اثر تركيبي نانوذرات اكسيدمس و اكسيدمنيزيوم در برابر باكتري‌هاي منتقل‌شده با آب و غذا

The Combined Effect of Copper Oxide and Magnesium Oxide Nanoparticles Against Water and Food Borne Bacteria

زمينه و اهداف: بروز بيماري ­هاي عفوني ناشي از غذا پايدار بوده و حتي در بسياري از كشورها ميزان اين بيماري‌ها افزايش يافته است. استفاده نامناسب از آنتي­بيوتيك ­ها به علت شيوع بيماري­ هاي ميكروبي باعث ايجاد مقاومت ­هاي دارويي مي‌شود. بنابراين كاربردهاي نانوتكنولوژي توجه زيادي را در صنايع غذايي مانند محافظت مواد غذايي و كنترل كيفيت مواد غذايي به خود جلب كرده است. به همين دليل، خاصيت ضدميكروبي نانوذرات اكسيدمس در تركيب با نانوذرات اكسيدمنيزيوم براي كشتن باكتري‌ها بررسي شدند. مواد و روش‌ كار: خاصيت ضدميكروبي نانوذرات اكسيدمس در تركيب با نانودرات اكسيدمنيزيوم عليه باكتري‌هاي اشريشياكلي و استافيلوكوكوس­اورئوس در محيط‌كشت و آب‌ميوه (انبه، انار و هلو) به روش انتشار در آگار و كلني كانت بررسي شد. براي توصيف تغييرات مورفولوژيك باكتري­هاي اشريشياكلي، استافيلوكوكوس­اورئوس در اثر مواجهه با اين نانوذرات بعد از تيمار ضدميكروبي با اين نانوذرات، عكس‌هاي ميكروسكوپ الكتروني استفاده شدند. يافته ­ها: نتايج تحليل آماري ANOVA يك‌طرفه با درجه اطمينان 95 درصد نشان داد نانوذرات اكسيدمس و اكسيدمنيزيوم، خاصيت ضدميكروبي عليه اين پاتوژن‌هاي غذايي دارند. يك اثر سينرژيسيم هنگام تركيب نانوذرات اكسيدمس و نانوذرات اكسيدمنيزيوم مشاهده شد. عكس­ هاي ميكروسكوپي SEM نشان داد تيمار با تركيب نانوذرات اكسيدمس و اكسيدمنيزيوم سبب تخريب و آسيب غشاي سلولي شده و در نتيجه نشت محتويات داخل سلولي منجر به مرگ سلول­ هاي باكتريايي شده است. نتيجه‌گيري: استفاده از تيمار تركيب نانوذرات اكسيدمس و اكسيدمنيزيوم مي­ تواند در محيط‌كشت مايع و آب‌ميوه، رشد اشريشياكلي و استافيلوكوكوس­اورئوس را با موفقيت كنترل كند. همچنين اين تيمار تركيبي مي­تواند سبب كاهش حداقل مقدار مورد نياز نانوذرات اكسيدمس و اكسيدمنيزيوم درطول فرايند كنترل پاتوژن­ها در صنايع غذايي شود.

Background: The incidence of foodborne infectious diseases has been stable and even increased in many countries. Improper use of antibiotics due to the prevalence of microbial diseases has caused drug resistance. So nanotechnology has many attractive applications in the food industry, such as food preservation and food quality control. By the reason, the absorptive and antibacterial features of copper oxide nanoparticles combining with magnesium oxide nanoparticles in killing the bacteria were investigated. Materials and Methods: The antibacterial activities of CuO NP in combination with MgO NP against Escherichia coli and Staphylococcus aureus in culture media and fruit juice (mango, pomegranate, and peach) by agar diffusion and colony count method were explored. Electron microscopy was used to characterize the morphological characteristics of the bacteria tested after treatment with CuO and MgO NPs. Results: The results of one-way ANOVA by 95% confidence showed that CuO and MgO NPs have antimicrobial activity on E. coli and S. aureus. An effect of synergism was observed when combining CuO and MgO NP. Electron microscopy photographs showed that treatment with the combination of MgO and CuO caused damage to the cell membrane. As a result, the leakage of intracellular contents kills the bacteria. Conclusion: The combination of CuO and MgO nanoparticles can successfully control the growth of E. coli and S. aureus in liquid and juice medium. So, this combination treatment can reduce the required amount of CuO and MgO nanoparticles during the pathogen control process in the food industry.