Salmonella'da biyofilm oluşumunun engellenmesi ve salmonella biyofilmlerinin eradikasyonunda etkin stratejilerin belirlenmesi
Inhibition of biofilm formation in salmonella and determination of effective strategies in Salmonella biofilm eradication
Yazar: FATMA NESLİHAN YÜKSEL
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA AKÇELİK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Gıdalarda ve gıda katkı maddelerinde Salmonella kontaminasyonu dünya genelinde büyük bir sorun teşkil etmekte ve bu durum hayvanlarda ve hayvansal gıdaları tüketen bireylerde Salmonella enfeksiyon riskini arttırmaktadır. Salmonella biyofilm yapılarının neden olduğu endüstriyel kontaminasyonların önlenmesi, hem ekonomik hem de tıbbi açıdan büyük bir önem taşımaktadır. Tez çalışmasında; dezenfektanlar, antibiyotikler ve gıda koruyucularının yanı sıra P22 bakteriyofajının, bakteriyosin nisin ile kombine kullanımıyla hem planktonik Salmonella hücreleri üzerine hem de Salmonella biyofilm oluşumuna ve eradikasyonuna etkinliği araştırılmıştır. MİK değerleri göz önüne alındığında, en etkili ajanların sitrik asit ve klorheksidin olduğu ve çok düşük konsantrasyonlarda dahi Salmonella suşlarının üremesini engellediği görülmüştür. Sinerji testleri (dama tahtası ve zaman-ölüm denemeleri), nisinin kullanılan antimikrobiyal ajanlar ile arasındaki etkinin sinerjik ve indiferans etki olduğunu göstermiştir. 'rdar' morfotipindeki suşların 20 °C'de optimum biyofilm ürettiği, 'bdar' morfotipindeki suşun ise 37 °C'de optimum biyofilm ürettiği belirlenmiştir. Ayrıca suşların maksimum biyofilm üretim miktarları farklı inkübasyon süreleri sonunda saptanmıştır. Kullanılan hiçbir antibiyotik ve antibiyotik-nisin kombinasyonu Salmonella biyofilm yapılarını tamamen ortadan kaldıramazken, en fazla eradikasyon oranı (% 88) ampisilin-nisin kombinasyonundan elde edilmiştir. Genel olarak nisin ve antibiyotik kombinasyonuna EDTA'nın ilavesi ile biyofilm eradikasyon oranı artmıştır. Yüksek titrelerde kullanılan P22 fajının ve nisin-EDTA-P22 kombinasyonunun S. Typhimurium'un biyofilm oluşumu için bir kontrol stratejisi geliştirme potansiyeli olduğu belirlenmiştir. Çevresel koşulların ve nisinin biyofilm üretimi üzerine etkilerinin araştırıldığı denemede pH 5.5 değerinde ve % 0.5 NaCl konsantrasyonunda ilave edilen nisinin en yüksek düzeyde etkinlik gösterdiği belirlenmiştir. Tez kapsamında elde edilen birincil model sistem daha sonraki yapılacak olan çalışmalara ışık tutacak ve ülkemizde gıda endüstrisinde patojen mikroorganizmalarla mücadeleye etkin katkılar sağlayacaktır.

Abstract:
Salmonella contamination in food and food additives is a major problem globally and this increases the risk of Salmonella infection in animals and in individuals consuming animal feed. Prevention of industrial contamination caused by Salmonella biofilm structures is of great economic and medical importance. In the study, the effectiveness of disinfectants, antibiotics and food preservatives as well as P22 bacteriophage in combination with bacteriocin nisin on both planktonic Salmonella cells and Salmonella biofilm formation and eradication were investigated. As taking into consideration of MIC values, it was found that the most effective agents were citric acid and chlorhexidine and prevented the development of Salmonella strains even at very low concentrations. The synergy tests (checkerboard and time-kill assay) have shown that the effect between the antimicrobial agents and nisin is synergistic and indiferans effect. It was determined that the strains in the 'rdar' morphotype produced optimum biofilm at 20 °C, while the strains in the 'bdar' morphotype produced optimum biofilm at 37 °C In addition, maximum biofilm production of strains were determined at different incubation times. The combination of antibiotic-nisin and antibiotics alone used does not completely remove the structures of the Salmonella biofilm while, the highest eradication rate (88 %) was obtained from the combination of ampicillin and nisin. Generally, the biofilm eradication rate is increased by the addition of EDTA to the combination of nisin and antibiotics. It has been determined that P22 phage used in high titers and the combination of nisin-EDTA-P22 has the potential to develop a control strategy for the biofilm formation of S. Typhimurium. The effects of environmental conditions in the presence of nisin on biofilm production were investigated and it was determined that most effective was at pH 5.5 and 0.5 % NaCl concentration. The primary model system obtained within the scope of the thesis will shed light on future work and will provide effective contributions to the fight against pathogenic microorganisms in the food industry in our country.