Abstract:
แบคทีเรียลนาโนเซลลูโลส ( Bacteria nanocellulose, BNC) ถูกผลิตโดยแบคทีเรีย Gluconacetobacter xylinus TISTR 975 โดย BNC เป็นวัสดุที่มีการศึกษาในการนำมาใช้เป็นวัสดุปิดแผลเนื่องจากคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการ เช่น ช่วยส่งเสริมกระบวนการรักษาบาดแผลได้แก่ ความสามารถในการดูดซับของเหลวได้ปริมาณมาก มีความแข็งแรงและไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ อย่างไรก็ตาม BNC ขาดคุณสมบัติในการยับยั้งจุลินทรีย์ ด้วยเหตุนี้จึงได้มีการนำสารสกัดเคอร์คูมิน (Curcumin) เข้าสู่โครงสร้างของ BNC โดยวัตถุประสงค์ในการศึกษาครั้งนี้เพื่อศึกษาการเตรียมแผ่น BNC ที่มีสารสกัดเคอร์คูมิน (Cur-BNC) ความเข้มข้น 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 และ 1.0 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร และวิเคราะห์คุณสมบัติทั้งทางด้านกายภาพและองค์ประกอบทางเคมีจากผลการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดความละเอียดสูง (Field Emission Scanning Electron Microscope, FE-SEM) พบว่ามีสารสกัดเคอร์คูมิน อยู่ภายใน BNC เมื่อศึกษาองค์ประกอบทางเคมีด้วยเครื่องฟูเรียร์ทรานฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spectroscopy) ผลจากการศึกษาสามารถยืนยันการมีอยู่ของอนุภาคเคอร์คูมินภายใน BNC เมื่อวิเคราะห์ความสามารถการกักเก็บน้ำ (Water Holding Capacity, WHC) และอัตราการพองตัว (Swelling ratio) พบว่า มีค่าในช่วงร้อยละ 297.5 ถึง 187.1 และ 284.6 ถึง 365.4 ตามลำดับ ผลการศึกษาการปลดปล่อยสารสกัดเคอร์คูมิน พบว่ามีรูปแบบการปลดปล่อยอย่างรวดเร็วในช่วง 8 ชั่วโมงแรกและลดลงตามช่วงระยะเวลาที่เหลือโดยเป็นไปตามกลไกการแพร่ของสารผลการศึกษาการต้านการเจริญจุลินทรีย์ด้วยวิธีการหาบริเวณยับยั้ง และ log reduction พบว่า แผ่น Cur-BNC ได้แสดงความสามารถในต้านการเจริญต่อเชื้อทดสอบ Straphylococcus aureus และ Escherichia coli เมื่อทดสอบด้วยวิธีทั้ง 2 วิธีแต่ไม่พบการต้านการเจริญต่อ E. coli เมื่อทดสอบด้วยวิธีการหาบริเวณยับยั้งจากผลการทดลองข้างต้นนี้ได้บ่งชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของแผ่น Cur-BNC ในการนำไปใช้งานอย่างหลากหลายโดยเฉพาะทางด้านการแพทย์
Bacterial nanocellulose (BNC) was produced by Gluconacetobacter xylinus TISTR 975. BNC is a novel material for using as wound dressing since it has several unique properties that could support wound healing process such as high water holding, high tensile strength and non-toxicity. However, bacterial cellulose lack antibacterial activity to protect wound from infection. The objective of this research was to study the preparation of BNC containing curcumin (Cur-BNC) at the concentration of 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0 mg/ml. To achieve an antimicrobial activity, curcumin were impregnated into bacterial cellulose by immersing method. The Cur-BNC composites were characterized in terms of their morphology and chemical composition. The presence of curcumin in BNC was observed by Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM) and confirmed by Fourier Transform Infrared (FT IR) Spectroscopy. The results of water holding capacity (WHC) and swelling ratio of Cur- BNC composites were in the range of 297.5-187.1 % and 284.6-365.4 %, respectively. The Cur-BNC composites exhibited a burst release in the first 8 hrs and then plateaued with gradual release during the remaining time. This was diffusion-controlled release mechanism following a Fickian diffusion. The antimicrobial activities of Cur-BNC were studied using zone of inhibition test and log reduction test against two strains of bacterial, Straphylococcus aureus and Escherichia coli. The results from the log reduction test revealed that Cur-BNC composites exhibited fair antibacterial activity against S. aureus and E. coli, while no antibacterial activity was shown against E. coli for the zone of inhibition test. This is probably due to the tightly bound of curcumin molecules within the composite, thus invalidating the results of this test. The results demonstrated the potential of Cur-BNC composites as promising material for widely use, especially for medical applications