اثر پلاسماي سرد اتمسفري بر ميزان رشد و قدرت تشكيل بيوفيلم در استافيلوكوكوس اورئوس‌هاي جداشده از شير گاو مبتلا به ورم پستان

Effect of cold atmospheric plasma on growth and biofilm formation of Staphylococcus aureus isolated from mastitic bovine milk

استافيلوكوكوس اورئوس به‌عنوان يكي از باكتري­ هاي مهم بيماري­زا در صنعايع شير است كه قادر به توليد بيوفيلم مي­باشد. بيوفيلم توليد شده توسط اين باكتري باعث مقاومت آن در برابر عوامل ضدميكروبي مي‌گردد. غيرفعال كردن ميكروارگانيسم ­ها با استفاده از پلاسماي سرد اتمسفري يكي از روش­هاي جديد در صنعايع غذايي مي­باشد. در اين مطالعه جهت بررسي اثر ضدباكتريايي و ضدبيوفيلمي پلاسماي سرد اتمسفري، از دستگاه تخليه سد دي‌الكتريك استفاده شد. تعداد 20 جدايه استافيلوكوكوس اورئوس به‌دست‌آمده از شير گاوهاي مبتلا به ورم‌پستان باليني، در بازه­هاي زماني 5 تا 20 ثانيه در معرض پلاسما قرارگرفت و اثر ضدباكتريايي آن با اندازه­ گيري قطر هاله مهار رشد محاسبه شد. براي ارزيابي اثرات ضدبيوفيلمي، جدايه­ ها به‌مدت 5 ثانيه تحت تيمار با پلاسما قرار گرفتند و پس از 24 ساعت ميزان تشكيل بيوفيلم بررسي شد. نتايج نشان داد كه با افزايش زمان شارش پلاسما بر جدايه ­ها، كاهش قابل‌توجهي در ميزان رشد باكتري­ها مشاهده مي‌شود. همچنين آناليز آماري نتايج حاصل از الايزا ريدر نشان داد كه در معرض قرارگيري جدايه ­ها با پلاسما به‌طور معني­داري (p < 0.05) باعث كاهش توليد بيوفيلم شده است. اين نتايج حاكي از آن است كه پلاسما مي­تواند جايگزين مناسبي براي روش­هاي آلودگي­زدايي حرارتي باشد. با اين‌حال، كاربرد آن مستلزم انجام مطالعات بيشتر با هدف تعيين شدت و مدت‌زمان مواجهه ميكروارگانيسم ­ها با پلاسما است.

Staphylococcus aureus is one of the most important pathogenic bacteria in the dairy products industry that is capable of biofilm formation. Biofilm formation by these bacteria has been led to resistance to antimicrobial agents. Inactivation of microorganisms using cold atmospheric plasma is one of the new approaches in the food industry. In this study, to evaluate the antibacterial and anti-biofilm effect of cold atmospheric plasma, a dielectric barrier discharge system was used. Twenty isolates of S. aureus from clinical bovine mastitis milk were exposed to plasma from 5 to 20 Sec and their antibacterial activity was estimated by recording the growth zone of inhibition. Plasma treatment was performed punctually for 5 Sec to assess the possible effects of plasma treatment on bacterial biofilm-formation activity after 24 h. The results show that a remarkable reduction in the growth of bacteria by increasing the flow of plasma. Moreover, statistical analysis of the ELISA reader results showed that the exposure of the isolates to plasma, significantly (p< 0.05) reduced the biofilm formation. These results suggest that plasma can be a suitable alternative method for thermal sterilization techniques. However, its application requires further studies to determine the severity and duration of exposure of microorganisms to plasma.