New composites of nanofibrillated cellulose (NFC) and ZnO nanoparticles (NP) have been prepared by electrostatic assembly in aqueous medium and using polyelectrolytes as macromolecular linkers. Selected NFC/ZnO systems were employed as fillers in starch based coating formulations for Eucalyptus globulus-based paper sheets. Using this method, antibacterial paper with low content of ZnO (<0.03%) and slight improvements in air permeability and mechanical properties were obtained. The antibacterial activity of the ZnO/NFC coatings was investigated namely by submitting paper samples to solar light exposure and dark conditions. In both conditions, the paper samples have shown bacteriostatic and/or bactericidal activity against Gram positive (Staphylococcus aureus and Bacillus cereus) and Gram negative (Klebsiella pneumoniae) bacteria. These results seem to support that the mechanism for ZnO antimicrobial activity is not mediated only by the photoactivity of the semiconductor but also by oxidizing species formed at the particles surfaces

چکیده

کامپوزیت­ های جدید متشکل از نانو فیبریل­ های سلولزی (NFC) و نانوذرات (NP) ZnO با تجمع الکترو استاتیکی در محیط آبی و با استفاده از پلی الکترولیت­ ها به عنوان اتصال دهنده­ های درشت مولکول تهیه شد. سیستم ­های NFC/ZnO انتخابی به عنوان پرکننده در فرمولاسیون­ های پوشش ­دهی مبتنی بر نشاسته برای عملیات روی ورق­ های کاغذ مبتنی بر Eucalyptus globulus استفاده شد. با استفاده از این روش، کاغذ ضدباکتری با محتوی ZnO کم (< %03/0) و بهبود جزئی در نفوذپذیری هوا و خواص استحکام به دست آمد. فعالیت ضدباکتری پوشش­ های NFC/ZnO با قرار دادن نمونه ­های کاغذ در معرض نور و در شرایط تاریک بررسی شد. در هر دو حالت، نمونه­ های کاغذ فعالیت متوقف کنندة رشد باکتری و ضدباکتری را در برابر باکتری­های گرم مثبت (Staphylococcus aureus و Bacillus cereus) و گرم منفی (Klebsiella pneumoniae) نشان دادند. این نتایج تأیید می­ کند که مکانیزم فعالیت ضدمیکروبی ZnO تنها ناشی از فعالیت نوری نیمه رسانا نیست، بلکه گونه­ های اکسنده ­ای که در سطوح ذرات تشکیل می­ شوند نیز در این مکانیزم نقش دارند. 

1-مقدمه

ظهور مجدد بیماری ­های عفونی ناشی از میکرو ارگانیزم ­های بیماری­ زای مختلف و توسعة گونه ­های جدیدی از باکتری­ های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک­ های موجود خطری جدی برای سلامت همگانی به حساب می­ آید [1]. برخی از این عفونت­ ها در اثر آلودگی مواد غذایی فاسد شده یا در محیط ­های بیمارستانی اتفاق می ­افتد [2]. تلاش برای یافتن عوامل ضدباکتری جدید با سمّیت کم و توانایی ممانعت از آلودگی میکروبی ضروری به نظر می­ رسد، به عنوان مثال در زمینة مواد بسته ­بندی برای کاربردهای مراقبت بهداشتی و مواد غذایی...