Farklı unlardan üretilen ekşi hamurlardan izole edilen Lactobacillus brevis ve Lactobacillus plantarum'un antimikrobiyel etkilerinin incelenmesi
Investigation of antimicrobial effects of Lactobacillus brevis and Lactobacillus plantarum isolated from sourdoughs produced from different wheat flours
Yazar: GİZEM YALGIN
Danışman: PROF. DR. SAİT AYKUT AYTAÇ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antimikrobiyal etki = Antimicrobial effect ; Gıda mikrobiyolojisi = Food microbiology ; Lactobacillus plantarum = Lactobacillus plantarum ; Patojenler = Pathogens ; İnhibisyon = Inhibition

Özet:
Bu tez çalışmasında, bazı gıda kaynaklı patojenlere karşı laktik asit bakterilerinin antimikrobiyel etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. "Doğal Ekşi Hamurlardan Laktik Asit Bakterilerinin İzolasyonu ve Tanımlanması ile Bazı Probiyotik Özelliklerinin Saptanması" adlı Dr. Gizem KEZER'e ait tez kapsamında ülkemizin farklı bölgelerinden toplanmış un örneklerinden üretilen hamurlardan izole edilen ve doğal suş olduğu düşünülen 1 adet Lactobacillus brevis (Levilactobacillus brevis) (Gc3) ve 3 adet Lactobacillus plantarum (Lactiplantibacillus plantarum)' un (İz1, Hp2,Wz3) gıda kaynaklı patojenlerden  Escherichia coli O104:H4, Yersinia enterocolitica, Bacillus cereus ve Metisiline-dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) üzerine etkileri incelenmiştir. Sayıları bilinen (~107 kob/mL) patojen bakteriler laktik asit bakterileriyle birlikte 37 °C'de 24 saat inkübe edildikten sonra antimikrobiyel aktivitelerini belirlemek amacıyla agar spot yöntemi, agar kuyucuk difüzyon yöntemi ve sıvı mikrodilüsyon yöntemi kullanılmıştır. Agar spot yönteminde Bacillus cereus'a karşı en etkili LAB (laktik asit bakterisi) 1,6 cm zon ile L. plantarum (Hp2), Escherichia coli O104:H4 ve MRSA'ya  karşı en etkili LAB'lar sırasıyla 1,075 cm ve 1,125 cm zon ölçümü ile L. plantarum (Wz3) LAB olarak belirlenmiştir. Y. enterocolitica'ya karşı agar spot yönteminde zon oluşumu gözlenmemiştir. Agar kuyucuk difüzyon yönteminde MRSA ve Y. enterocolitica'ya karşı en etkili bakteri süpernatantlarının oluşturduğu zon ölçümleri sırasıyla 0,525 cm ve 0,8625 cm ile L. plantarum (Hp2) LAB'a aittir. E. coli 0104:H4'e karşı en etkili LAB süpernatantının oluşturduğu zon ölçümü 0,375 cm ile L. plantarum (İz1) ve Bacillus cereus'a karşı en etkili LAB süpernatantının oluşturduğu zon 0,625 cm ile L. plantarum (Wz3) LAB olarak belirlenmiştir. Sıvı mikrodilüsyon yönteminden elde edilen verilere göre Bacillus cereus'a karşı en etkili süpernatant L. plantarum (İz1) LAB'a ait olup tüm derişimlerinin inhibisyon yüzdelerinin ortalaması  %81 olarak belirlenmiştir. E. coli O104:H4'e karşı en etkili süpernatant L. plantarum (Hp2) LAB'a ait olup tüm derişimlerinin inhibisyon yüzdelerinin ortalaması  %80 olarak belirlenmiştir. MRSA'ya karşı en etkili süpernatant L. plantarum (İz1)  LAB'a ait olup tüm derişimlerinin inhibisyon yüzdelerinin ortalaması  %85 olarak belirlenmiştir. Y. enterocolitica'ya karşı en etkili süpernatant ise L. plantarum (Hp2) LAB'a ait olup tüm derişimlerinin inhibisyon yüzdelerinin ortalaması  %77 olarak belirlenmiştir. L. brevis (Gc3)'in  agar spot, agar kuyucuk difüzyon ve sıvı mikrodilüsyon deneylerinden elde edilen sonuçları diğer laktik asit bakterilerinden elde edilen sonuçlara  kıyasla daha düşük olduğu için antimikrobiyel etkisinin daha az olduğu sonucuna varılmıştır. Sonuç olarak incelenen tüm LAB izolatlarının gıda kaynaklı patojen bakterilere (Yersinia enterocolitica, MRSA, Bacillus cereus ve Escherichia coli O104:H4 karşı etkili olduğu ve bu anlamda potansiyel ticari kullanıma sahip olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
This study aimed to investigate the antimicrobial effect of lactic acid bacteria against some foodborne pathogens. Within the scope of Dr. Gizem KEZER's thesis as "Isolation and identification of lactic acid bacteria from natural sourdoughs and determination of some probiotic characteristics," 1of Lactobacillus brevis (Levilactobacillus brevis) (Gc3) and 3 of Lactobacillus plantarum (Lactiplantibacillus plantarum) (İz1, Hp2, Wz3) were investigated on foodborne pathogens Escherichia coli O104:H4, Yersinia enterocolitica, Bacillus cereus, and Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Agar spot method, agar well diffusion method, and broth microdilution method were used to determine the antimicrobial activities of pathogenic bacteria with known counts (~107 cfu/mL) after incubation with lactic acid bacteria for 24 hours at 37°C. In the agar spot method, the most effective LAB (lactic acid bacteria) against Bacillus cereus with a 1.6 cm zone, the most effective LABs against L. plantarum (Hp2), Escherichia coli O104:H4 and MRSA were 1.075 cm and 1.125 cm, respectively. L. plantarum (Wz3) was determined as LAB by zone measurement. No zone formation was observed in the agar spot method against Y. enterocolitica. In the agar, well diffusion method, the zone measurements formed by the bacterial supernatants most effective against MRSA and Y. enterocolitica belong to L. plantarum (Hp2) LAB with 0.525 cm and 0.8625 cm, respectively. The zone formed by the LAB supernatant that was most effective against E. coli 0104:H4 was determined as 0.375 cm, with L. plantarum (Iz1) and L. plantarum (Wz3) LAB with 0.625 cm, the zone formed by the most effective LAB supernatant against Bacillus cereus. According to the data obtained from the broth microdilution method, the most effective supernatant against Bacillus cereus was L. plantarum (Iz1) LAB, and the average inhibition percentages of all concentrations was determined as 81%. The most effective supernatant against E. coli O104:H4 belonged to L. plantarum (Hp2) LAB, and the average inhibition percentages of all concentrations were determined as 80%. The most effective supernatant against MRSA belonged to L. plantarum (Iz1) LAB, and the average inhibition percentages of all concentrations was determined as 85%. The most effective supernatant against Y. enterocolitica belonged to L. plantarum (Hp2) LAB, and the average inhibition percentages of all concentrations was determined as 77%. Since the results obtained from agar spot, agar well diffusion, and broth microdilution methods of L. brevis (Gc3) were lower than the results obtained from other lactic acid bacteria, and it was concluded that the antimicrobial effect was more minor. As a result, it is thought that all LAB isolates examined are effective against foodborne pathogenic bacteria (Yersinia enterocolitica, MRSA, Bacillus cereus, and Escherichia coli O104:H4) and may have potential commercial use in this sense.