Türkiye'de yaygın olarak yetişen sarımsak genotiplerinin antimikrobiyal etkilerinin belirlenmesi
Determination of antimicrobial action of garlic genotypes grown in turkey
Yazar: BİLGE ÇALIŞKAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYCAN CİNAR
Bursa Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antimikrobiyal aktivite = Antimicrobial activity ; Genotip = Genotype ; Sarımsak = Garlic

Özet:
Sarımsak, zengin bir vitamin ve mineral kaynağı olarak doğada bulunan en etkili antibiyotiklerden biridir. Antimikrobiyal özellikleri ile doğal koruyucu olarak kullanılmaktadır. Sarımsağın antimikrobiyal özellik göstermesini sağlayan, sarımsağa tipik kokusunu ve tadını veren allisin bileşiğidir. Yapılan çalışmalar sarımsağın güçlü antifungal, antibakteriyel ve antiviral etkileri olduğunu göstermektedir. Bu yönüyle geçmişten günümüze gıda olarak kullanımının yanı sıra alternatif tıpta da kullanıldığı bilinmektedir.
Bu çalışmada, ülkemizde yaygın olarak yetişen üç farklı sarımsak genotipinin (Kastamonu, Balıkesir ve Antep) antibakteriyel ve antifungal etkileri incelenmiştir. Antibakteriyel aktivite belirlemede; Gram (+) bakterilerden Staphylococcus aureus ATCC 29213, Bacillus cereus DSM 4312, Listeria monocytogenes ATCC 7644, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Gram (-) bakterilerden Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Salmonella Enteritidis, Escherichia coli O157:H7 NTCC 12900, E. coli ATCC 29212 kullanılmıştır. Antifungal etkinin incelenmesinde ise test mikroorganizmaları olarak Schizosaccharomyces pombe ve Saccharomyces cerevisiae seçilmiştir.   Kastamonu, Balıkesir ve Antep orjinli sarımsak örneklerinin su ve metanol:su (50:50) ekstrelerinin antimikrobiyal aktiviteleri kıyaslanmıştır. Antimikrobiyal aktivite belirlemede, sıvı mikrodilüsyon ve agar kuyucuk difüzyon yöntemi kullanılmıştır. Sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile MİK ve MBK/MFK değerleri belirlenirken, agar kuyucuk difüzyon yöntemi ile zon çapları ölçülerek mikroorganizmalar dirençli, orta derece duyarlı ve duyarlı olarak tanımlanmıştır.
Antep, Balıkesir ve Kastamonu sarımsaklarının sulu ekstrelerinin test bakterileri üzerinde belirlenmiş Minimum İnhibisyon Konsantrasyon (MİK) ve Minimum Bakterisidal Konsantrasyon (MBK) değerleri incelendiğinde; S. Typhi ve S. Enteritidis bakterilerinin 3 sarımsak çeşidi için de aynı değerleri gösterdiği ve sulu sarımsak ekstrelerinin üçünün de en düşük antimikrobiyal etkiyi L. monocytogenes üzerinde gösterdiği görülmüştür. S. aureus'un 6,25 mg/mL'lik MİK değeri ile Antep ve Balıkesir sarımsaklarının sulu ekstrelerine karşı en duyarlı bakteri olduğu belirlenmiştir. Kastamonu sarımsağının sulu ekstresi için ise en duyarlı bakteriler 25 mg/mL'lik MİK değerleri ile E. coli, S. Typhi, S. Enteritidis ve E. coli O157:H7'dir. Sarımsakların sulu ekstreleri için Gram (-) bakteriler aynı MİK değerlerini vermiştir. Balıkesir sarımsağı en düşük konsantrasyonlarda bile test mayalarına (S. pombe ve S. cerevisiae) etki etmiştir. Antep ve Kastamonu sarımsakları ise her iki maya çeşidi için aynı MİK değerlerini göstermiştir. 
Antep, Balıkesir ve Kastamonu sarımsaklarının metanol-sulu (1:1) ekstrelerinin test bakterileri üzerinde belirlenmiş MİK ve MBK değerleri incelendiğinde; B. cereus ve E. faecalis bakterileri sarımsak genotiplerinin hepsi için aynı sonuçları vermiştir. Bu sarımsak ekstrelerinin üçü de en düşük antimikrobiyal etkiyi sulu sarımsak ekstrelerinde olduğu gibi L. monocytogenes üzerinde göstermişlerdir. Antep sarımsağının metanol-su ekstresine karşı en duyarlı bakteriler 6,25 mg/mL'lik MİK değerleri ile E. coli ve E. coli O157:H7 olurken, Balıkesir sarımsağı için 12,5 mg/mL'lik MİK değeri ile yine E. coli ve Kastamonu sarımsağı için 12,5 mg/mL'lik MİK değerleri ile E. coli ve S. aures olmuştur. Balıkesir sarımsağının metanol su ekstresi tıpkı sulu ekstresi gibi en düşük konsantrasyonlarda bile S. pombe ve S. cerevisiae'ye etki etmiştir. 
Antep, Balıkesir ve Kastamonu sarımsaklarının sulu ekstrelerinin L. monocytogenes ve B. cereus bakterileri üzerinde meydana getirdiği zonlar kıyaslandığında istatiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır (p<0,05). Diğer bakteriler için en az iki ekstre arasında istatistiksel olarak anlamlı farklar vardır. Sarımsak genotiplerinin metanol-su ekstrelerinin E. coli, E. coli O157:H7 ve L. monocytogonenes bakterileri üzerinde meydana getirdiği zonlar kıyaslandığında istatiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır (p<0,05). Bu 3 farklı sarımsak genotipinin metanol-su ekstrelerinin S. Typhi ve S. aureus bakterileri üzerinde oluşturduğu zonların hepsi birbirinden istatistiksel olarak farklıdır. Ayrıca bu ekstrelerin S. cerevisiae mayası üzerinde oluşturduğu inhibisyon zonları arasında da istatiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır (p<0,05).

Abstract:
Garlic is one of the most effective antibiotics found in nature as a rich source of vitamins and minerals. It is used as a natural preservative with its antimicrobial properties. It is the allicin compound that provides garlic with its antimicrobial properties and gives it its typical smell and taste. Studies show that garlic has powerful antifungal, antibacterial and antiviral effects. In this respect, it is known that it has been used as food as well as in alternative medicine from the past to the present.
In this study, the antibacterial and antifungal effects of three different garlic genotypes (Kastamonu, Balıkesir and Antep), which are widely grown in our country, were investigated. In determining antibacterial activity; Staphylococcus aureus ATCC 29213, Bacillus cereus DSM 4312, Listeria monocytogenes ATCC 7644, Enterococcus faecalis ATCC 29212 from Gram (+) bacteria, Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Salmonella Enteritidis, Escherichia coli O157:H7 NTCC 12900, E. coli ATCC 29212 from Gram (-) bacteria is used. In the examination of antifungal effect, Schizosaccharomyces pombe and Saccharomyces cerevisiae were selected as test microorganisms. The antimicrobial activities of water and methanol:water (1:1) extracts of garlic samples of Kastamonu, Balıkesir and Antep origin were compared. Liquid microdilution and agar well diffusion method were used to determine antimicrobial activity. Microorganisms were defined as resistant, moderately sensitive and sensitive by measuring zone diameters with agar well diffusion method while MIC and MBC/MFC values were determined by liquid microdilution method.
When the Minimum Inhibition Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) values determined on the test bacteria of the aqueous extracts of Antep, Balıkesir and Kastamonu garlics were examined; It was observed that S. Typhi and S. Enteritidis bacteria showed the same values for all 3 garlic varieties and all three of the aqueous garlic extracts showed the lowest antimicrobial effect on L. monocytogenes. It was determined that S. aureus was the most sensitive bacteria against aqueous extracts of Antep and Balıkesir garlic with a MIC value of 6,25 mg/mL. The most sensitive bacteria for the aqueous extract of Kastamonu garlic are E. coli, S. Typhi, S. Enteritidis and E. coli O157: H7 with MIC values of 25 mg / mL. Gram (-) bacteria gave the same MIC values for aqueous extracts of garlic. Balıkesir garlic affected test yeasts (S. pombe and S. cerevisiae) even at the lowest concentrations. Antep and Kastamonu garlics showed the same MIC values for both yeast varieties.
When the MIC and MBC values of the methanol-aqueous (50:50) extracts of Antep, Balıkesir and Kastamonu garlics were examined on the test bacteria; B. cereus and E. faecalis bacteria gave the same results for all garlic genotypes. All three of these garlic extracts showed the lowest antimicrobial effect on L. monocytogenes as in aqueous garlic extracts. The most sensitive bacteria to the methanol-water extract of Antep garlic were E. coli and E. coli O157: H7 with MIC values of 6,25 mg / mL, while for Balıkesir garlic with MIC values of 12,5 mg / mL, again E. coli and S. aures with MIC values of 12,5 mg / mL for Kastamonu garlic. Methanol water extract of Balıkesir garlic, just like its aqueous extract, affected S. pombe and S. cerevisiae even at the lowest concentrations.
When the zones formed by aqueous extracts of Antep, Balıkesir and Kastamonu garlic on L. monocytogenes and B. cereus bacteria were compared, no statistically significant difference was found (p<0.05). For other bacteria, there are statistically significant differences between at least two extracts. When the zones formed by methanol-water extracts of garlic genotypes on E. coli, E. coli O157:H7 and L. monocytogonenes bacteria were compared, no statistically significant difference was found (p <0.05). All of the zones formed by methanol-water extracts of these 3 different garlic genotypes on S. Typhi and S. aureus bacteria are statistically different from each other. In addition, there was no statistically significant difference between the inhibition zones that these extracts formed on S. cerevisiae yeast (p <0.05).