بررسی اثرات ضدمیکروبی نانوذرات ترکیبی اکسید روی و اثرات سینرژیستی با بیوسایدیهای مختلف بر علیه باسیلوس سرئوس

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 3، دوره 15، شماره 2 - شماره پیاپی 56، خرداد و تیر 1398، صفحه 257-266   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v15i2.73080

نویسنده

زهره دیدار^*

گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد نیشابور.

چکیده

در این تحقیق، سنتز نانوذرات ترکیبی منگنز- اکسید روی، آهن- اکسید روی به روش رسوب همزمان و بررسی ویژگی‌های ساختاری و مورفولوژیکی نانوذرات حاصله با استفاده از طیف مادون قرمز فوریه، پراش اشعه X و میکروسکوپ الکترونی عبوری صورت گرفت. بررسی‌ها نشان داد که عمل ترکیب عناصر منگنز و آهن توسط روش رسوب همزمان بر روی نانوذرات اکسید روی به‌خوبی توسط روش رسوب همزمان صورت می‌گیرد. به‌منظور بررسی اثرات ضدمیکروبی نانوذرات ترکیبی مورد نظر، از روش قطر هاله عدم رشد و حداقل غلظت بازدارندگی در برابر باکتری باسیلوس سرئوس (PTCC 1665) استفاده شد. نتایج آزمون‌های اثرات ضدمیکروبی نشان داد که نانوذرات ترکیبی منگنز- اکسید روی اثرات ضدمیکروبی بیشتری بر روی باسیلوس سرئوس نسبت به آهن- اکسید روی دارد و ایجاد قطر هاله عدم رشد برابر با 32 میلی‌متری ایجاد می کند در حالی که آهن- اکسید روی، قطر هاله عدم رشد 12 میلی‌متر است. بعلاوه هر دو نانوذره ترکیبی اثرات ضدمیکروبی بیشتری نسبت به نانوذرات اکسید روی به تنهایی ایجاد می­کنند و در نتیجه عمل ترکیب این عناصر در ساختار اکسید روی سبب بهبود خاصیت ضدمیکروبی آن می‌گردد. در مقایسه اثرات سینرژیست نانوذرات ترکیبی با دو ماده ضدمیکروبی متداول شامل پراکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم مشخص گردید که هر دو این نانوذرات با این ترکیبات ضد میکروبی اثر هم‌افزایی و سینرژیست دارند( به‌خصوص در غلظت های بالا).

کلیدواژه‌ها

نانوذرات ترکیبی؛ اکسید روی؛ سینرژیست؛ باسیلوس سرئوس

مراجع

Altaf, M.S., Iqbal, A., Ahmad, M., Hussain, S.A., Ahmad, R. and Willayat, M.M. (2012). Study of enterotoxigenicity of B.cereus emetic strain by skin vasopermeability reaction in rabbits and poultry. International Journal of Pharma and Bio Sciences 3(2):166-172.

Amoupour, E., Ghodsi, F.E., Andarva, H., Abdolahzadeh ziabari, A. 2013. Preparation and investigation of optical, structural, and morphological properties of nanostructured ZnO:Mn thin films. Pramana Journal of physics. 81(2): 33-341.

Ansari MA, Khan HM, Khan AA, Cameotra SS, Saquib Q, Musarrat J. Interaction of Al2O3 nanoparticles with Escherichia coli and their cell envelope biomolecules. J Appl Microbiol 2014; 116:772–83.

Baek YW, An YJ. Microbial toxicity of metal oxide nanoparticles (CuO, NiO, ZnO, and Sb2O3) to Escherichia coli, Bacillus subtilis, and Streptococcus aureus. Sci Total Environ 2011; 409:1603–8.

Bayanduri Moghaddam A, et al. Comparative study of antimicrobial activities of TiO2 and CdO nanoparticles against the pathogenic strain of Escherichia coli. Iran J Pathol 2010; 5:83–9.

Chauhan R, Reddy A, Abraham J. Biosynthesis of silver and zinc oxide nanoparticles using Pichia fermentans JA2 and their antimicrobial property. 2015. J Appl Nanosci .5:63–71.

Corr SA. Metal oxide nanoparticles. Nanoscience 2013;1:180–234.

Dong, X., Koo, Y., Tang, Y., Yun, Y., Yang, Y. 2015. Superior Antibacterial Activity of Photochemical Synthesized Ag-CNT Composites and their Synergistic Effects in Combination with other Antimicrobial Agents. J Nanomed Nanotechnol 2015, 6(3): 1-7.

Fernandez-Garcia M, Martinez-Arias A, Hanson JC, Rodriguez JA. Nanostructured oxides in chemistry: characterization and properties. Chem Rev 2004;104:4063–104.

Ghahfarokhi, S.A., Naji, T., Mazdapour, M., Kazemi, A.,T ajehmiri,A. 2014. Antibacterial effect of silver nanoparticles on Bacillus cereus. International Journal of Basic Biosciences. 2(2): 6-11.

Gupta K, Singh RP, Pandey A, Pandey A. 2013. Photocatalytic antibacterial performance of TiO2 and Ag-doped TiO2 against S. aureus, P. aeruginosa and E. coli. Beilstein J Nanotechnol .4:346–51.

Hameed ASH, Karthikeyan C, Sasikumar S, Kumar VS, Kumaresan S, Ravi G. Impact of alkaline metal ions Mg2+, Ca2+, Sr2+ and Ba2+ on the structural, optical, thermal and antibacterial properties of ZnO nanoparticles prepared by the co-precipitation method. J Mater Chem B 2013;1:5950.

Jassim AM, Farhan SA, Salman JA, Khalaf KJ, Al Marjani MF, Mohammed MT. Study the antibacterial effect of bismuth oxide and tellurium nanoparticles. Int J Chem Biol Sci 2015;1:81–4.

Kumar KA, Mazumdar K, Dutta NK, Karak P, Dastidar SG, et al., 2004 Evaluation of synergism between the aminoglycoside antibiotic streptomycin and the cardiovascular agent amlodipine. Biological & Pharmaceutical Bulletin 27: 1116-1120.

Malka E, Peralshtein I, Lipovsky A, Shalom Y, Naparstek L, Perkas N, et al. 2013.Eradication of multi-drug resistant bacteria by a novel Zn-doped CuO nanocomposite. Small. 9:4069–76.

Mirhosseini, M., Barzegari Firouzabadi, F. 2015. Reduction of Listeria monocytogenes and Bacillus cereus in Milk by Zinc Oxide Nanoparticles. Iranian Journal of Pathology. 10(2): 97-104.

Mukhtar, M., Munisa, L., Saleh, R. 2012. Co-Precipitation Synthesis and Characterization of Nanocrystalline Zinc Oxide Particles Doped with Cu2+ Ions. Materials Sciences and Applications. 3, 543-551

Muneer M. Ba-Abbad, Abdul Amir H. Kadhum, Abu Bakar Mohamad, Mohd S. Takriffand Kamaruzzaman Sopian. 2013. The effect of process parameters on the size of ZnO nanopartic synthesized via the sol-gel technique. Journal of Alloys and Compounds. 8: 63-70.

Muthukumaran, S., Gopalakrishnan, R. 2012. Structural, FTIR and photoluminescence studies of Cu doped ZnO nanopowders by co-precipitation method. Optical Materials 34:1946–1953.

Poloju, M., Jayababu, N., Ramana Reddy, M.V.2018. Improved gas sensing performance of Al doped ZnO/CuO nanocomposite based ammonia gas sensor. Materials Science & Engineering B 227 (2018) 61–67.

Raghunath, A., Perumal, E. 2017. Metal oxide nanoparticles as antimicrobial agents: a promise for the future. International Journal of Antimicrobial Agents 49: 137–152.

Raja, K., P.S. Ramesh, D. Geetha, Structural, FTIR and photoluminescence studies of Fe doped ZnO nanopowder by co-precipitation method. 2014. Spectrochem. Acta A – Mol. Biomol. Spectrosc. 131: 183–188.

Roks G, Deckers CL, Meinardi H, Dirksen R, van Egmond J, et al. 1999 Effects of polytherapy compared with monotherapy in antiepileptic drugs: an animal study. J Pharmacol Exp Ther 288: 472-477.

Sawai J, Kojima H, Igarashi H, Hashimoto A, ShojiS, Sawaki T, et al. Antibacterial characteristics of magnesiumoxide powder. World J Microbiol Biotechnol; 2000. 16(2):187-94.

Sharma, N., Jandaik, S., Kumar, S., Chitkara, M., Singh Sandhu, I. 2015. Synthesis, characterization and antimicrobial activity of manganese- and iron-doped zinc oxide nanoparticles. Journal of Experimental Nanoscience. 11:1, 54-71

Sood, B., Pal Sahota, P., Hunjan, M. 2017. Multidrug Resistant Bacillus cereus in Fresh Vegetables: A Serious Burden to Public Health. Int.J.Curr.Microbiol.App.Sci. 6(4): 649-661.

Srinivasulu, T., Saritha, K., Ramakrishna Reddy, K.T. 2017. Synthesis and characterization of Fe-doped ZnO thin films deposited by chemical spray pyrolysis. Modern Electronic Materials 3: 76–85

Tran N, Mir A, Mallik D, Sinha A, Nayar S, Webster TJ. Bactericidal effect of iron oxide nanoparticles on Staphylococcus aureus. Int J Nanomedicine 2010; 5:277–83.

Whitesides GM. Nanoscience, nanotechnology, and chemistry. Small 2005; 1:172–9.

Yolmeh M, Habibi-Najafi M B, Najafzadeh M. 2015. Study the effects of ultraviolet radiation on the growth of Escherichia coli and Bacillus cereus isolated from raw milk and raw rice Iranian Food Science and Technology Research Journal; 4: 319-324.