Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ
Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 37 (2015): 8-15
13
Hình 5: Sự phát triển của vi khuẩn trên đĩa thạch XLD: a) đối chứng acid acetic nồng độ 0,03125 %;
b) nồng độ 0,5; 0,25; 0,125 mg/ml của chitosan; c) nồng độ 0,5; 0,25; 0,125 mg/ml của nanochitosan
Như mô tả trong Bảng 3 và Hình 5, để theo dõi
sự phát triển của vi khuẩn, 10 µL dung dịch ống
đối chứng với nồng độ acid acetic 0,03125 % được
cấy lên đĩa thạch. Kết quả cho thấy nồng độ acid
acetic 0,03125% là an toàn cho vi khuẩn. Vi khuẩn
phát triển tốt sau 24 h ủ ở 37°C (Hình 5a).
Trong loạt thí nghiệm của chitosan, Hình 5b
cho thấy khả năng kháng vi khuẩn của dung dịch
chitosan ở nồng độ 0,5; 0,25 mg/ml. Dung dịch
chitosan mất tính kháng khuẩn khi giảm nồng độ
còn 0,125 mg/ml; ở đĩa thí nghiệm cuối (Hình 5b),
cho thấy vi khuẩn vẫn phát triển tốt. Nồng độ ức
chế vi khuẩn Salmonella typhi của chitosan trong
nghiên cứu này (0,5 mg/ml) tương tự với nghiên
cứu của Du và ctv. (2009) (0,468 mg/ml) trên các
loài E. coli, S. choleraesuis và S. aureus.
Loạt thí nghiệm ức chế sự phát triển vi khuẩn
của nanochitosan cho thấy dung dịch nanochitosan
từ nồng độ cao nhất 0,5 mg/ml đến 0,25 và thấp
nhất 0,125 mg/ml không thể hiện tính kháng khuẩn
(Hình 5c). Qua kết quả các thí nghiệm có thể thấy
nanochitosan có kích thước siêu nhỏ được tổng
hợp không thể hiện tính kháng khuẩn trên loài
nghiên cứu.
Các nghiên cứu trước đây về hoạt tính kháng
khuẩn của nanochitosan tổng hợp bằng phương
pháp gel ion, kích thước hạt trung bình đều lớn hơn
40 nm (Qi và ctv., 2004; Du và ctv., 2009; Đỗ
Trường Thiện và ctv., 2010). Qua so sánh hoạt tính
kháng khuẩn của các hạt nanochitosan ở kích thước
khác nhau: 196 nm; 394 nm; 598 nm; 872 nm,
Sarwar và ctv. (2014) cho biết hạt có kích thước
nhỏ nhất 196 nm có khả năng kháng khuẩn tốt
nhất. Việc giảm tốc độ tăng trưởng của vi khuẩn
được quan sát thấy trong tất cả các thử nghiệm của
các hạt kích thước khác nhau, nhưng hạt ở kích
thước 196 nm và 394 nm gây ra tỷ lệ chết của E.
coli và
S. aureus cao hơn. Trong những giờ đầu
tiên, tất cả các hạt ức chế vi khuẩn phát triển nhanh
hơn, sau đó tỷ lệ ức chế dần giảm.
Về khả năng mất hoạt tính kháng khuẩn của
nanochitosan, chúng tôi cho rằng nó có liên quan
đến tính ổn định của nanochitosan trong dung dịch.
Theo báo cáo của Chattopadhyay và ctv. (2012), sự
phân hủy sinh học của dung dịch nanochitosan phụ
thuộc vào kích thước của hạt nanochitosan. Kích
thước hạt càng lớn, độ nhớt dung dịch càng cao và
ngược lại. Dung dịch nanochitosan càng bền khi
kích thước hạt càng lớn và sự phân hủy sinh học
hoàn toàn của dung dịch nanochitosan là khoảng 3-
4 ngày. Chattopadhyay đề nghị chỉ sử dụng dung
dịch nanochitosan trong vòng 24 h cho các ứng
dụng hóa lý tiếp theo. Trong một nghiên cứu khác
về hoạt tính kháng khuẩn của vật liệu nanochitosan
của Mirhashemi và ctv. (2013), nhóm nghiên cứu
đã kết hợp nanochitosan hay nanochitosan-ZnO với
Transbond XT, một loại composite kết dính có khả
năng polymer hóa, tạo thành một hợp chất
nanochitosan bền vững hơn trong điều kiện thử
nghiệm hoạt tính của nanochitosan. Sự kết hợp
nanochitosan với các kim loại như Ag (Pinto và
Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ
Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 37 (2015): 8-15
14
ctv., 2011); Cu (Qi
và ctv., 2004); Zn, Mg và Fe
(Du và ctv., 2009) làm tăng độ bền của
nanochitosan và do đó có khả năng kháng khuẩn
tốt hơn so với nanochitosan riêng lẻ.
Trong trường hợp thí nghiệm của chúng tôi,
kích thước hạt tương đối nhỏ (12 nm) có thể ảnh
hưởng đến độ bền dung dịch nanochitosan. Dung
dịch nanochitosan mặc dù được sử dụng trong
vòng 24 h tính từ khi tổng hợp nanochitosan có thể
đã bị biến tính. Các hạt nanochitosan nhanh chóng
bị kết tủa dưới đáy ống nghiệm trong quá trình thử
hoạt tính kháng khuẩn, chưa kịp phát huy hoạt tính
để ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Do đó, các hạt
nanochitosan riêng lẻ ở kích thước nhỏ có thể
không thích hợp sử dụng kháng khuẩn, cần kết hợp
chúng với các hợp chất khác để tạo các phức hợp
bền hơn. Mặt khác, các nghiên cứu về ứng dụng
khác của nanochitosan kích thước siêu nhỏ cần
được quan tâm.
4 KẾT LUẬN
Nanochitosan có kích thước nhỏ 12 nm đã được
tổng hợp thành công bằng phương pháp tạo gel ion
và các đặc tính hóa lý nó cũng đã được mô tả.
Nanochitosan kích thước nhỏ không có khả năng
kháng vi khuẩn gây bệnh Salmonella typhi.
Chia sẻ với bạn bè của bạn: