بررسی فعالیت ضدقارچی نانوذرات اکسید منیزیم و اکسید مس

با توجه به افزايش روزافزون جمعيت و نياز به توليد بيشتر مواد غذايي، مشكلات فراواني ازجمله آلودگيهای ميكروبي در مراحل مختلف توليد، نگهداری، فرآوری، توزيع و مصرف آنها وجود دارد؛ بنابراين کنترل ميكروارگانيسمهای مخاطره آميز امری اجتناب ناپذير است. قارچ ها ازجمله ميكروارگانيسم هايي هستند که بايد کنترل شوند زيرا ميتوانند از لحاظ کمي خسارات زيادی به مواد غذايي وارد کنند. همچنين علاوه براين ميتوانند در شرايط نامناسب توليد و نگهداری مواد غذايي مايكوتوکسينهای زيادی را توليد نمايند. قارچ ها علاوه بر کاهش ارزش غذايي به دليل اثر بر مواد مغذی متشكل غذاها از طريق توليد مايكوتوکسينها اثرات مخرب و شديدی نظير سرطان زايي، ناقص الخلقه زايي و کاهش رشد، مهار سيستم ايمني و جهش زايي را در موجودات زنده ايجاد ميکنند. طيف وسيعي از انواع قارچ های کپكي مانند آسپرژيلوسها، پنيسيليومها، فوزاريومها قادر به توليد مقادير زيادی از مايكوتوکسينهای خطرناک اند. يكي از انواع ميكوتوکسينها، آفلاتوکسين است که آسپرژيلوس فالووس و آسپرژيلوس پارازيتيكوس ميتوانند آن را توليد کنند. آفلاتوکسين به عنوان عامل مسموميت حاد و سرطان زا شناخته شده است. گونه های جنس آسپرژيلوس قادر به توليد اسپور فراوان بوده و توسط باد و حشرات ميتوانند در همه جا گسترش يابند. توانايي بالای آنها در شرايط سخت محيطي سبب شده است که قدرت رقابت با ساير موجودات را بر سر بستره غذايي داشته باشند. آسپرژيلوس فلاووس و آسپرژيلوس نيجر معمولترين پاتوژنهای اين جنس هستند. آسپرژيلوس فلاووس در فساد مواد غذايي دخالت دارد.

ظهور و توسعه مقاومت ضدميكروبي در پاتوژن ها نگراني زيادی را برای بهداشت عمومي جهاني ايجاد کرده است. گسترش علم نانوتكنولوژی، فرصتهايي برای کشف تأثيرات ضدباکتريايي نانوذرات فلزی ايجاد کرده است. مزيت مواد ضدباکتری معدني نسبت به مواد ضدباکتری آلي اين است که اينها دارای پايداری فوق العاده، سميت کمتر، قابليت انتخاب گسترده و مقاوم در برابر حرارت هستند. اکسيد کلسيم، اکسيد منيزيم و همچنين نانوذرات اکسيد روی و اکسيد مس فعاليت ضدميكروبي قابل توجهي از خود نشان داده اند. نانو ذره اکسيد منيزيم که برای سلولهای پستانداران و محيط زيست بي خطر است، به تنهايي يا در ترکيب با ديگر عوامل ضدباکتری ميتواند در محصولات غذايي و نيز پيشرفت سلامت ميكروبيولوژيكي غذايي پيشنهاد گردد. اثر ضدباکتريايي نانو اکسيد مس، بر روی استافيلوکوک اورئوس مقاوم به پنيسيلين و اشريشياکلي مشاهده شده است؛ اما
اطلاعات کمي در مورد قابليت ضدقارچي نانوذرات اکسيد روی، اکسيد منيزيم، اکسيد مس و اکسيد سيليكون موجود است. نانوذره مس نيز برای پستانداران بي خطر است و فعاليت زيادی عليه ميكروارگانيسم ها دارد، بنابراين به عنوان ضدميكروب پيشنهاد ميشود. هدف از مطالعه ی حاضر اولا سنتز نانوذرات اکسيد منيزيم و اکسيد مس و بررسي ويژگي های ساختاری آنها، ثانياً بررسي اثرات منفرد نانوذره اکسيد منيزيم و اکسيد مس عليه گونه های آسپرژيلوس و ثالثاً بررسي برهمکنشهای ضد ميكروبي به شكل چهار حالت احتمالي هم افزايي، افزايشي ، عدم تأثير و کاهشي بين عوامل ياد شده است. بديهي است تلاش برای استفاده از ترکيبات جايگزين نگهدارنده های زيان بار شيميايي در صنايع غذايي و همچنين افزايش قدرت ضدميكروبي اين مواد عليه ارگانسيم های بيماری زای غذازاد يا مولد فساد در مواد غذايي تبعات مثبتي را در بر خواهد داشت. اينگونه مطالعات در گام اول در برون تن (مشابه با مقاله ی پيش روی)، سپس تعميم در سيستمهای مدل غذايي و در صورت نتايج مفيد و مثبت، درنهايت به شكل کاربردی در صنعت غذا قابل اجرا ميباشند.

روش تولید نانوذره اکسید منیزیم
ابتدا محلول حاوی یون منیزیم با اضافه کردن نمک کلرید منیزیم در آب مقطر به دست آمد. سپس محلول NaOH قطره قطره به محلول Mg+2 اضافه شد. عمل مخلوط شدن به وسيله هم زن مغناطيسي، 600 دور در دقيقه در درجه حرارت اتاق ادامه يافت تا فرآيند توليد رسوب کامل گرديد. سپس رسوب به دست آمده توسط سانتريفيوژ به مدت 15 دقيقه 5000 دور در دقيقه جدا شد. رسوب حاصله با آب مقطر شسته شده و در هوای داغ آون در درجه حرارت 60 درجه سلسيوس به مدت 48 ساعت خشک گرديد. رسوب هيدروکسيد منيزيم خشک شده آسياب شده و در کوره الكتريكي با درجه حرارت 500 درجه سلسيوس به مدت 3 ساعت با سرعت حرارت دادن 5 درجه سلسيوس به ازای هر دقيقه حرارت داده شد تا نانوذرات اکسيد منيزيم به دست آيد.
روش تولید نانوذره اکسید مس
ابتدا 10 ميلي ليتر از محلول مس استات مونوهيدرات در يک بالن ته گرد ريخته شد و 5 ميلي ليتر اسيد استيک به محلول فوق اضافه گرديد و بالن ته گرد روی هيتر قرار داده شد. يک همزن مغناطيسي در ته بالن ته گرد به منظور هم زدن ملايم قرار داده شد و توسط يک دماسنج در بالن ته گرد دمای محلول سنجش گرديد. يک فويل آلومينيومي بر روی بالن ته گرد کشيده شد و زماني که حرارت به 100 درجه سلسيوس رسيد 30 ميلي ليتر از محلول NaOH به محتويات بالن ته گرد اضافه گرديد. در اين مرحله مقدار زيادی رسوب سياه رنگ تشكيل گرديد که اين رسوب 3 تا 4 بار سانتريفيوژ شده و 3 تا 4 بار با آب ديونيزه شسته شد. رسوب از لوله خارج شده و در پليت ريخته و به مدت 24 ساعت در هوای اتاق قرار داده شد تا خشک گرديد. نانوذرات به دست آمده اکسيد مس بودند. بررسي اندازه ذرات و مورفولوژی آنها توسط ميكروسكوپ الكتروني عبوری (TEM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، پراش اشعه ايكس (XRD) و Zetasizer انجام گرفت.

تهیه سوسپانسیون نانوذرات
برای تهيه محلول نانوذرات اکسيد منيزيم و اکسيد مس جداگانه مقدار موردنظر از پودر خشک به دست آمده از آنها توزين و در حجم مشخصي از آب مقطر استريل حل شد. سپس سوسپانسيون در دمای 121 درجه سلسيوس به مدت 15 دقيقه اتوکلاو گرديد و به وسيله حمام التراسونيک به مدت نيم ساعت همگن شد.

نتیجه گیری
نتايج اين پژوهش بيانگر آن است که به کارگيری نانوذرات اکسيد منيزيم و اکسيد مس ميتواند به عنوان يک رهيافت يا رويكرد مؤثر برای کنترل ارگانيسمهای بيماری زای غذازاد و القاکننده ی فساد در مواد غذايي به کار گرفته شود. نانوذرات اکسيد منيزيم و اکسيد مس به عنوان مواد ضدقارچي هر کدام به تنهايي ميتوانند خاصيت مهارکنندگي و کشندگي عليه گونه های مختلف آسپرژيلوس به خصوص آسپرژيلوس نيجر و آسپرژيلوس فوميگاتوس داشته باشند، اما مخلوط آنها اثر متقابل ندارد.

منبع 

نادر حبیبی و همکاران ، مجله دانشگاه علوم پزشکی فسا | سال هفتم | شماره 3 | پاییز 1396

محصولات مرتبط

فهرست