Süte uygulanan ön işlemler ve peynir üretiminde probiyotik mikroorganizmalar ile Clostridium difficile'nin önlenmesi
Clostridium difficile prevention by applying pretreatments to milk and using probiotics in  cheese production
Yazar: GİZEM TAYLAN YALÇIN
Danışman: DOÇ. DR. NÜKHET NİLÜFER ZORBA
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Gıda mikrobiyolojisi = Food microbiology

Özet:
Bu çalışmada, süt ve peynirlerde C.difficile varlığının araştırılması, süte uygulanan baktofugasyon ve ısısal işlemlerin C.difficile'nin kontrolündeki etkisinin belirlenmesi ve probiyotik mikroorganizmaların C.difficile kontrolünde kullanılabilirliğinin in-vitro ve peynir üretiminde araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmada 91 süt ve 110 peynir incelenmiş, sütlerde %2,19'sinde C.difficile varlığı tespit edilirken peynirlerde C.difficile tespit edilememiştir. C.difficile sporlarının sütten eliminasyonu amacıyla D değerleri 5 farklı sıcaklık için belirlenmiştir. Sonuçlar iki farklı modelle değerlendirilmiştir. D85 değerleri Log-lineer modelde 10,85-9,55 dk arasında iken Weibull modelinde 2,75-0,53 dk arasında belirlenmiştir. Sütteki C.difficile sporlarının eliminasyonu için baktofügasyon benzeri santrifüj işlemleri (4000,10000, 12000 g -10-15 dk) uygulanmış ancak C. difficile sporlarında 1-log spor/mL'den daha az azalma gösterdiği tespit edilmiştir. C. difficile inhibisyonunun belirlenmesi amacıyla probiyotik kültürler in-vitro yöntemlerle incelenmiştir. İnhibisyon zonlarının 14,25-78,96 mm arasında değiştiği belirlenmiştir. En yüksek inhibisyon zonu ticari probiyotik kültür karışımının C.difficile ATCC 700057'ye karşı kullanıldığında gözlenmiştir. Ayrıca inhibisyonun hangi tip bileşiklerden kaynaklandığının belirlenebilmesi amacıyla probiyotiklere ait hücresiz süpernatantlar sonra denenmiştir. Çalışmamızda kullanılan probiyotiklerin inhibisyon etkilerinin yalnızca asidik bileşiklerden kaynaklanmadığı belirlenmiştir. Etkin probiyotik kültürlerden seçilerek peynir üretimi ve olgunlaştırılması süreçlerinde C. difficile'nin önlenmesi amaçlanmıştır. Bu probiyotik karışımların peynirde 90 günlük olgunlaştırma sonunda C.difficile sporlarında 1-logaritmik azalma sağladığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, süt ve ürünlerinde C. difficile'nin düşük oranda da olsa tespiti halk sağlığı riskinin göstergesidir. Süte uygulanan ısıl işlemlerde sporların 5-log luk azalmasını sağlayacak parametreler 85°C'de 15dk olarak önerilebilir. Baktofugasyon uygulamasının tek başına C.difficile sporlarını azaltıcı etkisi gözlenmemiş dolayısıyla ısıl işlemler ile kullanımının denenmesi önerilmiştir. Çalışmada kullanılan probiyotiklerin doğrudan veya peynir starter kültürü olarak, C.difficile enfeksiyonlarının tedavisinde destek amacıyla kullanılma potansiyeli değerlendirilebilir.

Abstract:
In this study, it was aimed to investigate the presence of C. difficile in milk and cheeses, to determine the effect of bactofugation and thermal treatments of milk on the control of C. difficile, and to investigate the utility of probiotic microorganisms in the control of C.difficile under in vitro and in cheese production. Ninety-one milk and 110 cheese samples examined and while the presence of C. difficile was detected in 2.19% of the milk samples, C. difficile could not be detected in the cheese samples. To eliminate C. difficile spores from milk, D values of C. difficile spores in milk were determined for 5 different temperatures. The results were evaluated using two different models. D85 values were determined between 10.85 and 9.55 minutes for the log-linear model and between 2.75 and 0.53 minutes for the Weibull model. Bactofugation-like centrifugation processes (4,000, 10,000, 12,000 g - 10-15 min) were used to eliminate C. difficile spores in milk, but the decrease in C. difficile spores was found to be less than 1 log spores/mL was recorded. Probiotic cultures were examined with in-vitro methods to determine their effectiveness in C. difficile inhibition. It was determined that the obtained inhibition zones varied between 14.25-78.96 mm. The highest inhibition zone was observed when the commercial probiotic culture mixture was used against C. difficile ATCC 700057. Furthermore, to determine what type of compounds caused this inhibitory effect, cell-free supernatants It was found that the inhibitory effect of the probiotics used in our study was not solely attributed to acidic compounds.Culture mixtures effective probiotic cultures were selected to prevent C. difficile during the cheese production and ripening processes. It was determined that these probiotic mixtures provided 1-log reduction in C. difficile spores after 90 days of ripening in cheese. As a result, the detection of C. difficile in milk and dairy products, although at a low rate, is an indicator of the public health risk. In thermal treatments applied to milk, the parameters that will provide a 5-log reduction in spores can be recommended as 85°C for 15 minutes. Since the effect of bactofugation alone in reducing C. difficile spores was not enough, it was recommended to combine it together with thermal treatments. The potential of the probiotics used in the study to be used directly or as a cheese starter culture to support the treatment of C. difficile infections can be evaluated.