بررسی تأثیر جریان الکتریسیته در حذف آلودگی باکتریایی و قارچی آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد میکرب‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تنکابن

2 کارشناس ارشد میکروب‌شناسی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس

3 استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی ، واحد بابل

چکیده

حذف عوامل بیماری‌زا از آب و سرعت انتشار بیماری‌های منتقل شونده از آن در جامعه، از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر جریان الکتریسیته بر روی باکتری‌های اشریشیاکلی، استافیلوکوکوس اورئوس و مخمر کاندیدا آلبیکنس بود. به‌منظور فعال شدن باکتری‌ها و مخمر، به‌ترتیب از محیط کشت‌های نوترینت آگار و سابرو دکستروز آگار استفاده شد. با برداشتن مقداری از کلنی و ریختن در لوله آزمایش سوسپانسیونی تهیه شد. با توجه به شمارش آن در زمان صفر تعداد میکروارگانیسم‌ها در 1 سی‌سی سوسپانسیون محاسبه و سوسپانسیون میکربی به‌منظور انجام آزمایش به درون ظرف الکترولیز ریخته شد. پس از گذشت زمان‌های5 ،10، 15، 20، 25 و 30 دقیقه نمونه شیرابه میکربی داخل ظرف، با سه بار تکرار، به داخل محیط کشت منتقل شد. پس از گذشت زمان گرمخانه‌گذاری نتایج ثبت شد. باکتری‌ها و مخمر به‌کار گرفته شده در این پژوهش، با ولتاژ 5/16 ولت قابل نابودسازی بود. در ولتاژ 5/16 ولت و جریان 1 میلی‌آمپر مشخص شد که تعداد باکتری اشریشیاکلی در زمان‌های 25 و 30 دقیقه به‌طور معنی‌‌داری کاهش یافته است. نتایج نشان داد گونه‌های مختلف میکروارگانیسم‌ها حساسیت‌های متفاوتی به جریان الکتریسیته دارند و به نظر می‌رسد با افزایش ولتاژ و یا افزایش زمان در معرض جریان قرار گرفتن میکروارگانیسم‌ها، اثر مهاری بیشتری بر رشد آن‌ها دیده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of Electrical Current on Fungal and Bacterial Removal from Water

نویسندگان [English]

  • Seyyede Anahita Hoseini 1
  • Saba Amiri Kojuri 2
  • Seyyed Masoud Hashemi karuei 3
1 MSc of Microbiology, Islamic Azad University, Tonekabon Branch, Tonekabon
2 MSc of Microbiology, Young Researchers and Elite Club, Chalus Branch, Islamic Azad University, Chalus, Iran
3 Ass. Prof., Islamic Azad Univeristy, Babol Branch, Babol
چکیده [English]

Removing pathogens from water to prevent the spread of water-borne diseases is of great importance. The present study was designed and implemented to investigate the effects of electric current on Staphylococcus aureus bacteria, Escherichia coli, and the Candida albicans yeast. For this purpose, nutrient Agar and Sabouraud Dextrose Agar were used as the media to activate the bacteria and yeasts, respectively. Part of the colony from each medium was taken into an experimental tube to prepare suspensions. The number of microorganisms in 1 cc of each suspension was calculated at time zero and the suspension was poured into the electrolysis container. Samples of the microbial suspensions were taken in triplicates after 5 ,10, 15, 20, 25, and 30 minutes and transferred into the culture medium. Measurements were recorded upon completion of  the incubation period. It was found that the bacteria and the yeast could be killed using a voltage of 16.5 v and a current of mA such that the number of E. coli decreased significantly after 25 and 30 minutes. The results indicate that each microorganism species exhibits its own charateristic sensitivity  to electrical current so that increased voltage and/or prolonged exposure to the current will have a higher inhibitory effect on the growth of most species of microorganism.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electrical Current
  • Escherichia coli
  • Staphylococcus aureus
  • candida albicans
1. Ashbolt, N.J. (2004). “Microbial contamination of drinking water and diseases outcomes in developing region.” Toxicology, 198(1-8), 229-238.

 2. Duke, W.F., Nordin, R.N., Baker, D., and Mazumder, A. (2006). “The use and performance of biosand filters in  the artibonite valley of haiti: A field study of 107 households.” Rural and  Health, 6(3), 570-571.

 3. Fadel, M.A., Wael, S.M., and Mostafa, R.M. (2003). “Effect of 50Hz, 0.2 Mt magnetic fields on RBC properties  and heart functions of albino rats.” Bioelectromagnetics, 24, 535-545.

 4. Berger, T. J., Spadaro, J.A., Bierman, R., Chapin, S.E., and Becker, R.O. (1976). “Antifungal properties of  electrically Generated Metallic Ions.” J. Am. Microb. Soc., 10(5), 856-860.

 5. Bayer, M.E., and Sloyer, J.L. (1990). “The electrophoretic mobility of gram-negative and gram-positive bacteria: An electrokinetic analysis.” J. of General Microbiology, 136 (5), 867-874.

 6. Hamilton, W.A., and Sale, A.J.H. (1997). “Effect of high electric fields on microorganism, II. mechanism  action of lethal effect.” Biochem. Biophys Acta., 148, 789-800.

 7. Baig, S.A., and Xux, R. (2012). “Microbial water quality risks to public health: Potable water assessment  for a food-affected town in northern Pakistan.” Rural and Remote Health, 2, 192-196.

8. Robat Serpushi, G.H., Chupani, R., Tarkhasi, M., and Rahmani Sani, A. (2012). “Evolution of drinking water biological and chemical quality in rural villages under vision of robat sarpush and  shamkan villages of sabzevar city.” J. of Res Committee of Students of Sabzevar Uni Med Sci., 17(1, 2), 15. (In Persian)

9. Behnam, B. (2011). “Virginia household water quality program: Bacteria and other microorganisms in household water.” Virginia Cooperative Extension, 442-662. (In Persian)

10. Rahmani, A.R. (2004). “Disinfection of water using electrolysis in industrial.” 4th Congress of Occupational Health, Hamedan. (In Persian)

11. Amir Beygi, H. (2009). Treatment and water health, 4th Ed., Andishe Rafi, Tehran. (In Persian)

12. Kasra Kermanshahi, R., and Sailani, M.R. (2005). “Gram negative bacteria are more sensitive to electric field than gram positive bacteria.” 4th National Biotechnology Congress of Iran, Kerman. (In Persian)

13. Del Pozo, J. L., RouseMark, S., Mandrekar, N., and Steckelberg, J.M. (2009). “The electricidal  effect: Reduction of Staphylococcus and Pseudomonas biofilms by prolonged exposure to low-intensity electrical current.” American Society for Microbiology, 53(1), 41-45.

14. Mei, L., Jiu-Hiu, Q., and Yong-Zhen, P. (2004). “Strilization of Escherchia coli cells by the application pulsed magnetic field.” J. Environ. Sciences, 16(2), 348-354.

15. Kloth, L. C. (2005). “Electrical stimulation  for wound healing: Areview of evidence from invitro studies, Animal experiments and clinical trials.” Int. J. Low Extrem Wounds, 4(1), 23-44.

16. Gholampour Azizi, I., Hashemi Karouei, S.M., Esmaeilpour, M.E., and Mohseni, R. (2011). “Disinfection of  water contaminated with Vibrio cholerea by electrical current.” World Appl. Sciences, 13(6), 1455-1458.
(In Persian)

17. Petrofsky, J., Layman, M., and Chung, W. (2005). “Effect of electrical stimulation on bacterial growth.” Med. Sci. Monit., 20, 1-21.

18. Pareilleux, A., and Sicard, N. (1970). “Lethal effects of electric current on Escherchia coli.” Am. Soc. Microb., 19(3), 421-424.

19. Liu, W.K., Brown, M.R., and Elliott, T.S. (1997). “Mechanism of the bacterial activity of low amperag  elrctric current (DC).” J. Antimicrob Chemother, 39, 687-695.

20. Nafisi, S., Tanomand, A., Kardan, D., and Moaddab, R. (2012). “Study  the effects of high and  low frequencies pulsed square electromagnetic fields on the logarithmic growth of the E.coli. ” Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences, 1(6), 26-29. (In Persian)

21. Fojt, L., Strasak, L., Vetterl,V., and Smarda, J. (2004). “Comparison of the low-frequency magnetic field effects on bacteria Escherchia coli, Leclercia adecarboxylata and Staphylococcus aureus.” Bioelectrochemistry, 63, 337-341.

22. Esmaili, Y., and Khan Ahmadi, M. (2014). “The application and effect of pulsed electrical fields in milk pasteurization.” J. Apll. Environ. Biol. Sci., 4(1), 87-90. (In Persian)

23. Nakaoka, Y. (2000). “Effect of a 60 Hz magnetic filed on the behavior of paramecium.” Bioelectromagnetic, 21, 584- 588.

24. Liu, W.K., Tebbs, S.E., Byrne, P.O., and Elliott, T.S. (1993). “The effects of electric current on bacteria colonising intravenous catheters.” J. Infection, 27(3), 261-269.