تأثير ضدباكتريايي دندريمر پلي‌پروپيلن‌ايمين نسل دوم و پلي‌آميدوآمين نسل چهارم بر باكتري‌هاي كلبسيلا اوكسي‌توكا، سودوموناس آئروژينوزا و پروتئوس ميرابيليس در محيط آزمايشگاهي

The antimicrobial effects of Polypropylenimine-G2 and Polyamidoamine-G4 Dendrimers on Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa and Proteus mirabilis, in vitro experiment

زمينه و هدف: هدف از اين مطالعه بررسي اثرات ضدّباكتريايي دندريمر پلي‌پروپيلن‌ايمين نسل دوم (PPI-G2) و پلي‌آميدوآمين نسل چهارم (PAMAM-G4) بر كلبسيلا اوكسي‌توكا، سودوموناس آئروژينوزا و پروتئوس ميرابيليس در محيط آزمايشگاهي بود. مواد و روش‌ها: غلظت‌هاي مختلفي از دندريمر PPI-G2 و PAMAM-G4 بر روي ديسك‌هاي بلانك تلقيح شد و در محيط كشت مولر هينتون آگار قرار داده شدند. با تلقيح باكتري‌ها مطابق با غلظت استاندارد 5/0 مك فارلند، هاله‌هاي عدم رشد بررسي گرديد. حدّاقل غلظت بازدارندگي و حدّاقل غلظت كشندگي دندريمر PPI-G2 و PAMAM-G4 به روش رقت لوله‌اي در محيط كشت نوترينت براث تعيين شد. يافته‌ها: هاله عدم رشد در غلظت µg/ml500 از دندريمر PPI-G2 براي كلبسيلا اوكسي‌توكا، پروتئوس ميرابيليس و سودوموناس آئروژينوزا به ترتيب برابر mm25، mm15 و mm20 بود. هاله عدم رشد در غلظت µg/ml500 از دندريمر PAMAM-G4 براي كلبسيلا اوكسي‌توكا، پروتئوس ميرابيليس و سودوموناس آئروژينوزا به ترتيب برابر mm20، mm18 و mm0 بود. MIC دندريمر PPI-G2 براي كلبسيلا اوكسي‌توكا و سودوموناس آئروژينوزا برابر µg/ml5 و براي پروتئوس ميرابيليس برابر µg/ml50 بود. MBC دندريمر PPI-G2 براي كلبسيلا اوكسي‌توكا برابر µg/ml50 و براي پروتئوس ميرابيليس و سودوموناس آئروژينوزا برابر µg/ml500 بود. MIC دندريمر PAMAM-G4 براي كلبسيلا اوكسي‌توكا و پروتئوس ميرابيليس به ترتيب برابر µg/ml500 و µg/ml1250 بود. MBC دندريمر PAMAM-G4 براي كلبسيلا اوكسي‌توكا و پروتئوس ميرابيليس به ترتيب برابر µg/ml1250 و µg/ml2500 بود. نتيجه‌گيري: بر اساس نتايج اين مطالعه، دندريمر PPI-G2 براي حذف سودوموناس آئروژينوزا، كلبسيلا اوكسي‌توكا و پروتئوس ميرابيليس مؤثّر است اما PAMAM-G4 تنها بر كلبسيلا اوكسي‌توكا و پروتئوس ميرابيليس اثر ضدباكتريايي دارد. همچنين خاصيّت ضدّباكتريايي دندريمر PPI-G2 بسيار بهتر از PAMAM-G4 است. با اين حال، استفاده از دندريمر براي گندزدايي آب آشاميدني نيازمند مطالعات بيشتر و وسيع‌تر است.

Background: This laboratory experiment was aimed of to investigate the antibacterial effect of Polypropylenimine-G2 (PPI-G2) and Polyamidoamine-G4 (PAMAM-G4) dendrimers on Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa and Proteus mirabilis. Materials and Methods: Different concentrations of PPI-G2 and PAMAM-G4 dendrimers were inoculated onto Blank disks and were placed in Mueller-Hinton agar media. Zone of inhibition was investigated by bacterial inoculation according to the McFarland standard 0.5. Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of PPI-G2 and PAMAM-G4 dendrimers were determined by Micro-dilution method in nutrient broth culture. Results: Zone of inhibition in concentration 500 μg/ml of PPI-G2 dendrimers for Klebsiella oxytoca, Proteus mirabilis and Pseudomonas aeruginosa were 25, 15 and 20mm, respectively. Zone of inhibition in concentration 500 μg/ml of PAMAM-G4 dendrimers for Klebsiella oxytoca, Proteus mirabilis and Pseudomonas aeruginosa were 20, 18 and 0mm, respectively. The MIC of PPI-G2 dendrimer for Klebsiella oxytoca and for Pseudomonas aeruginosa were 5 μg/ml. Also, the MIC of PPI-G2 dendrimer for Proteus mirabilis was 50 μg/ml. The MBC of PPI-G2 dendrimer for Klebsiella oxytoca was 50 μg/ml and it was 500 μg/ml for Proteus mirabilis and Pseudomonas aeruginosa. The MIC of PAMAM-G4 dendrimer attributed to Klebsiella oxytoca and Proteus mirabilis were reported 500 and 1250 μg/ml, respectively. The MBC of PAMAM-G4 dendrimer belonged to Klebsiella oxytoca and Proteus mirabilis were 1250 and 2500 μg/ml, respectively. Conclusion: According to the results, PPI-G2 dendrimers can eliminate Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella oxytoca and Proteus mirabilis effectively but PAMAM-G4 only has antibacterial effect against Klebsiella oxytoca and Proteus mirabilis. Also the antibacterial activity of PPI-G2 dendrimer is obviously better than those of PAMAM-G4. However, using dendrimers can be considered as a new approach for drinking water disinfection but it requires further wide range studies.