اثرات ضد قارچي نانو كريستال سلولز و نانوكيتوزان بر روي اسكناس هاي رايج ايران

Antifungal properties of cellulose nanocrystals and chitosan nanofiber on the current banknotes in Iran

سابقه و هدف: اسكناس ها، يكي از راه هاي انتقال بسياري از ميكروب‌ها به انسان بوده و موجبات بيماري در آنها مي‌شوند. اين اسكناس ها كه شامل الودگي هاي مختلفي از قبيل قارچ ها و باكتري ها، و ميكروبها مي باشند باعث ايجاد انواع مختلفي از الودگي ها و بيماريها براي انسان مي شوند. از طرفي وجود اين گونه الودگي ها مي تواند باعث ايجاد مشكلات عديده اي براي سلامتي و محيط زيست گردد. بنابر اين استفاده از شيوه هاي مناسب جهت كاهش اين الودگيها، بخصوص روش هاي سازگار با محيط زيست مي تواند به عنوان راهكار مناسبي در نظر گرفته شود.در نتيجه هدف اين تحقيق بررسي اثر ضد قارچي نانو ذرات كريستال سلولز با و بدون نانو الياف كيتوزان بر روي كاهش آلودگي اسكناس‌ها‌ي رايج ايران بود. مواد و روش‌ها: بدين منظور، نانو ذرات كريستال سلولز توسط فرآيند هيدروليز اسيدي با واكنشگر H2So4 از لينتر پنبه تهيه شدند. به طور خلاصه، نانوكريستال سلولوز با استفاده از فرايند هيدروليز اسيدي (سولفوريك اسيد)، سانتريفيوژ با 16000 دور در دقيقه، استفاده از دياليز (غشاي سلولوز استات) و همچنين خنثي سازي با اب مقطر صورت گرفت. قطر نانو كريستالهاي سلولز و نانو الياف كيتوزان، توسط ميكروسكوپ الكتروني عبوري(TEM) مشخص شد. ميزان آلودگي‌هاي قارچي اسكناس‌هاي 4 مركز نانوايي، قصابي، پايانه مسافربري و بيمارستان ارزيابي شدند. جهت بررسي فعاليت ضد‌قارچي، نانو كريستال سلولزي با و بدون نانو الياف كيتوزان با غلظت‌هاي1، 2، 4 و 6 درصد به صورت امولسيون پايدار تركيب شده و به روش پوشش دهي غلطكي بر روي سطح كاغذ‌هاي اسكناس اعمال شدند. يافته‌ها: تصاوير TEM نشان دادند، قطر نانوكريستالهاي سلولز 5 تا 20 نانومتر و قطر نانو الياف كيتوزان 45 نانومتر مي باشد، كه بيانگر اين است، نانوكريستال سلولز با موفقيت از لينترپنبه تهيه شده است. نتايج نشان دادند عمده‌ترين قارچ‌هاي موجود در اسكناس‌هاي نانوايي و قصابي "آسپرژيلوس"، پايانه مسافربري "آسپرژيلوس نايژر" و بيمارستان " پني سيليوم" بود. بر طبق نتايج بدست آمده، اسكناس‌هاي پوشش داده شده توسط نانو ذرات كريستال سلولزي با غلظت 3 درصد، اثر ضد قارچي روي قارچ‌هاي پني سيليوم موجود در سطح اسكناس بيمارستان نداشت. افزودن نتايج نشان دادند، نانو الياف كيتوزان با غلظت‌هاي 1، 2 و 4 درصد هيچ گونه اثر ضد قارچي روي قارچ‌هاي موجود در سطح اسكناس‌هاي نانوايي ، قصابي و پايانه مسافربري نداشته است. با افزودن 6 درصد نانو الياف كيتوزان به نانو ذرات كريستال سلولزي فعاليت ضد قارچي قابل ملاحظه‌اي بر روي اسكناس‌هاي پوشش داده شده مشاهده گرديد. نتايج نشان داد، گرچه نانو كريستال هاي سلولز به تنهايي اثر ضد قارچي نشان ندادند، ولي نانوكريستال ها توانايي بهبود پايداري و چسبندگي نانو الياف كيتوزان بر سطح اسكناس ها را دارا مي باشند. نتيجه گيري: مي توان نتيجه گيري كرد، كه نانو مواد استفاده در اين تحقيق، امكان دستيابي به راه حل جديدي جهت كاهش آلودگي سطح اسكناس هاي موجود را فراهم مي سازد.

Background and objectives: The banknote is one of the most important ways to transfer of the many of microbes to human and also human diseases. In this study, the anti-fungal effect of cellulose nanocrystal alone and with chitosan nanofiber on the common paper banknotes have been examined. Materials and Methods: Cellulose nanocrystals have been prepared using acid hydrolysis by H2SO4 from cotton linter. The diameter of the prepared cellulose nanocrystals and chitosan nanofibers was characterized by transmission electron microscopy (TEM). Firstly, the fungal contamination of the banknotes from four centers (bakery, butchery, passenger terminal and hospital) was evaluated. Then, in order to consider the antifungal activity of cellulose nanocrystals and chitosan nanofiber compound, stable emulsions with 1%, 2%, 4% and 6% concentrations have been prepared and then coated to the surface of banknotes using rolling coating method. Results: According to the TEM images, the diameter for cellulose nanocrystals and chitosan nanofiber was 5-20 nm and 45 nm, respectively. It can be concluded that the cellulose nanocrystals have been successfully prepared from cotton linter. The results showed most fungal spices found in banknotes from bakery, butchery, passenger terminal and hospital) are Aspergillus, Aspergillus niger and Penicillium respectively. Anti-fungal examination of paper banknotes covered with cellulose nanocrystals at concentration of 3% shows no significant antifungal activity on Penicillium fungi on paper banknotes from the hospital. In addition, the results also show that adding chitosan nanofiber at 1%, 2% and 4% concentrations have no antifungal effect on the surface of banknotes from bakery, butchery, passenger terminal and hospital, but adding chitosan nanofibers at 6% concentration shows the significant anti-fungal effect. The results show that cellulose nanocrystals had no antifungal effect alone effect alone on the banknote species, but it could improve the antifungal effect, adhesion, and stability of cellulose nanocrystals on the banknote surfaces. Conclusions: This study suggested a new approach to decrease the infection spreads through banknotes.