزه های بیولوژیک از قارچ ها و تولید رنگ برای جایگزینی انواع رنگ های طبیعی، مشابه طبیعی و سنتتیک است.
دانش پژوهان دبیرستان فرزانگان 1 ابتدا کپک های مورد نظر (2 نوع قارچ) از روی میوه ها جمع آوری و در محیط کشت جامد YM خالص سازی کردند. سپس شرایط بهینه ی رشد و شرایط بهینه ی پیگمان دهی در 3 دما و 2 زمان مشخص کرده و به منظور استخراج پیگمان از قارچ ها، قارچ ها در محیط کشت مایع YM کشت داده و استریل کردند. سپس به جسم سلولی باقی مانده ی آن ها اتانول اضافه کرده و برای یافتن شرایط بهینه ی استخراج پیگمان، قارچ ها را در 2 دما و 2 زمان نگهداری کردند.
دو نوع باکتری سرمادوست با پیگمان دهی قرمز و نارنجی و باکتری سودوموناس با پیگمان دهی سبز نیز به ترتیب در محیط کشت های YM و نوترینت آگار کشت و باکتری های روی محیط کشت جامد با روش شست و شوی فیزیولوژی از سطح جدا شدند. پیگمان باکتری ها با استفاده از استون جدا شد. سپس حلال حاوی پیگمان هر دو نوع میکرو ارگانیسم سانتریفوژ و از کاغذ صافی عبور داده شد. بعد توسط الایزاریدر غلظت رنگیزه در حلال حاوی پیگمان در طول موج 480 نانومتر اندازه گیری و به این ترتیب شرایط بهینه استخراج پیگمان برای هر کدام از میکروارگانیسم ها مشخص شد.
سپس تست MTT و تست آنتی بیوگرام روی ماده ی رنگی انجام شد. پایداری رنگ بر روی پارچه با پایداری رنگ همراه اسید اگزالیک روی پارچه مقایسه شد. پس از پایان رنگرزی، الیاف در سایه خشک و پایداری آن ها در برابر شستشو با آب معمولی، محیط بازی و اسیدی در دمای 50 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت مورد بررسی قرار گرفت.
مطالب مرتبط:
ایده برگزیده زیست نهمین جشنواره پروژه های دانش آموزی
ایده برگزیده شیمی نهمین جشنواره پروژه های دانش آموزی
ایده برگزیده کشاورزی نهمین جشنواره پروژه های دانش آموزی
برترین های مسابقات نهمین جشنواره
برترین های سمینارهای علمی نهمین جشنواره
برترین های غرفه های نهمین جشنواره
تقدیر از مسابقات نهمین جشنواره
تقدیر از غرفه های نهمین جشنواره
بخش پروژه های دانش آموزی تبیان
تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی
