توليد پروتئين‌هاي نوتركيب از مهمترين دستاوردهاي بيوتكنولوژي و مهندسي ژنتيك در سال‌هاي اخير بوده است. در حال حاضر نيز تقاضاي زيادي براي توليد پروتئين‌هاي نوتركيب انساني جهت درمان و تشخيص وجود دارد. پرو انسولين انساني نيز به عنوان يكي از اين پروتئين‌هاي ارزشمند، يك پروتئين مدل براي تحقيقات در زمينه مصرف خوراكي ماكرومولكول‌ها شناخته شده مورد استفاده قرار مي‌گيرد. نزديك به 8/0 درصد جمعيت جهان به نوعي از ديابت مرتبط با انسولين رنج مي‌برند. تخمين زده مي‌شود كه تعداد افراد مبتلا به ديابت در آينده نزديك دو برابر خواهد شد و تقريباً 300 ميليون نفر در 25 سال آينده به اين بيماري مبتلا خواهند شد.\n تا به حال درمان با استفاده از انسولين تنها روش موثر براي درمان ديابت نوع اول بوده است. درمان اين بيماران نيازمند تنظيم دقيق ميزان قند خون با تزريق متناوب انسولين مي‌باشد. سخت بودن تزريق به بدن توسط خود شخص بيمار، منجر به عدم رضايت بيماران از اين روش تزريق شده است. براي فائق آمدن بر اين مشكل، روشهاي مختلفي براي راحتي مصرف انسولين ايجاد شده‌اند كه شامل مصرف ريوي انسولين و مصرف از طريق بيني مي‌باشد. گرچه ممكن است اين روشها مقبول واقع شوند ولي براي جبران كاهش جذب از طريق اين روشها ميزان دز بيشتر (5 الي 20 برابر) مورد نياز است. همراه با افزايش تعداد بيماران ديابتي در دنيا، معرفي روشهاي مكمل جديد براي مصرف اين هورمون و همچنين افزايش تقاضا براي هورمون انسولين (ميزان رشد 3 الي 4 درصد در سال) قابل پيش بيني است. روبرو شدن با اين ميزان تقاضا، لزوم توسعه روشهاي ارزان، مقرون به صرفه و با ظرفيت توليد بالا را در آينده نشان مي‌دهد. مطالعات اخير نشان داده است كه كشاورزي مولكولي(Molecular Farming) در گياهان از نظر عملي، اقتصادي و ايمني، نسبت به بسياري از سيستم‌هاي معمول توليد پروتئين‌هاي نوتركيب، سودمندتر مي‌باشد. با استفاده از گياهان مي‌توان هزينه توليد پروتئين‌هاي نوتركيب را به ميزان قابل توجهي كاهش داد. بنابراين گياهان تراريخته گزينه هاي مناسبي براي توليد تركيبات دارويي و پروتئين‌هاي پيچيده انساني مي باشند.\nدر اين پژوهش از ژن پروانسولين انساني كه در ناقل بياني گياهي pCAMBIA1304 تحت كنترل پيشبرنده CaMV35S و خاتمه دهنده NOS همسانه‌سازي شده بود استفاده گرديد. سازه مورد نظر با روش استاندارد انجماد و ذوب به باكتري اگروباكتريوم منتقل شده و براي تراريختي گياه توت فرنگي از طريق اگروباكتريوم تومافاسينس و به روش تلقيح برگ، دمبرگ و جوانه هاي انتهايي اين گياه مورد استفاده قرار گرفت. علت انتخاب گياه توت فرنگي به عنوان بيوراكتور اين است كه علاوه بر وجود ويتامينهاي مختلف و مواد معدني ارزشمند در اين گياه كه طبق گقته ي پزشكان قند آن مشكلي را براي بيماران ديابتي ايجاد نمي كند، اگر هر ژني را به يك گياه انتقال دهيم بر اساس نسبت مندلي حداقل 4/1 گياهان نسل بعد غير تراريخت خواهند بود. گياه توت فرنگي به علت داشتن ساقه هاي رونده(Runner) كه يك كلون از گياه مادري مي باشد مي تواند به عنوان يك گياه مدل بسيار مناسب براي بررسي بيان ژن انتقال داده شده هدف مطرح باشد. به منظور امكان سنجي خوراكي نمودن انسولين و توليد آن در ميوه ي گياه توت فرنگي از جداكشتها ي مورد تلقيح باززايي قرارگرفت. بعد از باززايي، استخراج DNA ژنومي گياه تراريخت انجام شده و با استفاده از تكنيك PCR و بهره گيري از آغازگرهاي اختصاصي حضور ژن پروانسولين انساني در گياه تراريخت تاييد گرديد. براي بررسي نسخه‌برداري از ژن پروانسولين انساني آناليز RT-PCR از گياهان تراريخت توت فرنگي انجام پذيرفت. كه در نتيجه كل پروتئين استخراج شده از ميوه و برگهاي جوان گياه توت فرنگي تراريخت و با استفاده از تكنيك، Dot Blot، الايزا و كمي لومينسانس بيان ژن پروانسولين انساني در سطح پروتئين در ميوه توت فرنگي مورد بررسي نهايي قرار گرفت. در نهايت پروتئين توليد شده پروانسولين انساني از ميوه و برگ توت فرنگي تخليص و مورد ارزيابي قرار گرفت.\nتحقيق حاضر اولين گزارش از بيان انتقال ژن پروانسولين در ميوه توت فرنگي مي‌باشد. با توجه به نقش مهم درماني اين دارو و هزينه بالاي توليد آن از ساير منابع، تلاش براي توليد آن در ميوه ي گياه براي مصرف خوراكي، پس از انجام تحقيقات تكميلي انشاالله زمينه براي توليد ارزان‌تر و فراوان آن را فراهم مي‌سازد.\nاين دستاورد مي تواند مسير جديدي در كشاورزي مولكولي باز كند زيرا با استفاده از اين روش به غير از توليد پروانسولين انساني مي توان پروتئين هاي نوتركيب دارويي و صنعتي مهمي مانند پلاسمينوژن بافتي انساني(tPA)،اينترفرون و... را با توليد در بافت هاي گياهي و ميوه توت فرنگي به منظور توليد واكسن هاي خوراكي استفاده كرد.\n

خلاصه طراحي و توليد كيت ارزيابي مواد ضدميكروبي در شير خام و مايعات بيولوژيك وجود آنتي بيوتيك ها در شير سبب بروز مشكلات بهداشتي و اقتصادي فراواني مي گردد، راههاي متعددي براي ارزيابي وجود آنتي بيوتيك ها وجود دارد، اما يك روش مناسب بايد از دقت و سرعت كافي برخوردار باشد و به علاوه هزينه چنداني هم نداشته باشد. از اين رو روشهاي بر پايه رشد ميكروارگانيسم هاي حساس به آنتي بيوتيك در اين زمينه از اهميت زيادي برخوردارند. در اين پژوهش سعي بر بومي سازي فن آوري توليد كيتهاي ارزيابي آنتي بيوتيك درداخل كشور شده است. ابتدا سويه باكتري Bacillus stearothermophilus var.calidolactis خالص سازي شد و بهترين محيط كشت براي رشد و بازيابي اسپور اين باكتري مشخص شد. سپس از باكتري مذكور سوسپانسيون حاوي اسپور در رقتهاي مختلف تهيه شد. سوسپانسيون هاي بدست آمده به دو نوع محيط كشت مختلف و در PH هاي مختلف در حضور يك ماده ي رنگي شاخص كه نشانگر جوانه زني و رشد اين اسپورها بود تزريق شدند. در مرحله آخر شيرهاي حاوي آنتي بيوتيك هاي مختلف )نوع و ميزان)به محيط كشت هاي ساخته شده تزريق شده و به مدت زمان سه ساعت در دماي ۶۴ درجه سانتيگراد انكوبه شدند. ميزان حساسيت كيت طراحي شده در مقايسه با كيت Copan به صورت قابل قبولي ارزيابي شد. قيمت تمام شده اين كيت در مقايسه با مشابه خارجي آن بسيار پايين تر مي باشد.

‏در اين پژوهش از گوشت قرمز در فرمولاسيون، جهت تهيه سوسيس فرانكفورتر استفاده شد. در اين پژوهش ١٨ ‏نمونه سوسيس توليد شده و مورد ارزيابي قرار گرفت. نمونه كنترل در اين پژوهش سوسيس فرانكفورتر حاوي 120 ppm ‏ نيتريت بود كه در پايلوت پلنت بخش علوم و صنايع غذايي دانشگاه شيراز مطابق با استانداردهاي ‏موجود توليد شد. با حذف نيتريت ار گروه هاي تيمار، مجبور به استفاده از چندين ماده مختلف جهت شبيه ‏سازي اثرات نيتريت شديم. علاوه بر اين در يك گروه ‏آزمايشي نيز ميزان نيتريت كاهش يافت و به 40 þpm ‏‏رسيد. جهت ايجاد رنگ از غلظت هاي مختلف رنگ هاي طبيعي cochineal ‏ و فلفل قرمز (باپريكا) استفاده شد. ‏´ BHA) Butylated hydroxyanisole ‏) به عنوان آنتي اكسيداني، و سديم هيپوفسفيت به عنوان عامل ‏ضد ميكروبي به كار رفت. سديم هيپوفسفيت تركيبي با خواص ضد ميكروبي، ' GRAS ‏ و بي مزه است كه تا غلظت ٣٠٠٠ ‏ميلي گرم در كيلوگرم در گوشت ايجاد بد طعمي نمي كند. ادويه جات و ساير مواد افزودني مطابق ‏.فرمولاسيون يكي از كارخانجات محلي افزوده شد.

كيموزين (رنين ، EC 3.4.23.4) يك آنزيم آسپارتيك پروتئاز مي باشد كه در شيردان نوزاد نشخواركنندگان ترشح مي گردد. اين آنزيم مولكول كاپا كازئين را به صورت اختصاصي مي شكند و سبب لخته كردن شير مي گردد بنابراين از اين آنزيم در صنعت پنيرسازي استفاده مي شود. به دليل اهميت اين آنزيم براي صنايع شير و كمبود آن، ما تصميم به توليد پروكيموزين بزي نوتركيب گرفتيم. از چند راس بزغاله ي بومي ايران، بافت شيردان بدست آمد و RNA نام آن استخراج گرديد. از روي RNA تام و به كمك آنزيم ترانس كريپتاز معكوس، cDNA تك رشته اي پري پروكيموزين بزي ساخته شد و سپس با كمك واكنش PCR از روي آن cDNA دو رشته اي ساخته شد. cDNA به دست آمده با پلاسميد pTZ57RT اتصال داده شد و توالي نوكلئوتيدي آن هم مشخص شد. سپس قطعات پروكيموزين با آنزيم هاي NdeI-EcoRI,EcoRI-EcoRI برش داده شدند و در جايگاه مناسب در پلاسميد pET-28a به نحوي قرار داده شدند كه در انتهاي آميني اين قطعات His-tag قرار بگيرد. پلاسميدهاي نوتركيب به درون باكتري E.coli BL21(DE3) ترانسفورم گرديدند و القاي بيان ژن با غلظت هاي 0/4 و يك ميلي مولار IPTG و لاكتوز در دماهاي 28، 32، 37 و 42 درجه سانتي گراد صورت گرفت. پروكيموزين نوتركيب به دو فرم محلول در سيتوپلاسم و غير محلول و به شكل Inclusion Body توليد شد كه با استفاده از ستون جاذب His-tag خالص سازي شد. نتايج نشان داده كه پروكيموزين بيشتر به فرم غير محلول و حداكثر تا 15% پروتئين تام سلولي توليد شد. پس از مراحل فعال سازي پروكيموزين نامحلول ميزان فعاليت آن اندازه گيري شد كه نتايج نشانگر فعاليت بسيار بالاي آن مي باشد. از دلايل اين فعاليت كم مي توان به وجود His-tag در انتهاي آميني پروكيموزين و ايجاد تداخل در روند فعال شدن آن اشاره كرد.

يكي از مشكلات عمده صنعت غذا كمبود امولسفايرها و استابيلايزرهاي مناسب داخلي براي برطرف كردن نيازهاي صنايع غذايي و دارويي كشور است. صمغ دانه ريحان استريفيه شده به كمك اكتنيل سوكسينيك انيدريد داراي ويژگي هاي فيزيكو شيميايي، امولسيون كنندگي، كف كنندگي و توليد فيلم به مراتب بالاتر از صمغ خام است. در اين محصول گروه هاي چربي دوست اكتنيل سوكسينيك انيدريد به كمك پيوندهاي استري بر روي مولكول هاي صمغ قرار گرفته و صمغ خام از حالت آب دوست به يك حالت دوگانه آب دوست، چربي دوست تغيير فاز مي دهد. اين محصول اصلاح شده مي تواند كاربردهاي فراواني در صنعت غذا، بسته بندي و دارو سازي داشته باشد. اصلاح شيميايي اين صمغ سبب بهبود ويژگي هاي امولسيفايري و افزايش ويسكوزيته محيط پيوسته شده كه كاربرد آن را در صنايع غذايي و داروسازي بالا مي برد. همچنين با هيدروفوب تر شدن محصول ويژگي هاي كيفي فيلم هاي توليدي از اين محصول بهبود پيدا كرده است.

اختراع حاضر مربوط به فرمولاسيون و توليد نانوليپوزوم هايي است كه با ايجاد يك شبكه اولئوژلي سه بعدي ويسكوالاستيك در غشاء دولايه ليپيدي آنها، سياليت غشا كاهش يافته و در نتيجه پايداري ترموديناميكي نانوليپوزوم ها طي دوره نگهداري طولاني مدت و در برابر تغيير فشار اسمزي بسيار ارتقا مي يابد. عليرغم مزاياي بسيار ليپوزوم ها، متاسفانه پايداري بسيار ضعيف ذاتي آنها در فرمولاسيون هاي غذايي، تمايل زياد به نشت تركيبات درون پوشاني شده و ته نشيني، دو فاز شدن، از هم پاشيدن و تجزيه شدن ساختار آنها در حضور افزودني¬هاي غذايي (نمك، شكر و امولسيفاير)، منجر به عدم استفاده موفق آنها شده است. در اين اختراع، نانوليپوزوم هاي بسيار پايدار با اندازه كمتر از 100 نانومتر و توزيع اندازه ذرات كمتر از 1/0، با روش هيدراسيون لاية نازك – اكستروژن در حضور، لستين سويا، كلسترول، تركيب ژلساز 3-پالميتوئيل گليسرول و روغن سويا توليد مي شوند كه بين غشا ليپيدي آنها، يك شبكه اولئوژلي با پيوندهاي هيدروژني و هيدروفوب حاصل مي¬شود و ويتامين D3 را با ظرفيت درون پوشاني 71درصد در خود حفظ مي كند. نانو ذره بودن ليپوزوم¬ها، خوراكي بودن اجزا و سازگاري آنها با غشاهاي سلولي بدن انسان، با افزايش ميزان جذب و دسترسي زيستي به انواع تركيبات زيست فعال تحول بزرگي را در صنايع مواد غذايي و دارويي فراهم مي آورد.

بدليل سطوح بالاي سوءتغذيه و استرس اكسيداتيو و كمبود دفاع آنتي اكسيداني بيماران همودياليزي و از آنجا كه پروتئين وي ضمن اثرات آنتي اكسيداني و ضد التهابي و بهبود آنابوليسم ماهيچه ها، از طريق بهبود عملكرد اندوتليالي و فشارخون بر كاهش ريسك بيماري قلبي-عروقي مؤثر است، توليد محصولي از تركيب پروتئين وي و ويتامين E مي تواند بر بهبود وضعيت تغذيه، ماركرهاي التهابي و اكسيداتيو بيماران همودياليزي، سلامت و كيفيت زندگي آنها مؤثر باشد. جهت توليد نوشيدني، 15/8 درصد پروتئين وي (وي 80%)، 4/1 درصد پودر آب پنير (جهت افزايش لاكتوز براي تخمير) و 1/0 درصد طعم دهنده خامه در 34/90 درصد آب مخلوط كرده ، 40 دقيقه در دماي 50 درجه سانتي گراد هيدراته شده و هموژن كرده (هموژنايزر دو stage با bar200 ) و در 90 درجه سانتي گراد طي 10 دقيقه پاستوريزه كرديم. پس از سرد كردن مخلوط تا 45 درجه سانتي گراد، استارتر Ty17A يا CH1 (استارترهاي ترموفيل دوغ) را در كمي آب به مخلوط افزوده و 17 ساعت در گرمخانه 45 درجه مانده تا به pH 8/3 برسد. سپس 400 ميلي گرم ويتامين E در هر 230 سي سي(17/0 درصد ويتامين) اضافه شد. سپس دما را به 60 درجه رسانده و 10 دقيقه در اين دما مي ماند تا ويسكوز يا دناتوره نشود و در بن ماري 10 دقيقه در 85 درجه پاستوريزه و هموژن كرده و 01/0 درصد نعناع خشك اشعه ديده اضافه گرديد. در آخر مخلوط (با طعم شبيه دوغ) را تا 6-4 درجه سانتي گراد سرد كرده، در بطري ريخته، بسته بندي و برچسب گذاري و در يخچال نگه داري كرديم. اين نوشيدني به جهت محتواي آمينواسيدي و مواد بالقوه مفيد ضدالتهاب و استرس اكسيداتيو بر بهبود سلامت بيماران همودياليزي و بازسازي عضلاني ورزشكاران مؤثر است، به خصوص كه با اثرات آنتي اكسيداني ويتامين E همراه مي شود.

توليد پودر ماست پروبيوتيك با استفاده از فرآيندهاي خشك كن پاششي و انجمادي

امروزه يكي از مشكلات عمده جوامع در حال پيشرفت مصرف بيش از اندازه تركيبات قندي و شيرينيجات مي باشد. مصرف اين تركيبات ارتباط مستقيم با بسياري از بيماري ها از جمله ديابت، بيماري هاي قلبي و عروقي، چاقي و ... دارد. در سراسر دنيا تلاش ها براي توليد سيستم هايي با قند كاهش يافته در حال انجام مي باشد. يكي از سيستم هاي طراحي شده براي كاهش مصرف تركيبات شيرين كننده سيستم تمايز طعمي مي باشد كه در اين اختراع به ثبت مي رسد. در اين سيستم تركيبات شيرين كننده مانند شكر در فاز داخلي يك امولسيون دوگانه آب در روغن در آب به دام افتاده و در هنگام جويدن آزاد مي شود. فاز روغني سيستم يك روغن جامد (روغن جايگزين كره كاكائو) است. مصرف اين سيستم تمايز طعمي در شكلات، كره و خامه و ... مي باشد.