بهره گیری از طیف سنجی فروشکست القایی لیزری برای بررسی فازهای مختلف رشد باکتری اشرشیا کلی

به دلیل محدودیت روش های شناسایی مرسوم زیست شناسی، روش های مبتنی بر طیف سنجی فروشکست القایی لیزری در مشخصه یابی جنس، گونه و سویه باکتری های مختلف در فاز ایستای رشد استفاده شده است. با توجه به اهمیت روزافزون مسائل مبتلابه بیولوژیک، مشخصه یابی، شناسایی و طبقه بندی نمونه های باکتری موردتوجه پژوهشگران در حوزه نظامی، صنعتی و پزشکی قرارگرفته است. در این مقاله، باهدف پایش تغییرات ساختار عنصری باکتری در فرآیند رشد، عناصر تشکیل دهنده دو فاز رشد نمایی و ایستای باکتری اشرشیا کلی بر اساس این روش طیف سنجی بررسی و مقایسه شد. در این آزمایش از لیزر Nd:YAG باانرژی پالس mJ ۱۰۰، طیف سنج و آشکارساز CCD استفاده شد. سویه صنعتی باکتری گرم منفی BL۲۱ Escherichia coli انتخاب شد. باکتری در سه زمان مختلف در طی فرآیند رشد در محیط کشت، به ترتیب در چگالی اپتیکی ۴/۰ و ۸/۰ (فاز رشد نمایی) و چگالی اپتیکی۲/۱ (فاز رشد ایستا) انتخاب و بعد از فریزدرای، تحت فشار به شکل قرص درآمد. با در نظر گرفتن ساختار شیمیایی باکتری اشرشیا کلی عناصر فسفر، کربن، کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم، اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن در طیف نمونه ها موردتوجه قرار گرفت. یافته ها نشان داد، باکتری اشرشیا کلی در فرآیند رشد، الگوهای متفاوتی از ترکیب عنصری قابل تشخیص در ساختار خود دارد. پیش بینی می شود با توجه به تغییر ترکیب عناصر ساختاری باکتری در فازهای رشد، استفاده از این روش طیف سنجی نیز برای شناسایی باکتری، وابسته به فاز رشد خواهد بود. نتایج این مطالعه نشان داد، این روش، می تواند نقش موثری در تکامل روش های پلی فازی تعیین هویت باکتری ها، تعیین ترکیب محیط کشت و همچنین بهینه سازی و ارزیابی شرایط تولید محصول در این سویه صنعتی داشته باشد.

Keywords:

اشرشیا کلی , طیف سنجی فروشکست القایی لیزری , فاز رشد نمایی , فسفر , کربن , کلسیم , منیزیم