کاربرد فوم‌های پلی اورتان محتوی زئولیت نقره در سیستم فیلتراسیون آب پرورش بچه ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان به منظور کنترل عفونت ناشی از استرپتوکوکوس اینیایی

نویسندگان

1 گروه شیلات، دانشکده علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس، نور– ایران

2 گروه بهداشت و بیماریهای آبزیان، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران– ایران

3 گروه شیلات،‌دانشکده منابع طبیعی دانشگاه کردستان، سنندج–ایران

چکیده

زمینه مطالعه:‌ ‌زئولیتی که حاوی یون‌های نقره باشد می‌تواند در ترکیب با انواع پلیمرهای مصنوعی فعالیت ضدباکتریایی از خود نشان دهد. هدف:‌ ‌هدف از انجام تحقیق حاضر استفاده غیر مستقیم از زئولیت نقره در کنترل عفونت ناشی از باکتری استرپتوکوکوس اینیایی می‌باشد که در سال‌های اخیر در برخی از مزارع قزل‌آلای رنگین‌کمان ایران ایجاد بیماری نموده است. روش کار:‌ ‌در این راستا از فوم‌های پلی اورتان ترکیب یافته با زئـولیـت نقـره (بـه میـزان10 و 20)% در سیستـم فیلتـراسیـون نیمه مدار بسته پرورش بچه ماهی قزل‌آلا استفاده شد. پس از اضافه کردن باکتری استرپتوکوکوس اینیایی به آب به میزان ‌Cell/mL‌105 ، کارایی فیلترهای مذکور در مهار این باکتری از طریق سنجش بار باکتریایی آب، بررسی علائم بالینی بیماری و با کشت از اندام‌های کلیه و طحال وضعیت آلودگی بافت‌هاارزیابی گردید. نتایج:‌ ‌نتایج آزمایشات آنتی بیوگرام و آلوده سازی آب با باکتری مذکور نشان داد که فیلترهای محتوی ترکیبات نقره توانستند به طور معنی‌داری نسبت به گروه شاهد بار باکتریایی آب را تا میزان 102‌ ‌کاهش دهند (05/0‌p<‌.) از بین فیلتر‌های مذکور فیلترحاوی 10% زئولیت نقره از کارائی بالاتری برخوردار بود. نتیجه گیری نهایی:‌ ‌نتایج به دست آمده مؤید آن است که زئولیت نقره در ترکیب با فوم‌های پلی اورتان می‌تواند از پتانسیل کافی در کاهش حدت بیماریزایی و مهار بیماری عفونی ناشی از باکتری مذکوردر سیستـم نیمـه مـدار بسته ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان برخوردار باشد. توسعه این فیلترها می‌تواند به عدم استفاده از داروهای شیمیایی در کنترل بیماریهای عفونی آبزیان منجر گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of polyurethane foam containing silver zeolite (Zeomic) in water filtration system to control the infection caused by Streptococcus iniae in rainbow

نویسندگان [English]

  • Atharalsadat Shahim 1
  • Mohammad Kalbassi 1
  • Mahdi Soltani 2
  • Seyed Ali Johari 3
1 Department of Aquaculture, Faculty of Marine Sciences University of Tarbiat Modares, Noor-Iran
2 Department of Aquatic Animal Health, Faculty of Veterinary Medicine University of Tehran, Tehran-Iran
3 Department of Aquaculture, Faculty of Natural Resources University of Kurdistan, Sanandaj-Iran
چکیده [English]

BACKGROUND: Zeolites containing silver ion, in combination with synthetic fibers, show antibacterial activity. OBJECTIVES: The purpose of this study was to use silver zeolite indirectly as antimicrobial agents to control Streptococcus iniae infection which recently has caused disease in some of rainbow trout farms in Iran. METHODES: In this context polyurethane foams containing silver zeolite (10 and 20%) were used in water filtration of semi circulation culture system of rainbow trout fry. After addition of Streptococcus iniae (105 Cell/ml) to water in culture systems, the filters were evaluated for efficacy in inhibiting bacteria through measuring bacterial loading in water, monitoring disease symptom and culture of bacteria from kidney and spleen. RESULTS: The results indicated that filters containing silver compounds could significantly reduce load of bacteria from the water to 102 (p<0.05) compared to the control. Filter with 10% silver zeolite had higher efficiency among others. CONCLUSIONS: According to the results of this study, it seems that silver zeolite in combination with polyurethane foams has the sufficient potential to control bacterial infection and disease prevention in semi circulation system of Rainbow trout. Development of these filters and their application in control of aquatic animal diseases can result in reduction of using chemical drugs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • polyurethane foam
  • Rainbow trout
  • silver zeolite
  • streptococcosis
Akhlaghi, M., Keshavarz, M. (2002) Occurrence of streptococcosis in trout farms in Fars, Iran. Iran J Vet Res. 3: 183-189.

Brett, D.W. (2006) A discussion of silver as an antimicrobial agent: alleviating the confusion. Ostomy Wound Manage. 52: 34-41.

Bright, K.R., Gebra, C.P., Rusin, P.A. (2002) Rapid reduction of Staphylococcus aureus populations on stainless steel surfaces by zeolite ceramic coatings containing silver and Zinc ions. J Hosp Infect. 52: 307-309.

Cho, K.H., Park, J.E., Osaka, T., Park, S.G. (2005) The study of antimicrobial  activity and preservative effects of nanosilver ingredient. Electrochem Acta. 51: 956- 960.

Gooch, J.W. (2007) Encyclopedic Dictionary of Polymers. Springer Science. New York, USA.

Hotta, M., Nakajima, H., Yamamoto, K., Aono, M. (1998) Antibacterial temporary filling materials: The effect of adding various ratios of Ag-Zn-zeolite. J Oral Rehabil. 25: 485-489.

Inoue, Y., Hoshino, M., Takahashi, H., Noguchi, T., Murata, T., Kanzaki, Y., Hamashima, H., Sasatsu, M. (2002) Bactericidal activity of Ag-zeolite mediated by reactive oxygen species under aerated conditions. J Inorg Biochem. 92: 37-42.

Jain, P., Pradeep, T. (2005) Potential of silver nanoparticle-coated polyurethane foam as an antibacterial water filter. Biotechnol Bioeng. 90: 59-63.

Kawahara, K., Tsuruda, K., Morishita, M., Uchida, M. (2000) Antibacterial effect of silver-zeolite on oral bacteria under anaerobic conditions. Dent Mater. 16: 452- 455.

Lv, Y., Liu, H., Wang, Z., Liu, S., Hao, L., Sang, Y.,  Liu, D., Wang, J., Boughton, R.I. (2009) Silver nanoparticle-decorated porous ceramic composite for water treatment. J Memb Sci. 331: 50-56.

Matsumura, Y., Yoshikata, K., Kunisaki, S.,  Tsuchido, T. (2003) Mode of bactericidal action of silver zeolite and its comparison with that of silver nitrate. Appl Environ Microbiol. 69: 4278-4281.

Matsuura, T., Abe, Y., Sato, K., Okamoto, K., Ueshige, M., Akagawa, Y. (1997) Prolonged anti-microbial effect of tissue conditioners containing silver zeolite. J Dent. 25: 373-377.

Metes, A., Kovacevic, D., Vujevic, D., Papic, S. (2004) The role of zeolites in wastewater treatment of printing inks. Water Res. 38: 3373-3381.

Morishita, M., Miyagi, M., Yamasaki ,Y., Tsuruda, K., Kawahara, K., Iwamoto, Y. (1998) Pilot study on the effect of mouthrinse containing silver-zeolite on plaque formation. J Clin Dent. 9: 94-96.

Morones, J.R., Elechiguerra, J.L., Camacho, A., Ramirez, J.T. (2005) The bactericidal effect of silver nanoparticles. Nanotechnology. 16: 2346-2353.

Nagarajan, B., Jaiprakashnarian, G.B. (2009) Design and application of nanosilver based POU appliances for disinfection of drinking water. Indian J Sci Technol. 2: 5-8.

Phong, N.T.P., Thanh, N.V.K., Phoung, P.H. (2009) Fabrication of antibacterial water filter by coating silver nanoparticles on flexible polyurethane foams. J phys Conf Ser. 187: 1-8.

Rai, M., Yada, A., Gade, A. (2009) Silver nano-particles as a new generation of antimicrobials. Biotechnol Adv. 27: 76-83.

Rivera-Garza, M., Olguin, M.T., Garcia-Sosa, I., Alcantara, D., Rodriguez-Fuentes, G. (2000) Silver supported on natural Mexican zeolite as an antibacterial material. Microporous Mesoporous Mater. 39: 431-444.

Roberts, R.J. (2001) Fish Pathology. (3rd ed.) Bailliere Tindal London. London, UK.

Rosa-Gomez, L.D.L., Olguin, M.T., Alcantara, A. (2007) Bactericides of coliform microorganisms from wastewater using silver-clinoptilolite rich tuffs. Appl Clay Sci. 40: 45-53.

Soltani, M. (2002) Salmonid Diseases. (1st ed.) Tehran University Press. Tehran, Iran.

Soltani, M., Fadai fard, F., Sharif pour, A., Zargar, A. (2009) Experimental pathology of the Streptococcus sp. in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Iran Sci Fish J. 17: 81-87.

Soltani, M., Jamshidi, S., Sharifpour, I. (2005) Streptococcosis caused by Streptococcus iniae in farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in Iran: Biophysical characteristics and pathogenesis. Bull Eur Ass Fish Pathol. 25: 95-106.

Soltani, M., Nikbakht, G., Ebrahimzadeh Moussavi, H.A., Ahmadzadeh, N. (2008) Epizootic outbreak of lactococcosis caused by lactococcus garvieae in farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in Iran. Bull Eur Assoc Fish Pathol. 28: 209-214.

Top, A., ـlkü, S. (2004) Silver, zinc, and copper exchange in a Na-clinoptilolite and resulting effect on antibacterial activity. Appl Clay Sci. 27: 13-19.

Uchida, M. (1995) Antimicrobial zeolite and its application. Chem Ind. 46: 48-54.

Uchida, M., Maru, N., Furuhata, M., Fujino, A., Muramoto, S., Ishibashi, A., Koshiba, K., Shiba, T., Kikuchi, T. (1992) Anti-bacterial zeolite balloon catheter and its potential for urinary tract infection control. Acta Urol Jpn (Hinyokika Kiyo). 38: 973-978.

Widlastuti, N., Wu, H., Ang, M., Zhang, D.K. (2008) The potential application of natural zeolite for greywater treatment. Desalination. 218: 271-280.