MOHSEN AZAD

 محققان ايراني اثر ضد ميکروبي نانوذرات اکسيد روي در برابر باکتري‌هاي مختلف شير را بررسي کردند.به گزارش سرويس علمي ايسنا، نتايج اين تحقيق در صنايع مختلف، پزشکي، کشاورزي و صنايع غذايي به عنوان مثال ضدعفوني کردن آب و يا بسته‌بندي و ساخت‌ دارو و غذا مورد استفاده قرار خواهد گرفت. به علت گسترش روزافزون بيماري‌هاي عفوني و مسموميت‌هاي غذايي ايجاد شده توسط باکتري‌هاي مختلف از جمله باکتري‌هاي اشريشياکلي و استافيلوکوکوس اورئوس و همچنين ايجاد مقاومت ميکروارگانسيم‌ها به آنتي‌بيوتيک‌هاي مختلف متداول، محققان به فکر استفاده از مواد ضدميکروبي جديدي عليه اين باکتري‌ها افتاده‌اند.

ترکيبات آلي که به طور سنتي به عنوان ماده ضدميکروبي در بسياري از فرآيندهاي صنعتي مورد استفاده قرار مي‌گيرد، معايب مختلفي از جمله حساسيت به دما و فشار بالا و نيز ايجاد مسموميت در بدن انسان را دربردارند. از اين رو استفاده از مواد ضدعفوني‌کننده غيرآلي مانند اکسيدهاي فلزي به عنوان ماده جايگزين ترکيبات آلي در حال افزايش است.

اين ترکيبات غيرآلي حتي در غلظت‌هاي پايين نيز فعاليت‌هاي قوي ضدباکتري از خود نشان داده و در شرايط سخت نظير درجه حرارت بالا و فشار داراي ثبات بيشتري هستند. بايد توجه داشت علاوه بر غيرسمي بودن اين مواد، در برخي موارد حتي حاوي عناصر معدني مورد نياز بدن انسان نيز هستند.

در سال‌هاي اخير محققان با بهره‌گيري از فناوري نانو، به بررسي کنترل عملکرد ميکروارگانيسم‌ها با استفاده از نانوذرات ضدميکروبي معدني پرداخته‌اند. با توجه به نتايج حاصل مشخص شده است که نانوذرات اکسيد روي داراي فعاليت‌هاي ضدباکتري مطلوبي در برابر پاتوژن منتقل شونده از مواد غذايي از جمله اشريشياکلي انتروتوکسيژنيک است. با اين حال، اطلاعات اندکي از اثرات ضد ميکروبي نانوذرات اکسيد روي در مواد غذايي وجود دارد. از اين رو، در اين کار تحقيقاتي که منتج از يک طرح پژوهشي مشترک انجام شده در دانشگاه پيام نور يزد و دانشگاه پيام نور تفت بود، محققان به بررسي اثرات ضدميکروبي غلظت‌هاي مختلف نانوذرات اکسيد روي در برابر باکتري‌ گرم منفي اشريشياکلي و همچنين باکتري‌هاي گرم مثبت استافيلوکوکوس آرئوس پرداختند. همچنين اين نانوذرات به عنوان عامل ضدميکروبي (محافظ غذايي) به شير افزوده شد.

به نوشته سايت ستاد توسعه فناوري نانو، دکتر محبوبه ميرحسيني، محقق اين طرح و عضو هيأت علمي گروه زيست شناسي دانشگاه پيام نور يزد، در اين رابطه اظهار کرد: نانوآنتي‌بيوتيک‌ها، نانوموادي هستند که علاوه بر فعاليت ضدميکروبي، موجب بالا بردن اثربخشي اثر آنتي‌بيوتيک‌ها مي‌شوند که قابليت آن‌ها در کنترل عفونت در شرايط آزمايشگاهي و درون بدن تاييد شده است.

وي افزود: بر خلاف بسياري از عوامل ضدميکروبي که در حال حاضر در درمانگاه‌ها استفاده مي‌شوند، در مورد نانوذرات ضدميکروبي در دوز ميلي مولار که اثر ضدميکروبي دارند، عوارض نامطلوب مستقيم و حاد مطرح نيست. اگر چه ميزان سميت بالقوه بر اثر استفاده طولاني مدت آن‌ها هنوز به طور کامل شناخته نشده، اما جالب‌ترين ويژگي نانوذرات ضدميکروبي استفاده از مسيرهاي چندگانه بيولوژيکي در مقابله با انواع گسترده‌اي از ميکروب‌ها است.

محقق طرح با بيان اين که در بررسي اثر ضدميکروبي نانوذرات اکسيد روي از روش نقطه‌اي بر روي کشت چمني استفاده شد، خاطرنشان کرد: در اين طرح 20 ميکروليتر از محلول نانوذرات اکسيد روي با غلظت‌هاي متفاوت بر روي پليت حاوي محيط کشت تريپتوز سوي آگار که به وسيله باکتري اشريشياکلي و يا استافيلوکوکوس آرئوس به طور جداگانه تلقيح شده، قرار داده و در انکوباتور گذاشته شد.

وي افزود: سپس از هاله عدم رشد در اطراف نمونه براي نشان دادن فعاليت‌هاي ضدباکتري براي هر غلظت اکسيد روي استفاده شد. همچنين براي بررسي فعاليت‌هاي ضدباکتري در محيط مايع، محيط TSB حاوي غلظت‌هاي مختلف نانوذرات اکسيد روي تهيه شد و اين محيط‌هاي TSB با باکتري اشريشياکلي و يا استافيلوکوکوس آرئوس به صورت جداگانه تلقيح شد.

ميرحسيني تصريح کرد: پس از تلقيح، محيط کشت‌ هر دو تا 24 ساعت به روش کدورت سنجي مورد سنجش قرار گرفت. همچنين محيط کشت TSB حاوي نانوذرات اکسيد روي بدون باکتري به عنوان شاهد مورد استفاده واقع شد. در گام آخر از نانوذرات اکسيد روي در ايمني مواد غذايي استفاده شد. براي اين منظور دو غلظت از اکسيد روي به عنوان تيمار ضدميکروبي در نمونه‌هاي شير مورد استفاده قرار گرفت. وي ادامه داد: شير حاوي نانوذرات اکسيد روي با باکتري اشريشياکلي و يا استافيلوکوکوس آرئوس به طور جداگانه تلقيح شد. پس از تلقيح، تعداد باکتري‌ها به روش پليت کانت آگار در هر چهار تا هشت ساعت تعيين شد. در اين بخش نيز ارلن حاوي باکتري بدون نانوذره اکسيد روي به عنوان شاهد مورد استفاده قرار گرفت. ميرحسيني تصريح کرد: نتايج نشان داد اثر ضدميکروبي اکسيد روي بر باکتري گرم مثبت از باکتري گرم منفي بيشتر بود. نانوذرات اکسيد روي همچنين داراي توانايي‌ مطلوب متوقف‌سازي رشد اشريشياکلي و استافيلوکوکوس آرئوس در شير است. البته سميت نانوذرات نسبت به ذرات بزرگتر از همان جنس، حتي براي مواد با سميت نسبتاً کم، بيشتر است.

وي گفت: مکانيسم‌هاي متفاوتي سبب از بين بردن ميکروارگانيسم‌ها توسط نانوذرات اکسيد روي مي‌شوند. اين نانوذرات اکسيدي سبب تخريب چربي و پروتئين غشاي سلولي باکتري و در نتيجه نشت محتويات داخل سلولي و در نهايت مرگ سلول‌هاي باکتريايي مي‌شوند‌. علاوه بر اين، توليد پراکسيد هيدروژن و يون‌هاي روي به عنوان مکانيسم کليدي عمل ضدباکتري نانوذرات اکسيد روي پيشنهاد شده است.

محقق طرح با بيان اين که نانوذرات اکسيد روي، فعاليت ضد ميکروبي مطلوبي عليه ميکروب‌هاي مورد آزمايش در محيط کشت و شير نشان داده، خاطرنشان کرد: نتايج اين کار مقدمه‌اي بر تعيين پتانسيل کاربردي استفاده از نانوذرات اکسيد روي در نگهداري مواد غذايي است. براي بررسي پارامترهاي موثر بر اثر ضدميکروبي مطلوب نانوذرات اکسيد روي از جمله غلظت، زمان و دما تحقيقات بيشتري مورد نياز خواهد بود. از اين رو آن‌ها در طرح‌هاي پژوهشي ديگر اثر ترکيبي نانوذرات اکسيدروي با عوامل ضدميکروبي ديگر و احتمال کاربرد آن در ساير مواد غذايي را در دست بررسي دارند.

نتايج اين کار که محصول همکاري دکتر محبوبه ميرحسيني و فاطمه برزگري دانشجوي دکتري گروه زيست شناسي دانشگاه پيام نور مرکز تفت است در International Journal of Dairy Technology به چاپ رسيده است.