Gıdalarda faj terapi yöntemi ile Escherichia coli O157:H7 ve salmonella typhimurium inhibisyonunda kullanılabilecek fajların izolasyonu ve karakterizasyonu
Isolation and characterization of phages that can be used in the inhibition of escherichia coli O157:H7 and salmonella typhimurium by phage therapy method in foods
Yazar: SELİN AKBAŞ
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM ÇAKIR ; PROF. DR. ESRA ACAR SOYKUT
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Gıda kaynaklı patojenlerin sebep olduğu enfeksiyonlar, dünyada birçok hastalığa, kronik komplikasyonlara ve dünyadaki ölümlerin üçte birine neden olan salgınlara yol açmaktadır. Bu ölümlerin başlıca nedenleri arasında ise gıda kaynaklı patojenlerin başında gelen Escherichia coli ve Salmonella serotipleri gösterilmektedir. Antibiyotiklerin fazla ve bilinçsiz kullanımı Salmonella serotipleri ve E. coli O157:H7'de antimikrobiyal direncin ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Dünya çapında artan antibiyotik direnci ile fajların gıda, çevre, tıp alanında biyokontrol elemanı olarak kullanımı yeniden hız kazanmıştır. Bakteriyofaj uygulamaları, gıdaların muhafazası ve güvenliğinde etkili bir araçtır. Faj kokteyleri gıda hazırlama yüzeylerinin dekontaminasyonunda ve Salmonella Typhimurium, E. coli O157:57 kontaminasyon düzeyini azaltmak için gıda işleme tesisi ve gıda zincirinin farklı noktalarında uygulanmaktadır.
Bu çalışmada, Bolu ilinin çeşitli köylerinden toplanan 24 adet çiğ süt örneğinden, S. Typhimurium ve E. coli O157:H7'ye karşı yüksek litik aktivite gösteren 13 adet bakteriyofaj izole edilmiştir. Bu fajlar saflaştırılıp titreleri 108 PFU/mL'ye ulaştıktan sonra DNA'ları izole edilmiş ve RFLP profilleri belirlenmiştir. Restriksiyon profillerine göre gruplara ayrılan fajlardan S. Typhimurium Ssüt12.2.2, Ssüt16.1.1, Ssüt10.2.4, Ssüt10.1.1 fajları ve E. coli O157:H7 E12.2.1, E13.2.1 ve E13.3.2 fajları seçilerek karakterize edilmiştir. Bu fajların karakterizasyonu için enfeksiyon çoklukları, konakçı aralıkları, latent dönemleri ve patlama boyutları belirlenmiştir. Karakterize edilen E. coli O157:H7 ve S. Typhimurium fajları için iki ayrı faj kokteyli hazırlanmış ve hindistan cevizi sütü örneğinde fajların E. coli O157:H7 ve S. Typhimurium üzerindeki etkinliği belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, faj kokteylinin MOI (Multiplicity of Infection): 1000 değerinde ortamdaki patojen varlığını tamamen ortadan kaldırdığını göstermiştir.

Abstract:
Infections caused by foodborne pathogens lead to many diseases, chronic complications and epidemics that cause one-third of the deaths in the world. Among the main causes of these deaths are Escherichia coli and Salmonella spp., which are the leading foodborne pathogens types are shown. Excessive and unconscious use of antibiotics has led to the emergence of antimicrobial resistance in Salmonella spp. and E. coli O157:H7 species. With the increasing antibiotic resistance worldwide, the use of phages as biocontrol elements in food, environment and medicine has accelerated again. Bacteriophage applications are also an effective tool in food preservation and safety. Phage cocktails are applied to decontaminate food preparation surfaces and at different points of the food processing facility and food chain to reduce the level of Salmonella Typhimurium, E. coli O157:H7 contamination.
In this study, 13 bacteriophages showing high lytic activity against S. Typhimurium and E. coli O157:H7 were isolated from 24 raw cow's milk collected from various villages of Bolu province. After these isolated phages were purified and their titers reached 108 PFU/mL, their DNAs were isolated and their RFLP profiles were determined. Among the phages divided into groups according to their restriction profiles, S. Typhimurium Ssüt12.2.2, Ssüt16.1.1, Ssüt10.2.4, Ssüt10.1.1 phages with the highest titers and E. coli O157:H7 E12.2.1, E13.2.1 and E13.3.2 phages were selected and characterized. To characterize these phages, infection abundances, host ranges, latent periods and burst sizes were determined. Two separate phage cocktails were prepared for the characterized E. coli O157:H7 and S. Typhimurium phages, and the effectiveness of the phages on E. coli O157:H7 and S. Typhimurium was determined in the coconut milk sample. The results obtained showed that the phage cocktail completely eliminated the presence of pathogens in the environment at an MOI (Multiplicity of Infection): 1000.