In vitro biodegradation of bacterial nanocellulose under conditions simulating human plasma in the presence of selected pathogenic microorganisms

• Autorzy: Dederko P. , Malinowska-Pańczyk E. , Staroszczyk H. , Sinkiewicz I. , Szweda P. , Siondalski P.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2018.5.6

Warianty tytułu

PL

Biodegradacja nanocelulozy bakteryjnej w warunkach in vitro symulujących osocze ludzkie w obecności wybranych mikroorganizmów chorobotwórczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The biodegradability of bacterial nanocellulose (BNC) was assessed based on a change in its properties under conditions simulating human plasma in the presence or absence of the pathogens Staphylococcus aureus, Candida albicans and Aspergillus fumigatus. It was shown that the dry mass of BNC did not change during 6 months of incubation, except for samples stored in the presence of moulds, where the dry mass reduced by 40%. The wet mass of all BNC samples increased after 2 months of incubation. Under these conditions, the population number of microorganisms grew about 2 log cycles during the first month and maintained this level for 6 months of storage. After 1 month of storage in sterile fluids, and in the presence of bacteria or fungi, the tensile strength of BNC decreased by 60% or 70%, respectively.

PL

Oceniano podatność na biodegradację nanocelulozy bakteryjnej (BNC) na podstawie zmiany jej właściwości w warunkach symulujących osocze ludzkie w obecności lub nieobecności patogenów Staphylococcus aureus, Candida albicans i Aspergillus fumigatus. Wykazano, że sucha masa BNC nie zmieniła się w ciągu 6 miesięcy inkubacji. Wyjątek stanowiły próbki przechowywane w obecności pleśni – ich sucha masa zmniejszyła się o 40%. Mokra masa wszystkich próbek BNC zwiększyła się już po 2 miesiącach inkubacji. W tych warunkach liczba drobnoustrojów wzrosła o ok. 2 rzędy wielkości w pierwszym miesiącu i utrzymywała się na tym poziomie przez 6 miesięcy inkubacji. Po 1 miesiącu przechowywania, zarówno w jałowych płynach, jak i w obecności bakterii lub grzybów, wytrzymałość mechaniczna BNC zmniejszyła się, odpowiednio, o 60% i 70%.

Słowa kluczowe

EN

in vitro biodegradation; bacterial nanocellulose; pathogenic microorganisms

PL

biodegradacja in vitro; nanoceluloza bakteryjna; mikroorganizmy chorobotwórcze

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 63, nr 5
• Strony: 372--380
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Dederko P.

• Gdansk University of Technology, Chemical Faculty, Department of Food Chemistry, Technology and Biotechnology, G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Malinowska-Pańczyk E.

• Gdansk University of Technology, Chemical Faculty, Department of Food Chemistry, Technology and Biotechnology, G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Staroszczyk H.

• Gdansk University of Technology, Chemical Faculty, Department of Food Chemistry, Technology and Biotechnology, G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Sinkiewicz I.

• Gdansk University of Technology, Chemical Faculty, Department of Food Chemistry, Technology and Biotechnology, G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Szweda P.

• Gdansk University of Technology, Department of Pharmaceutical Technology and Biochemistry, G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Siondalski P.

• Medical University of Gdansk, Department of Cardiovascular Surgery, Dębinki 7, 80-211 Gdansk, Poland

Bibliografia

• [1] Nowacki J., Dobrzański L.A., Gustavo F.: Open Access Library 2012, 11, 52.
• [2] Rachwalik M., Biały D., Wawrzyńska M.: Acta Bio-Optica et Informatica Medica Inżynieria Biomedyczna 2010, 16, 265.
• [3] Nair K., Muraleedharan C.V., Bhuvaneshwar G.S.: Sadhana 2003, 28, 575. http://dx.doi.org/10.1007/BF02706448
• [4] Sewell-Loftin M.K., Chun Y.W., Khademhosseini A., Merryman D.W.: Journal of Cardiovascular Translational Research 2011, 4, 658. ttp://dx.doi.org/10.1007/s12265-011-9300-4
• [5] Bielecki S., Kalinowska H.: Postępy Mikrobiologii 2008, 47, 163.
• [6] Hu W., Chen S., Yang J. et al.: Carbohydrate Polymers 2014, 101, 1043. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.09.102
• [7] Chavan P.N., Bahir M.M., Mene R.U. et al.: Materials Science and Engineering: B 2010, 168, 224. http://dx.doi.org/10.1016/j.mseb.2009.11.012
• [8] Li J., Wan Y., Li L. et.al.: Materials Science and Engineering: C 2009, 29, 1635. http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2009.01.006
• [9] Shi X., Cui Q., Zheng Y. et al.: RSC Advances 2014, 4, 60 749. http://dx.doi.org/10.1039/C4RA10226F
• [10] Peng S., Zheng Y., Wu J. et al.: Polymer Bulletin 2012, 68, 415. http://dx.doi.org/10.1007/s00289-011-0550-8
• [11] Chen Y.M., Xi T.F., Zheng Y.F. et al.: Journal of Biomimetics Biomaterials and Tissue Engineering 2011, 10, 55. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/JBBTE.10.55
• [12] Beguin P., Aubert J.P.: FEMS Microbiology Reviews 1994, 13, 25. http://dx.doi.org/10.1111/j.1574-6976.1994.tb00033.x
• [13] Bhat M.K., Bhat S.: Biotechnology Advances 1997, 15, 583. http://dx.doi.org/10.1016/S0734-9750(97)00006-2
• [14] Chandra R., Rustgi R.: Progress in Polymer Science 1998, 23, 1273.
• [15] Pourramezan Z., Ghezelbash G.R., Romani B. et al.: Microbiology Society Journal 2012, 81, 736. http://dx.doi.org/10.1134/S0026261712060124
• [16] Oyeleke S.B., Egwim E.C., Oyewole O.A., John E.E.: Science and Technology 2012, 2, 15. http://dx.doi.org/10.5923/j.scit.20120201.03
• [17] Thongekkaew J., Kongsanthia J.: Bioengineering and Bioscience 2016, 4, 29. http://dx.doi.org/10.13189/bb.2016.040301
• [18] Strauss M .L.A., J olly N .P., L embrechts M .G., Van Rensburg P.: Journal of Applied Microbiology 2001, 91, 182. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2672.2001.01379.x
• [19] Ljungdahl L.G., Eriksson K.E.: “Advances in Microbial Ecology” (Ed. Marshall K.C.), Plenum Press, New York 1985, pp. 237–299.
• [20] Stewart J.C., Parry J.B.: Microbiology Society Journals 1981, 125, 33. http://dx.doi.org/10.1099/00221287-125-1-33
• [21] Vandamme E.J., Logghe J.M., Geeraerts H.A.M.: Journal of Chemical Technology and Biotechnology 1982, 32, 968. http://dx.doi.org/10.1002/jctb.5030320737
• [22] Krikstaponis A., Lugauskas A., Krysińska-Traczyk E. et al.: Annals of Agricultural and Environmental Medicine 2001, 8, 227.
• [23] Fan L.T., Lee Y.H., Beardmore D.H.: Biotechnology and Bioengineering 1980, 22, 177. http://dx.doi.org/10.1002/bit.260220113
• [24] Ohmine K., Ooshima H., Harano Y.: Biotechnology and Bioengineering 1983, 25, 2041. http://dx.doi.org/10.1002/bit.260250813
• [25] Percival Z.Y.H., Himmel M.E., Mielenz J.R.: Biotechnology Advances 2006, 24, 452. http://dx.doi.org/10.1016/j.biotechadv.2006.03.003
• [26] Pérez J., Munoz-Dorado J., de la Rubia T., Martínez J.: International Microbiology 2002, 5, 53. http://dx.doi.org/10.1007/s10123-002-0062-3
• [27] Singh N., Agrawal V., Pemmaraju S. et al.: Indian Journal of Biotechnology 2011, 10, 417.
• [28] Kaur S., Singh S.: Medical Mycology 2013, 52, 2. http://dx.doi.org/10.3109/13693786.2013.819592
• [29] Reśliński A., Dąbrowiecki S., Głowacka K.: Medical and Biological Sciences 2014, 28, 35. http://dx.doi.org/10.12775/MBS.2014.023
• [30] Hu Y., Catchmark J.M.: Acta Biomaterialia 2011, 7, 2835. http://dx.doi.org/10.1016/j.actbio.2011.03.028
• [31] McKenna B.A., Mikkelsen D., Wehr J.B. et al.: Cellulose 2009, 16, 1047. http://dx.doi.org/10.1007/s10570-009-9340-y
• [32] Bäckdahl H., Helenius G., Bodin A. et al.: Biomaterials 2006, 27, 2141. http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2005.10.026
• [33] Hasan A., Ragaert K., Swieszkowski W. et al.: Journal of Biomechanics 2014, 47, 1949. http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiomech.2013.09.023

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).