عنوان پایان‌نامه
ارزیابی آزمایشگاهی فعالیت ضد بیوفیلمی کیتوزان با وزن مولکولی پائین بر Staphylococcus aureus و Pseudomonas aeruginosa
- رشته تحصیلی
- زیست شناسی - میکروبیولوژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5781;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5781
- تاریخ دفاع
- ۱۸ شهریور ۱۳۹۴
- چکیده
- یکی از خصوصیات نگران کننده‌ی P. aeruginosa و S. aureus ، حساسیت پایین آن‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها است. مطالعات نشان می‌دهد که مقاومت فنوتیپی به‌واسطه تشکیل بیوفیلم است. بیوفیلم‌های P . aeruginosa و S. aureus می‌توانند عفونت‌های مزمن فرصت‌طلبی را ایجاد کنند که مشکلات جدی را در پزشکی ایجاد می‌کند، که اغلب با آنتی‌بیوتیک‌های مرسوم درمان نمی‌شوند. بنابراین دستیابی به راه‌حل‌های جدید درمانی نیازی ضروری است. یکی از این راه‌حل‌ها استفاده از مواد ضد میکربی طبیعی است. کیتوزان یک پلیمر زیستی، پلی ساکاریدی مشتق شده از کیتین است. برهمکنش بار مثبت ملکول کیتوزان و بار منفی غشای سلولی باکتری ، باعث بر هم خوردن تعادل اسمزی درون سلول و در نتیجه ممانعت از رشد میکروارگانیسم می‌شود.در این مطالعه به بررسی کمترین غلظتی از کیتوزان که از رشد پلانکتونی P. aeruginosa و S. aureus ممانعت می‌کند و همچنین کمترین غلظتی از کیتوزان که باعث مهار تشکیل بیوفیلم و تخریب بیوفیلم بالغ می‌شود، پرداخته شد.مواد و روش‌ها فعالیت ضد میکربی کیتوزان با وزن مولکولی پایین و با درجه داستیلاسیون 85% برای بررسی فعالیت ضد میکربی کیتوزان بر سویه‌های مورد نظر در دو حالت پلانکتون و بیوفیلم ، بررسی فعالیت ضد بیوفیلمی کیتوزان (در غلظت‌های مختلف) بر توانایی تشکیل بیوفیلم سویه‌های مورد نظر ، بررسی فعالیت ضد بیوفیلمی کیتوزان (در غلظت‌های مختلف) بر بیوفیلم از پیش تشکیل شده سویه‌های مورد نظر، بررسی منحنی رشد سویه‌های مورد نظر در حضور کیتوزان ارزیابی شد.نتایج :نتایج نشان می‌دهد که حداقل غلظتی از کیتوزان که از رشد باکتری‌ها در حالت پلانکتون ممانعت می‌کند برای سویه‌های P. aeruginosa ، mg/ml 25/0-062/0 و برای سویه‌های S. aureus ، mg/ml031/0- 125/0 می‌باشد. حداقل غلظت لازم کیتوزان برای مهار تشکیل بیوفیلم سویه‌های P. aeruginosa و سویه‌های S. aureus ، mg/ml2 می‌باشد. همچنین حداقل غلظت لازم کیتوزان برای تخریب بیوفیلم بالغ سویه‌های P. aeruginosa ، mg/ml2 و برای سویه‌های S. aureus ، mg/ml2 می‌باشد. و در نهایت اثر غلظت‌های MIC , MIC 2/1 بر منحنی رشد سویه‌های استاندارد نشان داد که کیتوزان در فاز log، lateباعث مهار رشد باکتری‌های مورد آزمون می‌شود.نتیجه‌گیری :این مطالعه نشان داد که کیتوزان با وزن مولکولی پایین دارای فعالیت ضد میکربی ، و ضد بیوفیلمی خوبی علیه باکتری‌های P. aeruginosa و S. aureus می‌باشد.
- Abstract
- One of the most worrisome characteristics of P. aeruginosa and S. aureus are their low antibiotic susceptibility. Some recent studies have shown phenotypic resistance associated to biofilm formation. Biofilms of P. aeruginosa and S. aureus can cause chronic opportunistic infections, which are a serious problem for medical care in industrialized societies, especially for immunocompromised patients and the elderly. They often cannot be treated effectively with traditional antibiotic therapy. As a result, novel therapeutic solutions other than the conventional antibiotic therapies are in urgent need. Chitosan is a polysaccharide biopolymer derived from chitin. The interaction between positively charged chitosan molecules and negatively charged microbial cell membranes results in provoking internal osmotic imbalances and consequently inhibiting the growth of microorganisms. This study presents the lowest concentration of chitosan that can inhibit the biofilm formation and planktonic growth of P. aeruginosa and S. aureus isolates. Methods:The antibacterial activity of low-molecular-weight chitosan with %85 deacetylation was investigated to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum biofilm inhibitory concentration (MBIC) and Minimum biofilm eradicating concentration (MBEC) using broth micro-dilution method. The growth curves using different concentrations (MIC, ½ MIC) of chitosan (with an initial optical density of 0.20±0.01) were observed.Results:Results showed that the lowest concentration of chitosan that inhibited biofilm formation (MBIC) for 10 clinical isolates of P. aeruginosa was 2 mg/ml. Minimum biofilm eradicating concentration (MBEC) for 10 clinical isolates of P. aeruginosa was 2 mg/ml and minimum inhibitory concentration of chitosan that inhibited planktonic growth of these isolates was 0.125 mg/ml. the concentration of chitosan that interfered with growth curve of P. aeruginosa ATCC 27853 was 0.062-0.125 mg/ml.Results showed that the lowest concentration of chitosan that inhibited biofilm formation (MBIC) for 10 clinical isolates of S. aureus was 2 mg/ml. Minimum biofilm eradicating concentration (MBEC) for 10 clinical isolates of s. aureus was 2 mg/ml. and minimum inhibitory concentration of chitosan that inhibited planktonic growth of these isolates was 0.031 - 0.125 mg/ml. The concentration of chitosan that interfered with growth curve of S. aureus ATCC 25923 was 0.062- 0.125 mg/ml.Conclusion:This study demonstrated the anti-adherence and antibacterial activity of low-molecular-weight chitosan on Pseudomonas aeruginosa and S. aureus strains.
