Okside amilozlu gümüş nanopartiküllerin kurkumin ve sinnamaldehit ile antibakteriyel sinerjik aktivitesinin saptanması

Abstract

Çoklu antibiyotik-dirençli bakteriler infeksiyonların tedavisinde ciddi problemler yaratmaktadır. Bu nedenle yeni antibakteriyel ajanların geliştirilmesine gereksinim duyulmaktadır. Antibakteriyel aktivitesi nedeniyle geçmişte yaygın olarak kullanılmış olan gümüşün nanopartikül formu, çevre dostu bir indirgeyici ajan ve stabilizatör olan okside amiloz kullanılarak sentezlendi. Ayrıca okside amilozlu kurkumin ve sinnamaldehit komplekslerinin yanı sıra her iki komplekse gümüş nanopartikül eklenerek okside amilozlu kurkumin-gümüş nanopartikül kompleksi ve okside amilozlu sinamaldehit-gümüş nanopartikül kompleksi elde edildi. Sentezlenen komplekslerin karakterizasyonu fourier dönüşüm kızılötesi spektroskopisi ve transmisyon elektron mikroskobisi kullanılarak yapıldı. Ticari ve sentezlenen komplekslerin antibakteriyel aktiviteleri, Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemi, agar kuyucuk difüzyon ve mikrodilüsyon yöntemi ile belirlendi. Bu çalışmada standart ve klinik örneklerden soyutlanan çoklu antibiyotik dirençli bakteri kökenleri kullanılmıştır. Gram pozitif standart kökenler, Staphylococcus aureus ATCC 29213, Staphylococcus aureus ATCC 43300, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Enterococcus faecium ATCC 6057 ve Listeria monocytogenes F 1483, Gram negatif standart kökenler, Escherichia coli ATCC 25922, Klebsiella pneumoniae ATCC 700603, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Stenotrophomonas maltophilia ATCC 17666, Acinetobacter lwoffii ATCC 19002, Acinetobacter baumannii ATCC 19606, çoklu antibiyotik dirençli kökenler, S. aureus, P. aeruginosa ve K. pneumoniae olarak seçilmiştir. Kurkumin ile okside amilozlu kurkumin kompleksinin denendiği tüm bakterilerde antibakteriyel aktivitenin düşük olduğu ve aralarında kayda değer bir fark olmadığı gözlenmesine karşın, sinnamaldehit, okside amilozlu sinnamaldehit ve okside amilozlu gümüş nanopartikül komplekslerinin denendiği tüm bakterilerde antibakteriyel aktivitenin olduğu görülmüştür. Dama tahtası yöntemi kullanılarak okside amilozlu gümüş nanopartikül kompleksi ile kurkumin veya sinnamaldehit arasındaki sinerjik aktivite, Staphylococcus aureus ve Pseudomonas aeruginosa kökenlerinde denendi. Sonuç olarak, okside amilozlu gümüş nanopartikül kompleksi ile kurkumin arasında kısmi sinerji, sinnamaldehitle arasında ise sinerji saptandı. Sentezlenen bu komplekslerin, bitki özütleri ve uçucu yağ bileşenleri ile birlikte topikal kullanımının değerlendirilebileceği düşünülmektedir.

Multiple antibiotic-resistant bacteria creates serious problems in the treatment of infections. Therefore, there is a need to develop new antibacterial agents. The nanoparticle form of silver, which has been widely used in the past due to its antibacterial activity, was synthesized using oxidized amylose, an environmentally friendly reducing agent and stabilizer. In addition to curcumin and cinnamaldehyde complexes with oxidized amylose, silver nanoparticles were added to both complexes and curcumin with oxidized amylose-silver nanoparticle complex and cinnamaldehyde with oxidized amylose-silver nanoparticle complex were obtained. Characterization of synthesized complexes was performed using Fourier transform infrared spectroscopy and transmission electron microscopy. Antibacterial activities of commercial and synthesized complexes were determined by Kirby-Bauer disk diffusion method, agar well diffusion and microdilution method. In this study, standard strains and multiple antibiotic resistant bacterial strains isolated from clinical samples were used. Gram-positive standard strains, Staphylococcus aureus ATCC 29213, Staphylococcus aureus ATCC 43300, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Enterococcus faecium ATCC 6057 and Listeria monocytogenes F 1483, Gram-negative standard strains, Escherichia coli ATCC 25922, Klebsiella pneumoniae ATCC 700603, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Stenotrophomonas maltophilia ATCC 17666, Acinetobacter lwoffii ATCC 19002, Acinetobacter baumannii ATCC 19606, multiple antibiotic resistant strains, S. aureus, P. aeruginosa and K. pneumoniae were selected. Although it was observed that the antibacterial activity of curcumin and curcumin with oxidized amylose complex was low in all tested bacteria and there was no significant difference between them, it was observed that cinnamaldehyde, cinnamaldehyde with oxidized amylose complex and silver nanoparticle complex with oxidized amylose had antibacterial activity in all tested bacteria. The synergistic activity between silver nanoparticle complex with oxidized amylose and curcumin or cinnamaldehyde were tested in Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa strains using the checkerboard method. As a result, partial synergy was found between silver nanoparticle complex with oxidized amylose and curcumin , and synergy with cinnamaldehyde. It is thought that the topical use of these synthesized complexes together with plant extracts and essential oil components can be evaluated.