Hastane ortamından izole edilen bakterilerin mikrobiyolojik,  moleküler yöntemlerle teşhisi ve bazı uçucu yağların dezenfektan potansiyellerinin belirlenmesi
The identification of bacteries isolated from hospital environment using microbiological, molecular methods and determination of disinfectant potential of some volatile oils
Yazar: MURAT KİREÇCİ
Danışman: PROF. DR. ŞENGÜL KARAMAN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Hastane enfeksiyonları günümüzde en büyük sağlık problemleri arasında gösterilmektedir. Bu tür enfeksiyonlar ile mücadelede kullanılan dezenfektanlara zamanla direnç gelişmesi ve olumsuz etkileri sebebi ile daha az toksik ve organik dezenfektanlar üzerine ilgi artmıştır. Bu çalışmada tıbbi bitkilerden elde edilen uçucu yağların hastane bakterileri üzerine antimikrobiyal etkisi ve dezenfektan olabilme kapasitesi araştırılmıştır.
Tez kapsamında hastane ortamından izole edilen bakterilerin mikrobiyolojik ve moleküler yöntemler yardımı ile tanımlaması yapılarak 5 ayrı cinse (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae) ait 43 bakteri suşu tespit edilmiştir. Bakterilerin sergiledikleri dirençliliklerin, sahip oldukları plazmid miktarı ile ilgili olup olmadığını anlamak amacı ile tüm bakteri suşlarından plazmid DNA izolasyonları yapılmış ve sahip oldukları plazmid adetleri tespit edilmiştir. Çıkan sonuçlar doğrultusunda S. aureus türüne ait MK-17 kodlu suş ve A. baumannii türüne ait MK-26 suşunun plazmid bulundurmadığı, diğer bütün suşların ise 1 ila 3 arasında plazmide sahip olduğu belirlenmiştir.
Yapılan çaışmada Origanum vulgare ssp. hirtum (İstanbul kekiği), Mentha piperita (bahçe nanesi), Mentha arvensis (Japon nanesi), Thymbra spicata (zahter-karabaş kekiği), Lauris nobilis (defne), Rosmarinus officinalis (biberiye), Lavandula angustifolia (lavanta), Pinus brutia (kızıl çam), Salvia officinalis (adaçayı), Cuminum cyminum (kimyon), Citrus lemon (limon), Zingiber officinale (zencefil)'den distilasyon yöntemi ile elde edilen uçucu yağların kimyasal bileşenleri GC/MS cihazı ile tespit edilmiştir.
Uuçucu yağların bakteriler üzerindeki antimikrobiyal etkileri disk difüzyon metodu ile belirlenmiştir. 5 ve 10 µ1 uçucu yağ uygulanarak yapılan ilk denemede en yüksek zon çapları O. vulgare ssp. hirtum (26-45 mm), Thymbra spicata (26-44 mm) ve Mentha arvensis (21-35 mm)'den elde edilmiştir. Antimikrobiyal etkisi yüksek bulunan Origanum ve Thymbra uçucu yağları diğer yağlar ile kombine edilerek sinerjistik etkileri incelenmiş ve en yüksek zon çapı oluşturan kombinasyonlar O. vulgare ssp. hirtum+Mentha arvensis (33 mm) ve T. spicata+R. officinalis (35 mm) olarak tespit edilmiştir. Güçlü antimikrobiyal etki gösteren O. vulgare ssp. hirtum, T. spicata ve M. piperita uçucu yağlarının ana bileşenleri olan carvacrol, thymol ve menthol'ün antimikrobiyal etkileri incelenmiş ve bu bileşenlerin yüksek aktiviteye sahip oldukları tespit edilmiştir.
Günümüzde bakteriyel kaynaklı hastalıkların tedavisinde sıkça kullanılan antibiyotikleri, uçucu yağlar ile kıyaslamak amacı ile antibiyogram testi çalışılmış ve uçucu yağların sergiledikleri antimikrobiyal etkilerin, antibiyotiklerin sergiledikleri antimikrobiyal etkiden çok daha yüksek değerlere sahip olduğu gözlenmiştir.
Yüksek antimikrobiyal etkiye sahip olduğu belirlenen T. spicata uçucu yağının dezenfektan olarak değerlendirilmesi aşamasında ilk olarak uçucu yağ 10, 5, 2,5 ve 1,25 µl oranlarında dilüe edilerek hastane izolatı 43 bakteri suşu üzerine denenmiş ve kekik uçucu yağının Minumum İnhibisyon Konsantrasyonu (MİK) değerleri 2,5-10 µg/mL olarak bulunmuştur. Dezenfektan için T. spicata ve koku amaçlı L. angustifolia yağları iki farklı konsantrasyonda (% 2 kekik+ % 1 lavanta+ % 15 alkol + % 1,5 sitrik asid + % 80,5 dH2O ve % 4 kekik + % 2 lavanta + % 15 alkol + % 1,5 sitrik asid + % 77,5 dH2O) karıştırılarak solüsyonlar hazırlanmıştır. % 2'lik T. spicata solüsyonuna bazı bakteri suşlarının direnç sergilemesi üzerine oluşturulan % 4'lük karışım tüm suşlar üzerinde etkili olmuş, en düşük zon çapı 11,33 mm ve en yüksek yüksek zon çapı 29,66 mm olarak elde edilmiştir. Kontrol grubu olan Sodyum hipoklorid'den aynı konsantrasyonda herhangi bir zon çapı elde edilememiştir. % 4 T. spicata uçucu yağı içeren solüsyon karışımın bakteriler üzerindeki güçlü antimikrobiyal etkisi ve sentetik dezenfektanların aksine çevre dostu olması sebebi ile antimikrobiyal ajan olarak kullanımının mümkün olduğu sonucuna ulaşılmıştır. 

Anahtar  Kelimeler: Nozokomiyal enfeksiyon, bakteri, antimikrobiyal aktivite, uçucu yağlar, dezenfektan.

Abstract:
Hospital infections are considered as one of the leading health problems in today's world. Researchers have started to pay attention to less toxic and organic disinfectants due to the resistance of disinfectants used against these infections and their negative effects. The present study focuses on the analysis of antimicrobial impact of volatile oils obtained from odorous plants on hospital bacteria and their capacity to be used as a disinfectant. 
In the present study, bacteria isolated from hospital environment are defined using microbiological and molecular methods and 43 different bacterial strains belonging to 5 different species (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae) were identified. 
Plazmid DNA isolation was performed on all bacterial strains and their amounts of plazmid were calculated in order to find out whether their resistance to disinfectants are related to their amount of plazmid. The findings suggest that MK-17 strain belonging to S. aureus and MK-26 strain belonging to A. baumannii did not contain any plazmid, while all other strains contained 1 to 3 plazmids.  
Chemical components of volatile oils obtained from Origanum vulgare ssp. hirtum (Istanbul thyme), Mentha piperita (garden mint), Mentha arvensis (Japanese mint), Thymbra spicata (karabaş thyme), Lauris nobilis (daphne), Rosmarinus officinalis (rosemary), Lavandula angustifolia (lavender), Pinus brutia (pine bark), Salvia  officinalis (sage), Cuminum cyminum (cumin), Citrus lemon (lemon), and Zingiber officinale (ginger) using distillation method were using GC/MS. 
The antimicrobial impacts of volatile oils on bacterial were identified using disc diffusion method. In the first experiment applying a volatile oil of 5 and 10 µ1, the highest zone diameters were calculated in O. vulgare ssp. hirtum (26-45 mm), Thymbra spicata (26-44 mm) and Mentha arvensis (21-35 mm). Synergistic effects of Origanum and Thymus volatile oils, which display high antimicrobial effects, were analyzed by combining with other oils, and it was observed that the combinations with the highest zone diameters were O. vulgare ssp. hirtum+Mentha arvensis (33 mm) and T. spicata+ R. officinalis (35 mm). In addition, the antimicrobial effects of carvacrol, thymol and menthol, which are main components of O. vulgare ssp. hirtum, T. spicata and M. piperita with a strong antimicrobial effect, were analyzed, and it was found out that these components had a high activity.
Antibiotics which are widely used in the treatment of bacterial diseases in today's world were also compared with volatile oils using antibiogram test, and the findings indicated that the microbial effects of volatile oils were had much higher values compared to the antimicrobial effects of antibiotics. 
In order to analyze disinfectant capacity T. spicata which was observed to display a high antimicrobial effect, this volatile oil was first diluted at 10, 5, 2,5 and 1,25 µl, and were applied to 43 different bacterial strains and Minimum Inhibition Concentration (MIC) values of thyme volatile oil were found as 2,5-10 µg/mL. Solutions were prepared by mixing T. spicata as a disinfectant and L. angustifolia as an odor in two different concentrations (2 % thyme + 1 % lavender + 15 % alcohol + 1,5 % citric acid + 80,5 % dH2O and 4 % thyme + 2 % lavender + 15 % alcohol + 1,5 % citric acid + 77,5 % dH2O). 4 % mixture which was made after some bacterial strains resisted against 2 % T. spicata solution affected all bacterial strains, and the highest zone diameter was calculated as 11,33 mm, while the highest zone diameter was calculated as 29,66 mm. On the other hand, no zone diameters were obtained from Sodyum hypochloride, which was the control group, in the same concentration. It was thus concluded that the solution containing % 4 T. spicata volatile oil can be used as an antimicrobial agent due its strong antimicrobial effect on bacteria and environment-friendly nature unlike synthetic disinfectants. 

Key Words: Nosocomial infection, bacteriae, antimicrobial activity, essential oils, disinfectant.