خاصیت غیرفعال‌سازی فتودینامیکی زعفران (Crocus sativus) به عنوان یک حساس‌کننده نوری طبیعی در ترکیب با نور آبی در سویه‌های میکروبی

زمینه و هدف: غیرفعال‌سازی فتودینامیکی (PDI) یک استراتژی جدید برای از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا، به ویژه در زخم‌های عفونی است. PDI با استفاده از نور در ترکیب با یک حساس‌کننده نوری انجام می‌شود. یک رویکرد جدید در PDI، استفاده از ترکیبات طبیعی به عنوان یک حساس‌کننده نوری است. این مطالعه با هدف معرفی زعفران دم‌کرده (Crocus sativus) به عنوان یک حساس‌کننده نوری طبیعی جدید در ترکیب با نور آبی برای ایجاد واکنش فتوتوکسیک در سویه‌های استافیلوکوکوس اورئوس (S. aureus) و اشرشیا کلی (E. coli) انجام شد. مواد و روش‌ها: سویه‌های S. aureus و E. coli جدا شده و استاندارد و یک سویه استاندارد کاندیدا آلبیکنس برای PDI استفاده شد. غلظت‌های نهایی مختلف (2.5-10 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) از زعفران دم‌کرده به عنوان یک حساس‌کننده نوری با 15 دقیقه انکوباسیون استفاده شد. یک LED آبی با 5 دقیقه روشنایی به عنوان منبع نور استفاده شد. کنترل و تیمارها با استفاده از روش شمارش کلنی مقایسه شدند. نتایج: استفاده از عصاره زعفران در ترکیب با LED آبی توانست واکنش فتوتوکسیک را در باکتری‌های گرم منفی مشابه باکتری‌های گرم مثبت القا کند. پس از PDI، تفاوت معنی‌داری بین سویه‌های گرم مثبت و گرم منفی از نظر مرگ سلولی وجود نداشت. بالاترین واکنش فتوتوکسیک در همه باکتری‌ها در غلظت 10 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر از غلظت نهایی زعفران همراه با نور آبی با مرگ سلولی 0.65-0.75 log10 (CFU/mL) مشاهده شد. در غلظت 2.5 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر عصاره (کمترین غلظت)، بالاترین واکنش فتوتوکسیک در سویه جدا شده S. aureus با کاهش 0.65 log10 (CFU/mL) مشاهده شد. نتیجه‌گیری: زعفران دم کرده همراه با نور آبی باعث واکنش فتوتوکسیک زیر کشنده در باکتری‌ها می‌شود. بر این اساس، می‌توان آن را به عنوان منبع طبیعی برای حساس‌کننده‌های نوری جدید پیشنهاد کرد.

Background and Aim: Photodynamic inactivation (PDI) is a new strategy for eliminating pathogenic microorganisms, especially in infectious wounds. PDI occurs using light in combination with a photosensitizer. A new approach in PDI applies natural compounds as a photosensitizer. This study aimed to introduce brewed saffron (Crocus sativus) as a new natural photosensitizer in combination with blue light to induce a phototoxic reaction in Staphylococcus aureus (S. aureus) and Escherichia coli (E. coli) strains. Materials and Methods: Isolated and standard S. aureus and E. coli strains and a Candida albicans standard strain were used for PDI. Various final concentrations (2.5-10 mg/mL) of brewed saffron as a photosensitizer was employed with 15 minutes of incubation. A blue LED with 5 minutes of illumination was applied as a light source. Control and treatments were compared using the colony count method. Results: Using the saffron extract in combination with blue LED could induce a phototoxic reaction in Gram-negative bacteria similar to Gram-positive bacteria. After PDI, there was no significant difference between Gram-positive and Gram negative strains in terms of cellular death. The highest phototoxic reaction in all bacteria was observed at 10 mg/mL of the final saffron concentration combined with blue light by 0.65-0.75log10 (CFU/mL) cellular death. At the concentration of 2.5 mg/mL of the extract (the lowest concentration), the highest phototoxic reaction was found in the S. aureus isolated strain by a 0.65log10 (CFU/mL) reduction. Conclusion: The brewed saffron combined with blue light induces a sub-lethal phototoxic reaction in bacteria. Accordingly, it can be suggested as a natural source for new photosensitizers.