دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده علوم پایه

 پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته فیزیولوژی

گرایش علوم جانوری

عنوان

اثر ورزش ارادی و اجباری بر تحمل به اثرات ضددردی مورفین در موشهای صحرایی

استاد راهنما

دکتر حسین میلادی گرجی

استاد مشاور

دکتر غلامحسن واعظی

 
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
فهرست مطالب

چکیده
مقدمه: مورفین به طور وسیعی برای درمان دردهای مزمن استفاده می­شود. در حالی­که این سودمندی با پیشرفت تحمل به آثار ضددردی آن از بین می­رود. اطلاعات خوبی در مورد اثرات مفید ورزش فیزیکی بر عملکردهای شناختی و حفظ سلامت مغز بیان شده است، در حالی­که گزارش­های کمتری درباره نقش­های ورزش ارادی و اجباری بر تحمل به اثر ضد دردی مورفین در موشها وجود دارد.
روشها: در این مطالعه به موشها همزمان با دوره ۸ روزه از ورزش ارادی و اجباری روزی یک بار mg/kg10مورفین به صورت زیر جلدی تزریق شدند. در جریان این تزریقات در روزهای ۱،۴،۸ درصد حداکثر پاسخ احتمالی(%MPE) مورفین توسط تست Hot plate اندازه ­گیری شد.
نتایج: در ورزش ارادی و اجباری آستانه ضددردی نسبت به گروه بدون ورزش افزایش داشته است )۰۵/۰>p). هم­چنین ورزش ارادی و اجباری به طور مشخصی توان مورفین را نسبت به گروه مورفینی بدون ورزش افزایش داده است )۰۵/۰>p). بنابراین ورزش ارادی و اجباری مانع ایجاد تحمل به ضد دردی مورفین در طول ۸ روز درمان مداوم می­شود. وقتی­که موشهای ورزشکار به موقعیت بدون ورزش بازگشتند حساسیت به مورفین به طور قابل ملاحظه­ای در آنها افزایش پیدا کرد و (%MPE) به­طور مشخصی نسبت به گروه­های سالینی افزایش داشت)۰۵/۰>p).
نتیجه ­گیری: نتایج نشان داد که ورزشهای ارادی و اجباری ممکن است عامل مهمی برای درمان پیشرفت تحمل به اثرات ضددردی مورفین باشد.
واژه­های کلیدی: تحمل، مورفین،حداکثر پاسخ احتمالی(%MPE)، ورزش ارادی، ورزش اجباری.
۱-۱- مقدمه و بیان مسئله
آشنایی انسان با مواد مخدر و مصرف آن چنان سابقه مبهمی دارد که علت دقیق مصرف آن دقیقا معلوم نیست، اما توجه انسان به قدرت ضد دردی مواد اوپیوئیدی از جمله تریاک چشمگیر بوده است. انسان همواره جهت تسکین درد و درمان برخی بیماری ها از مواد مخدر استفاده کرده است. مورفین از آلکالوئیدهای تریاک می باشد که با اتصال به رسپتو رهای اوپیوئیدی نوع μ باعث کاهش تحریک پذیری نورون های مسیر عصبی درد می­شود. بنابراین به­ عنوان یک ضد درد قوی به صورت وسیعی برای تسکین درد­های شدید مورد استفاده قرار می گیرد (روح بخش و همکاران،۱۳۸۹). با وجود این، استفاده طولانی مدت این داروها با دو مشکل عمده تحمل و وابستگی همراه است که اثر بخشی و مصرف آنها را تحت تاثیر قرار داده و محدود می­سازد (تنگ وهمکاران [۱]، ۲۰۰۶).
مصرف مداوم مواد مخدر با برانگیختن مکانیسم­های سازشی، تغییرات کوتاه مدت و نیز ماندگار در عملکرد نورونها و شبکه ­های عصبی حساس به اوپیوئیدها ایجاد می­ کنند. ایجاد تحمل، وابستگی و حساس شدن نمونه­هایی از مکانیسم­های سازشی هستند) ویلیامز وهمکاران[۲] ،۲۰۰۱). اگرچه اوپیوئیدهای درونزاد و برونزاد درد را تسکین می‏دهند، لیکن تجویز مزمن و طولانی مدت آنها و به ویژه در دوزهای بالا، منجر به ایجاد تحمل نسبت به اثرات ضد دردی و سایر اعمال فارماکولوژیک آنها می‏شود. تحمل عبارتست از کاهش اثر یک دارو متعاقب مصرف مکرر با دوز ثابت و به عبارت دیگر نیاز به افزایش دوز دارو برای حفظ همان اثر قبلی است ( نستلر[۳]،۱۹۹۲; کوب و بلوم [۴] ،۱۹۸۸). بروز تحمل به اثرات ضد دردی مورفین از مهمترین دلایل محدودیت مصرف طولانی مدت آن است ( نستلر،۱۹۹۲; کوب و بلوم ،۱۹۸۸). اکنون از نظر سلولی-مولکولی و نیز از نظر ساختاری عملکرد مورفین در القاء تحمل بخوبی شناخته شده است ( ویلیامزوهمکاران ،۲۰۰۱).
۱-۲- اهمیت و ضرورت تحقیق
با توجه به اینکه مصرف مورفین جهت کاهش درد بعد از مدتی می تواند منجر به ایجاد تحمل و وابستگی نماید به همین دلیل یافتن راههایی‌ که بتواند تحمل به مورفین را کاهش داده و بی‌دردی آن را افزایش دهد از مهمترین اهداف برنامه‌های تحقیقاتی در این زمینه است. یکی از این برنامه­ ها تمرین­های فیزیکی می باشد. پیدا کردن راه های موثر برای جلوگیری از تغییرات سیناپسی ناشی از داروهای مخدر، می ­تواند نقش مهمی در درمان و جلوگیری از عود (به عنوان یک مشکل بالینی) آن داشته باشد. به نظر می­رسد یکی از روش های موثر و کم هزینه ورزش باشد. مکانیسمی که از طریق آن ورزش می ­تواند به عملکرد مغز کمک کند هنوز در پرده ابهام قرار دارد و به خوبی شناخته نشده است ولی به نظر می­رسد که این مکانسیم شامل تغییر در شکل پذیری سیناپسی باشد) وایمن و همکاران[۵]،۲۰۰۳). با توجه به افزایش یادگیری توسط ورزش ارادی با به کارگیری سیستم های پاداشی(لت وهمکاران[۶] ،۲۰۰۱) و نیز افزایش رهایش پپتیدهای اوپیوئیدی درونی در طی وررزش (که اثرات مثبت فراوانی دارد) استفاده از ورزش ارادی برای درمان بیماران معتاد توصیه شده است) تورن وهمکاران[۷] ،۱۹۹۰ ;کویانکوگلو وهمکاران [۸]،۲۰۰۱ لت وهمکاران[۹] ،۲۰۰۱،). یافته­ها نشان داد هر دو نوع ورزش ارادی و تریدمیل موجب کاهش خودتجویزی کوکائین (اسمیت وهمکاران[۱۰] ،۲۰۰۸)، آمفتامین) کانارک وهمکاران[۱۱]،۱۹۹۵) و مورفین ( حسینی وهمکاران، ۲۰۰۹) درحیوانات آزمایشگاهی می­شوند. در این راستا نتایج یک مطالعه نشان داد رت­هایی که در طول ورزش دویدن، دسترسی آزاد به آب و الکل داشتند الکل کمتری را در مقایسه با آب مصرف کردند و در متابولیسم الکل نیز تغییری مشاهده نشد. این یافته نشان داد که اثرات پاداشی الکل با ورزش جایگزین گردید( ارینگروهمکاران [۱۲]،۲۰۰۹). شواهد زیادی وجود دارد که ورزش ارادی با اثر بر روی سیستم­های پاداشی، اثرات خودانگیزشی[۱۳] دارد ) لت وهمکاران،۲۰۰۱). این یافته­ها این فرضیه را حمایت می­ کنند که ورزش احتمالا یک مداخله­گر موثری در پیشگیری از عوارض دارو­های مورد سوء مصرف و برنامه ­های درمانی آن بصورت تضمین کننده باشد) اسمیت وهمکاران ،۲۰۰۸). نتایج قبلی میلادی و همکاران نشان داده است که ورزش ارادی دویدن موجب تضعیف نشانه­ های قطع در گروه وابسته به­ مورفین­گردید. به عبارتی ورزش ارادی شدت وابستگی به مورفین را کاهش می دهد (میلادی گرجی وهمکاران،۱۳۸۹و ۲۰۱۱).
تجربیات اخیر و یافته­ های بالینی نشان داد که ورزش منظم طولانی­ مدت می ­تواند سیستم اوپیوئیدی مرکزی را فعال کند و موجب تحریک رهایش پپتیدهای اوپیوئیدی درونزا و افزایش آستانه درد هم در انسان و هم در جانوران گردد، لذا پیشنهاد گردید ورزش می ­تواند برای درمان بیماران معتاد استفاده شود) تورن وهمکاران ،۱۹۹۰ ;کویانکوگلو وهمکاران ،۲۰۰۱). از طرفی در مطالعه مت و همکاران آمده است که موش­ها حساسیت کمتری به اثرات ضد دردی مورفین و متابولیت­هایش در پایان ۳ هفته ورزش ارادی دویدن نشان دادند (متز و کانارک [۱۴]،۲۰۰۶). در مطالعه­ای دیگر نشان داده شد که تجربه قبلی با ورزش دویدن موجب تحمل متقاطع با اثرات پاداشی مورفین می گردد (لت، [۱۵] ۲۰۰۲).
با توجه به مطالعات به عمل آمده اطلاعات متناقضی در رابطه با اثرات ورزش بر پدیده تحمل وجود دارد. لذا در این مطالعه نقش ورزش ارادی دویدن با چرخ دوار[۱] و نیز ورزش اجباری با تریدمیل بر پدیده تحمل در مدل جانوری مورد ارزیابی قرار می گیرد. لازم به ذکر است ورزش ارادی در حیوانات ایجاد استرس نمی نماید. این نوع ورزش می تواند مانع اثرات منفی و یا سطح بالای کورتیکوسترون بر روی پروتئینBDNF ناشی از ورزش شود (آدلارد و کاتمن[۲] ،۲۰۰۴). این نوع ورزش شباهت نزدیک با افرادی دارد که داوطلبانه ورزش می­ کنند چون حیوانات می­توانند زمان، سرعت و مسافت دویدن را در طول تجربه تنظیم کنند ) کاتمن و انگسرکسار[۳] ،۲۰۰۲)، در حالیکه ورزش اجباری همراه با استرس می باشد. لذا اثرات هر دو نوع ورزش در این پژوهش مورد مطالعه قرار می گیرد.
۱-۳- اهداف تحقیق
اهداف این تحقیق عبارتند از:
۱- بررسی اثرات ورزش ارادی و اجباری کوتاه مدت (۸ روزه) بر بیان تحمل به ضددردی ناشی از ورزش.
۲- بررسی اثرات ورزش ارادی و اجباری کوتاه مدت (۸ روزه) بر بیان تحمل به اثرات ضددردی مورفین.
۳- بررسی حساسیت به اثرات ضددردی مورفین در دوره بدون ورزش در موشهای ورزشکار به دنبال ورزش منظم ۸ روزه ارادی و اجباری.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده علوم پایه

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد «M.Sc»

رشته: زیست شناسی

گرایش: میکروب شناسی

عنوان:

جداسازی و شناسائی اندوفیت­های گیاهان داروئی بابونه نعناع فلفلی مارچوبه بومی استان گلستان و تاثیر آنها در گیاهان

استاد راهنما:

دکتر محمد حسین ارزانش

استاد مشاور:

دکتر رضا نظام زاده

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

چکیده

اندوفیت ها میکروارگانیسم هایی اند که حداقل بخشی از زندگی خود را در گیاه به سر می برند. آنها از گیاه سود می برند و از مواد مغذی گیاه استفاده می کند و گیاه نیز به نوبه ی خود با کاهش استرس وافزایش رشد از این تعامل سود می برد. در گذشته تصور می شد که باکتری های اندوفیت باعث بیماری زایی خفیفی در گیاهان می شوند اما تحقیقات اخیر ثابت نمود که این دسته از باکتری ها قادر هستند رشد گیاه را بهبود بخشیده و سبب افزایش مقاومت علیه بیمارگرهای گیاهی شوند. در این مطالعه به جداسازی اندوفیت های سه گیاه داروئی به نام های نعناع فلفلی، بابونه و مارچوبه پرداخته شد که نمونه گیاهان از سه منطقه استان گلستان جمع آوری شد. نتایج حاصل از شناسایی، سویه های جدا شده را در جنس باسیلوس قرار داد. شش باکتری اندوفیت (هر گیاه دو اندوفیت) جداشد. اندوفیت های جدا شده از نظر پتانسیل ضد قارچی علیه چهار قارچ بنام فوزاریوم اکسی پوروم، آسپرژیلوس نایجر، آلترناریا آلترناتا و موکور مورد مطالعه قرار گرفتندکه همگی آنها اثر ضد قارچی نشان دادند. در بین آنها اندوفیت های موجود در نعناع فلفلی بیشترین اثرضد قارچی را روی عوامل بیماری زای گیاهی نشان داد. همین طور اثر آنها در رشد گیاه نیز بررسی شد که آزمایشات نتایج قابل قبولی از اثرمثبت آنها در رشد گیاه را نشان داد.

کلمات کلیدی: گیاهان دارویی، اندوفیت، آنتاگونیسمی، باسیلوس

مقدمه

حضور و استقرار باکتری های غیر بیماری زا در بافت های گیاهی به سال ۱۹۲۶ و به تئوری پروتی[۱] بر می گردد. بعد از سال ۱۹۴۰ تاکنون گزارشات زیادی در ارتباط با باکتری های اندوفیت بومی در بافت های مختلف گیاهی وجود دارد(هالمن و همکاران ۱۹۹۷)[۲].

در گذشته تصور می شد که باکتری های اندوفیت باعث بیماری زایی خفیفی در گیاهان می شوند اما تحقیقات اخیر ثابت نمود که این دسته از باکتری ها قادرهستند رشد گیاه را بهبود بخشیده و سبب افزایش مقاومت علیه بیمارگرهای گیاهی شوند(هالمن و همکاران ۱۹۹۷).

از نظر تکاملی به نظر می رسد که باکتری های اندوفیت حد واسط باکتری های ساپروفیت و باکتری های بیمارگر گیاهی بوده و آنها ساپروفیت هایی اند که توانسته اند خود را در پناهگاهی حفظ نمایند و بدون اینکه میزبان خود را از بین ببرند از مواد موجود در گیاه برای رشد و تکثیر خود استفاده نمایند. فسیل ها ارتباط بین گیاهان و اندوفیت ها را نشان می دهند، در نتیجه اندوفیت ها نقش مهم و دراز مدتی را در تکامل حیات بر روی زمین بر عهده داشتند.

(هالمن و همکاران ۱۹۹۷).

اندوفیت ها درون گیاه حضور دارند و بیش از ۱۲۰ سال است که شناخته شده اند. بعد ها آنها را به عنوان میکروارگانیسم هایی که می توان آنها را از سطح سترون گیاه جدا نمود شناختند و در علم زراعت نیز این مفهوم بیشتر باکتری هایی را در بر می گیرد که می توانند از سطح سترون بافت جدا شوند و به طور آشکار به گیاه میزبان آسیب نمی رسانند.

اغلب این باکتری ها از خاک منشاء می گیرند و باید ابتدا در گیاه کلنیزه شوند که این کلنیزاسیون عمدتا از طریق ترک، زخم، آسیب ریشه صورت می گیرد که به این مناطق اصطلاحا”نقطه داغ[۳] می گویند.

بعد از کلنیزاسیون و ورود باکتری ها به گیاه به سرعت در فضای بین سلولی در ریشه گسترش یافته و سپس سیستم های ژنتیک اختصاصی بین باکتری و گیاه فعال می شود.

اندوفیت ها در گیاه از فرآیندهای سلولی استفاده کرده و از طریق قشر مغز به سایر بافت ها گسترش می یابند که در این فرآیند آنزیم هایی نظیر اندوگلوکانامیس و اندوپلی گالاکتورونیداس را می توان نام برد در این زمان اندوفیت ها می توانند به سرعت در گیاه تکثیر یابند و تعداد خود را افزایش دهند. این باکتری ها قادر به تنظیم سطح اتیلن در گیاه اند و این عمل را ازدو طریق ،شکستن ACC و یا مهار ACC سنتتاز انجام می دهند.

همان طور که جانوران و انسان ها به طور معمول با میکرو ارگانیسم های متنوعی در ارتباط اند و میکروارگانیسم ها در توسعه و تحریک سیستم ایمنی نقش مهمی را ایفا می کنند به طور مشابه باکتری های گیاهی یا اندوفیت ها نیز در تحریک واکنش های دفاعی در گیاه نقش دارند و باعث رشد بهتر گیاه از طریق تثبیت نیتروژن، افزایش مواد معدنی در دسترس، تولید ۲و۳ بوتان دی ال، استوئین که مسئول ارتقاء گیاه اند می شوند.

این باکتری ها با تولید مواد ضد میکروبی مانند ترپونوئید، فلاوونوئید، ایزوفلاوونوئید در گیاه باعث مقاومت گیاه در برابر عامل میکروبی بیماری زا در آن می شوند.

با توجه به موقعیت جغرافیایی استان گلستان باکتری های بیشماری می توان از خاک این منطقه جدا نمود که برخی از آنها به صورت اندوفیت می باشند. با توجه به اینکه در مناطق شمالی بیشتر منطقه قابل کشت می باشد و از طرفی این باکتری ها نقش بسیار مهمی را در رشد گیاه و کنترل عوامل بیماری زا در گیاهان ایفا می کنند کمک بسیار بزرگی می تواند در بخش کشاورزی باشد. البته با توجه به اینکه در ایران کمتر به این مسئله پرداخته شده است پس مطالعه روی این موضوع می تواند بسیار حائز اهمیت باشد.

اهمیت و ضرورت تحقیق

1. عدم اطلاعات قبلی در زمینه جداسازی و شناسائی باکتری های اندوفیت از گیاهان داروئی در استان
2. بررسی خاصیت ضد میکروبی جدایه های باکتریایی اندوفیت های جدا شده از گیاهان در برابر پاتوژن های قارچی
3. بررسی افزایش توان رشدی در گیاهان حاوی اندوفیت ها در مقابل گیاهان فاقد اندوفیت ها و استفاده از آنها به جای کود های شیمیایی

اهداف تحقیق :

1. اندوفیت های ۳ گیاه داروئی به نام های نعناع فلفلی، مارچوبه و بابونه جداسازی و شناسائی شدند.

۲.اثرات ضد قارچی اندوفیت های جداشده بررسی شدند.

۳.توانائی اندوفیت های جدا شده روی افزایش رشد گیاه بررسی شد.

فصل اول

کلیات

۱-۱- اندوفیت

۱-۱-۱- مقدمه

         حضور و استقرار باکتری های غیربیماری زا در بافت های گیاهی به سال ۱۹۲۶ و به تئوری پروتی[۴] برمی گردد.

بعدازسال ۱۹۴۰ تاکنون گزارشات زیادی درارتباط با باکتری های اندوفیت به عنوان عوامل بیماری زایی خفیف درگیاهان وجود دارد، اما تحقیقات اخیرثابت نمودکه این دسته از باکتری قادرهستند رشد گیاه را بهبود بخشیده وسبب افزایش مقاومت علیه بیمارگرهای گیاهی شوند. باکتری های اندوفیت دراکثر گونه های گیاهی حضور دارند.

از نظر تکاملی باکتری های اندوفیت حد واسط باکتری های ساپروفیت و باکتری های بیمارگر گیاهی بوده و در واقع ساپروفیتی اند که به سمت بیمارگری تکامل یافته اند و در واقع اندوفیت ها از بیمارگرهای گیاهی تکامل یافته تر بوده و توانسته اند خود را در پناهگاهی حفظ نمایند، بدون آنکه میزبان خود را از بین ببرنداز مواد موجود در گیاه برای رشد و تکثیر خوداستفاده می نمایند(هالمن و همکاران ۱۹۹۷).

این میکروارگانیسم هادر قرن نوزدهم شناخته شده اند ولی بررسی قابل توجهی روی آنها صورت نگرفت. اندوفیت ها میکروارگانیسم هایی اند که حداقل یک مرحله از چرخه ی زندگی خود را درون گیاهان سپری می کنند. تعاریف مختلفی برای اندوفیت وجود دارد:

کادو[۵] عنوان می کند که اندوفیت های باکتریایی در بافت های زنده گیاهی ساکن اند، بدون آنکه به گیاه صدمه ای بزنند.

کوئیزیل[۶] عنوان می کند که اندوفیت ها قادراند همزیستی داخلی با گیاه برقرار نموده و یک محیط سودمند اکولوژیکی را به واسطه حضور اندونیت ایجاد کنند که گیاه به واسطه ی آن تنش های محیطی را تحمل نموده یا سبب بهبودافزایش رشد گیاه شوند.

ویلسون[۷] عنوان می کند باکتری های اندوفیت بافت های غیر زنده ی گیاه را مورد تهاجم قرار داده ولی علائمی از بیماری را در گیاه ایجاد نمی کند(هالمن و همکاران ۱۹۹۷).

باکتری های اندوفیت باکتری هایی اند با منشا محیط اطراف ریشه (خاک) که حداقل بخشی از چرخه ی زندگی خود را در گیاه به سر می برند و توانسته اند خود را در پناهگاهی حفظ نمایند بدون آنکه به میزبان خود آسیب بزننداز مواد موجود در گیاه برای رشد و تکثیر خود استفاده می کنند و در تعامل باعث افزایش رشد و تحمل تنش های محیطی برای گیاه می شوند.(پابلو و همکاران ۲۰۰۸)[۸].

۱-۱-۲- اکولوژی باکتری های اندوفیت

اندوفیت بودن یک مزیت اکولوژیکی است که بعضی از باکتری ها قادراند بافت های درونی گیاه را کلنیزه نمایند این در حالی است که تعدادی از باکتری ها قادراند گیاه را فقط به صورت      اپی فیت کلنیزه نمایند.

محیط داخلی گیاه یک محیط حفاظت شده و یکنواختی را برای میکروارگانیسم ها فراهم می کند. عواملی مثل درجه حرارت، اشعه ماوراء بنفش و رقابت های میکروبی از جمله عواملی اند که بقاء طولانی مدت باکتری ها را محدود می سازند. استقرار و بقاء یک جمعیت باکتریایی درون بافت گیاه تحت تاثیر عوامل قرار می گیردکه سلامتی گیاه را نیزتحت تاثیر قرار می دهند(هالمن و همکاران ۱۹۹۷)[۹].

تعامل بین گیاه واندوفیت مستلزم آن است که هر دو بتوانند موانع فیزیکی و شیمیایی را که بر سر راه دارند با موفقیت پشت سر نهند تا این ارتباط شکل گیرد(پابلو و همکاران ۲۰۰۸).

۱-۱-۳- منشاء باکتری های اندوفیت

بیشترین پرسش هایی که در ارتباط با باکتری های اندوفیتی مطرح است این است که منشا باکتری های اندوفیتی از کجاست و چگونه وارد گیاه می شوند؟(هالمن و همکاران ۱۹۹۷)

شروع با این فرض است که اندوفیت ازخاکی که گیاه میزبان در حال رشداست سرچشمه می گیرد و فاکتورهای خاک کلنیزه شدن باکتری در گیاه را مشخص می کند(پابلو و همکاران ۲۰۰۸).

در واقع باکتری های اپی فیت، فیلوسفر و ریزوسفر به عنوان منبع باکتری های اندوفیت ذکر شوند. تبادل جمعیتی بین جمعیت های باکتریایی خارج و داخل گیاه از طریق روزنه ها صورت می گیرد. بنابراین باکتری هایی وجود دارندکه قادراند به هر دوصورت اپی فیت و اندوفیت گیاه را کلنیزه کنند(هالمن و همکاران ۱۹۹۷)[۱۰].

فاکتورهایی نظیر ژنوتیپ گیاه، مرحله رشد، وضعیت فیزیولوژیکی، نوع بافت گیاهی، شرایط محیطی (منظورخاک) وشیوه های کشاورزی اغلب تعیین کننده ی کلنیزاسیون اندوفیت ها و جامعه اندوسفری می باشند. علاوه براین موارد صفات ذاتی باکتریایی نیز در کلنیزاسیون و تنوع اندوفیتی نقش مهمی را بازی می کند.

به عنوان مثال دیده شده که نسبت باکتری هایی که حرکت سوارمینگ دارند واز داخل ریشه ی گیاه گندم جدا شدند پنج برابر بیشتراز تعداد آنها در ریزوسفر خاک بوده و این نشان می دهد که باکتری هایی که حرکت سوارمینگ داشتند با حرکت خود از طریق کموتاکسی جذب ریشه شده و موفق به تشکیل میکروکلنی شدند(پابلو و همکاران ۲۰۰۸)[۱۱].

در مطالعات میکروسکوپ الکترونی بذر برنج مشاهده شد که جمعیت پایینی از باکتری های اندوفیت در محل های حفاظت شده ای در پوشش بذر، پوسته های بذری، بافت های جنینی حضور دارند، باکتری های اندوفیت این مکان ها را از میان شکاف های ریزی که در پوشش های بذر وجود دارد کلنیزه می کنند.

زمان جوانه زنی بذر، باکتری ریشه را کلنیزه نمود و در استیل ریشه بالاترین تمرکز را دارد. در تیمار بذری باباکتری اندوفیت، رادیکال های ریشه که تازه از پوشش بذری خارج شوند کلنیزه می شوند. کلنیزه شدن بافت توسط اندوفیت ها، مهاجرت باکتری ها از میان شکاف های تشکیل شده، در اثر جوانه زنی بذر شروع شده و وارد اندوسپرم می شود وبدین صورت در

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده کشاورزی

پایان ­نامه جهت اخذ درجه کارشناسی­ارشد «M. Sc»

رشته مهندسی کشاورزی – علوم وصنایع غذایی

عنوان:

فرمولاسیون و تولید کیک بدون گلوتن با جایگزینی آرد گندم و هیدروکلوئیدها

 استاد راهنما:

دکتر لیلا نوری

استاد مشاور:

دکترفریبرز ناهیدی

 
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
با توجه به شیوع بیماری سلیاک در برخی مناطق جهان تولید کیک­های فاقد گلوتن رو به گسترش است. این عارضه در اثر عدم تحمل نسبت به گلوتنی که در غلاتی نظیر گندم، جو، چاودار و یولاف موجود است به وجود می­آید. عمده­ترین غلاتی که برای بیماران مبتلا به سلیاک معرفی می­شود و فاقد گلوتن است، برنج، سویا، گندم سیاه، ذرت و. می­باشد. در این پژوهش هدف فرمولاسیون کیک بدون گلوتن با مخلوطی از آردهای برنج ذرت و سویا است و هم­چنین در این پژوهش تأثیر افزودن صمغ‌های زانتان و گوار بر روی کیفیت کیک‌ به ویژه از لحاظ به تأخیر انداختن میزان بیاتی و افزایش ویژگی‌های حسی مورد مطالعه قرار گرفته است. صمغ­های نام­برده در غلظت­های متفاوت ۰­، ۲۵/۰­، ۵/۰، ۷۵/۰ و ۱ درصد (وزنی- وزنی بر پایه آرد برنج، سویا و ذرت) استفاده گردید و اثرات سطوح مختلف آنها روی ویژگی­های مختلف کیک مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا آزمون­های شیمیائی متفاوتی بر روی آرد برنج و سویا مصرفی در تهیه کیک انجام گرفت. سپس بر روی کلیه نمونه‌های کیک برنجی، آزمون­های شیمیائی، ویژگی‌های حسی (ارگانولپتیکی) و میزان بیاتی (دستگاهی) مطابق روش­های استاندارد انجام گردید و در انتها داده‌ها تحت ارزیابی آماری قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمون‌های شیمیائی به عمل آمده بر روی آرد برنج و سویا مصرفی مشخص نمود که میزان رطوبت، خاکستر، پروتئین، چربی و pH آن در حد مطلوب و در تولید کیک مناسب بوده است.
به علاوه نتایج حاصل از آزمون‌های شیمیائی بر روی نمونه­های کیک تولیدی نشان داد که میزان رطوبت در نمونه‌های حاوی صمغ زانتان و گوار در مقایسه با نمونه فاقد صمغ و شاهد (فرمولاسیون) افزایش یافته ضمن آن که تیمار حاوی ۱/۰ درصد صمغ گوار از بیشترین میزان رطوبت نسبت به سایر تیمارها برخوردار بود. هم­چنین میزان خاکستر در نمونه‌های حاوی صمغ‌های مذکور در قیاس با نمونه فاقد صمغ افزایش یافته که نمونه شاهد از بیشترین میزان خاکستر نسبت به سایر تیمارها برخوردار بود.
هم­چنین مشخص گردید که افزودن صمغ­های مذکور در سطوح ۲۵/۰ ،۵/۰ و ۷۵/۰ درصد به فرمولاسیون کیک در مقایسه با کیک (فاقد صمغ) در بهبود اکثر ویژگی­های حسی و تأخیر در بیاتی و هم­چنین در افزایش حجم مخصوص آن نقش زیادی داشته ضمن آن­که در بین نمونه­های حاوی صمغ نمونه شاهد (فرمولاسیون) بهترین تیمار از نظر ویژگی‌های مذکور معرفی گردید.
کلمات کلیدی: زانتان، گوار، کیک برنجی، سلیاک
فصل اول
۱-۱- مقدمه
­کیک نوعی شیرینی با بافت مخصوصی است که مواد اصلی آن­ را آرد، روغن، شکر و تخم­مرغ تشکیل داده است. کیک از جمله محصولاتی است که به سبب طعم مطلوب، ارزش غذائی بالا و سهولت مصرف از کاربرد بالائی برخوردار بوده و استفاده از آن از قرن­ها پیش معمول و امروزه توسط اکثر افراد جامعه در حال مصرف می­باشد. در حال حاضر انواع کیک جایگاه با­ارزشی را در تغذیه مردم اکثر نقاط دنیا اشغال کرده و به عنوان یک غذای آماده با ظاهری جذاب و اشتها­آور معرفی شده و به­وسیله اکثر افراد جامعه در هر فصل و هر زمان قابل خوردن است. به­علاوه مشخص گردیده که در حال حاضر کیک تقریباً در تمام جهان جایگاه مهمی در تغذیه افراد داشته به­ طوری­که امروزه در کشورهای اروپائی،­بیش از ۲۰ نوع کیک با طعم و مزه متفاوت، ارزش غذائی متنوع وانرژی­زائی مختلف تولید می­شود که برخی از آنها از جنبه­ها­ی تغذیه­ای ویژه­ای برخوردار بوده و برای افراد خاص تهیه می­شود (Gomez et al., 2005).
معمولاً در تولید کیک از آرد­ گندم که حاوی گلوتن است، استفاده می­شود امّا با توجه به شیوع بیماری سلیاک که نوعی حساسیت به پروتئین گلوتن است، تولید کیک­های فاقد گلوتن در اکثر مناطق جهان رو ­به گسترش است و آرد برنج عمده­ترین غله­ای است که با توجه به عدم داشتن گلوتن، برای این منظور می ­تواند مورد استفاده قرار گیرد(Gelinas and Guillet., 1999).
بیماری سلیاک در اثر مصرف برخی دانه­های غله (گندم، جو و چاودار) به وجود آمده و دلیل اصلی آن مربوط به حضور پروتئین گلوتن در دانه­های مذکور می­باشد و امروزه بهترین راه پیشگیری از بروز بیماری سلیاک، استفاده از رژیم غذائی فاقد گلوتن می­باشد که آرد سایر غلات (برنج، ذرت و ارزن) در این گروه قرار می­­گیرند. به همین دلیل تولید کیک­های فاقد گلوتن مانند کیک­های برنجی رو به گسترش است (Stauffer., 1990).
در حقیقت مصرف برنج به شکل­های مختلف نوعی غذای ایمن برای بیماران سلیاکی می­باشد. برنج پس از گندم از مهم­ترین غلات مصرفی دنیا بوده به­ طوری­که مطابق آمار سازمان FAO، حدود ۵۰ درصد از غذای مردم جهان را برنج تشکیل داده و حتی ارزش غذائی پروتئین آن از گندم بیشتر بوده و با نام علمی”oryza sativ” به فروش می­رسد. امروزه کشت برنج به­طور گسترده­ای در مناطق خاصی در چین، هندوستان و ژاپن انجام می­شود .(Bors., 1980)
هدف از انجام تحقیق حاضر ضمن تولید کیک­های برنجی که فاقد گلوتن است، بهبود ویژگی­های کیفی آنها از طریق افزودن صمغ­های زانتان و گوار می­باشد و از آن­جائی که کیک­های برنجی فاقد گلوتن بوده و قادر به تشکیل و تثبیت شبکه گلوتنی نمی­باشد، به­کارگیری برخی صمغ­ها در فرمولاسیون آن می ­تواند منجر به تولید کیک با ویژگی­های مثبت گردد. صمغ­ها، پلی­ساکارید­هائی محلول در آب با وزن مولکولی بالا بوده و بیشتر به منظور کنترل ویسکوزیته در سیستم­های غذائی به­ کار ­برده می­شوند. امروزه صمغ­ها از منابع مختلف حاصل شده و از خواص گسترده­ای برخوردار هستند. به­عبارتی کاربرد صمغ­ها موجب اصلاح ویژگی­های نشاسته، بهبود دمای ژلاتیناسیون نشاسته، بهبود ویسکوزیته خمیر و اصلاح رتروگراداسیون نشاسته در محصولات نانوائی و کیک می­شود Temsiripong et al., 2005)).
۱-۲- بیان مسئله
گندم یک کالای استراتژیک است و از نظر داشتن گلوتن با بقیه غلات به جز چاودار متمایز می­شود. در تولید کیک از آرد ­گندم سفید با درجه استخراج کمتر از ۵۵ درصد استفاده می­شود که این خود از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و ضمن آن­که در مغز گندم درصد نشاسته بالا است و اکثریت پروتئین آن گلوتنی است ولی در پوسته درصد نشاسته نسبت به پروتئین کاسته شده امّا پروتئین غیر­گلوتنی (آلبومینی) افزایش می­یابد و درصد گلوتن کمتر می­شود (کیک – ویژگی­ها و روش­های آزمون، مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران).
کیک نوعی شیرینی با بافت نرمی مخصوص است که مواد اصلی آن آرد، روغن ( به استثناء کیک اسفنجی) شکر و تخم­مرغ است.
انواع کیک شامل:
کیک روغنی
کیک اسفنجی
کیک ساده
استفاده از رنگ مصنوعی، بی­ کربنات آمونیوم و کربنات آمونیوم و آمونیاک در کیک مجاز نیست
باید دارای رنگ و بافت یکنواخت باشد بدون لک باشد در مورد کیک­های ساده به رنگ قهوه­ای روشن یا طلائی و بدون تاول­زدگی باشد، سفت، خشک و خرد نباشد.
بافت کیک باید یکنواخت با دیواره­های نازک باشد و هم­چنین دارای رنگ مشخص بوده و تغییرات شدت رنگ در آن زیاد نباشد.
کیک باید مطلوب و عادی بوده و فاقد بوی خارجی (به جز کیک) باشد(کیک ویژگی­ها و روش­های آزمون، مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران).
اخیراً استقبال زیادی نسبت به محصولات پخت بدون گلوتن، که مناسب بیماران سلیاک باشد انجام گرفته است. محصولات بدون گلوتن اغلب از افزودن پروتئین­های مختلف به ماده نشاسته­ای برای افزایش ارزش غذائی آن تهیه می­گردد ( (Ghalat, Blogfa.
برنج که حاوی مقادیر اندک گلوتن، سدیم، پروتئین، چربی، فیبر و دارای مقدار زیادی کربوهیدرات آسان هضم است به عنوان یک جانشین مناسب گندم در غذاهای بدون گلوتن است اگرچه برای رسیدن به کیفیت مناسب محصولات بدون گلوتن برخی افزودنی­های غذائی هم­چون نشاسته­ها، صمغ­ها، هیدروکلوئید­ها یا محصولات لبنی بایستی افزوده شوند ( worldfood.ir)
آرد برنج آردی است که از برنج تهیه می‌شود. برای تهیه آن برنج پوست کنده را یک روز در آب سرد خیس می‌کنند و بعد از خشک ­شدن آن را می‌کوبند تا آرد شود. می‌تواند جایگزین مناسبی برای آرد­ گندم باشد برای کسانی که هضم گلوتن در دستگاه گوارش آنها باعث سوء ‌هاضمه می­شود. بسیاری از مواد ­غذائی مهم مثل نان و ماکارونی از گندم گلوتن­دار درست می­شوند. لذا افراد مبتلا به سلیاک باید از مصرف آنها خودداری کنند. اگرچه جایگزین­هائی در بازار وجود دارد امّا کیفیت آنها بسیار پائین است، ضمن این که مواد مغذی مثل ویتامین b، آهن و فیبر در آنها ناچیز است زیرا محصولات عاری از گلوتن را معمولاً غنی نمی­کنند و آنها را از آرد خالص می­سازند ( worldfood.ir).
عمدتاً صمغ­ها به محصولات ­غذائی برای خواص ژل­کنندگی و غلیظ­کنندگی آنها اضافه می­شود. به­علاوه آنها برای افزایش احساس دهانی و تغییر در ویسکوزیته محلول­ها ناشی از ساختار پلیمریک صمغ­ها و اثر متقابل بین زنجیره­های پلیمر وقتی که حل نشده یا پراکنده شده­­اند نیز به کار می­رود ( worldfood.ir).
بیماری سلیاک (celiac or coeliac) یک نوع ناهنجاری مادام العمر روده­ای است که در اثر عوامل ژنتیکی و محیطی ایجاد شده و شخص مبتلا، قادر به استفاده از رژیم غذائی حاوی پروتئین­های گروه پرولامین شامل: گلیادین گندم، سکالین چاودار، هوردئین جو و احتمالاً آویدین یولاف نمی­باشد (Helene Andersson., 2011) و (fasano & Catassi, 2001). 
در صورت استفاده از این پروتئین­ها به غشاء مخاطی روده­ی کوچک آسیب وارد شده و بیمار دچار التهاب و تورم روده­ی کوچک شده که در نتیجه موجب جذب ناقص مواد ضروری از قبیل: آهن، کلسیم و ویتامین­های محلول در چربی می­شود. گاهی اوقات نیز سبب کاهش وزن، اسهال، کم­خونی، خستگی، نفخ شکم و کمبود فولات می­شود (Murray., 1999; Blades., 1997). وضعیت شیوع سلیاک در ایران در حالی است که ۱% از جمعیت ۷۰ میلیونی مبتلا به سلیاک هستند، اما فقط ۵/۰% از آن­ها شناسایی شده ­اند که با پیشرفت روش­های جدید تشخیص بیماری سلیاک و با افزایش جمعیت بیماران سلیاکی، پیش ­بینی می­شود، طی چند سال آینده به ۱۰ برابر افزایش یابد (Pezeshk.us). تنها راه درمان بیماری سلیاک استفاده از یک رژیم غذایی فاقد پروتئین­های پرولامین یا اصطلاحاً بدون گلوتن (Gluten – Free) درتمام طول عمر بیمار است. بنابراین هدف تولیدکیک از غله­ای به غیر از گندم مانند آرد برنج، آرد ذرت و نشاسته ذرت که فاقد گلوتن بوده و ضمن مرتفع ساختن نیازهای تغذیه­ای بیماران مبتلا به سلیاک دارای ویژگی­های بافتی و کیفی مطلوب بوده، است (Helene Andersson, 2011).
۱-۳- اهداف تحقیق
۱- تولید کیک بدون گلوتن
۲- بررسی مشخصات محصول
۳- بررسی رئولوژی خمیر
۱-۴- فرضیات
۱- تولید کیک از مواد اولیه غیر از آرد گندم امکان­پذیر است.
۲- تولید کیک برای بیماران سلیاکی از طریق تولید از مواد اولیه غیر ازآرد گندم حاصل خواهد شد.
۳- استفاده ازمواد هیدروکلوییدی بر رئولوژی خمیر کیک موثر است.
۴- کیک­های برنجی دارای آرد برنج و فاقد گلوتن، حاوی صمغ­های زانتان و گواراز خواص کیفی مناسب­تری در مقایسه با کیک­های شاهد (فاقد صمغ) برخوردار می­باشد.
۵- کیک­های تولیدی در مقایسه با کیک­های شاهد از لحاظ ویژ گی­های حسی و بیاتی روند مطلوب­تری را طی می­ کند.
۶- کیک­های تولیدی در مقایسه با کیک شاهد از حجم مخصوص مطلوب­تری برخوردار می­باشند.
۷- کیک­های تولیدی در مقایسه با کیک شاهد از لحاظ ویژگی بیاتی به روش دستگاهی روند مطلوب­تری را طی می­ کند.
۱-۵- غلات و محصولات آن
دانه­های غلات از خانواده تک لپه­ای هستند. کلمهcereal (غلات) از کلمه ceres ،الهه زراعت غلات درروم مشتق شده است غلات اصلی عبارت­اند از برنج، گندم، ذرت، جو، راگی و باجرا. عبارت غلات به این موارد محدود نشده و آرد،خمیر، نان و ماکارونی را نیز شامل می­گردد. دانه­های غلات به سهولت تولید و انبار می­شوند، این ویژگی به همراه قیمت ارزان و جایگاه تغذیه­ای، منجر به استفاده همه جانبه از حبوبات به عنوان غذا می­گردد. غلات سهم عمده­ای از رژیم غذایی بیشتر گروه­های جامعه را تشکیل می­ دهند(مرکز پژوهش­های غلات بهار ۸۹) .
جدول (۱-۱) ارزش تغذیه­ای غلات (مرکز پژوهش­های غلات بهار ۸۹)

 1-5-1- تاریخچه گندم
از لحاظ تاریخچه، منشأ گندم به درستی روشن نبوده و پس از قرن­ها شناخته نشده که در چه ناحیه­ای برای اولین بار تولید شده است. کاوش­های باستان­شناسی اخیر نشان داده که گونه­های وحشی گندم از حدود ۱۵۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح در مصر و بین­النهرین می­روییده است (Apling et al .,1978).
هم­چنین براساس مدارک تاریخی، دانه­های گندم همراه مومیایی­های فراعنه مصر از اهرام این کشور بدست آمده است. علاوه برآن استرا بون^[۱]، مورخ صاحب نام عقیده دارد که نوعی گندم وحشی در سواحل رود سند کشف شده است. لینه^[۲]، محقق و کاوشگر گندم را متعلق به کوه­های اورال و ادیسه^[۳] آن­را به نواحی سیسیل نسبت می­ دهند.
با تمام این اوصاف، اکثر قریب به اتفاق پژوهشگران، منشأ اولیه گندم را متعلق به جنوب غربی آسیا می­دانند. همچنین گونه­ای گندم در کاوش­های باستان­شناسی دامغان کشف شده که نمایانگر قدمت این گیاه در آن منطقه است. (پایان، ۱۳۷۷).
به­علاوه با بهره­ گیری از کربن رادیواکتیو، پیشینیه گندم­های بدست آمده از کندوکاوهای ژارمو در نزدیکی سلیمانیه عراق در حدود ۱۰۰۰۰ سال پیش ارزیابی شده و نیز در سال ۱۹۴۸ باستان­شناسان دانشگاه شیکاگو در هنگام حفریات در عراق دو نوع گندم به­دست آوردند که قدمت آن­ها به حدود ۷۰۰۰ سال می­رسد (مؤسسه استاندارد وتحقیقات صنعتی ایران ۳۷).
۱-۵-۲- تاریخچه برنج
زراعت برنج شاید قدیمی­ترین زراعت در آسیا باشد و سال­ها قبل از اینکه شواهد تاریخی از تمدن بشری وجود داشته باشد،