[ Utilisation de la photosensibilisation des extraits de plantes pour l’amélioration de la désinfection solaire de l’eau ]
Volume 75, Issue 1, October 2024, Pages 12–19
Teddy Makuba SUNDA1, Nicolas Kalulu Muzele TABA2, and Francis ROSILLON3
1 Université de Kinshasa, Faculté des Sciences, Département de Chimie, Laboratoire de Chimie Organique et d’Energétique, BP 190, Kinshasa XI, RD Congo
2 Université de Kinshasa, Faculté des Sciences et Technologies, Département de Chimie et Industrie, Laboratoire de Chimie Organique et d’Energétique, BP 190, Kinshasa XI, RD Congo
3 Université de Liège, Département des Sciences et Gestion de l’Environnement, Unité Eau et Environnement, 185, Avenue de Longwy, B-6700 Arlon, Belgium
Original language: French
Copyright © 2024 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
This study aimed to improve solar water disinfection through the use of photosensitizing substances (coumarin extracts of Citrus reticulata, Citrus aurantium and Citrus maxima). Solar disinfection shows negligible inhibition of fecal coliforms after 60 minutes of exposition to the sunlight. On the other hand, for photodynamic disinfection, complete inhibition is noted after 60 minutes of exposition. Regarding fecal enterococci, negligible inhibition is noted after 30 minutes for solar disinfection. On the other hand, for all coumarin extracts (Citrus reticulata, Citrus aurantium and Citrus maxima), complete inhibition is noted after 30 minutes of exposition to the sunlight. These results show that the use of coumarin extracts of Citrus reticulata, Citrus aurantium and Citrus maxima significantly improves solar disinfection. Additionally, these results show that fecal enterococci are more sensitive to photodynamic disinfection than fecal coliforms. This difference in sensitivity is due to the constitution of their cell walls. The wall of fecal coliforms (Gram-) is rich in lipopolysaccharides. These constitute a barrier to the passage of singlet oxygen. Whereas, the wall of fecal enterococci (Gram+) is easily penetrated by singlet oxygen (1O2) because it lacks lipopolysaccharides. After its passage, singlet oxygen destroys cellular constituents. This leads to the death of the bacterial cell.
Author Keywords: photosensitization, coumarin extracts, singlet oxygen, fecal coliforms, fecal enterococci, sunlight.
Volume 75, Issue 1, October 2024, Pages 12–19
Teddy Makuba SUNDA1, Nicolas Kalulu Muzele TABA2, and Francis ROSILLON3
1 Université de Kinshasa, Faculté des Sciences, Département de Chimie, Laboratoire de Chimie Organique et d’Energétique, BP 190, Kinshasa XI, RD Congo
2 Université de Kinshasa, Faculté des Sciences et Technologies, Département de Chimie et Industrie, Laboratoire de Chimie Organique et d’Energétique, BP 190, Kinshasa XI, RD Congo
3 Université de Liège, Département des Sciences et Gestion de l’Environnement, Unité Eau et Environnement, 185, Avenue de Longwy, B-6700 Arlon, Belgium
Original language: French
Copyright © 2024 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
This study aimed to improve solar water disinfection through the use of photosensitizing substances (coumarin extracts of Citrus reticulata, Citrus aurantium and Citrus maxima). Solar disinfection shows negligible inhibition of fecal coliforms after 60 minutes of exposition to the sunlight. On the other hand, for photodynamic disinfection, complete inhibition is noted after 60 minutes of exposition. Regarding fecal enterococci, negligible inhibition is noted after 30 minutes for solar disinfection. On the other hand, for all coumarin extracts (Citrus reticulata, Citrus aurantium and Citrus maxima), complete inhibition is noted after 30 minutes of exposition to the sunlight. These results show that the use of coumarin extracts of Citrus reticulata, Citrus aurantium and Citrus maxima significantly improves solar disinfection. Additionally, these results show that fecal enterococci are more sensitive to photodynamic disinfection than fecal coliforms. This difference in sensitivity is due to the constitution of their cell walls. The wall of fecal coliforms (Gram-) is rich in lipopolysaccharides. These constitute a barrier to the passage of singlet oxygen. Whereas, the wall of fecal enterococci (Gram+) is easily penetrated by singlet oxygen (1O2) because it lacks lipopolysaccharides. After its passage, singlet oxygen destroys cellular constituents. This leads to the death of the bacterial cell.
Author Keywords: photosensitization, coumarin extracts, singlet oxygen, fecal coliforms, fecal enterococci, sunlight.
Abstract: (french)
Cette étude a visé l’amélioration de la désinfection solaire de l’eau par l’utilisation des substances photosensibilisatrices (exttraits coumariniques de Citrus reticulata, Citrus aurantium et Citrus maxima). La désinfection solaire montre une inhibition négligeable des coliformes fécaux après 60 minutes d’ensoleillement. Par contre, pour la désinfection photodynamique, l’inhibition complète est notée après 60 minutes d’ensoleillement. En ce qui concerne les entérocoques fécaux, une inhibition négligeable est notée après 30 minutes pour la désinfection solaire. Par contre, pour tous les extraits coumariniques (Citrus reticulata, Citrus aurantium et Citrus maxima), l’inhibition complète est notée après 30 minutes d’ensoleillement. Ces résultats montrent que l’utilisation des photosensibilisateurs (exttraits coumariniques de Citrus reticulata, Citrus aurantium et Citrus maxima) ameliore sensiblement la désinfection solaire. Ces résultats montrent en outre que les entérocoques fécaux sont plus sensibles à la désinfection photodynamique que les coliformes fécaux. Cette différence de sensibilité est due à la constitution de leurs parois cellulaires. La paroi des coliformes fécaux (Gram-) est riche en lipopolysaccharides. Ceux-ci constituent une barrière au passage de l’oxygène singulet. Par contre, la paroi des entérocoques fécaux (Gram+), étant dépourvue des lipopolysaccharides, est facilement traversée par l’oxygène singulet. Après son passage, l’oxygène singulet détruit les constituants cellulaires. Il en résulte une mort certaine de la cellule bactérienne.
Author Keywords: photosensibilisation, extraits coumariniques, oxygène singulet, coliformes fécaux, entérocoques fécaux, ensoleillement.
How to Cite this Article
Teddy Makuba SUNDA, Nicolas Kalulu Muzele TABA, and Francis ROSILLON, “Improvement of solar water disinfection by photosensitization of plant extracts,” International Journal of Innovation and Scientific Research, vol. 75, no. 1, pp. 12–19, October 2024.
