Gıda patojenlerinde çoğunluğu algılama sinyallerinin farklı bitkisel ekstraktlarla engellenmesi
Inhibition of quorum sensing signals in foodborne pathogens by different plant extracts
Yazar: SEVİM ÖZTÜRK ORUÇ
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM ÇAKIR
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, çeşitli bitkisel ekstraktların antimikrobiyal, antibiyofilm ve çoğunluğu algılama inhibisyonu (ÇAI) özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmış ve örneklerin gıda endüstrisinde kullanılan yüzeylerde biyofilm kontrolü için kullanılabilirliği araştırılmıştır. İlk olarak Punica granatum L. (nar) meyvesinin posa halindeki endüstriyel atıklarından farklı çözücülerle ekstraksiyon yapılmıştır. Nar atığı ekstraktları, Rosa damascena M. (yağ gülü) bitkisinden elde edilen gül yağı ve absolütü ile elajik asit ve punikalajinin gıda patojeni olan L. monocytogenes, S. aureus, B. cereus, E. coli O157:H7, P. aeruginosa ve C. sakazakii üzerindeki antimikrobiyal aktiviteleri, MİK ve MBK değerleri belirlenmiştir. Örneklerin polistren tabanlı mikroplakada yapılan antibiyofilm analizleri biyofilmleri engelleme ve biyofilmleri giderme şeklinde yapılmış ve analizlerde L. monocytogenes, S. aureus, P. aeruginosa ve C. sakazakii bakterileri kullanılmıştır. Daha sonra, paslanmaz çelik ve cam yüzeylerde örneklerin L. monocytogenes ve C. sakazakii bakterileri üzerindeki biyofilm oluşumunu önleme özellikleri araştırılmıştır. Örneklerin ÇAI etkilerinin belirlenmesi için P. aeruginosa ATCC 27853 ve C. violaceum ATCC 12472 suşları kullanılmıştır. Sonuçlar, metanol-asit-su ile hazırlanan nar atığı ekstraktının (B) araştırılan patojenler üzerindeki antimikrobiyal (24-37,5 mm) ve antibiyofilm (polistren, paslanmaz çelik ve cam yüzeylerde %64-80 önleme) etkilerinin diğer nar atığı ekstraktlarına göre yüksek olduğunu göstermiştir. Gül yağı ve gül absolütü örneklerinin yüzeylerde L. monocytogenes ve C. sakazakii biyofilmlerini kontrol etmede başarılı olduğu gösterilmiştir. Örnekler, P. aeruginosa ATCC 27853 suşunda kayma hareketini %61-77, yüzme hareketini %38-86, proteaz aktivitesini %53-86 ve piyosiyanin üretimini %38-55 aralığında inhibe etmiştir. Ayrıca örneklerin C. violaceum ATCC 12472 suşunda viyolasin üretimini baskılama oranı %35-68 arasında bulunmuştur. Araştırılan örneklerden B ekstraktı, gül yağı, gül absolütü ve punikalajinin doğal dezenfektan formüllerinde kullanılma potansiyeline sahip olduğu ortaya konulmuştur.

Abstract:
This study aimed to determine the antimicrobial, antibiofilm and quorum sensing inhibition (QSI) properties of different herbal extracts and the usability of the samples for biofilm control on surfaces used in the food industry. Firstly, extraction was made from the pulp, an industrial waste of Punica granatum L. (pomegranate) fruit with different solvents. Antimicrobial activities, MIC and MBC values of samples on foodborne pathogens (L. monocytogenes, S. aureus, B. cereus, E. coli O157:H7, P. aeruginosa and C. sakazakii) were determined. Antibiofilm analyzes of the samples in polystyrene-based microplates were performed by prevention of biofilm formation and removing biofilms, and L. monocytogenes, S. aureus, P. aeruginosa and C. sakazakii were used in the analyses. Then, the anti-biofilm forming activity of samples on L. monocytogenes and C. sakazakii were analyzed on stainless steel and glass surfaces. P. aeruginosa ATCC 27853 and C. violaceum ATCC 12472 strains were used to assess the QSI activity of the samples. The results showed that the antimicrobial (24-37.5 mm) and antibiofilm (64-80%, inhibition on polystyrene, stainless steel and glass surfaces) activities of pomegranate waste extract (B) prepared with methanol-acid-water on the investigated pathogens were higher than other pomegranate waste extracts. Rose oil and rose absolute samples have been shown to be successful in controlling L. monocytogenes and C. sakazakii biofilms on surfaces. The samples inhibited swarming motility by 61-77%, swimming motility by 38-86%, protease activity by 53-86% and pyocyanin production by 38-55% on P. aeruginosa ATCC 27853 strain. In addition, the suppression rate of the samples in violaceum production on C. violaceum ATCC 12472 strain was found to be between 35-68%. It has been revealed that among the researched samples, B extract, rose oil, rose absolute and punicalagin have the potential to be used in natural disinfectant formulas.