تاثير نانو ذرات اكسيد روي بر كينتيك مرگ باكتريهاي گرم مثبت و گرم منفي

Effect of Zinc Oxide (ZnO) Nanoparticles on Death Kinetic of Gram-Negative and Positive Bacterium

سابقه و هدف: عفونت هاي بيمارستاني يكي از مشكلات عديده در سراسر دنيا بوده و كنترل باكتريها به خصوص در بيمارستانها يك چالش جدي مي باشد. لذا اين مطالعه به منظور بررسي تاثير سوسپانسيون نانو ذرات اكسيد روي بر كينتيك مرگ باكتريهاي گرم مثبت و گرم منفي در شرايط آزمايشگاهي انجام شد. مواد و روشها: در اين مطالعه تجربي از نانو ذرات اكسيد روي تجاري، در محيط كشت مايع سوسپانسيون تهيه شد و پس از آماده سازي سويه هاي استاندارد اشريشياكلاي و پسودوموناس آيروژينوزوا از باكتريهاي گرم منفي، استافيلوكوك اوريوس و استافيلوكوك اپيدرميديس از باكتريهاي گرم مثبت، تاثير دو غلظت يك و دو برابر غلظت مهار كنندگي رشد (MIC) نانوذرات اكسيد روي بر كينتيك مرگ باكتريها در زمانها صفر تا 360 دقيقه بررسي و روند مرگ باكتريها با غلظت نيم مك فارلند (Cfu/ml108) در اين سوسپانسيون با استفاده از كينتيك مرگ درجه اول ارزيابي شد. يافته ها: تاثير سوسپانسيون نانو ذرات اكسيد روي (ZnO) بر روي كينتيك مرگ باكتريها نشان داد كه نسبت بقا با افزايش غلظت نانو ذرات در همه سويه ها كاهش مي يابد. با ترسيم حالت لگاريتمي نسبت بقاي باكتريها در مقابل زمان تماس، تعداد همه گونه هاي باكتريايي مورد آزمايش نسبت به زمان به طور خطي كاهش يافت و ثابت سرعت مرگ (k(s-1)) با افزايش زمان تماس و غلظت سوسپانسيون نانوذرات از يك به دو برابر MIC افزايش نشان داد. نتيجه گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه ميزان كاهش جمعيت اشريشيا كلاي طي زمان با سرعت بالاتري نسبت به ساير گونه ها در غلظت 2x MIC صورت مي گيرد. بنابراين مي توان از نانو ذرات اكسيد روي مي تواند به عنوان يك گندزداي موثر جهت كنترل باكتريهاي گرم منفي از جمله اشريشيا كلاي استفاده كرد.

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Hospital acquired infections are a major problem worldwide and controlling the spread of bacteria within a hospital is a constant challenge so this study was done to survey the effect of ZnO nanoparticles suspension on death kinetic of gram negative and gram bacteria in vitro. METHODS: In this experimental study, suspension has been prepared from commercial ZnO nanoparticles in broth medium. After preparing standard strains E. coli ATCC 25922 and P. aeruginosa ATCC 27853 as gram-negative bacteria and S. epidermidis PTCC 1114 and S. aureus ATCC 25923 as gram-positive bacteria, death kinetic study have been evaluated with 1 and 2 times of Minimum Inhibitory Concentration (MIC), and death kinetic study evaluated (at zero to 360 minute of treatment time) using first-order reaction kinetic with 0.5 McFarland standard bacterial suspension (108 cfu/ml). FINDINGS: Effect of ZnO suspension on death kinetic of bacteria showed the survival ratio of bacteria decreased with increasing ZnO concentration. With drawing logarithmic survival ratio and treatment time as ordinate and abscissa, respectively, the population of all strains decreased almost linearly. The apparent death rate constant (k) was found to increase with increasing time and ZnO concentration from 1xMIC to 2xMIC. CONCLUSION: Base on the results, E. coli population at the treatment time decrease faster than others. Also, the results showed that ZnO could be a highly effective disinfect for controlling of gram negative bacteria especially E. coli. KEY WORDS: ZnO, Kinetic, Antibacterial activity, Death rate constant.