Nghiên cứu khả năng kháng vi khuẩn gram dương của nano bạc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  NGUYỄN THỊ TÁM Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG VI KHUẨN GRAM DƯƠNG CỦA NANO BẠC” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Khoa Lớp Khóa học Giảng viên hướng dẫn : Chính quy : Công nghệ thực phẩm : CNSH - CNTP : K42 - CNTP : 2010 - 2014 : Th.S Nguyễn Thị Đoàn Th.S Lương Hùng Tiến Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Trong trình thực đề tài hoàn thiện luận văn giúp đỡ cám ơn trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Thái Nguyên ngày 29 tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thị Tám LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, bên cạnh cố gắng nỗ lực thân nhận giúp đỡ nhiều cá nhân tập thể Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn Nguyễn Thị Đoàn thầy Lương Hùng Tiến giảng viên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa CNSH – CNTP, người tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho thực hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Khoa CNSH – CNTP giúp đỡ thực hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ bạn nhóm sinh viên thực tập phòng Thí nghiệm vi sinh sinh viên thuộc lớp K42CNTP giúp đỡ suốt trình thực đề tài Trong trình thực tập xin cảm ơn động viên gia đình bạn bè Dù cố gắng nhiều, xong khóa luận tránh khỏi thiếu sót hạn chế Kính mong nhận chia sẻ ý kiến đóng góp quý báu thầy, cô giáo bạn DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Số nguyên tử bạc đơn vị thể tích [13] Bảng 2.2 Số nguyên tử lượng bề mặt hạt nano bạc 11 Bảng 2.3 So sánh độc hai loại độc tố A B [12] 20 Bảng 4.1 Một số đặc điểm vi khuẩn nghiên cứu 38 Bảng 4.2 Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn 41 Bảng 4.3a Khả kháng S aureus nano bạc 43 Bảng 4.3b Khả kháng B cereus nano bạc nồng độ 44 Bảng 4.4 Nồng độ ức chế tối thiểu nano bạc S aureus B cereus 44 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy vi khuẩn 12 Hình 2.2 Ứng dụng nano bạc vào trang y tế kem trị bỏng 14 Hình 2.3 Ứng dụng nano vào thiết bị dụng cụ 14 Hình 2.4 Ứng dụng nano bạc vào sơn xử lý nước thải 15 Hình 2.5 Tất làm sợi nilon có pha nano bạc 16 Hình 2.6 Vi khuẩn B cereus 18 Hình 2.7 Vi khuẩn S aureus 22 Hình 3.1 Sơ đồ phương pháp nhỏ dịch kháng khuẩn lên bề mặt thạch 32 Hình 3.2 Sơ đồ phương pháp sử dụng đĩa giấy 33 Hình 3.3 Sơ đồ phương pháp sử đục lỗ thạch 34 Hình 3.4.Sơ đồ phương pháp đối kháng dịch nuôi cấy lỏng 35 Hình 4.1a.Hình thái khuẩn lạc vi khuẩn S aureus 37 Hình 4.1b.Hình thái khuẩn lạc vi khuẩn B cereus 37 Hình 4.2a Xác định khả kháng S aureus nano bạc phương pháp khác 39 Hình 4.2b Xác định khả kháng B cereus nano bạc phương pháp khác 40 Hình 4.3a Khả kháng S aureus nano bạc 42 Hình 4.3b Khả kháng B cereus nano bạc 43 Hình 4.4 Khả kháng B cereus nano bạc 45 Hình 4.5 Khả kháng S aureus nano bạc 46 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan nano bạc 2.1.1 Giới thiệu công nghệ nano 2.1.2 Nano bạc 2.2 Tổng quan vi khuẩn Gram dương 16 2.2.1 Khái quát chung 16 2.2.2 Vi khuẩn B cereus 18 2.2.3 Vi khuẩn S aureus 21 2.3 Các nghiên cứu hạt nano nước giới 27 2.3.1 Tình hình nghiên cứu nước 27 2.3.2 Tình hình nghiên cứu giới 29 CHƯƠNG VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 3.1 Vật liệu nghiên cứu 30 3.1.1 Chủng vi sinh vật thí nghiệm 30 3.1.2 Hóa chất - môi trường nuôi cấy 30 3.1.3 Dụng cụ, thiết bị 30 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 30 3.3 Nội dung nghiên cứu 31 3.4 Phương pháp nghiên cứu 31 3.4.1 Phương pháp xác định số đặc điểm vi khuẩn nghiên cứu 31 3.4.2 Phương pháp xác định khả kháng khuẩn gram dương nano bạc 32 3.4.3 Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) cuả nano bạc vi sinh vật 35 3.4.4 Theo dõi khả kháng vi sinh vật nano bạc theo thời gian 36 3.4.5 Phương pháp bảo quản giống vi sinh vật 36 3.4.6 Phương pháp tính toán xử lý số liệu 36 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 Xác định số đặc điểm vi khuẩn nghiên cứu 37 4.2 Lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định khả kháng vi khuẩn B cereus vi khuẩn S aureus 38 4.3 Xác định nồng độ ức chế tối thiểu nano bạc vi khuẩn S aureus vi khuẩn B cereus 42 4.4 Khả kháng S aureus B cereus nano bạc theo thời gian 45 4.4.1 Khả kháng B cereus nano bạc theo thời gian 45 4.4.2 Khả kháng S aureus nano bạc 46 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 5.1 Kết luận 47 5.2 Đề nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 DANH MỤC VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT Tên đầy đủ Kí hiệu viết tắt Bacillus cereus CFU h B cereus Colony Forming Unit Giờ MIC Minimal Inhibitory Concentrations MP Môi trường thạch peptone NA Nutrient Aga NB Nutrient Broth ppm Part per million (phần triệu) Staphylococcus aureus S aureus TSA Trypticase Soya Aga TSB Trypticase Soya Broth VP Voges Proskauer PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Hiện nay, nguy vệ sinh an toàn thực phẩm vấn đề cấp thiết nóng bỏng mang tính thời sự, thu hút quan tâm lớn từ nhà quản lý thực phẩm người dân Theo thống kê tổ chức Y tế Thế giới (Word Health Organization – WHO) năm Việt Nam có khoảng triệu người bị ngộ độc thực phẩm lên quan đến thực phẩm với 100-200 ca tử vong [15] Vi khuẩn, hóa chất, kim loại nặng, ký sinh trùng, vi nấm virus nguyên nhân chủ yếu vụ ngộ độc thực phẩm ,cũng bệnh liên quan đến thực phẩm Nguyên nhân hàng đầu xuất vi sinh vật gây nhiễm tạp mẫu thực phẩm , tụ S.aureus B.cereus số tác nhân nguy hiểm [9] Việc phòng điều trị hai loại vi khuẩn chủ yếu dựa vào thuốc đặc trị thuốc kháng sinh, với tình trạng sử dụng thuốc tràn lan, không hợp lý gây tượng kháng thuốc hai loại vi khuẩn Từ đòi hỏi tìm hướng sử dụng vật liệu bao gói cách ly lây nhiễm vi khuẩn vào thực phẩm, vật liệu đời với đặc tính sinh học, đáp ứng nhu cầu không gây hại cho sức khỏe người, có khả tiêu diệt nấm, vi khuẩn virus nano bạc [11] Từ lâu loài người biết đến tác dụng sát khuẩn mạnh bạc, chén bát, thìa nĩa, nồi niêu người La Mã cổ, vua chúa phong kiến chứng minh điều Trong chiến tranh giới thứ nhất, người ta chí sử dụng sản phẩm từ bạc để điều trị nhiễm trùng trước thuốc kháng sinh đời Tuy nhiên, tác dụng bạc không ứng dụng rộng rãi giá thành cao Những năm gần đây, công nghệ nano đời, người chế tạo bạc kích thước nano, ứng dụng bạc đưa lên tầm cao [24] Nghiên cứu kích thước nano (từ đến 100 nm), hoạt tính sát khuẩn bạc tăng lên khoảng 50000 lần so với bạc dạng khối, gam bạc nano sát khuẩn cho hàng trăm mét vuông chất Điều giúp cho khối lượng bạc sử dụng sản phẩm giảm mạnh, nên tỷ trọng bạc giá thành trở nên không đáng kể Sở dĩ nano bạc nghiên cứu ứng dụng vào việc kháng khuẩn bạc có tính kháng khuẩn mạnh không gây tác dụng phụ, không gây độc cho người nhiễm lượng nano bạc nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng độ nhỏ 100 ppm), không gây ô nhiễm môi trường Ứng dụng y học, tượng vi khuẩn kháng kháng sinh ngày phổ biến ngày Một số nghiên cứu cho thấy, tất vi khuẩn sử dụng enzyme lớp “phổi hóa học” để chuyển hóa oxy Các ion bạc phân hủy enzyme ngăn chặn trình hút oxy Tác động làm chết tất vi khuẩn, tiêu diệt chúng vòng vài phút Ngoài ra, hạt bạc có kích thước nhỏ chui vào tế bào, kết hợp với enzyme hay DNA có chứa nhóm sunfua phosphate gây bất hoạt enzyme hay DNA dẫn đến gây chết tế bào [11] Chính công nghệ nano bạc nhiều lĩnh vực như: sức khỏe –y tế, lượng môi trường, công nghệ hóa học, công nghệ thực Do nhận thức tầm vai trò quan trọng nano bạc lĩnh vực thực phẩm, nâng cao chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm tiến hành nghiên cứu luận văn với đề tài: “Nghiên cứu khả kháng vi khuẩn gram dương nano bạc” 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Xác định khả kháng khuẩn gram dương nano bạc 1.3 Mục đích nghiên cứu - Xác định số đặc điểm vi sinh vật nghiên cứu - Lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định khả kháng vi khuẩn gram dương nano bạc - Xác định nồng độ ức chế tối thiểu nano bạc vi khuẩn gram dương - Xác định khả kháng vi khuẩn gram dương nano bạc theo thời gian 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.4.1 Ý nghĩa khoa học - Đưa chế kháng S aureus chế phẩm nano bạc - Đưa nồng độ nano bạc để ức chế S aureus - Đưa chế kháng B cereus chế phẩm nano bạc - Đưa nồng độ nano bạc để ức chế B cereus 36 3.4.4 Theo dõi khả kháng vi sinh vật nano bạc theo thời gian Nano bạc bổ sung 0,5ml môi trường MP với 0,1ml huyền dịch vi sinh vật sau hoạt hóa với nồng độ sau tính lại 1×MIC, 2×MIC, 4×MIC Sau thời gian 0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 36, 48 kể từ thời điểm bắt đầu trộn, định lượng mật độ vi sinh vật sống sót 3.4.5 Phương pháp bảo quản giống vi sinh vật Sử dụng phương pháp bảo quản giống môi trường thạch nghiêng: Vi sinh vật hoạt hóa môi trường MP, sau cấy chuyển sang môi trường thạch nghiêng, nuôi 24h, 37oC, giữ tủ lạnh để thực nghiên cứu Cấy chuyền giữ giống thạch nghiêng định kỳ hai tuần lần [14] 3.4.6 Phương pháp tính toán xử lý số liệu Các thí nghiệm lặp lại lần xử lý thống kê theo phần mềm excel Sai số phép định lượng tính toán excel, sử dụng công thức sai số toàn phương trung bình Mật độ vi sinh vật: A = Ā ± δ (log CFU/ml) δ: Sai số toàn phương trung bình Ā: Mật độ vi sinh vật trung bình (log CFU/ml) 37 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Xác định số đặc điểm vi khuẩn nghiên cứu Việc xác định số đặc điểm nuôi cấy vi khuẩn B cereus vi khuẩn S.aureus như: môi trường nuôi cấy, đặc điểm khuẩn lạc vi khuẩn, mật độ vi sinh vật sau 24h hoạt hóa Ta tiến hành thực thí nghiệm theo mục 3.4.1 Kết thể hình 4.1a hình 4.1b, bảng 4.1 Hình 4.1a.Hình thái khuẩn lạc vi khuẩn S aureus Hình 4.1b.Hình thái khuẩn lạc vi khuẩn B cereus 38 Bảng 4.1 Một số đặc điểm vi khuẩn nghiên cứu Vi khuẩn B cereus S aureus Môi trường nuôi cấy Đặc điểm khuẩn lạc Mật độ vi sinh vật sau 24h hoạt hóa MP Khuẩn lạc có hình tròn, tạo thành khóm lớn, xù xì, xung quanh có vòm sáng 107 MP Khuẩn lạc có hình chùm nho, tạo khuẩn lạc ướt, lồi, có màu vàng 107 Qua kết hình 4.1a hình 4.1b, bảng 4.1 xác định số đặc điểm vi sinh vật nghiên cứu Kết sở cho thí nghiệm nghiên cứu 4.2 Lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định khả kháng vi khuẩn B cereus vi khuẩn S aureus Nano bạc chất có khả diệt khuẩn lớn, nhiên khả diệt khuẩn phụ thuộc vào yếu tố: nồng độ, kích thước hạt nano, hình dạng, Nên việc xác định khả kháng khuẩn gặp nhiều khó khăn [17] Vì thực phương pháp xác định khả kháng khuẩn mục 3.4.2 để lựa chọn phương pháp thích hợp kháng vi khuẩn S aureus vi khuẩn B cereus nano bạc cho nghiên cứu Nano bạc pha nồng độ khác nước deion chuẩn đến pH = 6, đối chứng mẫu nước deion Xung quanh chất thử nghiệm hình thành vệt kháng khuẩn chứng tỏ chất có khả kháng chủng vi sinh vật Kết thể hình 4.2a, hình 4.2b bảng 4.2 39 a) b) c) d) Hình 4.2a Xác định khả kháng S aureus nano bạc phương pháp khác a Phương pháp khuếch tán sử dụng đĩa giấy b Phương pháp đục lỗ thạch c Phương pháp nhỏ dịch kháng khuẩn lên bề mặt thạch d Phương pháp đối kháng dịch nuôi cấy lỏng 40 a) c) c) d) Hình 4.2b Xác định khả kháng B cereus nano bạc phương pháp khác a Phương pháp khuếch tán sử dụng đĩa giấy b Phương pháp đục lỗ thạch c Phương pháp nhỏ dịch kháng khuẩn lên bề mặt thạch d Phương pháp đối kháng dịch nuôi cấy lỏng 41 Bảng 4.2 Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn Phương pháp Đặc điểm Phương pháp nhỏ dịch kháng khuẩn Xuất vệt kháng khuẩn bề mặt lên bề mặt thạch thạch Phương pháp đối kháng dịch Ức chế vi khuẩn số nồng độ nuôi cấy lỏng Phương pháp sử dụng đĩa giấy Xung quanh đĩa giấy xuất vòng kháng khuẩn Phương pháp đục lỗ thạch Xuất vòng kháng khuẩn xung quanh lỗ thạch Qua kết hình 4.2a, hình 4.2b bảng 4.2 cho thấy phương pháp tiến hành để xác định khả kháng khuẩn nano bạc, phương pháp khuếch tán sử dụng đĩa giấy, phương pháp đục lỗ thạch khó quan sát vòng kháng khuẩn nano bạc vi khuẩn B cereus vi khuẩn S aureus Nguyên nhân hạt nano bạc có kích thước nhỏ khả diệt khuẩn chúng mạnh Tuy nhiên hạt có kích thước nhỏ lại có khuynh hướng liên kết với trình lưu trữ tạo thành hạt lớn gây ảnh hưởng tới khả diệt khuẩn, khó khuếch tán môi trường thạch Phương pháp nhỏ dịch kháng khuẩn lên bề mặt thạch phương pháp đối kháng dịch nuôi cấy lỏng cho thấy kháng khuẩn nano bạc với chủng thử nghiệm Tuy nhiên phương pháp nhỏ dịch kháng khuẩn lên bề mặt thạch khó xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) để đánh giá khả kháng khuẩn Phương pháp đối kháng dịch nuôi cấy lỏng dễ dàng quan sát độ đục định lượng vi khuẩn S aureus vi khuẩn B cereus sót sau thử nghiệm đối kháng 42 Từ kết phương pháp lựa chọn phương pháp đối kháng dịch nuôi cấy lỏng để tiến hành thí nghiệm xác định nồng độ ức chế hay tiêu diệt nano bạc vi khuẩn B cereus vi khuẩn S aureu 4.3 Xác định nồng độ ức chế tối thiểu nano bạc vi khuẩn S aureus vi khuẩn B cereus Nồng độ ức chế tối thiểu MIC định nghĩa nồng độ nhỏ chất kháng khuẩn ức chế phát triển 104 CFU/ml vi sinh vật so với mẫu kiểm chứng [6] Từ tiến hành thí nghiệm khảo sát khả kháng vi khuẩn S aureus vi khuẩn B cereus nano bạc Trước tiên nano bạc pha loãng theo nồng độ sau: 50ppm; 25ppm; 12,5ppm; 6,25ppm; 3,125ppm; 1,5625ppm; 0,78125ppm; Kiểm chứng nước deion Tiến hành thử theo phương pháp mục 3.4.3 Kết khả kháng S aureus thể hình 4.2, bảng 4.2 Kết kháng B cereus thể hình 4.3a, hình 4.3b bảng 4.3a, 4.3b Không xuất khuẩn lạc xuất khuẩn lạc Hình 4.3a Khả kháng S aureus nano bạc 43 Bảng 4.3a Khả kháng S aureus nano bạc Nồng độ (ppm) Kết thử nghiệm 50 - 25 - 12,5 - 6,25 - 3.125 + 1,5625 + 0,78125 + Nước deion + Không xuất khuẩn lạc Xuất khuẩn lạc Hình 4.3b Khả kháng B cereus nano bạc 44 Bảng 4.3b Khả kháng B cereus nano bạc nồng độ Nồng độ (ppm) Kết thử nghiệm 50 - 25 - 12,5 - 6,25 + 3.125 + 1,5625 + 0,78125 + Nước deion + (-) : Không xuất khuẩn lạc (+): Có khuẩn lạc xuất Dựa vào kết cho thấy nồng độ ức chế tối thiểu nano bạc S aureus 6,25ppm nồng độ ức chế tối thiểu nano bạc B cereus 12,5ppm Trong nghiên cứu tác giả Trịnh Văn Châu (Viện Công nghệ sinh học Công nghệ Thực phẩm, Đại học Bách Khoa Hà Nội), xác định nồng độ ức chế nhỏ nano bạc vi khuẩn S aureus thử nghiệm 6,25ppm Như kết nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu Bảng 4.4 Nồng độ ức chế tối thiểu nano bạc S aureus B cereus Tên vi khuẩn Nồng độ ức chế tối thiểu S aureus 6,25 ppm B cereus 12,5 ppm Nguyên nhân nồng độ ức chế vi khuẩn B.cereus cao so với vi khuẩn S aureus vi khuẩn B cereus có khả sinh bào tử ngăn cản phần ức chế nano bạc [17] Cơ chế kháng khuẩn nano bạc nhiều nghiên cứu tương tác mạnh ion Ag+ với 45 peptidoglican, thành phần cấu tạo nên thành tế bào vi khuẩn ức chế khả vận chuyển oxy vào bên tế bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn, phá hủy tế bào vi khuẩn [6] 4.4 Khả kháng S aureus B cereus nano bạc theo thời gian Sau xác định MIC tiến hành thí nghiệm nhằm mục đích khảo sát khả kháng khuẩn theo thời gian nano bạc Quá trình thực theo mục 3.4.4 Kết thể qua hình 4.4 hình 4.5 4.4.1 Khả kháng B cereus nano bạc theo thời gian Để theo dõi khả kháng B cereus nano bạc theo thời gian tiến hành thí nghiệm theo phương pháp mục 3.4.6 với nồng độ nano bạc là: 12,5ppm; 25ppm; 50ppm, đối chứng nước deion Kết thể hình 4.4 (log CFU/ml) Mật độ vi khuẩn Bacillus cereus Th e o dõi k h ả n ăn g k h án g Bacillus cereus củ a n an o bạc 12,5 25 50 nước deion 0 12 16 20 24 36 48 h (Thời gian) Hình 4.4 Khả kháng B cereus nano bạc theo thời gian Kết thí nghiệm hình 4.5 cho thấy tế bào B cereus tiếp tục sinh trưởng bình thường môi trường kiểm chứng nước deion Trong môi trường chứa nano bạc nồng độ ức chế tối thiểu 12,5ppm B cereus bị ức chế khoảng 8h - 10h đầu nuôi cấy, sau lại tiếp tục phát triển trở lại Với nồng độ 25ppm (2×MIC), số lượng tế bào sống sót giảm dần theo thời gian, đến 24h sau nuôi cấy B cereus bị tiêu diệt hoàn toàn Đến nồng độ 50ppm số lượng tế bào bị tiêu diệt hoàn toàn sau 16h nuôi cấy 46 Như nồng độ ức chế khả kháng trì khoảng 8h-10h đầu sau nuôi cấy sau phát triển trở lại , với nồng độ ≥ 25ppm vi khuẩn bị tiêu diệt hoàn toàn 4.4.2 Khả kháng S aureus nano bạc Theo dõi khả kháng Staphylococcus aureus nano bạc Mật độ Staphylococcuc aureus (logCFU/ml) 6.25 12.5 25 nước deion 0 12 16 20 24 36 48 h (Thời gian) Hình 4.5 Khả kháng S aureus nano bạc theo thời gian Từ hình 4.5 cho thấy S aureus phát triển bình thường môi trường kiểm chứng nước deion, nồng độ ức chế tối thiểu 6,25ppm S aureus bị ức chế khoảng 8-10h đầu sau nuôi cấy sau lại phát triển Ở nồng độ 12,5ppm (MIC×2) S aureus bị tiêu diệt hoàn toàn sau 24h nuôi cấy Còn nồng độ 25ppm sau 20h nuôi cấy S aureus bị tiêu diệt hoàn toàn Như nồng độ ức chế tối thiểu, khả kháng khuẩn diễn khoảng 8-10h đầu sau nuôi cấy, nồng độ 12,5ppm sau 24h nuôi cấy có khả tiêu diệt hoàn toàn S aureus Trong kết báo cáo y khoa năm 2010 : Trương Thu Hiền, Nguyễn Như Lâm (Viện Bỏng Quốc Gia), khả diệt khuẩn tối thiểu nano bạc theo thời gian số chủng vi khuẩn Cũng cho kết vi khuẩn S aureus bị ức chế nồng độ 12,5ppm sau 20h nuôi cấy Từ cho thấy kết thử nghiệm hoàn toàn phù hợp với kết nghiên cứu 47 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua thời gian thực đề tài đưa số kết luận sau : - Xác định số đặc điểm vi sinh vật nghiên cứu như: môi trường nuôi cấy, đặc điểm khuẩn lạc vi khuẩn, nồng độ vi sinh vật sau 24h hoạt hóa - Lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định khả kháng vi khuẩn S aureus vi khẩn B cereus nano bạc phương pháp đối kháng dịch nuôi cấy lỏng - Xác định nồng độ ức chế tối thiểu nano bạc loại vi khuẩn S aureus 6,25ppm nồng độ ức chế tối thiểu với vi khuẩn B cereus 12,5ppm - Xác định nồng độ tiêu diệt hoàn toàn nano bạc B cereus ≥25ppm 24h, S aureus ≥ 12,5ppm 24h 5.2 Đề nghị Do hạn chế mặt thời gian thiết bị nên đề tài nghiên cứu số hạn chế, đưa số kiến nghị: - Tiếp tục nghiên cứu khả kháng khuẩn nano bạc vi sinh vật có hại khác, tìm nồng độ nano bạc thích hợp sử dụng thiết thực chế biến bảo quản thực phẩm - Tiếp tục nghiên cứu để ứng dụng đề tài thực tiễn - Nghiên cứu điều kiện, yếu tố định đến khả kháng khuẩn chitosan để sản xuất loại nano bạc có chất lượng tốt 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Lê Huy Chính ( 2001) , Vi sinh vật y học , Nhà xuất Y học Hà Nội Vũ Đình Cự, Nguyễn Xuân Chánh (2004), Công nghệ nano điều khiển đến nguyên tử, phân tử, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Lân Dũng ( 2009) , Vi sinh vật học , Nhà xuất Giáo Dục Nguyễn Lân Dũng, Phạm Thị Trân Châu cộng (1978), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Thành Đạt (1990), Thực hành vi sinh vật, Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Hoàng Hải (2007),Các hạt nano kim loại, Trung tâm Khoa học Vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thị Hiền (2009) Vi sinh vật nhiếm tạp lương thực- thực phẩm , Đại Học Bách Khoa Hà Nội Lê Thị Thu Hiền, Nông Văn Hải, Lê Trần Bình (2004), Bài tổng quan công nghệ sinh học nano, Tạp chí công nghệ sinh học số 2, trang 133-148 Nguyễn Lý Hương, Nguyễn Thị Phấn Bùi Thị Kim Dung (2005), Khảo sát tình hình ô nhiễm vi sinh vật số mặt hàng thực phẩm ăn liền bán chợ Thành phố Hồ Chí Minh năm 2002-2004 Trung tâm y tế dự phòng Thành Phố Hồ Chí Minh 10 Đỗ Thị Thuý Nga (2011), Qui trình thao tác chuẩn thử nghiệm tính nhậy cảm kháng sinh Viện Tiêu chuẩn Lâm sàng Xét nghiệm 11 Nguyễn Đức Nghĩa ( 2007), Công nghệ hóa nano, Nhà xuất Khoa Học tự nhiên Công nghệ Hà Nội 12 Phạm Hoàng Phiệt (2006) , Miễn dịch- sinh lý bệnh , Nhà xuất Y học Thành Phố Hồ Chí Minh , trang 38 13 Nguyễn Ngọc Tú ( 2009), Nghiên cứu gel nước thông minh nhạy pH lai nano bạc, Đại học quốc gia Hà Nội, trang 8-9 14 Trần Linh Thước (2009), Phương pháp phân tích vi sinh vật nước, thực phẩm mỹ phẩm, Nhà xuất Giáo dục 15 Liễu Như Ý (2010), Ngộ độc thực phẩm vi sinh vật , Tạp chí Thông Tin Khoa học Công nghệ tỉnh Sóc Trăng, trang 29-33 49 II Tiếng Anh 16 Badr.Y, mahmoud.M.A(2006), Enhancement of the optical propertied of poly vinyl alcohol by doping with silver nanoparticles, J Appl Polym Sci, 99, pp.3068-3614 17 Bergdool M.S (2000), S aureus In Foodborne bacterial Pathogens, Macell Dekker Dekker, Inc, New York, USA, pp.463-523 18 Chmielewski A.G (2006), Worldwide developments in the field of radiation processing of materials in the down of 21st centur, Nukleotika, 51(supplement 1) 19 Gaurav Shah, et al (2010), Determination of antibacterial activity and MIC of Crude extract of Abrus precatorius, L.Advanced Biotech 10,25 – 27 20 J Elechiguerra, J Burt, J Morones, A Camacho-Bragado, X Gao, H Lara, M Yacaman (2005), Interaction of silver nanoparticles with HIV-1, J Nanobiotechnol 21 S Pal, Y K Tak, J M Song (2007), Does the antibacterial activity of silver nanoparticles depend on the shape of the nanoparticle?, a study of the gram-negative bacterium escherichia coli, Application Environement Microbiology 22 Shrivastava S, et al (2007), Characterization of enhanced antibacterial effects of novel silver nanoparticles, nanotechnology, 18, 2007, pp.225103/1-225103/9 23 Taneja B, Ayyub B, Chandra R (2002), Size dependence of the optical spectrum in nanocrytalline silver, Physical Review B, Vol 65, pp.245412.1 24 Tiwari DK, Behary J, Sen P (2008), Time and dose-dependent antimicrobial potential Ag nanoparticles synthesized by top-dow approach, Current Science, 95(5), 2008, pp.647-655 Nhà xuất Trẻ 25 Uldrich.J Newberry.D (2002), Công nghệ nano-Đầu tư & đầu tư mạo hiểm, Sách dịch Taneja B, Ayyub B, Chandra R, Size dependence of the optical spectrum in nanocrytalline silver, Physical Review B, Vol 65, pp.245412.1-6 26 William Dunn (2004), Application of nanoparticles in biology and medicine, Journal of Nanobiotechnology, Ivol.16, pp.38-42 PHỤ LỤC Bảng 4.6 Khả kháng B cereus nano bạc theo thời gian Mật độ B cereus (log CFU/ml) Nồng độ (ppm) 12,5 25 50 Nước deion 12 16 7,14±0,04 7,14±0,04 7,14±0,05 7,14±0,03 4,97±0,06 3,81±0,05 3,67±0,05 7,21±0,04 4,93±0,03 3,51±0,03 3,35±0,03 8,41±0,03 5,99±0,05 3,22±0,03 2,95±0,04 8,24±0,03 6,18±0,05 3,02±0,04 8,34±0,03 20 24 36 48 6,27±0,04 2,91±0,04 8,37±0,03 7,41±0,04 0 8,36±0,03 7,44±0,04 0 8,23±0,04 7,39±0,06 0 8,35±0,03 t(h) Bảng 4.7 Khả kháng S aureu nano bạc theo thời gian Mật độ S aureus (log CFU/ml) Nồng độ (ppm) t(h) 12 16 20 24 36 48 6.25 12.5 25 Nước deion 7,14±0,04 7,14±0,04 7,14±0,04 7,14±0,03 6,84±0,06 4,69±0,05 3,77±0,05 7,34±0,04 6,78±0,03 4,46±0,03 3,81±0,06 8,38±0,03 7,0±0,05 5,39±0,03 8,38±0,03 7,2±0,05 5,11±0,04 8,4±0,03 7,28±0,04 4,7±0,07 8,43±0,03 7,41±0,04 0 8,44±0,03 7,44±0,04 0 8,28±0,04 7,4±0,06 0 8,45±0,03 [...]... nano (nm) Số nguyên tử Tỉ số nguyên tử bề mặt (%) 10 5 2 1 30.000 4.000 250 30 20 40 80 90 Năng lượng bề mặt (erg/mol) 4,08×1011 8,16×1011 2,04×1012 9,23×1012 Năng lượng bề mặt /Năng lượng tổng (%) 7.6 14,3 35,3 82,2 2.1.2.4 Tính kháng khuẩn của nano bạc a Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc Nano bạc được nghiên cứu ứng dụng vào vi c kháng khuẩn vì bạc là kháng sinh tự nhiên và không gây tác dụng phụ Nano. .. không bị ngộ độc [26] 13 b Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng khuẩn của nano bạc Kích thước, hình dạng hạt, nồng độ và sự phân bố là các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tính kháng khuẩn của keo nano bạc [2] - Kích thước hạt nano bạc Yếu tố quan trọng quyết định khả năng diệt khuẩn của chúng Hạt nano bạc có kích thước càng nhỏ thì khả năng diệt khuẩn của chúng càng mạnh, vì khi ở kích thước càng nhỏ... Hình 2.1 Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn - Ưu điểm của nano bạc so với thuốc kháng sinh : Nano bạc giết chết vi khuẩn ngay lập tức bằng hai cơ chế làm biến chất và oxi hóa Vì vậy vi khuẩn không có khả năng kháng lại bạc Các tế bào của con người ở dạng mô nên không bị ảnh hưởng bởi quá trình này Không như các thuốc kháng sinh bị hấp thụ trong quá trình diệt khuẩn, nano bạc hoạt động... (tuberculosis)… Gram là tên của nhà vi khuẩn học người Đan Mạch Hans Christian Gram (1853- 1938) Ông phát minh ra phương pháp nhuộm Gram từ đầu năm 1884 Nhờ phương pháp này có thể phân biệt vi khuẩn thành hai nhóm lớn : Vi khuẩn Gram dương (Gram- positive) và vi khuẩn Gram âm (Gram – negative) Đây là phương pháp nhuộm màu phổ biến đến nay vẫn còn được sử dụng Để nhớ ơn đến Christian Gram nên người ta đặt tên của. .. thể hiện của các hạt nano bạc với cùng nồng độ, sự phân bố nhưng với các hình dạng khác nhau là không giống nhau Các hạt nano bạc có hình tam giác cụt tính kháng khuẩn cao hơn các hạt hình cầu và các hạt nano que có tính kháng khuẩn thấp nhất -Nồng độ Keo nano bạc có nồng độ càng cao và sự phân bố đều thì khả năng diệt khuẩn càng tốt Tuy nhiên khi nồng độ quá cao, do năng lượng bề mặt hạt nano lớn,... bề mặt và tính gây bệnh của một số vi khuẩn gram dương Chúng còn gọi là thụ thể hấp phụ đặc biệt đối với một số thể thực khuẩn Thành tế bào vi khuẩn gram dương có thể bị phá hủy hoàn toàn để trở thành thể nguyên sinh khi chịu tác động của lizozim (có chứa trong lòng trắng trứng, nước mắt, nước muối, đuôi của thể thực khuẩn) trong khi đó thành tế bào vi khuẩn gram âm có sức đề kháng lớn hơn với lizozim... nhiều đề tài nghiên cứu về lĩnh vực này tiêu biểu như: Nhóm nghiên cứu nano tại Phòng thí nghiệm công nghệ nano – Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh đã chế tạo nano bạc từ tiền chất AgNO3 bằng phương pháp khử vật lý; khử polyol có sự hỗ trợ của nhiệt vi sóng; ứng dụng dung dịch keo nano bạc ngâm tẩm trên vật liệu polyurethan để xử lý nguồn nước uống nhiễm khuẩn Nhóm nghiên cứu về công nghệ nano bạc ở Đại... và được nghiên cứu nhiều trên thế giới Chitosan ức chế vi khuẩn là do liên kết giữa chuỗi polyme của chitosan với các ion kim loại trên bề mặt vi khuẩn làm thay đổi tính thấm của màng tế bào 27 d Các chất kháng sinh - Cafelaxin: Là kháng sinh thuộc nhóm Cephalospoirin thế hệ 1, có tác dụng diệt vi khuẩn bằng cách ức chế vi c tổng hợp vỏ tế bào vi khuẩn Cafelaxin bền vững với penicilinase của Staphylococcus... tác dụng phụ Nano bạc không gây phản ứng phụ, không gây độc cho người và vật nuôi khi nhiễm lượng nano bạc bằng nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng độ ... tiến hành nghiên cứu luận văn với đề tài: Nghiên cứu khả kháng vi khuẩn gram dương nano bạc 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Xác định khả kháng khuẩn gram dương nano bạc 1.3 Mục đích nghiên cứu - Xác... điểm vi sinh vật nghiên cứu - Lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định khả kháng vi khuẩn gram dương nano bạc - Xác định nồng độ ức chế tối thiểu nano bạc vi khuẩn gram dương - Xác định khả kháng. .. Năng lượng bề mặt /Năng lượng tổng (%) 7.6 14,3 35,3 82,2 2.1.2.4 Tính kháng khuẩn nano bạc a Cơ chế kháng khuẩn nano bạc Nano bạc nghiên cứu ứng dụng vào vi c kháng khuẩn bạc kháng sinh tự nhiên