سال 13، شماره 4 - ( مهر - آبان 1398 )
جلد 13 شماره 4 صفحات 250-233 |
برگشت به فهرست نسخه ها
1- استادیار و متخصص میکروبیولوژی، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه پیام نور، ایران ، m.mirhossaini@gmail.com
2- کارشناسی ارشد میکروبیولوژی، مرکز تحقیقات زیست فناوری پزشکی، واحد اشکذر، دانشگاه آزاد اسلامی، اشکذر، یزد، ایران
2- کارشناسی ارشد میکروبیولوژی، مرکز تحقیقات زیست فناوری پزشکی، واحد اشکذر، دانشگاه آزاد اسلامی، اشکذر، یزد، ایران
چکیده: (6160 مشاهده)
زمینه و اهداف: بروز بیماری های عفونی ناشی از غذا پایدار بوده و حتی در بسیاری از کشورها میزان این بیماری‌ها افزایش یافته است. استفاده نامناسب از آنتیبیوتیک ها به علت شیوع بیماری های میکروبی باعث ایجاد مقاومت های دارویی می‌شود. بنابراین کاربردهای نانوتکنولوژی توجه زیادی را در صنایع غذایی مانند محافظت مواد غذایی و کنترل کیفیت مواد غذایی به خود جلب کرده است. به همین دلیل، خاصیت ضدمیکروبی نانوذرات اکسیدمس در ترکیب با نانوذرات اکسیدمنیزیوم برای کشتن باکتری‌ها بررسی شدند.
مواد و روش کار: خاصیت ضدمیکروبی نانوذرات اکسیدمس در ترکیب با نانودرات اکسیدمنیزیوم علیه باکتریهای اشریشیاکلی و استافیلوکوکوساورئوس در محیط‌کشت و آب‌میوه (انبه، انار و هلو) به روش انتشار در آگار و کلنی کانت بررسی شد. برای توصیف تغییرات مورفولوژیک باکتریهای اشریشیاکلی، استافیلوکوکوساورئوس در اثر مواجهه با این نانوذرات بعد از تیمار ضدمیکروبی با این نانوذرات، عکس‌های میکروسکوپ الکترونی استفاده شدند.
یافته ها: نتایج تحلیل آماری ANOVA یک‌طرفه با درجه اطمینان ۹۵ درصد نشان داد نانوذرات اکسیدمس و اکسیدمنیزیوم، خاصیت ضدمیکروبی علیه این پاتوژن‌های غذایی دارند. یک اثر سینرژیسیم هنگام ترکیب نانوذرات اکسیدمس و نانوذرات اکسیدمنیزیوم مشاهده شد. عکس های میکروسکوپی SEM نشان داد تیمار با ترکیب نانوذرات اکسیدمس و اکسیدمنیزیوم سبب تخریب و آسیب غشای سلولی شده و در نتیجه نشت محتویات داخل سلولی منجر به مرگ سلول های باکتریایی شده است.
نتیجه‌گیری: استفاده از تیمار ترکیب نانوذرات اکسیدمس و اکسیدمنیزیوم می تواند در محیط‌کشت مایع و آب‌میوه، رشد اشریشیاکلی و استافیلوکوکوساورئوس را با موفقیت کنترل کند. همچنین این تیمار ترکیبی میتواند سبب کاهش حداقل مقدار مورد نیاز نانوذرات اکسیدمس و اکسیدمنیزیوم درطول فرایند کنترل پاتوژنها در صنایع غذایی شود.
واژه‌های کلیدی: نانوذرات اکسیدمس (CuO)، اکسیدمنیزیم (MgO)، اشریشیاکلی، استافیلوکوکوساورئوس، آب میوه
نوع مطالعه: مقاله پژوهشی |
موضوع مقاله:
میکروب شناسی مواد غذایی
دریافت: 1398/5/16 | پذیرش: 1398/10/29 | انتشار الکترونیک: 1398/10/30
دریافت: 1398/5/16 | پذیرش: 1398/10/29 | انتشار الکترونیک: 1398/10/30
فهرست منابع
1. Singh A, Poshtiban S, Evoy S. Recent advances in bacteriophage based biosensors for food-borne pathogen detection. Sensors. 2013; 13(2):1763-86. [DOI:10.3390/s130201763] [PMID] [PMCID]
2. Matthews KR, Kniel KE, Montville TJ. Food microbiology: An Introduction. 4th ed. Washington, D.C.: ASM Press; 2014.
3. Roy A, Gauri SS, Bhattacharya M, Bhattacharya J. Antimicrobial activity of CaO nanoparticles. J Biomed Nanotech. 2013; 9(9):1570-8. [DOI:10.1166/jbn.2013.1681] [PMID]
4. Schrand AM, Rahman MF, Hussain SM, Schlager JJ, Smith DA, Syed AF. Metal‐based nanoparticles and their toxicity assessment. Wiley interdisciplinary reviews: Nanomed Nanobiotechnol. 2010; 2(5):544-68. doi: 10.1002/wnan.103 [DOI:10.1002/wnan.103] [PMID]
5. McNeece G, Naughton V, Woodward MJ, Dooley JS, Naughton PJ. Array based detection of antibiotic resistance genes in Gram negative bacteria isolated from retail poultry meat in the UK and Ireland. Int J Food Microbiol. 2014; 2(179):24-32. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2014.03.019 [DOI:10.1016/j.ijfoodmicro.2014.03.019] [PMID]
6. Soltani Nezhad S, Rabbani Khorasgani M, Yaghoobi MM, Emtiazi G. Isolation of Zinc Oxide (ZnO) nanoparticles resistant Pseudomonas strains from soil and investigation of Zinc resistance genes. BJM. 2014; 3(11):99-108. [DOI:10.1007/s11274-013-1481-3] [PMID]
7. Fortner JD, Lyon DY, Sayes CM, Boyd AM, Falkner JC, Hotze EM, et al. C60 in water: nanocrystal formation and microbial response. Environ Sci Technol. 2005; 39(11):4307-16. [DOI:10.1021/es048099n] [PMID]
8. Balamurugan B, Mehta B. Optical and structural properties of nanocrystalline copper oxide thin films prepared by activated reactive evaporation. Thin Solid Films. 2001; 396(1):90-6. [DOI:10.1016/S0040-6090(01)01216-0]
9. Park J, Lee Y, Jun K, Baeg JO. Chemical synthesis and characterization of highly oil dispersed MgO nanoparticles. JIEC. 2006; 12(6):882.
10. Shi LE, Xing L, Hou B, Ge H. Inorganic nano mental oxides used as anti-microorganism agents for pathogen control. In A. Mende-Vilas editor; Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology. Badajoz: Formatex Research Center; 2010.
11. Krishnamoorthy K, Moon JY, Hyun HB, Cho SK, Kim SJ. Mechanistic investigation on the toxicity of MgO nanoparticles toward cancer cells. J Mater Chem. 2012; 22(47): 24610-17. [DOI:10.1039/c2jm35087d]
12. Barkhordari A, Barzegar S, Hekmatimoghaddam H, Jebali A. The cytotoxic effects of SiO2 nanoparticles on human blood mononuclear cells. JSSU. 2012, 20(1): 10-18. (persian)
13. Lai JC, Lai MB, Jandhyam S, Dukhande VV, Dukhande VV, Bhushan A, et al. Exposure to titanium dioxide and other metallic oxide nanoparticles induces cytotoxicity on human neural cells and fibroblasts . Int J Nanomed. 2008; 3(4):533- 45. [DOI:10.2147/IJN.S3234] [PMID] [PMCID]
14. Sun J, Wang S, Zhao D, Hun FH, Weng L, Liu H. Cytotoxicity, permeability, and inflammation of metal oxide nanoparticles in human cardiac microvascular endothelial cells. Cell Biol Toxicol. 2011; 27(5):333-42. doi: 10.1007/s10565-011-9191-9 [DOI:10.1007/s10565-011-9191-9] [PMID]
15. Heinlaan M, Ivask A, Blinova I, Dubourguier HC, Kahru A. Toxicity of nanosized and bulk ZnO, CuO and TiO2 to bacteria Vibrio fischeri and crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus. Chemosphere. 2008; 71(7):1308-16. doi: 10.1016/j.chemosphere.2007.11.047 [DOI:10.1016/j.chemosphere.2007.11.047] [PMID]
16. Zhang L, Jiang Y, Ding Y, Daskalakis N, Jeuken L, Poveyet M, et al. Mechanistic investigation into antibacterial behaviour of suspensions of ZnO nanoparticles against E. coli. J. Nanopart. Res. 2010; 12(5):1625-1636. [DOI:10.1007/s11051-009-9711-1]
17. Gurr JR, Wang AS, Chen CH, Jan KY. Ultrafine titanium dioxide particles in the absence of photoactivation can induce oxidative damage to human bronchial epithelial cells. Toxicology. 2005; 213(1):66-73. [DOI:10.1016/j.tox.2005.05.007] [PMID]
18. Reeves JF, Davies SJ, Dodd NJ, Jha AN. Hydroxyl radicals (OH) are associated with titanium dioxide (TiO2) nanoparticle-induced cytotoxicity and oxidative DNA damage in fish cells. Mutat Res. 2008; 640(1):113-122. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2007.12.010 [DOI:10.1016/j.mrfmmm.2007.12.010] [PMID]
19. Shetty RC. Potential pitfalls of nanotechnology in its applications to medicine: immune incompatibility of nanodevices. Med Hypotheses. 2005; 65(5):998-9. [DOI:10.1016/j.mehy.2005.05.022] [PMID]
20. Ruden S, Hilpert K, Berditsch M, Wadhwani P, Ulrich AS. Synergistic interaction between silver nanoparticles and membrane-permeabilizing antimicrobial peptides. Antimicrob Agents Chemother. 2009; 53(8):3538-40. doi: 10.1128/AAC.01106-08 [DOI:10.1128/AAC.01106-08] [PMID] [PMCID]
21. Te Dorsthorst D, Verweij P, Meis J, Punt NC, Mouton JW. Comparison of fractional inhibitory concentration index with response surface modeling for characterization of in vitro interaction of antifungals against itraconazole-susceptible and-resistant Aspergillus fumigatus isolates. Antimicrob Agents Chemother. 2002; 46(3):702-7. [DOI:10.1128/AAC.46.3.702-707.2002] [PMID] [PMCID]
22. Mirhosseini M, Emtiazi G. Optimisation of Enterocin A Production on a Whey-Based Substrate. World Appl Sci J. 2011; 14(10):1493-9.
23. Mirhosseini M, Afzali M. Investigation into the antibacterial behavior of suspensions of magnesium oxide nanoparticles in combination with nisin and heat against Escherichia coli and Staphylococcus aureus in milk. Food Cont. 2016; 68:208-15. doi: 10.1016/j.foodcont.2016.03.048 [DOI:10.1016/j.foodcont.2016.03.048]
24. Mirhosseini M, Firouzabadi FB. Antibacterial activity of zinc oxide nanoparticle suspensions on food‐borne pathogens. Int J Dairy Technol. 2013; 66(2):291-5. [DOI:10.1111/1471-0307.12015]
25. Jafari A, Ghane M, Arastoo S. Synergistic antibacterial effects of nano zinc oxide combined with silver nanocrystales. Afr J Microbiol Res. 2011; 5(30):5465-73. [DOI:10.5897/AJMR11.392]
26. Kimiaee Sadr M, Mirhosseini M, Rahimi G. Effects of combination of magnesium and zinc oxide nanoparticles and heat on Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria in milk. NMJ. 2016; 3(1):49-56.
27. Tiwari DK, Behari J, Sen P. Time and dose-dependent antimicrobial potential of Ag nanoparticles synthesized by top-down approach. Curr Sci. 2008; 95(5):647-655.
28. Torabi Zarchi T, Mirhosseini M. Investigation of combination effect of magnesium oxide and iron oxide nanoparticles on the growth and morphology of the bacteria Staphylococcus aureus and Escherichia coli in juice. J Shahid Sadoughi Univ Med Sci. 2017; 24(11):924-37.
29. Mirhosseini M, Houshmand Marvasti S. Antibacterial activities of copper oxide nanoparticle in combination with nisin and ultrasound against foodborne pathogenes. Iran J Med Microbial. 2017; 11(5):125-35.
30. Jin T, Sun D, Su JY, Zhang H, Sue HJ. Antimicrobial Efficacy of Zinc Oxide Quantum Dots against Listeria monocytogenes, Salmonella Enteritidis, and Escherichia coli O157:H7. J Food Sci. 2009; 74(1):M46-52. doi: 10.1111/j.1750-3841.2008.01013.x [DOI:10.1111/j.1750-3841.2008.01013.x] [PMID]
31. Jin T, He YP. Antibacterial activities of magnesium oxide (MgO) nanoparticles against foodborne pathogens. J Nanopart Res. 2011; 13(12):6877-85. [DOI:10.1007/s11051-011-0595-5]
32. Klevay LM. Lack of a recommended dietary allowance for copper may be hazardous to your health. J Am Coll Nutr. 1998; 17(4):322-6. [DOI:10.1080/07315724.1998.10718769] [PMID]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |