اثر نانو ذرات اكسيد روي بر رشد باكتري هاي باسيلوس سوبتيليس و اشرشياكلي:H7 O157

The Effect of ZnO Nanoparticles on the Growth of Bacillus subtilis and Escherichia coli O157:H7

مقدمه: اثر ضد ميكروبي نانوذرات فلزي از جمله نانوذرات اكسيد روي طي سال هاي اخير مورد توجه زيادي قرار گرفته است. اثر ضد ميكروبي قابل توجه و قيمت پايين نانوذرات اكسيد روي موجب شده است تا امكان بكارگيري آن ها در صنعت غذا جهت كاهش رشد باكتري هاي موجود در مواد غذايي وجود داشته باشد. در مطالعه حاضر تاثير نانوذرات اكسيد روي بر رشد باسيلوس سوبتيليس و اشرشياكلي O157:H7 كه از جمله باكتري هاي مهم موجود در مواد غذايي هستند، بررسي شده است. مواد و روش ها: نانوذرات اكسيد روي به روش نمك مذاب سنتز شدند. ويژگي هاي آنها به كمك پراش اشعه ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي تعيين شد. باكتري هاي باسيلوس سوبتيليس و اشرشياكلي O157:H7 به مدت 18 ساعت در معرض محيط كشت مايع حاوي دو غلظت 2% و 4% از اين نانوذرات قرار گرفتند. سپس منحني رشد آنها رسم شد. يافته ها: هر دو غلظت 2% و 4% از نانوذرات اكسيد روي به طور معني داري سبب كاهش رشد باكتري اشرشياكليO157:H7 شد ( به ترتيب 001/0= p و 001/0 < p ). با اين حال در مورد باكتري باسيلوس سوبتيليس فقط غلظت 4% نانوذرات موجب كاهش معني دار (001/0p < ) شمار باكتري شد و در غلظت 2% اين نانوذرات تغيير معني داري در تعداد باكتري باسيلوس سوبتيليس مشاهده نشد (537/0p < ). نتيجه گيري: با توجه به نتيجه مطالعه حاضر نانوذرات اكسيدروي مي توانند موجب كاهش معني داري در تعداد هر دو باكتري شوند. به نظر مي رسد اين نانوذرات روي باكتري هاي گرم منفي تاثير بيشتري داشته باشند.

Introduction: Recently antimicrobial nanoparticles such as ZnO have attracted the attentions of scientists. Regarding the antimicrobial effect and low cost of ZnO nanoparticles, these might be emplyed in food industry to reduce the growth of food microorganisms. The object of this study is to evaluate the antibacterial effect of ZnO nanoparticles on Bacillus Subtilis and E.Coli O157:H7, two important spoiling and pathogenic bacteria of food. Materials and Methods: ZnO nanoparticles have been synthesized by molten salt method and have been characterized by X-ray diffraction, and scanning electron microscopy. Bacillus Subtilis and E.Coli O157:H7 have been inoculated in 2% and 4% w/w ZnO containing tryptic soy broth followed by the plot of their growth curve. Results: Treatments with both 2% and 4% concentrations of ZnO nanoparticles significantly reduced the number of E.Coli O157:H7 (p=0.001 and p < 0.001 respectively). However in the case of Bacillus Subtilis, the nanoparticles have significantly reduced the growth of the bacteria only in the concentration of 4% w/w (p < 0.001), where as in concentration of 2% w/w significant reduction was not observed (p=0.537). Conclusion: Regarding the results of the present study, ZnO nanoparticles can significantly reduce the number of both bacteria however it seems that the effect for gram negative bacteria might be more dramatic.