Photodynamic effect of cationic porphyrin on multi-resistant bacteria in municipal wastewater

Višestruko rezistentne bakterije predstavljaju veliki javnozdravstveni problem, a veliki izazov predstavlja kontrola njihovog širenja. Jedna od potencijalnih metoda njihovog suzbijanja bi mogla biti primjena fotodinamičke inaktivacije. Cilj ovog rada bio je ispitati fotodinamički učinak kationskog porfirina TMPyP3 u različitim medijima u kombinaciji s izvorom ljubičaste svjetlosti u vremenskom intervalu od 10 minuta (LED lampa, valne duljine od 395 nm, intenziteta svjetlosti od 20 mW/cm2 i ukupne doze svjetlosti od 12 J/cm2). U istraživanju korištene su bakterije Klebsiella pneumoniae ATCC 700603, Klebsiella pneumoniae OXA NTCT 13442, Staphylococcus aureus ATCC 24213, meticilin rezistentni Staphylococcus aureus ATCC 43360 i Pseudomonas aeruginosa ATCC 27850. Eksperimenti su obavljeni u sterilnoj komunalnoj otpadnoj vodi i sterilnoj vodi iz slavine. Fotodinamički učinak testiran je određivanjem minimalne efektivne koncentracije (MEK), minimalne anti-adhezijske koncentracije kationskog porfirina TMPyP3, te provedbom fotoinaktivacijskog testa. Usporedbom rezultata dobivenih eksperimentom ustanovljeno je da dužim ozračivanjem (30 minuta) minimalne efektivne koncentracije kod pojedinih bakterija (Klebsiella pneumoniae OXA NTCT 13442 i Pseudomonas aeruginosa ATCC 27850) smanjuju se za dvostruke vrijednosti.Multi-resistant bacteria represent a major public health problem, and controlling their spread is a big challenge. One of the potential methods of their suppression could be the application of photodynamic inactivation. This work aimed to examine the photodynamic effect of the cationic porphyrin TMPyP3 in different media in combination with a source of violet light in a time interval of 10 minutes (LED lamp, wavelength of 395 nm, light intensity of 20 mW/cm2 and total light dose of 12 J /cm2). The bacteria Klebsiella pneumoniae ATCC 700603, Klebsiella pneumoniae OXA NTCT 13442, Staphylococcus aureus ATCC 24213, methicillin-resistant Staphylococcus aureus ATCC 43360 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 27850 were used in the research. Experiments were performed in sterile municipal waste water and sterile tap water. The photodynamic effect was tested by determining the minimum effective concentration (MEC), the minimum anti-adhesion concentration of the cationic porphyrin TMPyP3, and by performing a photoinactivation test. By comparing the results obtained in the experiment, it was established that with longer irradiation (30 minutes), the minimum effective concentrations of certain bacteria (Klebsiella pneumoniae OXA NTCT 13442 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 27850) are reduced by double values