دوره 28، شماره 4 - ( 7-1404 )
جلد 28 شماره 4 صفحات 274-268 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Bayatiani M R, Seif F, Arjomandzadegan M, Moghadasi M, Parvin A. Evaluation of the Effects of Alternating Magnetic Fields on the Growth of Escherichia coli and Staphylococcus Aureus Bacteria. J Arak Uni Med Sci 2025; 28 (4) :268-274
URL: http://jams.arakmu.ac.ir/article-1-7957-fa.html
URL: http://jams.arakmu.ac.ir/article-1-7957-fa.html
بیاتیانی محمدرضا، سیف فاطمه، ارجمندزادگان محمد، مقدسی مونا، پروین آرش. ارزیابی اثرات میدان‌های مغناطیسی متناوب بر رشد باکتری‌هایاشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس. مجله دانشگاه علوم پزشكي اراك. 1404; 28 (4) :268-274
محمدرضا بیاتیانی1 
، فاطمه سیف2 
، محمد ارجمندزادگان3 ، مونا مقدسی3 ، آرش پروین3
، فاطمه سیف2 ، محمد ارجمندزادگان3 ، مونا مقدسی3 ، آرش پروین3
1- گروه فیزیک پزشکی و پرتودرمانی، دانشگاه علوم پزشکی اراک و بیمارستان خوانساری، اراک، ایران
2- گروه فیزیک پزشکی و پرتودرمانی، دانشگاه علوم پزشکی اراک و بیمارستان خوانساری، اراک، ایران ،sahar_s59@yahoo.com
3- مرکز تحقیقات بیماری‌های عفونی و گروه میکروبیولوژی و ایمونولوژی، دانشگاه علوم پزشکی اراک، اراک، ایران
2- گروه فیزیک پزشکی و پرتودرمانی، دانشگاه علوم پزشکی اراک و بیمارستان خوانساری، اراک، ایران ،
3- مرکز تحقیقات بیماری‌های عفونی و گروه میکروبیولوژی و ایمونولوژی، دانشگاه علوم پزشکی اراک، اراک، ایران
چکیده: (381 مشاهده)
مقدمه: در دنیای امروز، با گسترش فناوری‌های الکترونیکی و تجهیزات تولیدکننده میدان‌های الکترومغناطیسی، انسان‌ها و سایر موجودات زنده به‌طور مداوم در معرض این میدان‌ها قرار دارند. این مواجهه می‌تواند تأثیرات بیولوژیکی قابل‌توجهی بر رشد و عملکرد موجودات زنده داشته باشد. این پژوهش به ارزیابی تأثیر میدان‌های مغناطیسی متناوب با شدت‌ها و فرکانس‌های مختلف بر میزان رشد باکتری‌های اشریشیا کلی (Escherichia coli) به عنوان یک باکتری گرم منفی و استافیلوکوکوس اورئوس (Staphylococcus aureus) به عنوان یک باکتری گرم مثبت، پرداخته است.
روش کار: این مطالعه، اثر میدان‌های مغناطیسی متناوب با شدت‌های ۱ و ۲ میلی‌تسلا و فرکانس‌های ۵۰، ۷۵، ۱۰۰ و ۱۵۰ هرتز بر رشد باکتری‌های اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، از تکنیک شمارش صفحات استاندارد استفاده شد. نمونه‌ها در دمای ۳۷ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲۴ ساعت انکوبه شدند و تعداد کلونی‌ها به صورت واحدهای تشکیل‌دهنده کلونی (CFU/ml) شمارش شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که تعداد کلونی‌های اشریشیا کلی تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی به‌طور معنی‌داری بیشتر از گروه کنترل بود (0/05 > P). درمقابل، تعداد کلونی‌های استافیلوکوکوس اورئوس پس از مواجهه با میدان مغناطیسی کاهش معنی‌داری (0/05 > P) را نشان داد.
نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که میدان‌های مغناطیسی متناوب می‌توانند تأثیرات متفاوتی بر رشد باکتری‌های مختلف داشته باشند. طبق این نتایج، کاهش در تعداد کلونی‌ها بر اثر اعمال میدان مغناطیسی در استافیلوکوکوس اورئوس مشاهده شد، در حالی که افزایش تعداد کلونی‌ها در اشریشیا کلی دیده شد. این یافته‌ها می‌توانند در توسعه روش‌های جدید برای کنترل رشد باکتری‌ها و کاربردهای بیوتکنولوژی مورد استفاده قرار گیرند.
روش کار: این مطالعه، اثر میدان‌های مغناطیسی متناوب با شدت‌های ۱ و ۲ میلی‌تسلا و فرکانس‌های ۵۰، ۷۵، ۱۰۰ و ۱۵۰ هرتز بر رشد باکتری‌های اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، از تکنیک شمارش صفحات استاندارد استفاده شد. نمونه‌ها در دمای ۳۷ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲۴ ساعت انکوبه شدند و تعداد کلونی‌ها به صورت واحدهای تشکیل‌دهنده کلونی (CFU/ml) شمارش شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که تعداد کلونی‌های اشریشیا کلی تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی به‌طور معنی‌داری بیشتر از گروه کنترل بود (0/05 > P). درمقابل، تعداد کلونی‌های استافیلوکوکوس اورئوس پس از مواجهه با میدان مغناطیسی کاهش معنی‌داری (0/05 > P) را نشان داد.
نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که میدان‌های مغناطیسی متناوب می‌توانند تأثیرات متفاوتی بر رشد باکتری‌های مختلف داشته باشند. طبق این نتایج، کاهش در تعداد کلونی‌ها بر اثر اعمال میدان مغناطیسی در استافیلوکوکوس اورئوس مشاهده شد، در حالی که افزایش تعداد کلونی‌ها در اشریشیا کلی دیده شد. این یافته‌ها می‌توانند در توسعه روش‌های جدید برای کنترل رشد باکتری‌ها و کاربردهای بیوتکنولوژی مورد استفاده قرار گیرند.
فهرست منابع
1. Liao C-T, Wang C-C, Chen W-C, Tsai H-C, Tang SG, Yeh J-Y, et al. Radiation-induced hearing impairment in patients treated for malignant parotid tumor. Ann Otol Rhinol Laryngol. 1999;108(12):1159-64. pmid: 10605921 doi: 10.1177/000348949910801211
2. Singh IP, Slevin NJ. Late audiovestibular consequences of radical radiotherapy to the parotid. Clin Oncol (R Coll Radiol). 1991;3(4):217-9. pmid: 1657112 doi: 10.1016/s0936-6555(05)80743-5
3. Di Lazzaro V, Capone F, Apollonio F, Borea PA, Cadossi R, Fassina L, et al. A consensus panel review of central nervous system effects of the exposure to low-intensity extremely low-frequency magnetic fields. Brain Stimul. 2013;6(4):469-76. pmid: 23428499 doi: 10.1016/j.brs.2013.01.004
4. Morabito C, Guarnieri S, Fanò G, Mariggiò MA. Effects of acute and chronic low frequency electromagnetic field exposure on PC12 cells during neuronal differentiation. Cell Physiol Biochem. 2011;26(6):947-58. pmid: 21220925 doi: 10.1159/000324003
5. Protection ICoN-IR. Guidelines for limiting exposure to time-varying electric and magnetic fields (1 Hz to 100 kHz). Health Phys. 2010;99(6):818-36. pmid: 21068601 doi: 10.1097/HP.0b013e3181f06c86
6. Focke F, Schuermann D, Kuster N, Schär P. DNA fragmentation in human fibroblasts under extremely low frequency electromagnetic field exposure. Mutat Res. 2010;683(1-2):74-83. pmid: 19896957 doi: 10.1016/j.mrfmmm.2009.10.012
7. Verkasalo PK, Pukkala E, Kaprio J, Heikkila KV, Koskenvuo M. Magnetic fields of high voltage power lines and risk of cancer in Finnish adults: nationwide cohort study. BMJ. 1996;313(7064):1047-51. pmid: 8898595 doi: 10.1136/bmj.313.7064.1047
8. Feychting M. Health effects of static magnetic fields—a review of the epidemiological evidence. Prog Biophys Mol Biol. 2005;87(2):241-6. pmid: 15556662 doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2004.08.007
9. Verschaeve L. Evaluations of international expert group reports on the biological effects of radiofrequency fields. In: Wireless Communications and Networks-Recent Advances. 2012:523-46. doi:10.5772/37762
10. Lagroye I, Percherancier Y, Juutilainen J, De Gannes FP, Veyret B. ELF magnetic fields: animal studies, mechanisms of action. Prog Biophys Mol Biol. 2011;107(3):369-73. pmid: 21914452 doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2011.09.003
11. Sahebjamei H, Abdolmaleki P, Ghanati F. Effects of magnetic field on the antioxidant enzyme activities of suspension‐cultured tobacco cells. Bioelectromagnetics. 2007;28(1):42-7. pmid: 16988990 doi: 10.1002/bem.20262
12. Suzuki Y, Ikehata M, Nakamura K, Nishioka M, Asanuma K, Koana T, et al. Induction of micronuclei in mice exposed to static magnetic fields. Mutagenesis. 2001;16(6):499-501. pmid: 11682641 doi: 10.1093/mutage/16.6.499
13. Udroiu I, Cristaldi M, Ieradi L, Bedini A, Giuliani L, Tanzarella C. Clastogenicity and aneuploidy in newborn and adult mice exposed to 50 Hz magnetic fields. Int J Radiat Biol. 2006;82(8):561-7. pmid: 16966183 doi: 10.1080/09553000600876660
14. Inhan-Garip A, Aksu B, Akan Z, Akakin D, Ozaydin AN, San T. Effect of extremely low frequency electromagnetic fields on growth rate and morphology of bacteria. Int J Radiat Biol. 2011;87(12):1155-61. pmid: 21401315 doi: 10.3109/09553002.2011.560992
15. Strašák L, Vetterl V, Šmarda J. Effects of low-frequency magnetic fields on bacteria Escherichia coli. Bioelectrochemistry. 2002;55(1):161-4. pmid: 11786365 doi: 10.1016/s1567-5394(01)00152-9
16. Fojt L, Strašák L, Vetterl V, Šmarda J. Comparison of the low-frequency magnetic field effects on bacteria Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata and Staphylococcus aureus. Bioelectrochemistry. 2004;63(1-2):337-41. doi: 10.1016/j.bioelechem.2003.11.010
17. Cellini L, Grande R, Di Campli E, Di Bartolomeo S, Di Giulio M, Robuffo I, et al. Bacterial response to the exposure of 50 Hz electromagnetic fields. Bioelectromagnetics. 2008;29(4):302-11. pmid: 18175330 doi: 10.1002/bem.20391
18. Justo OR, Perez VH, Alvarez DC, Alegre RM. Growth of Escherichia coli under extremely low-frequency electromagnetic fields. Appl Biochem Biotechnol. 2006;134(2):155-63. pmid: 16943636 doi: 10.1385/abab:134:2:155
19. Gaafar E, Hanafy MS, Tohamy E, Ibrahim MH. Stimulation and control of E. coli by using an extremely low frequency magnetic field. Romani J Biophys. 2006;16(4):283-96.
20. Segatore B, Setacci D, Bennato F, Cardigno R, Amicosante G, Iorio R. Evaluations of the effects of extremely low-frequency electromagnetic fields on growth and antibiotic susceptibility of Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. Int J Microbiol. 2012;2012:587293. pmid: 22577384 doi: 10.1155/2012/587293
21. Brkovic S, Postic S, Ilic D. Influence of the magnetic field on microorganisms in the oral cavity. J Appl Oral Sci. 2015;23(2):179-86. pmid: 26018310 doi: 10.1590/1678-775720140243
22. Masood S, Saleem I, Smith D, Chu W-K. Growth pattern of magnetic field-treated bacteria. Curr Microbiol. 2020;77(2):194-203. pmid: 31776652 doi: 10.1007/s00284-019-01820-7
23. Beretta G, Mastorgio AF, Pedrali L, Saponaro S, Sezenna E. The effects of electric, magnetic and electromagnetic fields on microorganisms in the perspective of bioremediation. Rev Environ Sci Biotechnol. 2019;18:29-75. doi: 10.1007/s11157-018-09491-9
24. Kohno M, Yamazaki M, Kimura I I, Wada M. Effect of static magnetic fields on bacteria: Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, and Escherichia coli. Pathophysiology. 2000;7(2):143-8. pmid: 10927195 doi: 10.1016/s0928-4680(00)00042-0
25. Masood S. Effect of weak magnetic field on bacterial growth. Biophysical Reviews and Letters. 2017;12(04):177-86. doi: 10.1142/S1793048017500102
26. Woroszyło M, Ciecholewska-Juśko D, Junka A, Pruss A, Kwiatkowski P, Wardach M, et al. The impact of intraspecies variability on growth rate and cellular metabolic activity of bacteria exposed to rotating magnetic field. Pathogens. 2021;10(11):1427. pmid: 34832583 doi: 10.3390/pathogens10111427.
27. Al-Khaza'leh KA, Al-fawwaz AT. The effect of static magnetic field on E. coli, S. aureus and B. subtilis viability. J Nat Sci Res. 2015;5:153-7.
28. Esmekaya MA, Acar SI, Kıran F, Canseven AG, Osmanagaoglu O, Seyhan N. Effects of ELF Magnetic Field in Combination with Iron (III) Chloride (FeCl3) on Cellular Growth and Surface Morphology of Escherichia coli (E. coli). Appl Biochem Biotechnol. 2013;169(8):2341-9. pmid: 23446980 doi: 10.1007/s12010-013-0146-x.
29. Galvanovskis J, Sandblom J. Periodic forcing of intracellular calcium oscillators theoretical studies of the effects of low frequency fields on the magnitude of oscillations. Bioelectrochemistry and bioenergetics. 1998;46(2):161-74. doi: 10.1016/S0302-4598(98)00143-3
30. Piatti E, Albertini MC, Baffone W, Fraternale D, Citterio B, Piacentini MP, et al. Antibacterial effect of a magnetic field on Serratia marcescens and related virulence to Hordeum vulgare and Rubus fruticosus callus cells. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2002;132(2):359-65. pmid: 12031461 doi: 10.1016/s1096-4959(02)00065-9.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
