اثربخشي نايسين ريزپوشاني شده با سديم آلژينات و كيتوزان بر تشكيل بيوفيلم در ليستريا مونوسايتوجنز

Efficacy of microencapsulated nisin with sodium alginate and chitosan on biofilm formation in Listeria monocytogenes

ليستريا مونوسايتوجنز عامل ليستريوزيس منتقله از طريق غذا است و بقاي طولاني از طريق تشكيل بيوفيلم دارد. هدف اين مطالعه بررسي اثر رقت IU/ml 102 نايسين و نايسين ميكروكپسوله شده با كيتوزان و سديم آلژينات بر تشكيل بيوفيلم و تغيير سطح بيان ژن‌هاي مرتبط با بيوفيلم در ليستريا مونوسايتوجنز بود. ليستريا مونوسايتوجنز ATCC 19115، سروتايپ b4 به‌وسيله نايسين IU/ml 102 و نايسين ميكروكپسوله با كيتوزان و سديم آلژينات تيمار شد. اثربخشي نايسين بر بقاي سلولي از طريق محاسبه جذب نوري برآورد شد. پس از اثبات وجود ژن‌هاي prfA، sigB و agrA، اثر نايسين IU/ml 102 بر روي بيوفيلم ليستريا مونوسايتوجنز به روش ميكروتيتر پليت بررسي شد. تغيير بيان ژن‌هاي prfA، sigB و agrA با استفاده از روش ريل تايم (qRT-PCR) واكاوي شد. ميزان مهار بيوفيلم ليستريا مونوسايتوجنز در دماي 37 درجه سلسيوس و 5/5 pHتوسط نايسين 57 درصد بود. بيشترين مهار بيوفيلم مربوط به استفاده هم‌زمان نايسين IU/ml 102 با كيتوزان و سديم آلژينات در دماي 37 درجه سلسيوس و 5/5 pHبود. ريزپوشاني با كيتوزان و سديم آلژينات توانست اثرگذاري نايسين در مهار بيوفيلم را به 76 درصد برساند (0/0001

Listeria monocytogenes is a foodborne pathogen the cause of listeriosis that has long-term survival due to biofilm formation. This study aimed to investigate the efficacy of nisin 102 IU/ml, encapsulated nisin with chitosan and sodium alginate on biofilm formation and changing the expression level of genes related to biofilm formation. L. monocytogenes ATCC 19115 (serotype 4b) was treated by nisin 102 IU/ml and microencapsulated nisin with chitosan and sodium alginate solutions. The effectiveness of nisin on cell survival was estimated by calculating the optical absorbance. After proving the presence of prfA, sigB, and agrA genes, the effect of 102 IU/ml nisin dilution on L. monocytogenes biofilm was investigated by the microtiter plate method. The expression level of prfA, sigB, and agrA genes was analyzed using real-time PCR methods (qRT-PCR). The inhibition rate of biofilm formation in L. monocytogenes by nisin 102 IU/ml was 57% at 37°C and pH 5.5. The maximum inhibition of biofilm formation was related to the simultaneous use of nisin 102 IU/ml with chitosan and sodium alginate at 37°C and pH 5.5. Microencapsulated nisin with chitosan and sodium alginate can increase its effectiveness in preventing the biofilm formation of L. monocytogenes to 76% (p<0.0001). Nisin 102 IU/ml decreased the expression level of prfA, sigB, and agrA by -2.313, -2.808, and -1.453-fold compared to the control (p<0.0001). Nisin only had significant inhibitory activity against L. monocytogenes biofilm. Microencapsulated nisin with chitosan and sodium alginate had high efficacy in preventing the biofilm formation of L. monocytogenes.