بررسي خاصيت ضدميكروبي نانوذرات اكسيد مس به همراه نايسين و امواج فراصوت در برابر باكتري هاي پاتوژن منتقله از طريق مواد غذايي

Antibacterial Activities of Copper Oxide (CuO) Nanoparticles in Combination With Nisin and Ultrasound Against Foodborne Pathogens

زمينه و هدف: اخيراً نانومواد غير آلي با ثبات دمايي بالا و خصوصيات فيزيكي و شيميايي جديد براي درمان ضدميكروبي در نظر گرفته شده‌ اند. يكي از ويژگي‌ هاي مهم نانوذرات، فعاليت ضدميكروبي آن‌ ها در برابر باكتري‌ ها و عوامل پاتوژن غذايي است. هدف از اين مطالعه بررسي خاصيت ضدميكروبي نانوذرات اكسيد مس به همراه نايسين و امواج فراصوت در برابر باكتري هاي پاتوژن منتقله از طريق مواد غذايي مي باشد. مواد و روش كار: در اين پژوهش خاصيت ضدميكروبي نانوذرات اكسيد مس به‌ تنهايي يا در تركيب با عوامل ضدميكروبي ديگر (نايسين و امواج فراصوت) عليه باكتري‌ هاي اشريشياكلي و استافيلوكوكوس¬اورئوس در محيط كشت و شير بررسي گرديد. سپس اثر نانوذرات اكسيد مس و نايسين به‌ صورت منفرد و توأم بر مورفولوژي باكتري‌ هاي اشريشياكلي و استافيلوكوكوس¬اورئوس با ميكروسكوپ الكتروني ارزيابي شد. يافته‌ ها: نتايج نشان داد كه يك اثر هم‌ افزايي در زمان تركيب نانوذرات اكسيد مس و نايسين وجود داشت. به‌ هر حال افزودن امواج فراصوت به نانودرات اكسيد مس خاصيت ضدميكروبي نانوذرات اكسيد مس را افزايش نداد. يافته‌ هاي پژوهش نشانگر آن است كه در محيط شير، اثر تركيبي نانو ذرات اكسيد مس و نايسين باعث كاهش رشد هر دو باكتري شده بود. همچنين نتايج ميكروسكوپ الكتروني نشان داد كه نانوذرات اكسيد مس و نايسين تغييرات قابل‌ توجهي بر مورفولوژي و يكپارچگي غشاء باكتري‌ ها داشته‌ و در نهايت منجر به مرگ سلول باكتري شده‌ اند. نتيجه‌ گيري: نانوذرات اكسيد مس و نايسين با توجه به غلظت‌ هاي مجاز، بر باكتري‌ هاي آزمايش‌ شده اثر بسيار زيادي دارند و شايد بتوان در آينده در صنايع غذايي و داروسازي از تركيب نانوذرات اكسيد مس و نايسين استفاده كرد.

Background and Aims: Recently inorganic nano materials characterized with high level thermal stability and new physical and chemical properties were considered for antimicrobial therapy. One of the important feature of nanoparticles is their antimicrobial activity against bacteria and food borne pathogens. The aim of this study was to investigate antibacterial activities of copper oxide nanoparticles in combination with nisin and ultrasound against foodborne pathogens. Materials and Methods: The antibacterial properties of copper oxide nanoparticles (CuO NP) were investigated alone or in combination with other antimicrobials (nisin and ultrasound stimulation) against Escherichia coli and Staphylococcus aureus in culture media and milk. Also effect of nanoparticle were investigated by scanning electron microscopy individually and combination of CuO and Nisin on morpholohy of S. aureus and E. coli bacteria. Results: The results show that there was an increasing synergistic effect between CuO NP in combination with nisin. However, the addition of ultrasound stimulation to CuO NP did not enhance the antibacterial activity of CuO. The results show that combined effect of copper oxide nanoparticles and nisin in milk medium were reduced the growth of bacteria. Also the results of the SEM were revealed that CuO nanoparticles and nisin leads to significant change in cell morphology and membrane integrity on bacteria and could be the cause of cell death. Conclusions: Copper oxide nanoparticles and nisin with regard to the allowed concentration, have a significant effect on the bacteria and perhaps they can be used in food industry, pharmaceutical can be used.