DJELOVANJE 1‰-NOG RASTVORA STABILIZIRANOG

Hadžiabdić i sar.: Djelovanje 1‰-nog rastvora stabiliziranog tečnog hlor dioksida (ClO2) na...
NAUČNI RAD – Original Paper
DJELOVANJE 1‰-NOG RASTVORA STABILIZIRANOG TEČNOG
HLOR DIOKSIDA (ClO2) NA UZROČNIKE FOOD-BORN OBOLJENJA
U IN VITRO UVJETIMA
THE EFFECTS OF 1‰ STABILIZED LIQUID SOLUTION OF
CHLORINE DIOXIDE (ClO2) ON SOME FOOD-BORN BACTERIA
Hadžiabdić S, Majerle M., Vrabelj D., Ratiznojnik Mateja, Goletić T.,
Kustura Aida,Rešidbegović Emina,Gagić A.1
Abstract – The conducted research gives an overview of the results obtained
after the application of 1‰ solution of stabilized liquid chlorine dioxide on some foodborn related bacteria - E. coli, Staphylococcus aureus, S. Enteritidis and C. jejuni. For
this purpose, reference strains of the aforementioned pathogens in decimal dilutions were
exposed to 1 ml of 1‰ solution of stabilized liquid chlorine dioxide for one hour.
Reduction of bacteria counts per mililitre (CFU/ml) has been noticed for all bacteria, with
total reduction of C. jejuni and Staphylococcus aureus in the fourth (1:104), and for S.
Enteritidis and E. coli in the sixth (1:106) decimal dilution.
Key words: chlorine dioxide, E. coli, S. aureus, S. Enteritidis, C. jejuni
Sažetak – U radu su prikazani rezultati primjene 1‰ rastvora stabiliziranog
tečnog hlor dioksida na najčešće uzročnike food-born oboljenja – E. coli, Staphylococcus
1
Sead Hadžiabdić, DVM, stručni saradnik ([email protected]),Zavod za
zootehniku i peradarstvo, Veterinarski fakultet, Univerzitet u Sarajevu; Mirko Majerle, DVM,
stručni saradnik; Dejan Vrabelj, DVM, stručni saradnik; Mateja Ratiznojnik, DVM, stručni
saradnik, Lek Veterina Beltinci; dr sc. Teufik Goletić, docent; dr sc. Aida Kustura, docent; dr sc.
Emina Rešidbegović, redovni profesor; dr sc. Abdulah Gagić, redovni profesor, Zavod za
zootehniku i peradarstvo, Veterinarski fakultet, Univerzitet u Sarajevu.
Sead Hadžiabdić, DVM, Research Associate ([email protected]), Department
for Zootehnics and Poultry, Veterinary faculty, University Sarajevo; Mirko Majerle, DVM,
Research Associate; Dejan Vrabelj, DVM, Research Associate;Ratiznojnik Mateja, DVM,
Research Associate, Lek Veterina Beltinci; Teufik Goletić, DVM, PhD, Associate Professor;
Kustura Aida, DVM, PhD, Associate Professor; Rešidbegović Emina, DVM, PhD, Professor,
Abdulah Gagić, DVM, PhD, Professor, Department for Zootehnics and Poultry, Veterinary faculty,
University Sarajevo.
Veterinaria 62 (3-4), 157-163, Sarajevo 2013.
157
Hadžiabdić i sar.: Djelovanje 1‰-nog rastvora stabiliziranog tečnog hlor dioksida (ClO2) na...
aureus, S.Enteritidis i Campylobacter jejuni u in vitro uvjetima. U tu svrhu, radne kulture
referentnih sojeva pomenutih uzročnika, u različitim decimalnim razrjeđenjima, izložene
su djelovanju jednog mililitra 1‰-nog rastvora stabiliziranog tečnog hlor dioksida u
periodu od jednog sata. Utvrđena je redukcija broja bakterija, izražena kao CFU (engl.
colony forming units), odnosno procijenjenih živih stanica, za sve četiri vrste bakterija s
tim da je potpuni redukcioni učinak dokazan kod C. jejuni i Staphylococcus aureus u
četvrtom (1:104), a kod S. Enteritidis i E. coli u šestom (1:106) decimalnom razrjeđenju
inicijalno čistih bakterijskih kultura.
Ključne riječi: hlor dioksid; E. coli, S. aureus, S. Enteritidis, C. jejuni
Uvod
Hlor dioksid (ClO2) je snažan selektivni oksidans i biocid širokog spektra. U
gasnoj formi, najširu primjenu ima u tretmanu vode za piće, gdje se koristi kao alternativa
za hlor. Otopine se u novije vrijeme koriste u stomatologiji kao oralni antiseptici i kao
sredstva za izbjeljivanje zubne pulpe. Kao gas se koristi i za sterilizaciju medicinske
opreme, a koristi se i za sanitarne tretmane farmi kontaminiranih sporama antraksa (3, 5,
6). Dobro je topiv u vodi sa kojom, za razliku od hlora, hemijski ne reagira. U vodenim
otopinama egzistira kao rastvoreni gas. Hlor dioksid je visoko selektivni oksidans koji se
u oksidacionim procesima sa živom materijom i mikroorganizmima reducira na hloritni
jon, uz oslobađanje veoma reaktivnih elektrona. Kao i hlor, sposoban je da prodire kroz
ćelijski zid i reagira s citoplazmatskim aminokiselinama, denaturirajući pritom proteine
ćelijske membrane. Svi su navedeni mehanizmi posljedica jakog oksidativnog potencijala
hlor dioksida (3, 9, 12, 13). Budući da oksidira, a ne hlorinira, primjena hlor dioksida ne
rezultira nastankom štetnih organskih nuspordukata, kao što su trihalometani (THM),
halokiseline (HAA), dioksini i furani (3, 9).
Mikrobiocidno djelovanje hlor dioksida u in vitro uvjetima danas se istraživački
provjerava uglavnom u stomatologiji. Tako se u jednoj (1) od brojnih savremenih studija
(1, 2, 4, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15) navodi jak baktericidni efekat stabiliziranih tekućina
za oralnu higijenu, komercijanog naziva CloSYS® na širok spektar oralnih bakterija i
drugih oportunističkih patogena. S izuzetkom Streptococcus oralis, Enterococcus
faecalis, Streptococcus sanguinis i Pseudomonas aeruginosa čiji je broj značajno
reduciran tek nakon pet minuta djelovanja, nakon jedne minute djelovanja hlor dioksida
potpuno su otklonjeni mikroorganizmi vrsta koje se najčešće povezuju sa oralnim
infekcijama, kao što su Actinomyces viscosus, Actinomyces naeslundii, Porphyro
gingivalis, Peptostreptococcus micros, Actinomyces odontolyticus, Prevotella nigrescens,
Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Dobar učinak je utvrđen i na ostale vrste, koje
nisu direktno povezane sa infekcijama usta, ali predstavljaju oportunističke patogene za
cjelokupni zdravstveni status (1, 5, 7, 11). Ovo se odnosi na vrste Klebsiella pneumoniae
158
Hadžiabdić i sar.: Djelovanje 1‰-nog rastvora stabiliziranog tečnog hlor dioksida (ClO2) na...
i Pseudomonas aeruginosa kao uzročnike bolničkih infekcija te na Staphylococcus
aureus i Haemophilus influence kao uzročnike sistemskih infekcija.
Svjesni činjenice da je dosadašnja primjena ovoga veoma efikasnog oksidansa
bila limitirana opasnostima u procesu njegove pripreme za aplikaciju, željeli smo ispitati
djelovanje novog pripravka na našem tržištu – stabiliziranog tečnog hlor dioksida. Za
razliku od uobičajenih oblika primjene, stabilizirana koncentrirana tekućina ClO 2 ne
zahtijeva prethodnu pripremu, nije eksplozivna i veoma je stabilna pri odgovarajućim
uvjetima skladištenja. Cilj našeg istraživanja bila je provjera mikrobiocidnog učinka
komercijalnog proizvoda “Dioxy Activ Supra”, u kojem je aktivna supstanca stabilizirani
tečni hlor dioksid, na najčešće uzročnike food-born oboljenja – E. coli, Staphylococcus
aureus, S. Enteritidis i C.jejuni. Radne kulture referentnih sojeva bakterijskih uzročnika
u različitim decimalnim razrjeđenjima podvrgnuli smo u in vitro uvjetima djelovanju
1%o rastvora stabiliziranog tečnog hlor dioksida, u periodu od jednog sata, s ciljem
utvrđivanja redukcije vrijednosti CFU (eng. colony forming units), odnosno procijenjenih
živih stanica.
Materijal i metode



Inicijalne suspenzije u vidu bujonske kulture referentnih bakterijskih sojeva S.
Enteritidis (ATCC 13076), E. coli (ATCC 25922), Staphylococcus aureus
(ATCC 25923) i C. jejuni (ATCC 29428).
Dvostruka decimalna razrjeđenja referentnih bakterijskih sojeva
Radni 1‰ rastvor hlor dioksida u komercijalnom preparatu “Dioxy Activ Supra”.
Od inicijalnih bujonskih kultura referentnih bakterijskih sojeva, nakon 18 sati
inkubacije pri temperaturi od 37° C pripremljeni su dvostruki nizovi decimalnih
razrjeđenja u hranjivom bujonu. U pokusni niz je dodavan po 1 ml rastvora hlor dioksida.
Kontrolni nizovi nisu tretirani. Nakon jednog sata, izvršeno je brojanje kolonija (sa tri
ploče agara za određivanje ukupnog broja bakterija), određen stepen redukcije u odnosu
na kontrolna razrjeđenja te definirana prva razrjeđenja u kojima više nije bilo rasta
bakterija.
Veterinaria 62 (3-4), 157-163, Sarajevo 2013.
159
Hadžiabdić i sar.: Djelovanje 1‰-nog rastvora stabiliziranog tečnog hlor dioksida (ClO2) na...
Rezultati
U tabelama 1. do 4. prikazani su rezultati istraživanja.
Tabela 1. Redukcija broja (CFU) S. Enteritidis (ATCC 13076) nakon apliciranja radnog rastvora
dezinficijensa u trajanju od jednog sata.
Table 1. CFU reduction of S.Enteritidis (ATCC 13076) after exposure to 1 ml of stabilized liquid
chlorine dioxide working solutionduring one (1h) hour.
Kontrola *
IS
(1:10)
(1:102)
(1:103)
(1:104)
(1:105)
(1:106)
NC
NC
294400
79200
10800
5900
1000
Pokus *
NC
NC
107200
17600
3000
400
0
IS – inicijalna suspenzija/bujonska kultura nakon 18 sati inkubacije na 37 °C
NC – non-countable (nebrojivo)
* Rezultati su iskazani kao broj CFU/ml nakon ekspozicije radnom rastvoru dezinficijensa u toku 1
sata.
Tabela 2.Redukcija broja (CFU)E. coli (ATCC 25922), nakon apliciranja radnog rastvora
dezinficijensa u trajanju od jednog sata.
Table 2. CFU reduction ofE. coli (ATCC 25922), after exposure to 1 ml of stabilized liquid
chlorine dioxide working solution during one (1h) hour.
Kontrola*
IS
(1:10)
(1:102)
(1:103)
(1:104)
(1:105)
(1:106)
NC
NC
NC
142400
62400
29200
1500
Pokus *
NC
NC
NC
55200
18000
4400
0
IS – inicijalna suspenzija/bujonska kultura nakon 18 sati inkubacije na 37 °C
NC – non-countable (nebrojivo)
* Rezultati su iskazani kao broj CFU/ml nakon ekspozicije radnom rastvoru dezinficijensa u toku
jednog sata.
Tabela 3.Redukcija broja (CFU)Staphylococcus aureus (ATCC 25923) nakon apliciranja radnog
rastvora dezinficijensa u trajanju od jednog sata.
Table 3.CFU reduction of Staphylococcus aureus (ATCC 25923), after exposure to 1 ml of
stabilized liquid chlorine dioxide working solutionduring one (1 h) hour.
Kontrola*
IS
(1:10)
(1:102)
(1:103)
(1:104)
NC
NC
23200
7800
1900
Pokus *
NC
NC
2600
100
0
IS – inicijalna suspenzija/bujonska kultura nakon 18 sati inkubacije na 37 °C
NC – non-countable (nebrojivo)
* Rezultati su iskazani kao broj CFU/ml nakon ekspozicije radnom rastvoru dezinficijensa u toku
jednog sata.
160
Hadžiabdić i sar.: Djelovanje 1‰-nog rastvora stabiliziranog tečnog hlor dioksida (ClO2) na...
Tabela 4.Redukcija broja (CFU) C. jejuni (ATCC 29428) nakon apliciranja radnog rastvora
dezinficijensa u trajanju od jednog sata.
Tabela 4.CFU reduction of C. jejuni (ATCC 29428) after exposure to 1 ml of stabilized liquid
chlorine dioxide working solutionduring one (1h) hour.
IS
(1:10)
(1:102)
(1:103)
(1:104)
Kontrola
NC
125000
56000
9500
1500
Pokus *
NC
4200
2500
400
0
IS – inicijalna suspenzija/bujonska kultura nakon 18 sati inkubacije na 37 °C
NC – non-countable (nebrojivo)
* Rezultati su iskazani kao broj CFU/ml nakon ekspozicije radnom rastvoru dezinficijensa u toku 1
sata.
Diskusija
Rezultati kontrole djelotvornosti dezinficijensa “Dioxy Activ Supra” sa
stabiliziranim tečnim hlor dioksidom kao aktivnom supstancijom na četiri (4) testne
bakterijske kulture u in vitro uvjetima ukazuju na činjenicu da se radi o veoma potentnom
dezinfekcionom, pa čak i antiseptičkom sredstvu. U ovom smislu su naši rezultati
generalno u saglasnosti sa velikim brojem dostupnih istraživanja u oblasti stomatologije
(1, 2, 4, 5, 6, 10, 12).
Izuzetnu inicijalnu redukciju vrijednosti CFU/ml testirani rastvor dezinficijensa
“Dioxy Activ Supra” pokazao je nakon upotrebe kod testnih kultura C. jejuni za skoro 30
puta, već u prvom decimalnom (1:10) razrjeđenju inicijalne čiste bakterijske kulture, te za
devet (9) puta u drugom decimalnom (1:10 2) razrjeđenju inicijalne čiste bakterijske
kulture Staphylococcus aureus. Nešto niže redukcije vrijednosti CFU/ml nakon upotrebe
testiranog rastvora dezinficijensa “Dioxy Activ Supra” utvrdili smo kod testnih kultura S.
Enteritidis za 2,7 puta u drugom decimalnom razrjeđenju inicijalne čiste bakterijske
kulture, te kod E. coli za 2,6 puta u trećem decimalnom (1:103) razrjeđenju inicijalne
čiste bakterijske kulture. Potpuni redukcioni učinak nakon primjene testiranog rastvora
dezinficijensa “Dioxy Activ Supra” na testne kulture C. jejuni i Staphylococcus aureus
utvrdili smo u četvrtom (1:104), a za testne kulture S. Enteritidis i E. coli u šestom
decimalnom (1:106) razrjeđenju inicijalno čistih bakterijskih kultura. Potvrdu za dobro
djelovanje protiv Staphylococcus aureus našli smo i u drugim izvorima (1, 5, 7, 11), u
kojima se navodi djelotvornost hlor dioksida protiv stafilokoka kao uzročnika bolničkih i
sistemskih infekcija kod ljudi.
Veterinaria 62 (3-4), 157-163, Sarajevo 2013.
161
Hadžiabdić i sar.: Djelovanje 1‰-nog rastvora stabiliziranog tečnog hlor dioksida (ClO2) na...
Zaključci
Na osnovu rezultata naših laboratorijskih ispitivanja u in vitro uvjetima, a s obzirom
na stepen redukcije rasta bakterijskih kolonija, utvrdili smo da je testirani rastvor
dezinficijensa “Dioxy Activ Supra” sa aktivnom komponentom, stabiliziranim tečnim
hlor dioksidom bio:
1. izuzetno djelotvoran protiv S. Enteritidis, C. jejuni i Staphylococcus aureus kao
značajnih uzročnika bolesti prenosivih hranom (food-born oboljenja).
2. veoma djelotvoran protiv E. coli kao higijenski, ali i zoohigijenski jako
tvrdokornih bakterija.
LITERATURA
1.
Drake D, Villhauer AL. An in vitro comparative study determining bactericidal
activity of stabilized chlorine dioxide and other oral rinses. J. Clin. Dent. 2011;
22(1):1-5.
2. Frascella J, Gilbert R, Fernandez P. Odor reduction potential of a chlorine dioxide
mouthrinse. J. Clin. Dent. 1998; 9(2):39-42.
3. Gilbert G, Rosenblatt AA.Chlorine Dioxide: The Current State of the Art, Science
and Engineering.2003; 27:203–207.
4. Grootveld M, Silwood CJ, Gill D, i sar. Evidence for the microbicidal activity of a
chlorine dioxide-containing oral rinse formulation in vivo. J. Clin. Dent.2001;
12(2):67–70.
5. Kenyon AJ, Hamilton SG, Douglas DM.Comparison of antipseudomonad activity
of chlorine dioxide/chlorous acid-containing gel with commercially available
antiseptics, Am. J. Vet. Res., 1986; 47(5):1101-1104.
6. Kimoto K, Hamada N, Ohno M, i sar. Study on the bactericidal effects of chlorine
dioxide gas. Bull. Kanagawa Dent. College2004; 32:77–82.
7. Mohammad AR, Giannini PJ, Preshaw PM, i sar. Clinical and microbiological
efficacy of chlorine dioxide in the management of chronic atrophic candidiasis: an
open study. Int. Dent. Journal.2004; 54(3):154-158.
8. Nishikiori R, Nomura Y, Sawajiri M, i sar. Influence of chlorine dioxide on cell
death and cell cycle of human gingival fibroblasts, J. Dent., 2008;36(12), 993-998.
9. Noss CI, Olivieri VP. Disinfecting capabilities of oxychlorine compounds., Appl.
Environ. Microbiol., 1985; 50(5):1162–1164.
10. Paraskevas S, Rosema NA, Versteeg P, i sar. Chlorine dioxide and chlorhexidine
mouthrinses compared in a 3-day plaque accumulation model., J. Periodontol.,
2008; 79(8):1395-1400.
162
Hadžiabdić i sar.: Djelovanje 1‰-nog rastvora stabiliziranog tečnog hlor dioksida (ClO2) na...
11. Redding WR, Booth LC. Effects of chlorhexidine gluconate and chlorous acidchlorine dioxide on equine fibroblasts and Staphylococcus aureus., Vet Surg.1991;
20(5):306-310.
12. Shinada K, Ueno M, Konishi C, i sar. A randomized double blind crossover
placebo-controlled clinical trial to assess the effects of a mouthwash containing
chlorine dioxide on oral malodor. Trials. 2008; 9(9):71-86.
13. Shinada K, Ueno M, Konishi C, i sar. Effects of a mouthwash with chlorine dioxide
on oral malodor and salivary bacteria: a randomized placebo-controlled 7-day trial.
Trials. 2010: 12(11): 14-24.
14. Uludamar A, Ozevil AG, Ozkan YK. Clinical and microbiological efficacy of three
different treatment methods in the management of denture stomatitis.
Gerodontology 2011; 28(2), 104-110.
15. Yates R, Moran J, Addy M, i sar. The comparative effect of acidified sodium
chlorite and chlorhexidine mouthrinses on plaque regrowth and salivary bacterial
counts., J. Clin. Periodontol. 1997; 24(9):603-609.
Uredništvo primilo rukopis: 06.11.2013.
Veterinaria 62 (3-4), 157-163, Sarajevo 2013.
163

Download Report