Süt ürünleri ve bebek mamalarında Enterobacter sakazakii (Cronobacter spp.) varlığının araştırılması ve gelişmesine sıcaklık ve şeker çeşitlerinin etkisi
Occurence of Enterobacter sakazakii (Cronobacter spp.) in dairy products and baby food and effect of temperature and sugar types on growth
Yazar: GÖZDE DALKILIÇ KAYA
Danışman: PROF. DR. Z. DİLEK HEPERKAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bebek mamaları = Infant food ; Enterobacter sakazakii = Enterobacter sakazakii ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Süt ürünleri = Milk products

Özet:
Bebek beslenmesinde anne sütünün verilemediği veya yetersiz olduğu durumlarda alternatif olarak, besin değeri ve bileşenlerinin bebeğin yaşamının ilk aylarındaki beslenme ihtiyaçlarını karşılayacak formülasyona sahip mamalar kullanılmaktadır. Türkiye'nin bebek besini tüketimi dünyada üretilen bebek besinlerinin %1'ini oluşturmaktadır.Bebek mamaları steril ürünler değildir ve çeşitli patojen mikroorganizmaları içerebilmektedirler. Kaynağı tam olarak bilinmemekle beraber bazı durumlarda toz bebek mamalarında düşük konsantrasyonlarda (<1 kob/g) E. sakazakii kontaminasyonu görülmektedir. E. sakazakii'nin toz halindeki bebek mamalarında bulunması bebek sağlığını tehdit ettiğinden önem taşımaktadır.Enterobacter sakazakii, Enterobacteriaceae familyasına ait Gram negatif, sporsuz, hareketli, fakültatif anaerob, çubuk şeklinde bir bakteridir. Yeni doğanlarda menenjit (beyin zarının iltihabı), septisemi (kan zehirlenmesi) ve nekrotizan enterekolite (doku ölümüne sebep olan ince ve kalın bağırsak iltihabı) sebep olmaktadır. %40-80 gibi yüksek orandaki ölüm oranı ve sağ kalanlarda devam eden nörolojik hastalıklar sebebiyle önemli bir fırsatçı patojendir. Isıl direnci yüksek olmasına rağmen pastörizasyon işlemi ile inhibe edilebilmektedir. Türk Gıda Kodeksi'nde bebek maması formülleri ve devam formüllerinde E. sakazakii analizi yapılması zorunluluğu bulunmaktadır.Bu çalışmanın ilk aşamasında piyasa ve üreticilerden temin edilen bebek maması ve hammaddelerinde kültürel ve moleküler yöntemler ile E. sakazakii varlığı araştırılmış, ikinci aşamada örneklerden izole edilen E. sakazakii suşlarının ısıl dirençlerini gösteren D ve Z değerleri belirlenmiş, son aşamada ise farklı şeker çeşitleri ve konsantrasyonunun E. sakazakii suşlarının gelişimine olan etkisi incelenmiştir.2008 ve 2009 yıllarında piyasadan ve üreticilerden temin edilen toplam 114 adet formül mama ve süt ürünü örneğinde E. sakazakii varlığı kültürel yöntem ve polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) prensibi ile çalışan Dupont BAX sistemi kullanılarak araştırılmıştır. Analizi yapılan 114 gıda örneğinden 7'si (% 6,14) E. sakazakii açısından pozitif bulunmuştur. Son ürün olarak kullanılan 40 adet formül bebek mamasının 1'inde, 15 ek besinin ise 1'inde E. sakazakii tespit edilmiştir. 25 adet süt tozunun 3'ü, 15 adet peynir altı suyu tozunun 2'si E. sakazakii içermektedir. Kültürel yöntem ve PZR yöntemi ile aynı sonuçlar elde edilmiştir. E. sakazakii konsantrasyonunun 3 adet süt tozu örneğinde 1,5x101, 1,1x101ve 2,1 EMS/g olduğu, 2 adet peynir altı suyu tozu örneğinde 7,1 ve 2,1 EMS/g olduğu ve 2 adet bebek maması örneğinde 0,74 ve 0,72 EMS/g arasında olduğu tespit edilmiştir.Örneklerden izole edilen 7 farklı suşun ve referans kültür koleksiyonundan temin edilen ATCC 51329 kodlu E. sakazakii suşunun 52°C, 54°C, 56°C, 58°C ve 60°C'deki D değerlerini ve Z değerleri belirlenmiştir. 52°C'deki D değerleri 10,58 dk. ile 36,02 dk., 54°C'deki D değerleri 4,41 dk. ile 7,86 dk., 56°C'deki D değerlerinden 3,21 dk. ile 5,83 dk., 58°C'deki D değerleri 1,28 dk. ile 3,67 dk. ve son olarak 60°C'deki D değerleri 0,87 dk. ile 1,54 dk. arasında değişmektedir. 5 suşun D58 ve D60 değerleri arasında istatistiksel açıdan anlamlı (p<0,05) farklılık bulunmamıştır.Çalışmada elde edilen Z değerleri 5,24°C ile 8,39°C arasında değişmektedir. 1 nolu suş ile 7 nolu suşun ve 3 nolu suş ile 4 nolu suşun Z değerleri arasında istatistiksel açıdan anlamlı (p<0,05) farklılık bulunmamaktadır.Bebek mamalarının bileşiminde bulunan glikoz, fruktoz, laktoz ve sakkaroz'un ve bu şekerlerin farklı konsantrasyonlarının (%0,25, %0,5, %1 ve %5) E. sakazakii gelişimine olan etkisi incelendiğinde şeker konsantrasyonunun artmasının E. sakazakii'nin gelişimini arttırdığı belirlenmiştir. İncelenen şeker çeşitlerinden fruktozun %5'lik konsantrasyonunun 5 suşun gelişimini en yüksek ölçüde etkilediği belirlenmiştir.

Abstract:
For infant nutrition, when breast milk can not be fed or inadequate, baby foods which has nutritional value and formulation that supplies ingredients for the needs of baby during their first months can be used as an alternative. The consumption of baby foods in Turkey is 1% of total world consumption.Baby foods are not sterile products and may contain several pathogen microorganisms. Although the source is unknown, in some situations there can be contamination of Enterobacter sakazakii seen in low concentrations (<1 cfu/g) in powder baby foods. E. sakazakii is an important bacteria due to contamination in powder baby food is life threatening.E. sakazakii is a Gram negative, non-spore-forming, motile, facultative anaerobe, rod shaped bacteria and belongs to Enterobacteriaceae family. It causes meningitis (infection of cerebral cortex), sepsis (septicaemia), and necrotizing enterocolitis (infection of small and large intestine that cause tissue death) at newborn babies. It is an important opportunistic pathogen due to high death rates 40-80% and following neurologic diseases at survivors. Although its high thermal resistance, E. sakazakii could be inhibited by pasteurization process. It is an obligation to make E.sakazakii analysis at infant formula milk and follow-up formulas in Turkish Food Codex.At the first stage of this study, occurrence of E.sakazakii were examined in baby foods and raw materials which were collected from market and producers and at second stage, D and Z values which shows thermal resistance of E.sakazakii strains that isolated from samples were determined, and at final stage, effects of different sugar types and concentrations on growth of E.sakazakii strains were examined.In year 2008 and 2009, total 114 samples of formula baby food and milk products, which were collected from the market and producers, were examined for presence of E.sakazakii by cultural methods and Dupont BAX system which runs according to polymerase chain reaction (PCR) principles. There were 7 out of 114 (6,14%) food samples were found positive for presence of E.sakazakii. E.sakazakii was found in 1 out of 40 infant formulae and 1 out of 15 additional baby food which both were used as final products. Also in 3 out of 25 milk powder and 2 out of 15 whey powder contained E. sakazakii. The same results were achieved by cultural method and PCR method. It was observed that E.sakazakii concentrations were 1,5x101, 1,1x101and 2,1 MPN/g in 3 samples of milk powder, 7,1 and 2,1 MPN/g in 2 samples of whey powder and 0,74 and 0,72 MPN/g in 2 baby food samples.The D and Z values of 7 different E. sakazakii strains, which were isolated from samples, and of ATCC 51329 coded E. sakazakii strain, which were obtained from reference culture collection, were determined at 52°C, 54°C, 56°C, 58°C ve 60°C. D values for 52°C, were between 10,58 min. and 36,02 min., for 54°C were between 4,41 min. and 7,86 min., for 56°C were between 3,21 min. and 5,83 min., for 58°C were between 1,28 min. and 3,67 min. and finally D values for 60°C, were betwen 0,87 min. and 1,54 min. There were no significant difference (p<0,05) between D58 and D60 values of 5 strains.Z values obtained from the study varies between 5,24 C and 8,3 °C. Z values of strain no. 1 and no.7 and also strain no.3 and no.4 were not significantly different (p<0,05).When the effects of glucose, fructose, lactose and sucrose found in of baby food compositions and different concentrations of these sugar types (0,25%, 0,5%, 1% and 5%) were examined for the growth of E. sakazakii, it was found that the raise of sugar concentration increases the growth of E. sakazakii. One of the sugar types of 5% concentration namely fructose was found to be affecting the highest extend among these 5 strains.