افزایش فزاینده جمعیت انسانی کره زمین از یک سو سبب برداشت بیش از حد، تخریب و تصرف زیستگاه های طبیعی به ویژه مکان های زادآوری جوامع گیاهی و جانوری و در نتیجه کاهش شدید تولید طبیعی و از سوی دیگر سبب افزایش تقاضا به ویژه پروتئین و به طور خاص پروتئین سفید شده است. جمعیت های طبیعی تاسماهیان که از کهن ترین و مهمترین ماهیان تجاری و بوم شناختی جهان محسوب می شوند، نیز از این قاعده مستثنا نبوده و به شدت در معرض نابودی و انقراض قرار دارند. بر اساس آمارهای جهانی در حالی که در سال های پایانی دهه 1970 میلادی، برداشت یا صید تاسماهیان از محیط های طبیعی بیش از 33000 تن و در سال 1991 میلادی حدود 15000 تن در سال بود، به کمتر از 500 تن در سال 2006 و 385 تن در سال 2009 میلادی رسید (; 2009 FAO, 2006). کاهش شدید جمعیت های طبیعی تاسماهیان شوک بزرگی را بر جوامع علمی بویژه دانشمندان شیلاتی و نیز مقامات اجرایی کشورهای تولید کننده ماهیان خاویاری وارد نمود. با توجه به به موارد فوق و خطر انقراض ماهیان خاویاری، کشورهای ساحلی خزردر سال 1390 در باکو توافق کردند که صید ماهیان خاویاری برای ۵ سال ممنوع شود. اما بنظر کارشناسان این اقدام برای حفظ نسل ماهیان خاویاری کافی نیست و بنابراین به همراه ممنوعیت صید، پرورش تمام دوره ای و اهتمام به آبزی پروری این گونه های ارزشمند در منابع آبهای داخلی رسید. در بین کشورهای اروپایی، ایتالیا با 1200 تن گوشت و 25 تن خاویار، فرانسه با 250 تن گوشت و 20 تن خاویار، آلمان با 350 تن گوشت و 6 تن خاویار، روسیه با 2400 تن گوشت و 5/3 تن خاویار از مهمترین کشورهای تولیدکننده گوشت و خاویار پرروشی محسوب می شوند. در قاره آمریکا، ایالات متحده با تولید 20 تن خاویار در سال 2007 (عمدتاً برای مصرف داخلی) یکی از تولیدکنندگان عمده خاویار پرورشی محسوب می گردد. در بین کشورهای آسیایی، جمهوری خلق چین با پرورش 17 گونه از ماهیان خاویاری و با تولید 25 هزار تن گوشت در سال 2009 و تولید 16 تن خاویار پرورشی به عنوان یکی از کشورهای پرورش ماهیان خاویاری مطرح شده است. اکنون دیگر پرورش ماهیان خاویاری در محیطهای محصور امری نادر و خارق العاده محسوب نمی گردد. بر اساس گزارش سازمان بین المللی خواروبار جهانی (فائو) در سال 2006 تولید گوشت تاسماهیان پرورشی که در اواسط دهه 1980 کمتر از 400 تن در سال بود به حدود 25000 تن در سال 2006 و 32576 تن در سال 2009 میلادی رسید که مهمترین عامل آن توجیه اقتصادی و قیمت بالای خاویار بود (پورکاظمی،1387 ). سیستم های پرورش ماهیان خاویاری در مناطق مختلف جهان متفاوت می باشد. اکثر کشورهای پیشرفته جهان با سیستم مداربسته و با استفاده از غذای کنسانتره فرموله شده مبادرت به پرورش تاسماهیان می نمایند در حالیکه سیستم های دیگر از قبیل پرورش در حوضچه های بتنی گرد، چند ضلعی، مستطیلی نیز در کشور های در حال توسعه مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر روش های فوق، پرورش ماهیان خاویاری در استخرهای خاکی و بویژه پرورش در قفس در پشت سدها و آب بندانهای بزرگ (چین، بلغارستان) و کانالهای آبرسانی (روسیه) مورد استفاده قرار می گیرد.
ماهیان خاویاری یكی از با ارزشترین گونه های آبزیان بشمار می روند كه از قدمت بسیار طولانی برخوردارند و به این علت “فسیل زنده”
نام گرفته اند. در حاضر بیش از 27 گونه از انواع تاس ماهیان در آبهای جهان زیست می نمایند كه چند گونه از آن از قبیل تاس ماهی ایرانی (Acipenser persicus) ، تاس ماهی روسی (A. gueldenstaedti) ، شیپ (A. nudiventris) ، ازون برون(A. stellatus) ، فیل ماهی (Huso huso) و استرلیاد(A. ruthenus) بیشترین گونه ها را در دریای خزر و حوضه آبریز آن تشكیل می دهند. این گونه ها در دریای خزر بیشترین ذخایر تاس ماهیان جهان را تشكیل میدهند. طبق آمار موجود 90% خاویار جهان از این دریا تامین می گردد. بیشترین خاویار تولیدی از سوی گونه ازون برون ، تاس ماهی روسی و تاس ماهی ایرانی می باشد. مقدار خاویار تولیدی از گونه های فیل ماهی و شیپ كمتر از سه گونه دیگر می باشد و گونه استرلیاد فقط در رودخانه های آب شیرین، مخصوصاً در رودخانه ولگا زیست می كند. فیلماهی با نام علمی ( Huso Huso) مشهورترین ماهی خاویاری جهان است، خاویار آن ممتاز، درشت و گرانترین خاویار به شمار می رود. از خصوصیات جالب توجه این ماهی سرعت رشد حیرت انگیز آن و زاد و ولد بالای آن است اما آن چه او را در صنعت پرورش ماهیان خاویاری مشهور ساخته است، عادت پذیری سریع به غذای مصنوعی و تحمل شرایط محیطی نامساعد و سرعت رشد بالای این گونه می باشد. سرعت رشد فیلماهی در مقایسه با سایر گونه های پرورشی بسیار بالاتر است، بطوریکه در شمال کشور طی 36 ماه به وزن بالای 10 کیلوگرم می رسد. همچنین این ماهی نسبت به شرایط نامساعد محیطی (کمبود اکسیژن، تغییراتpH و نوسانات دمایی( مقاوم بوده و در اکثر ماههای سال با وجود افت دما به تغذیه خود ادامه می دهد. بنابراین از پتانسیل بالایی جهت پرورش متراکم در سطح تجاری برخوردار است. این گونه نمونه بسیار مناسبی جهت پرورش در استخرهای بتنی با تراکم بالا به منظور تولید گوشت بشمار می رود.
بر اساس گزارش سازمان بین المللی خوار و بار جهانی، فائو (2006) تولید گوشت تاسماهیان پرورشی که در اواسط دهه 1980 کمتر از 400 تن در سال بود به حدود 25000 تن در سال 2006 و 32576 تن در سال 2009 میلادی رسید. بر اساس گزارش همین سازمان (FAO, 2009) در حالی که در سال 2009 جمهوری خلق چین با تولید 28723 تن در صدر کشورهای تولید کننده گوشت ماهیان خاویاری قرار داشت، روسیه با 2150 تن، ایتالیا با 797 تن، ایران با 343 تن و لهستان با 148 تن گوشت خاویاری در رتبه های بعدی قرار داشتند. این گزارش ها حاکی از آن است که برای کاهش فشار روی جمعیت های طبیعی ماهیان خاویاری و بهره برداری پایدار از ذخایر، افزایش اشتغال ساحل نشینان و تولید پروتئین سفید، راهی جز توسعه آبزی پروری نمانده است و این امر محقق نخواهد شد مگر این که بیوتکنولوژی پرورش گونه های مختلف ماهیان خاویاری بر اساس بوم شناسی و شرایط اقلیمی مناطق زیست آنها بدست آید. همچنین با توجه به وضعیت مولدین طبیعی (تعداد کم و نامناسب از نظر تولید تخمک و اسپرم)، آبزی پروری تاسماهیان بدون تولید بچه ماهیان از مولدین پرورشی محکوم به شکست خواهد بود. بنابراین برای دست یابی به توسعه آبزی پروری پایدار تاسماهیان، افزایش موقعیت های شغلی ساحل نشینان بمنظور جلوگیری از دستبرد به جوامع طبیعی ماهیان خاویاری و افزایش پروتئین سفید برای سلامت جامعه انسانی رو به افزایش، تولید لارو و بچه ماهیان مورد نیاز مزارع پرورشی گوشت و خاویار از مولدین پرورشی، اجتناب ناپذیر خواهد بود.
پس از تحقیات کاربردی اولیه در خصوص تکثیر و پروش مصنوعی ماهیان خاویاری در چهار دهه (اواخر دهه 1860 تا اوایل 1900میلادی) توسط دانشمندان روسی و آمریکایی، تا اواخر دهه 1960 تحقیقات پراکنده جهت دست یابی به بیوتکنیک تکثیر مصنوعی این گروه از ماهیان ادامه داشت. اما از آغاز دهه 1970، پژوهش های کاربردی و پیشرفته پرورش تاسماهیان آغاز گردیدChebanov and Billard, 2001) ). پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، تحقیقات گسترده ای در این زمینه توسط دانشمندان مختلف به انجام رسید که منجر به ارائه دستورالعمل های اجرایی تکثیر و پرورش تاسماهیان در شرایط پرورشی شد.
در ایران نیز از سال 1344 خورشیدی تکثیر مصنوعی تاسماهیان بر اساس متدهای ارائه شده توسط روس ها به انجام رسید (آذری، تاکامی، 1344). توسعه و پیشرفت روز افزون تکثیر و پرورش ماهیان خاویاری در ایران و جهان و لزوم بهینه سازی مدیریت تکثیر، پرورش و بهداشت کارگاه ها و مناسب بودن مطالعات خون شناسی، هورمونی و بیوشیمیایی جهت نیل به این اهداف به ویژه افزایش امنیت غذایی و کاهش هزینه های اقتصادی تولید و با توجه به وضعیت، تعداد و ریخت شناسی یاخته های خونی و فاکتورهای بیوشیمیایی خون و نیز ارتباط این فاکتورها با پدیده تکثیر و تغییرات هورمونی و غیره، در سال های اخیر مطالعات گسترده ای پیرامون پارامترهای خونی و بیوشیمیایی خون تاسماهیان در ایران و جهان به انجام رسیده است (کاظمی و همکاران، 1389). از سال 1374 خورشیدی پس از تاٌسیس انستیتو تحقیقات بین المللی ماهیان خاویاری دکتر دادمان و ایجاد بخش تخصصی فیزیولوژی و بیوشیمی و نیز همکاری دوجانبه کارشناسان خاویاری ایران و روسیه در سال های 1376 و 1377 و با سایر کشورها در سال های بعد و گسترش دانشکده ها و گروه های تخصصی شیلات و تحصیلات تکمیلی در دانشگاه های مختلف ایران، انقلاب نوین و بزرگی در تحقیقات علوم مختلف تاسماهیان به ویژه تولید مثل و پرورش (تکثیر مصنوعی و طبیعی و پرورش در مراحل اولیه و تاسماهی پروری بمنظور تولید گوشت و خاویار و نیز مولد سازی تاسماهیان و مباحث مربوط به آن چون خون شناسی، اندوکرینولوژی، بیوتکنیک تولید مثل و پرورش و …) بوجود آمد بطوری که اکنون در ایران علاوه بر حل بسیاری از مشکلات تکثیر و پرورش مصنوعی گونه های مختلف، ده ها مزرعه پرورش ماهیان خاویاری احداث شد که در حال پرورش گوشتی و تولید خاویار از تاسماهیان می باشند.
:
زمینه و هدف: سنگ کیسه صفرا یکی از علت های عمده جراحی دستگاه گوارش بوده، علاوه بر این، میزان بیماری های صفراوی و سنگ کیسه صفرا به تدریج رو به افزایش است. اخیرا، نویسندگان متعددی، گزارشاتی مبنی بر حضورDNA هلیکوباکتر پیلوری و هلیکوباکتر های مقاوم به صفرا در درخت صفراوی انسان و کلونیزاسیون در دستگاه صفراوی حیوانات داشته اند. در حال حاضر هدف از این بررسی، طراحی مطالعه مورد-شاهدی برای برسسی حضور گونه های هلیکوباکتر، به خصوص هلیکوباکتر پیلوری، هلیکوباکتر هپاتیکوس، هلیکوباکتر بیلیس و هلیکوباکتر پولوروم، در سنگ، مایع و بافت بیماران مبتلا به بیماری های صفراوی و مایع صفرای بیماران غیر مبتلا به بیماری های صفراوی در بیمارستان الزهرا(س) بوده است.
مواد و روش ها: سرم خون و مایع صفرای 25 بیمار غیر مبتلا به بیماری های صفراوی تحت کلانژیوپانکرانوگراف برگشتی، به عنوان گروه شاهد جمع آوری گردید. سرم خون، مایع، سنگ و بافت کیسه صفرای 52 بیمار تحت کله سیستکتومی لاپراسکوپی، به عنوان گروه مورد جمع آوری گردید؛ از این بین 24 مورد کله سیتیت حاد و 28 مورد کله سیستیت مزمن تشخیص داده شد. هر سه گروه از لحاض ترکیب سن و جنس قابل مقایسه می باشند. در این نمونه ها، حضور هلیکوباکتر پیلوری بوسیله پرایمر اختصاصی ژن hsp60 ، و پرایمر اختصاصی 16s rRNA برای DNA هلیکوباکتر هپاتیکوس، هلیکوباکتر بیلیس و هلیکو باکتر پولوروم بوسیله واکنش های زنجیره ای پلیمرازی مورد ارزیابی قرار گرفت. مایع صفرا در محیط کشت مایع وجامد R (توصیف شده توسط ریچارد و همکاران) کشت داده شد. سرم های خون برای بررسی کمی ایمونوگلوبولین G هلیکوباکتر پیلوری بوسیله تست الیزا مورد ارزیابی گرفت.
نتایج:
21 از 24 (87.5 ٪) بیماران مبتلا به بیماری های کوله سیستیت حاد و 25 از28 مورد (89.2 ٪) در بیماران مبتلا به بیماری های کوله سیستیت مزمن ، و 20 از 25 (80 ٪) نفر در گروه شاهد، نشان دهنده افزایش سطح ایمونوگلوبولین G خاص هلیکوباکتر پیلوری بوده اند.
به ترتیب DNA هلیکوباکتر پیلوری در 6 از 24 (25 ٪) مایع صفرا کوله سیستیت حاد و 2 از 28(7%) مایع صفرا کوله سیستیت و 1 از 24 (4.2 ٪) مخاط کیسه صفرا کوله سیستیت حاد و 1 از 28 (3.5٪) مخاط کیسه صفرا کوله سیستیت مزمن مزمن تشخیص داده شد. DNA هلیکوباکتر bilis در 1از 24(4.2%)مایع صفرا کوله سیستیت حاد، و 1 از 28 (3.5 ٪) مایع صفرا کوله سیستیت مزمن تشخیص داده شد. هیچ گونه هلیکوباکتر از کشت صفرا بدست نیامد. تمامی نمونه های استخراج شده DNA از لحاظ هلیکوباکتر هپاتیکوس و هلیکوباکتر پولوروم منفی می باشد. تمامی DNA های استخراج شده از مایع صفرای گروه کنترل از لحاظ هلیکوباکتر پیلوری، هلیکوباکتر هپاتیکوس، هلیکوباکتر بیلیس و هلیکوباکتر پولوروم منفی بوده اند. تمامی DNA استخراج شده از سنگ صفرا از لحاظ حضور ِDNA هلیکوباکتر منفی بوده ند.
نتیجه گیری:
نتایج این مطالعه نشان دهنده حضور DNA هلیکوباکتر پیلوری و هلیکوباکتر بیلیس در کیسه صفرا بیماران مبتلا به کله سیستیت حاد و مزمن بوده، و ارتباط احتمالی بین DNA هلیکوباکتر یافت شده با بیماری های صفراوی وجود دارد.
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1-1- جنس هلیکوباکتر
جنس هلیکوباکتر جزء باکتری های گرم منفی با سرعت رشد بالا در بین میکروارگانیزم های گرم منفی است که توانایی مهاجرت مداوم در بین میزبانان متنوع در پستانداران را دارا می باشد و در برخی موارد ممکن است باعث بیماری سخت بالینی همچون سرطان شود، در این بین بیشترین مطالعه تا کنون بر روی هلیکوباکتر پیلوری[1] صورت گرفته است که عامل ایجاد زخم معده و سرطان معده در انسان می باشد[1]، اهمیت بالینی جنس هلیکوباکتر با توجه به در معرض آلودگی قرار داشتن بیش از نیمی از جمعیت بشری جهان در برابر گونه هلیکوباکتر پیلوری امروزه بسیار روشن بوده،امروزه این جنس به طور رسمی حداقل شامل32 نام گونه می باشد[2]، این جنس را تقریبا می توان به دو گروه هلیکوباکتر های معده ای و هلیکوباکترهای انتروهپاتیک[2] تقسیم کرد[3, 4]. برخی از گونه های هلیکوباکتر معده ای بیشتر از هر میکرو ارگانیسم شناخته شده دیگری دارای فعالیت قوی اوره آزی بوده و از آن برای زنده ماندن و مدیریت فشار وارد شده توسط اسید معده استفاده می کنند[1, 5, 6]. هلیکوباکتر های انتروهپاتیک به طور معمول در مخاط معده کلونیزه نمی شوند ،اما دارای ویژگی های مشابه فراساختاری و فیزیولوژی مشابه ی با گونه های معده ای می باشند، تا به امروز این عوامل باکتریایی در دستگاه گوارشی و کبد انسان ،پستانداران و پرندگان جدا و شناسایی شده اند[4, 7, 8]. در مجموع اطلاعات بدست آمده از مطالعات انجام شده در بیماری های صفراوی ، نشان می دهد که صفرا حاوی گونه هلیکوباکتر، ممکن است عفونت مزمن با دگرگونی بدخیم القاء کنند. این که آیا آنها واقعا در پیدایش بیماری صفراوی شرکت دارند نیاز به مطالعات بیشتر را می طلبد ، با این حال در برخی بررسی ها شواهدی مبنی بر حضور هر دو گروه هلیکوباکتر های معده ای و روده ای در صفرای بیماران صفراوی می باشد[9, 10].
هلیکوباکتر پیلوری، باکتری باسیل گرم منفی مارپیچی[3]، دارای فرم خمیده و میکروائروفیلیک بوده که به عنوان مهمترین پاتوژن معده انسان شناخته شده، وارن و مارشال[4] برای اولین بار این باکتری را در سال 1983 جداسازی و خالص سازی نمودند،[11]، دو فرم مرفولوژیک باسیل مارپیچی و کوکوئید[5] برای این باکتری شناخته شده است، فرم باسیل مارپیچی این باکتری، فرم فعال و قابل کلونیزاسیون این باکتری بوده، فرم کوکوئید در واقع فرم موجود اما غیر قابل کشت این باکتری بوده، و بیشتر به فرم در حال استراحت هلیکوباکتر پیلوری مشهور است[12, 13]، علی رغم اثبات حضور فرم کوکوئید هلیکو باکتر پیلوری، تلاش های بسیار برای کشت آن تا کنون نتیجه مطلوب نداشته است، از این رو این موضوع خود به تنهایی بسیار مورد بحث پژوهشگران بوده ، اعتقاد برخی محققان بر این استوار می باشد که فرم کوکوئید این باکتری فرم مرده بوده،[14, 15]؛ و در مقابل برخی از محققان دیگر اعتقاد داشته که این فرم از باکتری زنده
بوده و در حال حاضر امکان کشت آن با تکنیک ها و روش های موجود وجود ندارد[13, 16, 17]. تغییر فرم مورفولوژیک از باسیل مارپیچی به کوکوئید را می توان بوسیله کشت مجدد در محیط کشت با شرایط غذایی ضعیف، کشت همراه با استرس همچون آنتی بیوتیک و اکسیژن، و یا استرس کاهش pH و یا افزایش دما مشاهده کرد[18] . فرم باسیل مارپیچی باکتری هلیکوباکتر پیلوری به نسبت فرم کوکوئید آن مقدار بسیار زیادی از پروتیین های مختلف را بیان می کند، که به عنوان مثال می توان به پروتیین های موثر در تکثیر سلولی و ساختمان سلولی، پروتیین های موثر در اتصال یا چسبنده ها[6] و پروتیین های موثر در کلونیزاسیون باکتری اشاره کرد، اما در فرم کوکوئید، بیان پروتیین ها به طور معنا داری کاهش پیدا کرده و بیشتر به حفاظت از فعالیت های متابولیک باکتری همچون تنفس سلولی، حفظ ساختار کلی سلول و سنتز DNA محدود میگردد[14, 19, 20]. بنابراین به طور گسترده این اعتقاد وجود داشته که فرم کوکوئید این باکتری نقش به سزایی در انتقال و گسترش عفونت با هلیکو باکتر پیلوری یا پاسخ های متفاوت و ناکارامد سلول در برابر عفونت با این باکتری بوده[16, 21-23] و از آن سو نقش عمده فرم باسیل مارپیچی این باکتری در بیماری زایی و بیان عوامل حدت[7] می باشد .
Chunhong Shao و همکارانش برای اولین بار پاسخ هلیکوباکتر پیلوری را به شرایط اسیدی متفاوت مایع صفرای انسان را بررسی نمودند، توانایی تحمل این شرایط برای کلونیزاسیون این باکتری در دستگاه گوارش انسان بسیار با اهمیت است؛ نتایج حاصل از این تحقیق نشان دهنده مسیر های پیچیده پیام دهی برای تحمل این شرایط بوده، نتایج این تحقیق نشان دهنده تغییر در بیان و فرم برخی از پروتیین ها از قبیل چاپرون ها، پروتیین های موثر در جابجایی آهن، آنزیم های موثر در چرخه تولید انرژی، متابولیسم و پروتیین های فلاژلا بوده است.[24]
2-1-1- عوامل حدت هلیکوباکتر پیلوری
اوره آز خودش به تنهایی کموتاکسی فاگوسیت ها را باعث می شود و سلول های ایمنی را فعال می کند و محصولات سیتوتوکسین را افزایش می دهد. اتصال هلیكوباكتر پیلوری به اپتیلیوم معده و ترشح اینترلوكینها یك مرحله مهم در القاء التهاب فعال لایه مخاطی می باشد كه می تواند به تولید زخم منجر شود. سیتوتوكسین واكوئله كنندهA[1] (vac A) به کلنیزه شدن هلیکوباکتر پیلوری در مخاط كمك می كند كه به نظر می رسد نتیجه آن تعدیل سیستم ایمنی میزبان باشد [25]. پلی مرفیسمهای موجود در ژن سایتوكاینها ی میزبان نیز ممكن است كه عامل مهمی در مقدار سایتوكاینها ی تولیدی و در نتیجه تفاوت در الگو و شدت پاسخهای التهابی باشند[26].براساس تنوع ژنتیكی ممكن است كه این پلی مرفیسمها از یك نا حیه جغرافیایی به ناحیه دیگر متفاوت باشند كه می تواند احتمال حضور ژنوتیپهای خاص در جمعیت های مناطق خاص جغرافیایی كه آنها را نسبت به عفونت با سوش هلیكوباكترپیلوری دارای ژن vacA مستعد می سازد را توضیح دهد. در میان عوامل بیماریزای هلیکو باکتر پیلوری،عامل اتصال به سلول های پوششی برای شروع پاسخ التهاب ضروری است.[27, 28] برخی از سویه های هلیکوباکتر پیلوری ،دارای یک ناحیه پاتوژنیسیته 40k bp به نام جزیره بیماریزایی[2] cag هستند که حاوی 31 ژن بوده و تولید و تجمع سیستم ترشحی تیپ IV را هدایت می کند.در مدل های حیوانی سویه هایی که جزیره پاتوژنیسیتی cag را دارند، از سویه های فاقد این جزیره بیماریزا تر می باشند.[29] برخی بررسی ها نشان داده است که سویه های دارای ژن cagA از قدرت بیماریزایی بیشتری برخوردار می باشند[30] ، سویه های cagA مثبت باعث القای سیتوتوکسیتی بیشتری نسبت به سویه های فاقد این ژن می باشند[31] ، سویه های cagA مثبت می توانند باعث تولید IL-8[3] شوند[32] ،همچنین پروتیین CagA یک مولکول ایمونولوژیک می باشد که به عنوان یکی از کاندید های ساخت واکسن علیه باکتری هلیکوباکتر پیلوری مطرح است[33] ، همچنین پروتیین CagA پس از ورود به سلول میزبان باعث تغیرات ساختار اکتین و اختلال در سیکل سلولی ،القای بیان انکوژن های c-fos و c-jun و در نهایت آسیب سلولی می شود و خطر ایجاد سرطان را افزایش می دهد[34]. یكی از مهمترین ملكولهای چسبان در هلیكوباكتر پیلوری پروتئین است كه توسط ژن babA2 کد می شود و Blood group bindin antigen نام دارد، تحقیقات متعددی نشان داده است که این مولکول چسبان، عامل اتصال هلیکوباکتر پیلوری به آنتی ژنهای گروه خونی لوئیس b می باشد.این آنتی ژن های فوکوزیله شده روی سطح سلول های پوششی معده قرار دارند، پروتیین Bab A یکی از پروتیین های غشا خارجی هلیکوباکتر پیلوری است، توانائی اتصال این پروتئین به آنتی ژنهای گروه خونی لوئیس b استقرار باكتری را در معده تسهیل ، و ممكن است مستقیمًا در بیماریزائی نقش داشته باشد[35, 36] ؛ پروتیین Bab A 75 کیلو دالتون وزن دارد،دو آلل ژن bab A شناسایی شده اند که عبارتند از: bab A1 و bab A2 ، از این بین تنها آلل bab A2 فعال بوده و پروتیین Bab A را رمز دهی می نماید. [37] طبق تحقیقات صورت گرفته، مشخص شده است كه بین وجود این ژن و بعضی بیماریهای دستگاه گوارش از جمله زخم اثنی عشر ارتباط وجود دارد. [38-41]
3-1-1- پروتیین های شوک حرارتی هلیکوباکتر پیلوری
در بررسی های صورت گرفته پیرامون پروتیین های شوک حرارتی در هلیکوباکتر پیلوری ، پروتیین های مختلفی از قبیل 58.2 kDa – Hsp60 [42]،13 kDa – HspA ، [43]، 70 kDa – Hsp70 [44]، شناسایی شده اند که در این بین بیشتر Hsp60 بیشتر مورد توجه اندیشمندان این حوزه بوده است و تحقیقات بیشتری مبنی بر نقش آن در هلیکوباکتر پیلوری صورت گرفته است.
نقش Hsp60 هلیکوباکتر پیلوری در فولدینگ پروتیین ها و جابجایی چاپرون ها نشان داده شده است؛ همچنین به عنوان یکی از عوامل موثر در ایجاد عفوت و محرک سیستم ایمنی مطرح می باشد. Barton و همکارانش در سال 1998 آنتی بادی ضد Hsp60 را در جریان خون بیماران مبتلا به بیماری های مختلف معده و دوازده شناسایی کرده اند . همچنین موارد مثبت به Hsp60 هلیکوباکتر پیلوری به شدت با میزان درجه التهاب در بیماران ارتباط مثبت دارد[45, 46]. برخی بررسی های انجام شده نشان دهنده نقش Hsp60 در افزایش میزان سایتوکان های مختلف همچون اینترلوکین 6 ،اینترلوکین 8؛ همچنین افزایش سلول های T و گیرنده های Toll-like همچون TLR-2و TLR-4 می باشد[47, 48] . برخی بررسی ها نشان دهنده آن است که Hsp60 ممکن است در تحریک پروسه های التهاب زایی در مخاط معده نقش بازی کند.[49]. برخی از محققان بر این باور هستند که Hsp60 هلیکوباکتر پیلوری مسئول پاسخ خود ایمنی میزبان می باشد[50] ؛ همچنین برخی از تحقیقات نشان دهنده دهنده انتقال Hsp60 از سیتوپلاسم به سطح سلول باکتری و نقش موثر آن در اتصال به سلول های اپیتلیال انسان می باشد و Hsp60 سطح باکتری نقش موثری در رشد باکتری دارد. [51, 52]. برخی از گزارشات بر نقش Hsp60 در سازماندهی ساختار خارج سلولی باکتری و یا محافظت پروتیین های دیگر از شرایط بد محیط معده انسان تاکید دارد.[53]
[1] vacuolating toxin A
[2] Pathogenicity island
[3] Interleukin 8
[1] Helicobacter Pylori
[2] Enterohepatic Helicobacter
[3] gram-negative spiral-shaped
[4] Warren AND Marshall
[5] Coccoid form
[6] adhesion
[7] Virulence factors
گیاهان نقش پایهای در شکلگیری اکوسیستمهای طبیعی دارند. از اینرو شناخت دقیق گونههای گیاهی و اطلاع از تنوع زیستی گیاهی و جوامع گیاهی ما را برای مدیریت منابع طبیعی كشور یاری خواهد داد.
جنگلهای شمال ایران که به جنگلهای هیرکانی یا خزری معروفاند، با طول تقریبی 800 کیلومتر، عرض 110 کیلومتر و مساحت کلی 84/1 میلیون هکتار، از منطقهی تالش در جمهوری آذربایجان در غرب تا پارک ملی گلستان در شرق کشیده شده و پوشش سبزی را در شیبهای شمالی کوههای البرز ایجاد میکند [1، 2]. این جنگلها از سواحل جلگهای تا ارتفاع 2700 متر در شیبهای شمالی البرز گسترش یافتهاند و به اقلیم واحد با بارندگی سالیانه (از 600 تا 2000 میلی متر) وابستهاند و بهنظر میرسد که با ساختار جنگلهای اروپا-سیبری بسیار سازگار باشند [3، 4].
این ناحیهی رویشی یکی از اکوسیستمهای متنوع و جالب از اقلیمهای حیاتی معتدلهی نیمکرهی شمالی است. شرایط طبیعی و جغرافیایی این ناحیه، از جمله برخورداری از بارشهای فراوان و منظم و حرارت مناسب، نزدیکی به دریا، وجود کوهها، دامنههای پرشیب و کمشیب و اختلاف ارتفاع شدید در فواصل کوتاه، منجر به توسعه و آشیانگزینی اکولوژیک بسیاری از عناصر گیاهی در آن شده است که اجتماعات گیاهی مختلفی را تشکیل میدهد. در این خصوص تنها بخش کوچکی از ویژگیهای زیستی رویشگاهها، جوامع گیاهی و در نتیجه ترکیب فلوریستیکی هریک از آنها مطالعه شده و هنوز هم حضور تعدادی از گونهها در اجتماعات جنگلی و محدودهی انتشار جغرافیایی آنها ناشناخته مانده است [5].
در بین سه زون ارتفاعی تعریف شده از جنگلهای هیرکانی (پست، کوهپایهای و کوهستانی) [6، 4، 7، 8، 9]، جنگلهای مناطق پست از ارزش بالای حفاظتی و مدیریتی برخوردار بوده و بهنظر میرسد که برای مطالعات اکولوژیکی و پوشش گیاهی در اولویت باشند چرا که در این مناطق انسان با حذف عناصر طبیعی و جایگزینی عناصر دیگر جوامع آن را تا حد زیادی تغییر داده و یا در معرض نابودی قرار داده است [8]. به علت این تغییر، بسیاری از گونههای گیاهی به بقایایی از زیستگاههای مناطق پست، محدود شدهاند [10].
پاركهای جنگلی نور و سیسنگان كه به ترتیب در شهرستانهای نور و نوشهر واقع میباشند، اگرچه در سالهای اخیر مورد تخریب و آسیب شدید توسط دام و انسان قرار گرفتهاند، با این وجود، جزء تنها بقایای جنگلهای پست خزری هستند [11، 8]. با توجه به اهمیت این مناطق، شناخت و بررسی رویشهای طبیعی آن حائز اهمیت است.
تنوع زیستی تنها به مجموعهای از گونهها اشاره ندارد، بلکه به عنوان تغییرات میان ارگانیسمهای زنده در تمام منابع خشکی، دریایی و دیگر اکوسیستمهای آبی تعریف میشود. براساس تعریف دبیرخانهی کنوانسیون تنوعزیستی، تنوعزیستی به معنای قابلیت تمایز بین ارگانیسمهای زنده از هر منبع شامل اکوسیستمهای زمینی، دریایی و اکوسیستمهای آبزی، همچنین شامل ترکیبات اکولوژی که بخشی از اکوسیستمها را تشکیل میدهند، میباشد [12].
شناسایی پوشش گیاهی و بررسی فرم زیستی و جغرافیای گیاهی منطقه، ضمن اینکه اساس بررسیها و تحقیقات بومشناختی در منطقه بوده و راهکاری مناسب برای تعیین ظرفیت بومشناختی منطقه از جنبههای مختلف است، در عین حال، عامل مؤثری در سنجش و ارزیابی وضعیت کنونی و پیشبینی وضعیت آیندهی منطقه به شمار میرود که برای اعمال مدیریت صحیح، نقش بسزایی دارد [13].
تنوع زیستی جنگل منبع بسیار مهم و با ارزشی است، زیرا گونههای موجود در جنگل و ذخایر ژنتیکی تشکیلدهندهی آن برای سلامتی و تأمین نیازهای بشر و سایر موجودات، حائز اهمیت بوده و قطعاً فقدان تنوع زیستی تهدید خطرناکی برای بقای انسان و سایر موجودات محسوب میشود [14].
تنوع زیستی در جنگلهای شمال ایران بالا است. در بین کشورهای همعرض ایران، جنگلهای شمال ایران و شمال ترکیه که از عصر یخبندان به سلامت گذشتهاند، دارای بهترین تنوع میباشند. پس از پایان عصر یخبندان، پیشروی جنگل به سمت اروپا از جنگلهای شمال ایران و ترکیه آغاز شد و همین قدمت بیشتر سبب شده است که تنوع ژنتیکی گونههای چوبی شمال ایران بیشتر از اروپا باشد [15].
گیاهان نقش پایهای در شکلگیری اکوسیستمهای طبیعی دارند. از اینرو شناخت دقیق گونههای گیاهی و اطلاع از تنوع زیستی گیاهی و جوامع گیاهی ما را برای مدیریت منابع طبیعی كشور یاری خواهد داد.
جنگلهای شمال ایران که به جنگلهای هیرکانی یا خزری معروفاند، با طول تقریبی 800 کیلومتر، عرض 110 کیلومتر و مساحت کلی 84/1 میلیون هکتار، از منطقهی تالش در جمهوری آذربایجان در غرب تا پارک ملی گلستان در شرق کشیده شده و پوشش سبزی را در شیبهای شمالی کوههای البرز ایجاد میکند [1، 2]. این جنگلها از سواحل جلگهای تا ارتفاع 2700 متر در شیبهای شمالی البرز گسترش یافتهاند و به اقلیم واحد با بارندگی سالیانه (از 600 تا 2000 میلی متر) وابستهاند و بهنظر میرسد که با ساختار جنگلهای اروپا-سیبری بسیار سازگار باشند [3، 4].
این ناحیهی رویشی یکی از اکوسیستمهای متنوع و جالب از اقلیمهای حیاتی معتدلهی نیمکرهی شمالی است. شرایط طبیعی و جغرافیایی این ناحیه، از جمله برخورداری از بارشهای فراوان و منظم و حرارت مناسب، نزدیکی به دریا، وجود کوهها، دامنههای پرشیب و کمشیب و اختلاف ارتفاع شدید در فواصل کوتاه، منجر به توسعه و آشیانگزینی اکولوژیک بسیاری از عناصر گیاهی در آن شده است که اجتماعات گیاهی مختلفی را تشکیل میدهد. در این خصوص تنها بخش کوچکی از ویژگیهای زیستی رویشگاهها، جوامع گیاهی و در نتیجه ترکیب فلوریستیکی هریک از آنها مطالعه شده و هنوز هم حضور تعدادی از گونهها در اجتماعات جنگلی و محدودهی انتشار جغرافیایی آنها ناشناخته مانده است [5].
در بین سه زون ارتفاعی تعریف شده از جنگلهای هیرکانی (پست، کوهپایهای و کوهستانی) [6، 4، 7، 8، 9]، جنگلهای مناطق پست از ارزش بالای حفاظتی و مدیریتی برخوردار بوده و بهنظر میرسد که برای مطالعات اکولوژیکی و پوشش گیاهی در اولویت باشند چرا که در این مناطق انسان با حذف عناصر طبیعی و جایگزینی عناصر دیگر جوامع آن را تا حد زیادی تغییر داده و یا در معرض نابودی قرار داده است [8]. به علت این تغییر، بسیاری از گونههای گیاهی به بقایایی از زیستگاههای مناطق پست، محدود شدهاند [10].
پاركهای جنگلی نور و سیسنگان كه به ترتیب در شهرستانهای نور و نوشهر واقع میباشند، اگرچه در سالهای اخیر مورد تخریب و آسیب شدید توسط دام و انسان قرار گرفتهاند، با این وجود، جزء تنها بقایای جنگلهای پست خزری هستند [11، 8]. با توجه به اهمیت این مناطق، شناخت و بررسی رویشهای طبیعی آن حائز اهمیت است.
تنوع زیستی تنها به مجموعهای از گونهها اشاره ندارد، بلکه به عنوان تغییرات میان ارگانیسمهای زنده در تمام منابع خشکی، دریایی و دیگر اکوسیستمهای آبی تعریف میشود. براساس تعریف دبیرخانهی کنوانسیون تنوعزیستی، تنوعزیستی به معنای قابلیت تمایز بین ارگانیسمهای زنده از هر منبع شامل اکوسیستمهای زمینی، دریایی و اکوسیستمهای آبزی، همچنین شامل ترکیبات اکولوژی که بخشی از اکوسیستمها را تشکیل میدهند، میباشد [12].
بحث تنوع زیستی از موضوعات بسیار مهم فعلی دنیا است. با تخریب منابع طبیعی و محیط زیست و کاهش مساحت آنها شاهد انقراض گونههای گیاهی و جانوری و در نتیجه کاهش تنوع زیستی در دنیا هستیم. هریک از گونهها آنچنان در اکوسیستمهای جنگلی نقش حیاتی و اساسی را در زنجیرههای غذایی بازی میکنند که نابودی یک گونه، تعادل حیات را در طبیعت برهم میزند. برنامههای زیست محیطی برای هر منطقه بدون شناخت وضعیت پوشش گیاهی آن منطقه و تنوع گونهای آن ممکن نیست [3].
شناسایی پوشش گیاهی و بررسی فرم زیستی و جغرافیای گیاهی منطقه، ضمن اینکه اساس بررسیها و تحقیقات بومشناختی در منطقه بوده و راهکاری مناسب برای تعیین ظرفیت بومشناختی منطقه از جنبههای مختلف است، در عین حال، عامل مؤثری در سنجش و ارزیابی وضعیت کنونی و پیشبینی وضعیت آیندهی منطقه به شمار میرود که برای اعمال مدیریت صحیح، نقش بسزایی دارد [13].
تنوع زیستی جنگل منبع بسیار مهم و با ارزشی است، زیرا گونههای موجود در جنگل و ذخایر ژنتیکی تشکیلدهندهی آن برای سلامتی و تأمین نیازهای بشر و سایر موجودات، حائز اهمیت بوده و قطعاً فقدان تنوع زیستی تهدید خطرناکی برای بقای انسان و سایر موجودات محسوب میشود [14].
تنوع زیستی در جنگلهای شمال ایران بالا است. در بین کشورهای همعرض ایران، جنگلهای شمال ایران و شمال ترکیه که از عصر یخبندان به سلامت گذشتهاند، دارای بهترین تنوع میباشند. پس از پایان عصر یخبندان، پیشروی جنگل به سمت اروپا از جنگلهای شمال ایران و ترکیه آغاز شد و همین قدمت بیشتر سبب شده است که تنوع ژنتیکی گونه های چوبی شمال ایران بیشتر از اروپا باشد [15].
فصل اول: مروری بر منابع علمی
1-1- تعریف جامعه شناسی گیاهی و مروری بر تحقیقات جامعه شناسی در جهان
جامعهشناسی گیاهی معروف به فیتوسوسیولوژی[1] شاخهای از علم اکولوژی است که اجتماعات گیاهی را از نظر ترکیب گونهای[2]، اکولوژی، پراکنش جغرافیایی[3] و دینامیک مورد مطالعه قرار میدهد [16]. جامعهی گیاهی[4] که برای اولین بار در ابتدای قرن نوزدهم توسط همبولت[5] تشریح شد [17]، اشاره به گونههای معینی مینماید که باهم در محلهای معین رشد کرده و وقوع آنها باهم چیزی بیش از شانس و تصادف است [18]. کلمنتز[6] در سال 1916 با توسعهی نظریهی ارگانیسمی[7]، هر جامعهی گیاهی را به مثابه یک واحد زیستی (موجود زنده) معرفی کرده است که هر قسمتی از آن عضو یک پیکر بوده و با سایر قسمتها در ارتباط میباشد. هر جامعهی گیاهی به عنوان واحدی منسجم با سیمای ظاهری[8] یکنواخت و ترکیب گونهای نسبتاً ثابت هر رویشگاه بوده [19]، مطالعهی آن میتواند مبنای مناسبی برای مدیریت، احیاء[9] و توسعهی آن رویشگاه باشد. به دلیل تغییرات شدید در نوع پوششگیاهی، شرایط اقلیمی و چگونگی تأثیر انسان در پوشش گیاهی مناطق مختلف، مکاتب و روشهای مختلفی در دانش جامعهشناسی گیاهی مرسوم گردید [20]. از میان مکاتب موجود، مکتب زوریخ-مونپلیه که توسط براون-بلانکه در سال 1928 پیشنهاد شده است [21]، از اهمیت خاصی برخوردار میباشد [17]. ویژگی بارز این مکتب، انعطاف کافی آن جهت بررسی پوشش گیاهی از دیدگاههای مختلف بوده و علاوه بر این با قرار دادن جامعه[10] بهعنوان واحد پایه، یک سلسلهی ردهبندی را ارائه میکند که دیگر واحدهای آن، اتحادیه[11]، رده[12] و طبقه[13] میباشد [22].
مطالعهی فیتوسوسیولوژی به روش براون-بلانکه توسط محققینی چون پور[14] [23]، پاولوسکی[15] [24]، بکینگ[16] [25]، شیمول[17] [26]، مولر-دومبویس[18] و النبرگ[19] [27]، واندرمارل[20] [28] تشریح شده و روشهای اجرایی آن مورد بررسی قرار گرفت [17].
2-1- مروری بر بررسیهای فلوریستیکی و جامعه شناسی پوشش گیاهی در جنگلهای هیرکانی
بررسیهای جامعهشناسی گیاهی در ایران به صورت كلی با مطالعات زوهری [29] آغاز شده است. جزیرهای [30] عناصر فیتوژئوگرافیكی جنگلهای خزری را تشریح نموده است. تره‌گوبو [31]، مصدق [32] و درستكار [33] جامعه‌های گیاهی جنگلهای شمال ایران را بررسی نموده‌اند. ثابتی [34]، جامعه‌های گیاهی متعددی برای مناطق مختلف ایران ذكر كرده است. راستین [35] جامعه‌های جنگلی پست حوزهی هیركانی و اسداللهی [36] جامعه‌های گیاهی راشستانهای اسالم را مورد مطالعه قرار دادهاند و البرز مركزی توسط کلن [37] مطالعه شده است.
حجازی و ثابتی[1] در سال 1961 چندین جامعهی جنگلی از شمال ایران معرفی نمودند [38]. جزیرهای[2] در سالهای 1964 و 1965 عناصر فیتوژئوگرافی جنگلهای هیرکانی را تشریح و جوامعی از این جنگلها را مورد مطالعه قرار داد [30، 39]. ثابتی در سال 1344 جوامع مختلف گیاهی جنگلهای شمال ایران را مطالعه کرده است[40]. خاورینژاد در سال 1345 در پایاننامهی کارشناسیارشد خود جوامعگیاهی جنگلهای جنوب شرق چالوس را مورد مطالعه قرار داد[41]. ترگوبو[3] در سال 1967 جوامع گیاهی منطقهی هیرکانی را معرفی کرد [31]. ترگوبو و مبین[4] در سال 1970 نقشهی پوشش گیاهی ایران را با مقیاس 1:2500000 تهیه کردند [42]. زوهری[5] در سالهای 1963 و 1973 پوشش گیاهی ایران، به ویژه جنگلهای هیرکانی را از جنبههای جغرافیایی و جامعهشناسی گیاهی بررسی کرده است [6، 29]. درستکار[6] در سال 1974 در تز دکترای خود [43] و درستکار و نویرفالیس[7] در سال 1976 [33] جنگلهای شرق دریای خزر را مورد مطالعه قرار دادهاند. ثابتی در سال 1355 درختان و درختچههای ایران را بررسی کرده است [34]. اسداللهی[8] در سال 1980 در رسالهی دکترای خود،
جوامعگیاهی راشستانهای حوزهی اسالم [44] و در سال 1366 جغرافیای گیاهی و جوامعگیاهی جنگلهای شمال غربی هیرکانی را در سمینار جنگل و جنگلداری گرگان ارائه نموده است [36]. در سال 1982 اسداللهی و همکاران، اکوسیستمهای جنگلی ایران را از دیدگاه جامعهشناسی مورد مطالعه قرار دادهاند [45]. مصدق[9] در سال 1981 جوامعگیاهی جنگلهای شمال ایران را بررسی کرده است [46]. راستین[10] در سالهای 1980 و 1983 جوامع جنگلی پست منطقهی هیرکانی را مورد مطالعه قرار داده است [35، 47]. فرای[11] و همکاران در سال 1985 نقشهی پوشش گیاهی بخش مرکزی کوههای البرز را با مقیاس 1:500000 تهیه کردند [48]. فرای و پرابست[12] در سال 1986 طرح طبقهبندی پوشش گیاهی ایران بر اساس معیارهای فیزیونومی-اکولوژی را ارائه کردند [4]. اسدی در سال 1364 در پایاننامهی کارشناسیارشد خود، جوامع گیاهی سری پاتم خیرودکنار را بررسی نموده است [49]. طبری در سال 1371 در پایاننامهی کارشناسیارشد خود، شرایط زیست و مختصات جنگلشناسی و جوامعگیاهی درخت زبانگنجشک را در جنگلهای شمال تشریح نموده است [50]. حمزۀ در سال 1373، جوامع گیاهی و عناصر تشکیلدهندهی جنگلهای لساکوتی در جنوب شرقی تنکابن را مورد بررسی قرار داده است [51]. سعیدیمهرورز در سال 1373 در پایاننامهی کارشناسیارشد خود، فلور و پوششگیاهی مناطق ایسپیلی-دیلمان و نواحی اطراف آن را بررسی نموده است [52]. یزدیان در سال 1374 در پایاننامهی کارشناسیارشد خود، مهمترین شرایط اکولوژیکی و تیپهای رویشی درخت آزاد را در جنگلهای شمال بررسی کرده است [53]. حسینی در سال 1375 در پایاننامهی کارشناسیارشد خود، با عنوان تهیهی نقشهی فیزیونومیك – فلورستیك پوششگیاهی بخش نم‌خانهی جنگل خیرودكنار، جوامع جنگلی این بخش را با معرفی گونههای معرف هر جامعه، مشخص نموده است [54]. آخانی[13] در سال 1998، تنوع زیستی پارک ملی گلستان [55] و آخانی و زیگلر[14] در سال 2002 پوشش گیاهی صخرهای و جوامع علفی پارک ملی گلستان را بررسی کردند [56]. کلن[15] در سال 1982 [57] و 1984 [58] و در سال 1991 [37] در تز دکترای خود جوامع گیاهی البرز مرکزی را مورد مطالعه قرار داده است. نظریان[16] و همکاران در سال 2004 به معرفی جوامع جنگلی بخشی از شمال ایران پرداختند [59]. قهرمان[17] و همکاران در سال 2006 به بررسی فلوریستیک جنگلهای توسکای قشلاقی در مناطق پست خزری پرداختهاند[60]. دانشور[18] و همکاران در سال 2007 تنوع ساختاری در راشستان آمیخته (مطالعه موردی جنگل شصتکلاته، گرگان) را مورد بررسی قرار دادند [61]. حمزۀ[19] و همکاران در سال 2008 به بررسی جوامع توسکای قشلاقی در شمال ایران پرداختهاند [8]. جعفری و آخانی[20] در سال 2008 گیاهان منطقه حفاظت شده جهاننما در استان گلستان را مورد مطالعه قرار دادند [62]. نقینژاد[21] و همکاران در سال 2008 ارتباط محیط و پوششگیاهی را در اجتماعات توسکای قشلاقی مناطق پست جنگلهای شمال بررسی نمودند [7]. رمضانی[22] و همکاران در سال 2008، تاریخچهی پوشش گیاهی جنگلهای هیرکانی مرکزی را مورد بررسی قرار دادهاند [63]. سیادتی و مرادی در سال 1389 [64، 3] در پایاننامهی کارشناسی ارشد خود و همچنین سیادتی[23] و همکاران در سال 2010 [9]، تغییرات فلوریستیکی را در طول شیب ارتفاعی در منطقه جنگلی خیرود بررسی کردند.
[1] Sabeti & Hejazi
[2] Djazirei
[3] Tregubov
[4] Tregubov & Mobayen
[5] Zohary
[6] Dorostkar
[7] Dorostkar & Noirfalise
[8] Assadollahi
[9] Mossadegh
[10] Rastin
[11] Frey
[12] Frey & Probst
[13] Akhani
[14] Akhani & Ziegler
[15] Klein
[16] Nazarian
[17] Ghahreman
[18] Daneshvar
[19] Hamzehꞌee
[20] Jafari & Akhani
[21] Naqinezhad
[22] Ramezani
[23] Siadati
Phytosociology
Floristic
Chorology
Plant association
Homboldt
Clements
Organismic Concept
[8] Physiognomic
[9] Reclamation
[10] Association
[11] Alliance
[12] Order
[13] Class
[14] Poore
[15] Pawlowski
[16] Becking
[17] Shimwell
[18] Muller-Dombois
[19] Elenberg
[20] Van der Marel
نفت که در زبان انگلیسی Petroleum نامیده میشود، از دو کلمهPetra و Oleumکه در زبان یونانی به معنی سنگ روغن و یک نوع روغن میباشد، تشکیل شده است که در زبان فارسی معادل مناسبی ندارد. نفت و سایر مواد سوختنی هیدروکربنی به صورتی که ما امروزه آن را میشناسیم، در مخازنی در اعماق زمین وجود دارند. نفت به عنوان یک منبع انرژی در جهان محسوب می شود و با وجود منابع انرژی دیگر هنوز هم منبع انرژی غالب و در دسترس و قابل اطمینان جایگزین آن نشده است(9).
پترولیوم می تواند به صورت فازهای مختلف، از جمله فاز گازی نظیر گاز طبیعی (Natural Gas )، فاز مایع نظیر نفت خام ( Crude Oil ) و فاز جامد مثل قیر ( Asphaltene ) در خلل و فرج و شکستگی های سنگ تجمع می یابد. مهمترین منبع هیدروکربن ها، نفت خام است. نفت خام شامل مقدار کمی ترکیبات آلی اکسیژن دار، نیتروژن دار و گوگردی و نیز فلزاتی است که به طور شیمیایی به مولکول های آلی متصلند. انباشته شدن مواد هیدروکربنی در زیر سطح زمین در سنگ هایی صورت می گیرد که توانایی نگه داری و انتقال سیالات را داشته باشند. معمولا نفت خام زیر پوششی از سنگ های غیر قابل نفوذ در محفظه های سنگ های متخلخل به نام مخازن یا (rReservoi) که منحصرا در حوضچه های رسوبی قرار دارند، محبوس است (10).
تجمع مواد هیدروکربنی به صورت اقتصادی در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددی است. به طور کلی وجود پنج عامل برای تجمع اقتصادی نفت و گاز لازم و ضروری است، این پنج عامل عبارتند از :
1-سنگ منشأ بالغ (Mature Source Rock) که تولید هیدروکربن کرده باشد.
2-سنگ مخزن ( Resevoir Rock) که بتواند هیدروکربن را در داخل خود جای دهد.
3-مهاجرت هیدروکربن بین سنگ منشأ و سنگ مخزن ( Migration Pathway) عملی باشد.
4-پوش سنگ (Cap Rock ) از خروج نفت از داخل سنگ مخزن جلوگیری می کند.
5-تله نفتی ( Oil Trap) که در آن نفت به صورت تراوش های سطحی شناخته شده و مورد استفاده بوده اند(9).
اکتشافات نفت یک دانش بسیار قدیمی و کاربردی است که با جمع آوری قیر از تراوش های طبیعی سطحی به قلمرو علم وارد شد. در آن زمان ها از نفت برای مقاصد پزشکی، گرمایی و همچنین مصارف عایق کاری استفاده می شد.
این مواد در ابتدای کشف به صورت منبع بسیار مهم انرژی تلقی شدند، لیکن با پیشرفت علم و تکنولوژی مدرن، خواص دیگر آنها نیز مورد توجه قرار گرفت و شاید امروز بتوان گفت که ارزش مشتقات پتروشیمی بسیار حایز اهمیت میباشند، زیرا منابع سوختی دیگری وجود دارند که از آنها به عنوان منبع انرژی می توان استفاده نمود، حال آنکه نفت میزان محدودی داشته و چنانچه به اتمام برسد، تهیه مشتقات مهم آن نیز منتفی خواهد شد. لذا تولید صحیح و برنامه ریزی های دقیق در صنعت، نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند و با مرور زمان به صورت رکن اساسی این صنعت تلقی می گردند (9).
2-1- پیدایش نفت
در مورد منشأ و پیدایش نفت نظریه های مختلفی وجود دارد که عبارتند از:
1-2-1- نظریه منشأ معدنی
نظریه معدنی نفت که در ابتدای قرن بیستم به وسیله اکثر شیمی دان ها و زمین شناسان مورد قبول واقع شده بود در حال حاضر فقط جنبه تاریخی دارد.
در 1901، Sanderens, Sabatier, استیلن را دمای 200-300 درجه سانتی گراد در حضور کاتالیزورهای نیکل و آهن احیاء شده، هیدروژن دار کردند و میزان زیادی از هیدروکربن های موجود در نفت خام به دست آوردند. با آنکه نظریه معدنی بودن منشأ نفت در ابتدا به سهولت پذیرفته شده بود طولی نکشید که با ایرادهای زیادی مواجه گشت که منجر به کنار گذاشتن آن شد.
2-2-1- نظریه منشأ آلی نفت
امروزه می توان گفت که نظریه منشاء آلی برای نفت خام نسبت به هر نظریه دیگری قابل قبول تر است. نفت خام معمولا در لایه های رسوبی یافت می شود و همواره مقدار زیادی مواد آلی در این لایه ها وجود دارند.
بقایای این مواد اعم از گیاهی و یا حیوانی محتوی مقدار زیادی کربن و هیدروژن هستند که سازنده اصلی نفت خام می باشند.
به نظر می رسد موجودات بسیار کوچک و بی شماری که در دریاها، دریاچه ها و مرداب ها زندگی می کنند و پلانکتون نامیده می شوند، منشاء مواد آلی مولد نفت باشند. توزیع پلانکتون ها در سطح دریاها یکنواخت نیست. این موجودات در قسمت بالای آب دریاها ( عمق 50 تا 100 متری ) که اشعه خورشید نفوذ می کند و نیز در مجاورت سواحل متمرکزاند. تولید مثل این موجودات بسیار زیاد است و پس از نابودی در کف دریاهارسوب کرده، قسمت اعظم مواد آلی را تشکیل می دهند که بعدا با رسوب های مختلف مخلوط می شوند، همچنین آب رودخانه هایی که به دریا می ریزند حاوی مقداری مواد هیومیک است که ترکیباتشان نزدیک به هیدروکربن می باشد (11).
با توجه به شیوع روز افزون انواع سرطان به عنوان یکی از مهمترین بیماری های تهدید کنندۀ سلامت انسان، دستیابی به روش های موثرتر در درمان سرطان به ویژه انتخاب ترکیبات دارویی با عوارض جانبی کمتر بیش از گذشته مورد توجه محققین قرار گرفته است.
آنزیم ال-آسپاراژیناز به صورت اختصاصی اسیدآمینه ال-آسپاراژین را به ال-آسپارتات و آمونیاک کاتالیز کرده و نقش مهمی را در متابولیسم همه ارگانیسم های زنده و نیز در داروشناسی بازی می کند(2). دو نوع ترکیب از ال-آسپاراژیناز وجود دارد : ال-آسپاراژیناز l، یک آنزیمconstitutive داخلی، و ال-آسپاراژیناز ll، یک آنزیم خارجی می باشد. این دو آنزیم از لحاظ بیوشیمیایی و ساختار ژنتیکی متفاوتند. ال-آسپاراژیناز ll به صورت گسترده در سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی وجود دارد و بیش از پنج دهه مورد مطالعه فراوان قرار گرفته است(66). این آنزیم از منابع گوناگون مانند سلول های گیاهی و حیوانی، قارچ ها، مخمرها و باکتری ها جدا شده است(61).
ال-آسپاراژینازll یک عامل شیمی درمانی مهم می باشد که برای درمان نوعی از اختلالات لنفوپرولیفراتیو و لنفوما، به ویژه لوکمی لنفوبلاستیک حاد یا ALL[1] بکار برده می شود. این آنزیم بخش اصلی ترکیب پروتوکل های شیمی درمانی است که در درمان ALL اطفال به مدت تقریباً 30 سال استفاده می شود (6،5،4،3،2،1). بر این اساس، همچنین این آنزیم در جدیدترین رژیم های درمانی چند عاملی برای ALL بالغین قرار دارد (8،7). ال-آسپاراژیناز به عنوان یک دارو، اثربخشی خود را در درمان و مراحل بعدی استراتژی های مختلف شیمی درمانی اثبات کرده است. بزرگ ترین محدودیت استفاده از ال-آسپاراژیناز حساسیت شدید بالینی در دز اثر بخشی است، که در 78-3 درصد بیماران تحت درمان با فرم های اصلاح نشده آنزیم ظاهر می شود (11،10،9،3). با گذشت بیش از 10 سال به نظر می رسد پگ-ال-آسپاراژیناز به عنوان یک ترکیب جانشین برای ال-آسپاراژیناز ، مشکلات ناشی از انواع ترکیبات طبیعی را اصلاح کرده است (13،12). در این تحقیق سعی بر این شد تا با ایجاد جهش در باکتریKIAU E. coli ، ارزیابی میزان تولید آنزیم ال-آسپاراژینازll در سویه جهش یافته، و دستیابی به ترتیب توالی جدید در ژن این آنزیم و کلون کردن آن، بتوان ال-آسپاراژینازی استخراج کرد که از نظر فعالیت ویژه و اختصاصیت در سطح بالاتری نسبت به نوع استاندارد قرار داشته باشد. همچنین با تاثیر این پروتئین آنزیمی بر رده سلولی سرطانی و ارزیابی فعالیت و درصد کشندگی آن بر این سلول ها، بتوان به آنزیم ال-آسپاراژیناز موثرتر، با کارایی بالا و عوارض جانبی کمتر دست یافت.
فصل اول: کلیات
1-1- پیشینه تاریخی
نظریه اولیه که به منظور گسترش ال-آسپاراژیناز به عنوان یک عامل بالقوه آنتی نئوپلاستیک ثابت شد بسیار با اهمیت بوده و توسط Clementi در سال 1922 طرح شد(20). وی آشکار ساخت که فعالیت بالای ال-آسپاراژیناز در سرم خوکچه هندی دیده می شود. فعالیت بالای ال-آسپاراژیناز فقط در سرم خوکچه هندی مشاهده می شد، درحالیکه در سایر پستانداران این آنزیم یافت نمی شد. در سال 1953، Kidd عود لنفوماهای پیوندی در موش ها و رت ها را با خوکچه هندی مقایسه کرد و شرح داد(39). این فعالیت سایتوتوکسیک در سرم اسب یا خرگوش وجود نداشت. Neuman و McCoy در سال 1956 این نظریه ها را گسترش دادند(45). آنها ثابت کردند که رشد لاین سلولی که از کارسینوسارکومای Walker مشتق شده مستلزم ال-آسپاراژین است. Haley در سال 1961 با استفاده از لاین سلولی مربوط به لوکمی موش نتایج مشابهی بدست آورد (29). و بالاخره Broome بود که در سال 1961 درحالیکه در آزمایشگاه Kidd کار می کرد ، یافته های Kidd مربوط به مهار رشد را با اولین نظریه که توسط Clementi ارائه شد مقایسه کرد و با موفقیت نتیجه گرفت که فعالیت آنتی لنفوما در سرم های خوکچه های هندی ناشی از ال-آسپاراژیناز موجود در سرم این حیوان می باشد (12). تحقیقات بیشتر این شخص خصوصیت نهفته درمانی این آنزیم را تایید کرد (12،11). Yellin وWriston در سال 1966، موفق به خالص سازی جزئی دو ایزوفرم ال-
آسپاراژیناز از سرم خوکچه هندی شدند (63). بطور قابل توجه ، فقط یک ایزوفرم در شرایط in vivo فعالیت آنتی لنفوما را آشکار می ساخت (64،63) .
از آنجاییکه استخراج این آنزیم به مقادیر کافی از سرم خوکچه هندی مشکل بود ، سایر منابع نظیر میکروبها بررسی شدند. Mashburn و Wriston ، در سال 1964 و Campbell و Mashburn در سال 1969 از خالص سازی ال-آسپاراژیناز E. coli خبر دادند، و ثابت کردند که فعالیت تومورکشی آن شبیه به نوع سرمی خوکچه هندی می باشد(64،15). این یافته ها پایه عملی تولید آنزیم با مقادیر زیاد را برای تحقیقات بالینی و پیش بالینی فراهم کرد(17،16،15) . Oettgen در سال 1967 اولین کسی بود که تأثیر ال-آسپاراژیناز در انسان های مبتلا به لوکمی را نشان داد (46). بطور همزمان بررسی مهم دیگری توسط Old انجام شد که فعالیت آنتی توموری این آنزیم را در شرایط in vivo در یک مدل سگی مبتلا به لنفوسارکوما اثبات می کرد(47).
درمان با استفاده از پروتئین ها در انسان ها محدودیت دارد زیرا منجر به ایمنی زایی دارو می شود که مشکلی اساسی می باشد. واکنش های حساسیت شدید نسبت به ال-آسپاراژیناز E. coli بطور متوسط عمومیت دارد. یک بررسی هم زمان بر روی ال-آسپاراژیناز E. coli و Erwinia carotovora فقدان واکنش تقاطعی را نشان می دهد (24). هرچند هردو آنزیم به میزان زیادی سبب تحریک سیستم ایمنی می گردند. تلاش ها در این زمینه موجب کاهش ایمنی زایی این دارو ها شده است و این در حالیست که فعالیت آنزیمی آن حفظ شده است. مشخص شده است اتصال این آنزیم به پلی اتیلن گلایکل یا PEG[1] به عنوان یک پردازش، واکنش های ایمنی زایی این دارو را از بین می برد بدون آنکه در ویژگی آنتی نئوپلاستیک آن تغییر ایجاد کند(27). این ترکیب اصلاح شده دارو در مدل های حیوانی باعث کاهش تشکیل آنتی بادی در مقایسه با ترکیب بومی آن می شود، و بطور محسوس مدت اثرش را طولانی می کند(57،27). در سال های اخیر، استفاده از ال-آسپاراژیناز در درمان لوکمی و سایر اختلالات لنفوپرولیفراتیو بطور وسیع افزایش یافته است. در اوایل از آن تنها برای بهبود بیماران مبتلا به ALL استفاده می شد (36،35،34،33،32،31،30،2،1)؛ اما پس از تحقیقات اخیر به منظور تقویت درمان بدخیمی های لنفوئید، عملکرد این آنزیم را به مدت 30-20 هفته تجویز می گردد(57) . به این دلایل است که ال-آسپاراژیناز به عنوان یک جزء ضروری در روش های نوین شیمی درمانی چند دارویی قرار گرفته است.
2-1- آماده سازی ال-آسپاراژیناز قابل استفاده برای درمان
تحقیقات اولیه با نتایج مثبت با استفاده از ال-آسپاراژیناز خوکچه هندی انجام شد، اما ثابت شد که آماده سازی حجم انبوه از این آنزیم میسر نمی باشد. اگرچه ال-آسپاراژیناز در گونه های مختلف گیاهی و حیوانی یافت شده است، اما به دلیل روش سخت استخراج این آنزیم، سایر منابع نظیر میکروارگانیزم ها نیز بررسی شدند. میکروارگانیزم ها ثابت کردند که برای تولید این آنزیم منابعی مؤثرتر و ارزان تر هستند. سهولت کشت آنها به تولید فراوان این آنزیم کمک می کند. دامنه وسیعی از میکروب ها شامل باکتری ها ، قارچ ها ، مخمرها ، اکتینومایست ها و جلبک ها از نظر تولید این آنزیم مؤثرترند، اما خصوصیات آنزیمی از ارگانیسمی به ارگانیسم دیگر تغییر می کند ( جدول 1 ). برای تولید مقادیر بالای این آنزیم فقط از دو گونه باکتری استفاده می شود 1-. E. coli و2- Erwinia caratovora . مشخص شده که در بین تنوع وسیع آنزیم های مشابه با فعالیت آنتی توموری شناخته شده، آنزیم این دو منبع سمیت کمتری دارد (24،8،7،6،5،4،3،2،1) .
امروزه، ال-آسپاراژیناز مورد استفاده در بیمارستان با سه نوع ترکیب در دسترس می باشد: دو فرم تغییر نیافته یا فرم های طبیعی، خالص شده از منابع باکتریایی، و یک فرم اصلاح شده از یکی از ترکیبات طبیعی. ترکیبات طبیعی E. coli (از نظر تجاری توسط Merck & Co به عنوان Elsperعرضه می شود)، و Erwinia caratovora (قابل استفاده به عنوان ال-آسپاراژیناز Erwinia از Ogden Bioservices Pharmaceutical Repository در ایالات متحده) می باشند. محصول Erwinia از نظر تجاری در کانادا و اروپا به عنوان ارویناز[1] در دسترس است، که توسط Porton عرضه می شود.
هردو ترکیب طبیعی از نظر استفاده برای درمان بیماران ردیف اول و دچار عود بیماری، تأیید شدند. در اروپا، دو ترکیب از ال-آسپاراژیناز E. coli با تفاوت مختصر در خصوصیات فارماکوکنتیک، بنام های کراسنیتین و ال-آسپاراژینازMedac در دسترس می باشد (11) . این آنزیم ها به عنوان یک دارو از دو منبع، مکانیزم عمل و سمیت یکسانی دارند، اگرچه خصوصیات فارماکوکنتیک آن دو متفاوت است، و بیمارانی که دارای حساسیت شدید به یکی از دو ترکیب هستند اغلب می توانند ال-آسپاراژیناز دیگر را استفاده کنند بدون اینکه با عامل دوم آلرژی ایجاد شود.
سومین ترکیب، پگ-ال-آسپاراژیناز[1] ( نام غیر اختصاصیpegasparaginase )، یک ترکیب از آنزیم می باشد که بطور شیمیایی تغییر داده شده است. درواقع ال-آسپاراژیناز بومی E. coli به صورت کووالانسی به PEG متصل می شود. پگ-ال-آسپاراژیناز، که اکنون به عنوان pegasparaginase یا pegasparagase ارجاء داده می شود، در سال های 1970 و 1980 گسترش یافته و در 1980 تحت کنترل آزمایشات بالینی قرار گرفته بود. Pegasparaginase ( در دسترس به صورت تجاری توسط Rhone Poulenc Rorer به عنوان Oncaspar ) توسط وزارتخانه غذا و دارو تأیید شد تا در ترکیب شیمی درمانی به منظور درمان بیماران ALL ، کسانی که به ترکیب طبیعی ال-آسپاراژیناز E. coli حساسیت شدید دارند، قرار گیرد.
[1] PEG-L-asparaginase
[1] Erwinase
[1] Poly ethylene glycol
[1] Acute lymphoblastic leukemia
