خاصیت ضد باکتریایی نانوذرات کیتوزان علیه سالمونلا انتریتیدیس

محورهای موضوعی : میکروب شناسی مولکولی

اسماعیل محمودی ¹ , عباس دوستی ² , محمد سعید جامی ³

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی
2 - دانشیار، مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی
3 - استادیار، دانشیار، مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی | استادیار، مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی شهرکرد

تاریخ دریافت : 1396/08/24 تاریخ پذیرش : 1396/09/06 تاریخ انتشار : 1397/06/01

کلید واژه: سالمونلا, نانوذرات کیتوزان, ژلی شدن یونی,

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: سالمونلا انتریتیدیس منجر به ایجاد انواع مختلف عفونت های در انسانی و حیوانی می شود. برای از بین بردن عفونت های ناشی آن از آنتی بیوتیک های مختلفی استفاده می شود، اما به دلیل ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی استفاده از نانوذرات به عنوان جایگزین های مناسب مورد توجه بوده است. نانوذرات کیتوزان به دلیل داشتن وزن مولکولی پایین، زیست تخریب پذیر بودن گزینه مناسبی برای راه برد های مورد نظر می باشد. هدف از این پژوهش بررسی خاصیت ضد باکتریایی نانوذرات کیتوزان علیه سالمونلا انتریتیدیس بود.مواد و روش ها: با تهیه سویه استاندارد از باکتری از تکنیک مولکولی PCR برای تایید این باکتری استفاده شد. در ادامه مراحل از روش ژلی شدن یونی (Ionic gelation) برای تولید نانوذرات کیتوزان و از روش های Hole-Plate و رقت لوله ای برای بررسی خاصیت ضد میکروبی نانوذرات کیتوزان به همراه آنتی بیوتیک ها استفاده گردید. سپس برای ارزیابی نانوذرات از تکنیک های آنالیز زتا، پراکنگی نوری دینامیک و میکروسکوپ الکترونی استفاده شد.یافته ها: با مشخص شدن باند 214 بازی حضور باکتری تایید گردید. با بررسی نتایج پراکندگی نوری دینامیک (nm 111.7)، آنالیز زتا (mV 20.8) و میکروسکوپی (nm 200>) نانوذرات کیتوزان با وزن مولکولی پایین تولید شد. قطر هاله عدم رشد در غلظت های مختلف نشان دادند که نانوذرات کیتوزان و آنتی بیوتیک ها عملکرد موثر و بالایی علیه باکتری دارد و همچنین در روش رقت لوله ای این نتیجه تایید شد.نتیجه گیری: ارتباط معنی داری بین مقاومت نانوذرات کیتوزان و آنتی بیوتیک ها علیه باکتری وجود دارد. همچنین خاصیت ضد باکتریایی نانوذرات نسبت به آنتی بیوتیک های بیشتر بوده که می توان نتیجه گرفت از نانودرات کیتوزان برای مقابله با بیماری ها و از بین بردن گونه های مقاوم باکتریایی استفاده کرد.

چکیده انگلیسی:

Background & Objectives: Salmonella enteritidis causes a number of infections in humans and other animals. Though different antibiotics are used to eliminate bacterial infections, due to the development of antibiotic resistance after a while, the use of nanoparticles has been considered as suitable alternatives. Chitosan nanoparticles are appropriate options for the intended strategy due to some properties including low molecular weight and biodegradability. Therefore, the aim of this study was to evaluate the antibacterial effect of chitosan nanoparticles against S. enteritidis. Materials & Methods: Standard bacterial strain was prepared and subsequently confirmed by PCR technique. Ionic gelation method was used to fabricate chitosan nanoparticles and Hole-Plate and tube dilution methods were used to check the chitosan nanoparticles anti-microbial properties with antibiotics. At last Zeta's analysis techniques, dynamic optical scanning, and electron microscopy were used to evaluate nanoparticles. Results: A 214 base pair band confirmed the presence of bacteria. Chitosan nanoparticles with low molecular weight were produced by analyzing the results of optical dynamics scattering (111.7 nm), zeta analysis (20.8 mV) and microscopy (Conclusion: There is a significant relationship between the chitosan nanoparticles resistance and antibiotics against bacteria. In other words, the nanoparticles antibacterial properties were higher than antibiotics. It is deduced that chitosan nanoparticles can be used to control diseases and to destroy resistant bacterial species.

منابع و مأخذ:

1. Doosti A, Mahmoudi E, Jami MS, Mokhtari-Farsani A. Prevalence of aadA1, aadA2, aadB,
   strA and strB genes and their associations with multidrug resistance phenotype in Salmonella
   Typhimurium isolated from poultry carcasses. Thai J Vet Med. 2016; 46(4): 691-697.
   2. Chung YC, Yeh JY, Tsai CF. Antibacterial characteristics and activity of water-soluble
   chitosan derivatives prepared by the Maillard reaction. Molecules. 2011; 16(10): 8504-8514.
   3. Sarvaiya J, Agrawal YK. Chitosan as a suitable nanocarrier material for anti-Alzheimer drug
   delivery. Int J Biol Macromol. 2015; 72: 454-465.
   4. Hadwiger Lee A. Multiple effects of chitosan on plant systems: solid science or hype. Plant Sci.
   2013; 208: 42-49.
   5. Daruoshi M, Doosti A, Kargar M. The prevalence of plasmid genes spvB, spvC and spvR in
   Salmonella Enteritidis isolated from poultry industry in Chaharmahal va Bakhtiari province. J
   Microb World. 2015; 7: 282-288. [In Persian]
   6. Zahedi yeghaneh Z, Hadizadeh M. Comparison of antibacterial property of chitosan
   nanoparticles against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. J Qazvin Univ Med Sci.
   2016; 19(6): 21-28. [In Persian]
   
   7. Asghari SM, Ebrahimi Samani S, Seraj Z, Khajeh Kh, Hoseen Khani S. Optimization, chitosan
   nanoparticles synthesis. Biotechnol Tarbiat Modares Univ. 2013; 4(2): 65-73. [In Persian]
   8. Galanis E, Lo Fo Wong DM, Patrick ME, Binsztein N, Cieslik A. Web-based surveillance and
   global Salmonella distribution, 2000-2002. Emerg Infect Dis. 2006; 12(3): 381-388.
   9. Chen HM, Wang Y, Su LH, Chiu CH. Nontyphoid salmonella infection: microbiology, clinical
   features, and antimicrobial therapy. Pediatr Neonatol. 2013; 54(3): 147-152.
   10 .Bhan MK, Bahl R, Bhatnagar S. Typhoid and paratyphoid fever. Lancet 2005; 366(9487):
   749-762.
   11. Qi L, Xu Z, Jiang X, Hu C, Zou X. Preparation and antibacterial activity of chitosan
   nanoparticles. Carbohydrate Res. 2004; 339(16): 2693-2700.
   12. Barzegar H, Karbassi A, Jamalian J, Aminlari M. Investigation of the possible use of chitosan
   as a natural preservative in mayonnaise sauce. Water Soil Sci. 2008; 12(43): 361-370.
   [In Persian]
   13. Chung YC, Yeh JY, Tsai CF. Antibacterial characteristics and activity of water-soluble
   chitosan derivatives prepared by the Maillard reaction. Molecules. 2011; 16(10): 8504-8514.
   14. Alishahi A. Antibacterial effect of chitosan nanoparticle loaded with nisin for the prolonged
   effect. J Food Saf. 2014; 34: 111-118.
   15. Ibrahim HM, El-Bisi MK, Taha GM, El-Alfy EA. Chitosan nanoparticles loaded antibiotics as
   drug delivery biomaterial. J Appl Pharma Sci. 2015; 5(10): 85-90.