Karvakrol, timol ve küminaldehitin Escherichia coli'ye karşı sinerjik etkilerinin belirlenmesi ve etin mikrobiyolojik raf ömrü üzerine etkilerinin incelenmesi
Determination of antibacterial and synergic effects of carvacrol, thymol and cuminaldehyde against Escherichia coli and investigation of their effects on the microbiological shelf life of meat
Yazar: FATMANUR PAMUK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ŞAHMURAT
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, gıdalarda doğal antimikrobiyel kullanım potansiyeli taşıyan timol, karvakrol ve küminaldehitin Escherichia coli ATCC 25922 karşı antimikrobiyel etkileri in vitro olarak makrodilüsyon yöntemiyle minimum inhibisyon konstrasyonu (MİK) ve minimum bakterisidal konsantrasyonun (MBK) belirlenmesi ile incelenmştir. Aynı zamanda antimikrobiyellerin ikili e üçlü kombinasyonlarında sinerjik etkileri dama tahtası yöntemiyle Fraksiyonel İnhibisyon Konsantrasyon (FİK) indeksinin hesaplanmasıyla belirlenmiştir. Antimikrobiyeller tek başlarına, ikili ve üçlü kombinasyon halinde MİK değerlerinde, önceden Escherichia coli ATCC 25922 inokule edilmiş çiğ kıymaya eklenmiş ve buzdolabı koşullarında 1, 7 ve 14. günlerde canlı mikroorganizma sayısı tespit edilmiştir.
Timolün, karvakrolün ve küminaldehitin tek başlarına E.coli ATCC 25922 bakteri üzerine MİK değerleri sırasıyla 150ppm, 300ppm ve 300ppm olarak bulunmuştur. MBK değerleri de MİK değerleri ile aynı sonucu vermiştir. MBK/MİK oranı < 4 olduğu için timol, karvakrol ve küminaldehit E.coli ATCC 25922 karşı bakterisit (%99.99'unu öldürebilir etkiye sahiptir) özellik gösterdiği belirlenmiştir.
İkili kombinasyonlarda FİK değerleri; karvakrol-küminaldehit için 0.625, timol-karvakrol için 0.625 ve timol-küminaldehit için 1 olarak bulunmuştur. Bu sonuçlara göre karvakrol-küminaldehit ve timol-karvakrol ikili kombinasyonlarının sinerjik etki gösterdiği (FİK<1) ancak timol-küminaldehit kombinasyonlarının birbirlerinin etkilerini arttırıcı ya da azaltıcı herhangi bir etkide bulunmadıkları sonucu çıkarılmıştır (FİK=1). Timol-karvakrol-küminaldehit üçlü kominasyonun ise FİK değeri 0.75 bulunmuş ve sinerjik etkide olduğu tespit edilmiştir.
Kıyma üzerine yapılan raf ömrü çalışmasında antimikrobiyellerin MİK değerlerinin gıda ortamında yeterli olmadığı ve daha yüksek dozlara gereksinim olduğu belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: E.coli, Karvakrol, Timol, Küminaldehit, Sinerjik Etki, Doğal Antimikrobiyeller

Abstract:
In this study, the antimicrobial effects of thymol, carvacrol and cuminaldehyde, which have the potential to be used as natural antimicrobials in foods, against Escherichia coli ATCC 25922 were investigated in vitro by determining the minimum inhibition concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) by macrodilution method. Also, the synergistic effects of antimicrobials in double and triple combinations were determined by calculating the Fractional Inhibition Concentration (FIC) index using the checkerboard method. Antimicrobials alone, in double and triple combination, were added at MIC values to the raw ground beef pre-inoculated with Escherichia coli ATCC 25922 and the number of microorganisms was determined on the 1st, 7th and 14th days under refrigerator conditions.
The MIC values of thymol, carvacrol and cuminaldehyde alone on E.coli ATCC 25922 bacteria were found to be 150ppm, 300ppm and 300ppm, respectively. MBK values have the same result as MIC values. Since MBK/MIC ratio is < 4, it was determined that thymol, carvacrol and cuminaldehyde showed bactericidal properties (it can kill 99.99%) against E.coli ATCC 25922.
FIC values in duble combinations; 0.625 for carvacrol-cuminaldehyde, 0.625 for thymol-carvacrol and 1 for thymol-cuminaldehyde. According to these results, it was concluded that carvacrol-cuminaldehyde and thymol-carvacrol dual combinations showed a synergistic effect (FIC<1), but thymol-cuminaldehyde combinations did not have any effect on increasing or decreasing the effects of each other (FIC=1). The FIC value of thymol-carvacrol-cuminaldehyde triple combination was found to be 0.75 and it was found to have a synergistic effect. In the shelf life study on ground beef, it was determined that the MIC values of antimicrobials were not sufficient in the food environment and higher doses were needed.
Keywords: E.coli, Carvacrol, Thymol, Cuminldehyde, Synergistic Effect, Natural Antimicrobials