مطالعه اثر ضدميكروبي نانوذرات نقره بيوسنتز شده با استفاده از عصاره آبي برگ گياه كرفس كوهي (Kelussia odoratissima Mozaff.) عليه برخي از ميكروب‌هاي بيماري‌زا با منشأ غذايي

The Study of Antimicrobial Effect of Silver Nanoparticles Biosynthesized by the Leaf Aqueous Extract of Kelussia odoratissima Mozaff. against Some Pathogenic Microbes with Food Sources

مقدمه: رشد پاتوژن­هاي غذايي از شايع­ترين مشكلات صنايع غذايي است. فناوري نانو كاربرد وسيعي در تمام قسمت­هاي صنايع غذايي دارد. پيشرفت مقاومت باكتري­ها به آنتي بيوتيك­ها و اثر ضدميكروبي بالاي نانوذرات نقره، محققين را به سمت استفاده از نانوتكنولوژي سوق داده است. در اين تحقيق، به سنتز زيستي نانوذرات نقره و بهينه سازي فاكتورهاي موثر بر آن و اثر ضدميكروبي نانوذرات نقره عليه برخي ميكروب­هاي مواد غذايي در جهت استفاده در بسته بندي­هاي ضد ميكروبي پرداخته شده است. مواد و روش­ها: ابتدا نانوذرات نقره به روش زيستي توسط عصاره آبي برگ گياه كرفس كوهي سنتز شد. بمنظور دستيابي به نانوذرات نقره با شكل يكنواخت و اندازه كوچك، پارامترهاي موثر بر سنتز شامل pH محلول واكنش، حجم عصاره، غلظت يون نقره و زمان، مورد مطالعه قرار گرفته و توسط اسپكتروفتومتري فرابنفش-مرئي بهينه سازي شدند. پس از بررسي خصوصيات نانوذرات توسط تكنيك هاي ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و پراش پرتو ايكس (XRD)، فعاليت ضدميكروبي آن­­ها عليه استافيلوكوكوس اورئوس، باسيلوس سرئوس، اشرشيا كلي، سالمونلا تيفي موريوم، ليستريا مونوسيتوژنز، آسپرژيلوس فلاووس، پني سيليوم اكسپانسوم و كلاويسپس پورپورا از طريق دو روش انتشار چاهك در آگار و حداقل غلظت مهاركنندگي ميكروب (MIC) بررسي شد. يافته­ ها: نانوذرات نقره بيوسنتز شده با اندازه تقريبي 25-20 نانومتر فعاليت ضد ميكروبي بالايي عليه تمامي ميكروارگانيسم­هاي مورد مطالعه داشته ­اند و اين فعاليت وابسته به غلظت بوده است. بطوري كه در غلظت­هاي بسيار پايين نيز از رشد ميكروارگانيسم­ها جلوگيري كردند. نتيجه­ گيري: سنتز نانوذرات نقره به روش زيستي موجب حصول نانوذراتي با حداقل اندازه و كارايي بهتر آن­ها مي­شود. اين نانوذرات امروزه مي‌توانند در صنعت غذايي به عنوان فيلتر­هاي ضدعفوني كننده مواد غذايي، پوشش­­ها و بسته ­بندي مواد غذايي و پاكسازي خطوط توليد مواد غذايي استفاده شوند.

Introduction: Growth of food pathogenic microorganism is one the major obstacles in the food industry. Nano technology has a broad application in all parts of food industry. The development of bacterial resistance to antibiotics and antimicrobial effect of silver nanoparticles, has caused the attention of researches to this subject. In this study, biosynthesis of silver nanoparticles and the effective parameters concerned and the antimicrobial effect of them against some food pathogens for use in antimicrobial packaging has been discussed. Materials and Methods: Silver nanoparticles were synthesized by the leaf aqueous extract of Kelussia odoratissima Mozaff. In order to achieve Silver nanoparticles with a uniform shape and minimum size, effective parameters on synthesis such as: pH of reaction, extract volume, concentration of Ag+ and reaction time, were studied and optimized by UV-Vis spectrophotometry. After characterization of nanoparticles using TEM and XRD techniques, their antimicrobial activities were investigated against Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella tifimurium,Listeria monocytogenes 4b, Aspergilus Flavus, Penicillium expansum, Clavicpes purpurea by Agar Well Diffusion and MIC, methods. Results: Silver nanoparticles that had been biosynthesized with the approximate size of 20-25nm, had high antimicrobial activity against all of microorganisms and this activity was dependent on the concentration of silver nanoparticles, therefore in very low concentrations, they prevented the growth of microorganisms. Conclusion: Biosynthesis of silver nanoparticles, made nanoparticles with minimum size and better performance. Currently these nanoparticles can be use in food industry as food disinfectant filters, food coatings and packaging and cleaning the food pruduction lines.