اثر كيتوزان و نانوكيتوزان بر كاهش تحمل اسيدي ليستريا مونوسايتوژنز

Effect of chitosan and nanochitosan on reducing acid tolerance of Listeria monocytogenes

كيتوزان، يك پليمر غيرسمي است كه از داستيلاسيون كيتين به دست مي آيد و به دليل استفاده هاي تجاري فراواني كه در صنايع غذايي دارد، توجه زيادي را به خود جلب كرده است. در تحقيق حاضر، توانايي كيتوزان و نانوذرات كيتوزان در حساس كردن ليستريا مونوسايتوژنز به pHهاي پايين، مورد ارزيابي قرار گرفته است. به اين منظور، سلول‌هاي ليستريا مونوسايتوژنز در محيط‌ TSB با pH برابر با 4 و 5 ايجاد شده به وسيله اسيد كلريدريك و اسيد استيك با غلظت هاي صفر، 05/0، 1/0 و 2/0 درصد كيتوزان و نانوكيتوزان به مدت يك ساعت مواجه گرديد. كيتوزان، اثر ضدميكروبي مشخصي را در pH برابر 5 نشان نداده؛ اما نانوكيتوزان در غلظت 2/0 درصد سلول هاي ليستريا مونوسايتوژنز را به اين pH حساس تر كرده است. اثر ضدميكروبي كيتوزان و نانوكيتوزان با كاهش pH به 4 افزايش يافته؛ به گونه اي كه در اين pH، كيتوزان در غلظت 2/0 درصد و نانوكيتوزان در غلظت هاي 1/0 و 2/0 درصد كاهش معني داري را در تعداد سلول هاي زنده باكتري در مقايسه با گروه كنترل و غلظت هاي پايينتر اين دو تركيب باعث شده اند (05/0p < ). همچنين نتايج نشان داده كه تاثير نانوكيتوزان بر كاهش تحمل اسيدي باكتري در حضور هر دو اسيد استفاده شده، به طور معني داري بيشتر از كيتوزان ميباشد (05/0p < ). نتايج رنگ آميزي فلورسانس نشان داده كه كيتوزان و نانوكيتوزان، آثار ضدميكروبي خود را با اختلال در عملكرد غشاي سلولي باكتري، ايجاد ميكنند و در اين مورد نيز نانوكيتوزان، تاثير بيشتري را در مقايسه با كيتوزان در غلظت هاي مشابه داشته است (05/0p < ).

Chitosan, a natural nontoxic biopolymer is derived by deacetylation of chitin, has received considerable attention for its commercial applications in the food industry. In the present study, the ability of chitosan and chitosan nanoparticles to sensitize Listeria monocytogenes to low pH was assessed. To achieve this purpose, cells of L. monocytogenes were exposed to pH 4 and 5 adjusted by adding hydrochloric and acetic, acids into TSB, in the presence of 0.0, 0.05, 0.1 and 0.2 % chitosan, for one hour. Chitosan did not show antibacterial activity at pH 5, while 0.2 % nanochitosan made L. monocytogenes cells more sensitive to this pH. However, antibacterial activity of both chitosan and nanochitosan were higher at pH 4, where 0.2 % chitosan and 0.1 and 0.2 % nanochitosan made significant reductions in viable population of this bacterium in comparison with the control and the lower concentrations (p < 0.05). Furthermore, results showed that, in the presence of both the acids, the effect of nanochitosan on reduction of the acid tolerance of the bacterium was significantly more than chitosan (p < 0.05). Results of the fluorescent staining demonstrated that chitosan and nanochitosan exerted their effect by disrupting the cellular membrane of the cells and in the same concentrations, nanochitosan had higher effect than chitosan (p < 0.05).