Bakteriyofajların bazı gıdalardan ve gıda işletmelerinden izole edilen Listeria spp. ve onların oluşturduğu Listeria biyofilmi üzerine etkisi
Effects of bacteriophages on Listeria spp. and listeria biofilm isolated from some foods and food processing facilities and on the biofilm formed by Listeria
Yazar: SELİN SAĞLAM
Danışman: PROF. DR. IŞIL VAR ÖNGEL
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Listeria ve Listeria biyofilmi dünya genelinde öncelikle gıda sektörü ve halk sağlığı açısından önemli gıda kaynaklı hastalıklara neden olmaktadır. Son dönemlerde, patojenlere ve onların biyofilm yapılarına karşı kullanılan antibiyotikler ve dezenfektanlar yetersiz kalmaktadır. Bu durum bakteriyofaj terapisi gibi yeni mücadele yöntemlerinin geliştirilmesine yol açmıştır.
Bu çalışmada bakteriyofajların Listeria spp. ve onların oluşturduğu biyofilmler üzerine etkisini araştırmak için toplam 154 adet örnekte tarama çalışması yapılmıştır. Toplam 38 izolat Listeria spp. olarak doğrulanmıştır. İzolasyonu yapılan Listeria spp.'lerden 5'i bu çalışmada kullanılmıştır, ayrıca 4 farklı referans suş ile de çalışılmıştır. Bakteriyofaj olarak ListexTM P100 fajı ve Canterbury Üniversitesi'nden temin edilen FMWLLM3 bakteriyofajı kullanılmıştır. 
Alınan örneklerden izole edilen Listeria'lar ile mikroplakada ve gıda ile temas eden yüzeylerde (çelik, galvaniz, plastik) biyofilm oluşturulmuştur. ListexTM P100 bakteriyofajının (106 pob/ml konsantrasyonda) çeşitli yüzeylerde 37°C'de 9 günlük inkübasyonu sonrasında en fazla azalmanın yerel izolat L. monocytogenes üzerine 3,96 log iken 25°C'de 9 günlük inkübasyon sonrasında en fazla azalma L. monocytogenes ATCC #13932 üzerine 3,56 log ile olduğu belirlenmiştir. FMWLLM3 bakteriyofajının (106 pob/ml konsantrasyonda) 37°C'de 9 günlük inkübasyonu sonrasında en fazla azalmayı 4,7 log L. monocytogenes Lm 2000/47 üzerine olduğu görülmüştür. FMWLLM3 bakteriyofajının (106 pob/ml konsantrasyonda) 25°C'de 9 günlük inkübasyon sonrasında sonunda en fazla azalmanın L. monocytogenes Lm 2000/47 üzerine 2,88 log olduğu belirlenmiştir. Bunu 2,50 log azalma ile L. monocytogenes takip etmiştir. 
SEM mikroskobu ile yapılan incelemelerde denemeye alınan tüm yüzeylerde (paslanmaz çelik, plastik ve galvaniz) Listeria spp.'ler biyofilm oluşturmuş ve bu biyofilmler üzerine her iki fajın (106 pob/ml konsantrasyonunun etkisi gözlemlenmiştir. 
Bu çalışmada ayrıca 5 farklı örnekte (Balık parçaları, nehir suyu, gübre, saman ve silaj) Listeria bakteriyofajları izole edilmiştir. Fakat faj çoğaltma işlemleri sonucunda başarılı sonuç alınamamıştır. Bu sonuç, bir çok Gram pozitif bakterilerde gözlenen bir durum olan bakterinin L forma geçerek faj entegrasyonundan kaçmış ve kendini koruma altına almış olabileceğini düşündürtmüştür.

Abstract:
Listeria and Listeria biofilm cause foodborne dieases worldwide, primarily in the food industry and public health. In recent years, antibiotics and disinfectants couldn't effective against pathogens and their biofilm structures any more. For this reason, new combat methods such as bacteriophage therapy are being introduced.
In this study, a total of 154 samples were screened to investigate the effect of bacteriophages on Listeria spp. and the biofilms they formed. A total of 38 isolates were confirmed as Listeria spp. In this study, 5 of the isolated Listeria spp. and 4 different Listeria reference strains were used. ListexTM P100™ phage, and also FMWLLM3 bacteriophage obtained from the University of Canterbury were used as bacteriophages. Biofilms were formed on microplates and food contact surfaces (steel, galvanized, plastic) with Listeria isolated from the samples. After 9 days of incubation of ListexTM P100 bacteriophage (106 pob/ml concentration) on various surfaces at 37°C, the highest reduction was determined to be 3,96 log on the local isolate L. monocytogenes, while the highest reduction after 9 days of incubation at 25°C was 3,56 log on L. monocytogenes ATCC #13932. After 9 days of incubation at 37°C, the highest reduction of FMWLLM3 bacteriophage (106 pob/ml concentration) was 4,7 log on L. monocytogenes Lm 2000/47. After 9 days of incubation at 25°C, the highest reduction of FMWLLM3 bacteriophage (106 pob/ml concentration) was determined to be 2,88 log on L. monocytogenes Lm 2000/47. This was followed by L. monocytogenes isolate with a 2,50 log decrease. 
In examinations conducted with SEM microscopy, biofilm formation by Listeria spp. was observed on all tested surfaces (stainless steel, plastic, and galvanized), and the effect of both phages (at a concentration of 106 PFU/ml) on these biofilms was observed. 
In this study, Listeria bacteriophages were also isolated in 5 different samples (fish body parts, river water, manure, straw and silage). However, successful results were not obtained as a result of phage multiplication processes. This result suggested that the bacteria may have escaped phage integration and protected itself by switching to L form, a situation observed in many gram-positive bacteria.