NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHẾ PHẨM VI NANG NANO CHITOSAN ĐƯỢC TẢI NẠP VỚI TRANS-CINNAMALDEHYDE ỨNG DỤNG TRONG ỨC CHẾ LIÊN LẠC Ở VI KHUẨN E. coli TOP10

Ngày nhận bài: 27-02-2023

Ngày duyệt đăng: 05-01-2024

DOI:

Lượt xem

0

Download

0

Số: Tập 22 Số 1 (2024)

Chuyên mục:

KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

Cách trích dẫn:

Giới, Đồng, Hảo, N., & Lưu, N. (2024). NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHẾ PHẨM VI NANG NANO CHITOSAN ĐƯỢC TẢI NẠP VỚI TRANS-CINNAMALDEHYDE ỨNG DỤNG TRONG ỨC CHẾ LIÊN LẠC Ở VI KHUẨN E. coli TOP10. Tạp Chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 22(1), 115–124. http://testtapchi.vnua.edu.vn/index.php/vjasvn/article/view/1249

NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHẾ PHẨM VI NANG NANO CHITOSAN ĐƯỢC TẢI NẠP VỚI TRANS-CINNAMALDEHYDE ỨNG DỤNG TRONG ỨC CHẾ LIÊN LẠC Ở VI KHUẨN E. coli TOP10

Đồng Huy Giới (*) 1 , Nguyễn Thanh Hảo 1 , Nguyễn Thị Bích Lưu 1

  • 1 Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

    • Từ khóa

    Chitosan, vinang nano, nhũ tương nano, vi khuẩn, E. coli

    Tóm tắt


    Nghiên cứu này được thực hiện nhằm điều chế chế phẩm vinang nano chitosan được tải nạp với trans-cinnamaldehyde ứng dụng trong ức chế liên lạc ở vi khuẩn. Chúng tôi đã sử dụng phương pháp nhũ hóa để điều chế phức hệ nanocapsule (vinang nano) và nanoemulsion (nhũ tương nano). Phức hệ vinang và nhũ tương nano được tải nạp với trans-cinnamaldehyde sử dụng một nhân dầu và chitosan làm vỏ bọc. Phức hệ nano có cấu trúc hạt đồng nhất, độ phân tán thấp, kích thước dao động từ 120 đến 150nm. Cả vi nang nano và nhũ tương nano đều bền vững trong môi trường nuôi cấy vi khuẩn sau 24h ủ. Hiệu quả tải nạp trans-cinnamaldehyde lần lượt cho hai phức hệ vi nang và nhũ tương nano là 86 và 73%. Cả hai phức hệ đã nhả thuốc qua hai giai đoạn, chậm rãi trong 6h đầu và theo sau là sự nhả thuốc liên tục sau 12h, đạt lần lượt 35 và 45% cho phức hệ vi nang và nhũ tương nano. Khảo nghiệm sinh học với cảm biến sinh học E. coli Top 10 cho thấy vi nang nano ưu việt hơn nhũ tương nano trong việc ức chế quá trình liên lạc của vi khuẩn, còn được biết đến với tên gọi là quorum sensing. Ở công thức tốt nhất, vinang nano ức chế quá trình giao tiếp ở vi khuẩn này lên đến 65%.

    Tài liệu tham khảo

    Antunes L.C.M., Ferreira R.B.R., Buckner M.M.C. & Finlay B.B. (2010). Quorum sensing in bacterial virulence. Microbiology. 156(8): 2271-2282. doi.org/10.1099/MIC.0.038794-0/cite/refworks.

    Brackman G., Defoirdt T., Miyamoto C., Bossier P., Calenbergh S. Van, Nelis H. & Coenye T. (2008). Cinnamaldehyde and cinnamaldehyde derivatives reduce virulence in Vibrio spp. by decreasing the DNA-binding activity of the quorum sensing response regulator LuxR. BMC Microbiology. 8(8): 1-14. doi.org/10.1186/1471-2180-8-149.

    Calvo P. & Remunan-Lopez C. (1997). Development of positively charged colloidal drug carriers: chitosan-coated polyester nanocapsules and submicron-emulsions. Colloid and Polymer Science. 275(1): 46-53. doi.org/10.1007/s003960050050.

    Chang C., Krishnan T., Wang H., Chen Y., Yin W., Chong Y., Tan L.Y., Chong T.M. & Chan K.G. (2014). Non-antibiotic quorum sensing inhibitors acting against N-acyl homoserine lactone synthase as druggable target. Scientific Reports. 4: 7245. doi.org/10.1038/srep07245.

    Devlieghere F., Vermeulen A. & Debevere J. (2004). Chitosan: antimicrobial activity, interactions with food components and applicability as a coating on fruit and vegetables. Food Microbiology. 21(6): 703-714. doi.org/10.1016/J.FM.2004.02.008

    Eberhard’, A. (1972). Inhibition and Activation of Bacterial Luciferase Synthesis. Journal of Bacteriology. 109(3): 1101-1105.

    Goycoolea F.M., Valle-Gallego A., Stefani R., Menchicchi B., David L., Rochas C., Santander-Ortega M.J. & Alonso M.J. (2012). Chitosan-based nanocapsules: Physical characterization, stability in biological media and capsaicin encapsulation. Colloid and Polymer Science. 290(14): 1423-1434. doi.org/10.1007/s00396-012-2669-z.

    Helander I.M., Nurmiaho-Lassila E.L., Ahvenainen R., Rhoades J. & Roller S. (2001). Chitosan disrupts the barrier properties of the outer membrane of Gram-negative bacteria. International Journal of Food Microbiology. 71(2-3): 235-244. doi.org/10.1016/S0168-1605(01)00609-2.

    Kaiser M., Pereira S., Pohl L., Ketelhut S., Kemper B., Gorzelanny C., Galla H.-., Moerschbacher, B.M. & Goycoolea F.M. (2015). Chitosan encapsulation modulates the effect of capsaicin on the tight junctions of MDCK cells. Scientific Reports. 5: 10048. doi.org/10.1038/srep10048.

    Lam S.J., O’Brien-Simpson N.M., Pantarat N., Sulistio A., Wong E.H.H., Chen Y.Y., Lenzo J.C., Holden J.A., Blencowe A., Reynolds E.C. & Qiao G.G. (2016). Combating multidrug-resistant Gram-negative bacteria with structurally nanoengineered antimicrobial peptide polymers. Nature Microbiology. doi.org/10.1038/nmicrobiol.2016.162.

    Mancuso G., Midiri A., Gerace E. & Biondo C. (2021). Bacterial antibiotic resistance: the most critical pathogens. Pathogens. 10(10). doi.org/10.3390/pathogens10101310/S1.

    O’Callaghan K.A.M. & Kerry J.P. (2016). Preparation of low- and medium-molecular weight chitosan nanoparticles and their antimicrobial evaluation against a panel of microorganisms, including cheese-derived cultures. Food Control. 69: 256-261. doi.org/10.1016/J.FOODCONT.2016.05.005.

    Omwenga E.O., Hensel A., Shitandi A. & Goycoolea F.M. (2018). Chitosan nanoencapsulation of flavonoids enhances their quorum sensing and biofilm formation inhibitory activities against an E.coliTop 10 biosensor. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 164: 125-133. doi.org/10.1016/j.colsurfb.2018.01.019.

    Perinelli D.R., Fagioli L., Campana R., Lam J.K.W., Baffone W., Palmieri G.F., Casettari L. & Bonacucina G. (2018). Chitosan-based nanosystems and their exploited antimicrobial activity. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 117: 8-20. doi.org/10.1016/J.EJPS.2018.01.046.

    Qin X., Engwer C., Desai S., Vila-Sanjurjo C. & Goycoolea F.M. (2017). An investigation of the interactions between an E. colibacterial quorum sensing biosensor and chitosan-based nanocapsules. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 149: 358-368. doi.org/10.1016/j.colsurfb.2016.10.031.

    Santander-Ortega M.J., Peula-García J.M., Goycoolea F.M. & Ortega-Vinuesa J.L. (2011). Chitosan nanocapsules: Effect of chitosan molecular weight and acetylation degree on electrokinetic behaviour and colloidal stability. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 82: 571-580. doi.org/10.1016/j.colsurfb.2010.10.019.

    Sneader W. (2001). History of Sulfonamides. ELS. doi.org/10.1038/NPG.ELS.0003625.

    Tang K. & Zhang X.H. (2014). Quorum quenching agents: Resources for antivirulence therapy. Marine Drugs. 12(6): 3245-3282. doi.org/10.3390/md12063245.

    Thanh Nguyen H. & Goycoolea F.M. (2017). Chitosan/Cyclodextrin/TPP nanoparticles Loadedwith Quercetin as Novel Bacterial Quorum Sensing Inhibitors. Molecules (Basel, Switzerland). 22(11): 1975. doi.org/10.3390/molecules22111975.