İçme suyu pompalarında Escherichia coli'nin oluşturduğu biyofilm yapısının incelenmesi ve oluşmasının önlenmesi
Analysis and prevention of biofilm structure formation generated by escherichia coli on drinking water pumps
Yazar: MALHUN KUBA
Danışman: PROF. DR. NURAN ESEN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Biyofilmler = Biofilms ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Mikroskopi-elektron taramalı = Microscopy-electron scanning ; Pompalar = Pumps ; Sodyum hipoklorit = Sodium hypochlorite ; İçme suyu = Drinking water

Özet:
Hücrelerin birbirlerine, canlı veya cansız yüzeylere yapışarak oluşturdukları mikroorganizma kümesine biyofilm denmektedir. Koli basili olarak bilinen Escherichia coli, memeli hayvanların kalın bağırsak florasını oluşturan bakteriler arasında yer almakla birlikte birçok hastalığa da sebep olmaktadır. Su arıtım tesislerinde E.coli su kirliliğinin "göstergeci" olarak kullanılmaktadır. Canlı ve cansız yüzeylerde biyofilm oluşturma yeteneğine sahiptir. Oluşturduğu biyofilm yapısıyla zorlu çevre koşullarına, antibiyotiklere ve dezenfektanlara dirençli hale gelir. Böylece hastalık oluşturma riski artmaktadır.Çalışmamızda, toplumda içme suyu olarak sıkça kullanılan damacanalardaki pompaların yüzeyinde deneysel olarak oluşturulan E.coli'nin biyofilm yapısı, taramalı elektron mikroskobu (TEM) ve kristal viyole ile boyama yöntemi kullanılarak birinci, dördüncü ve yedinci günlerde incelendi. Ayrıca halk sağlığını tehdit eden biyofilm yapısının giderimi için mekanik ve kimyasal dezenfeksiyon yöntemlerinin etkileri araştırıldı. Örnekler (n: 192) iki grupta incelendi. Doksan altı adet örnek sadece kimyasal olarak sodyum hipoklorit solüsyonu (n:48, 500 ppm ve n:48, 5000 ppm) ile dezenfekte edildi. Diğer 96 adet örnek ise önce mekanik olarak fırçalanıp daha sonra kimyasal olarak sodyum hipoklorit solüsyonu (n:48, 500 ppm ve n:48, 5000 ppm) ile dezenfekte edildi. Tüm örnekler; birinci ve dördüncü gün, taramalı elektron mikroskobu ve kristal viyole ile boyama yöntemi kullanılarak incelendi. Elde edilen sonuçlar istatistiksel olarak karşılaştırıldı.Sonuç olarak, E.coli'nin birinci gün biyofilm yapısını oluşturmaya başladığı, dördüncü gün en yoğun biyofilm yapısını oluşturduğu, yedinci gün yoğunluğun giderek azaldığı saptandı. Dezenfeksiyon uygulandığında ise, hem sadece kimyasal dezenfeksiyon uygulanan, hem de fiziksel ve kimyasal dezenfeksiyonun birlikte uygulandığı örneklerde bakteri saptanmadı. Ayrıca sodyum hipokloridin 500 ppm ve 5000 ppm'lik konsantrasyonları arasında da fark gözlenmedi. Bu sonuçlar ışığında, içme suyu damacanalarındaki su pompalarının dezenfeksiyonu için sodyum hipokloridin 500 ppm (%0,05)'lik konsantrasyonunun dört günde bir 20 dakika uygulanması önerilmektedir.

Abstract:
A biofilm is an aggregate of microorganisms in which cells adhere to each other and to a living or nonliving surface. Escherichia coli, which is known as coli bacilli, is a member of the bacterial flora of the lower intestine of mammals, can also cause serious diseases. E.coli is used as an ?indicator? of pollution in the water treatment systems. It has the capacity of forming biofilm on surfaces in vivo and in vitro. Within the biofilm structure, it becomes resistant to tough environmental conditions, antibiotics and disinfectants. Thus, the risk of diseases that caused by E.coli, increases.In this study, the structure of experimentally formed E.coli biofilm on the surfaces of the water pumps, have been analyzed by scanning electronic microscope and crystal violet staining on the first, fourth and seventh days. In addition, affects of mechanical and chemical disinfection methods have been studied to solve the problem created by biofilm structure that might threaten the public health. Samples (n: 192) were divided in two groups. Ninety-six samples have been disinfected only by sodium hypochlorite solution (n:48, 500 ppm and n:48, 5000 ppm), while the remaining 96 samples have been first mechanically cleaned by brushing and then disinfected by sodium hypochlorite solution (n:48, 500 ppm and n:48, 5000 ppm). All samples have been analyzed by scanning electronic microscope and crystal violet staining on the first and the forth day of the study. Findings have been compared statistically.As a result, it has been found that E.coli starts forming a biofilm structure on the first day, and builds the densest structure on the fourth day but gradually loses its density on the seventh day. When methods of disinfection were applied, no bacterium was found on the surface of the material. There was no difference between the chemical and physical plus chemical disinfection. In addition, no difference has been observed between the effects of 500 ppm and 5000 ppm sodium hypochlorite solutions. In the light of the foregoing results, it is advisable to use 500 ppm (%0.05) sodium hypochlorite solution every four days for the disinfection of drinking water pumps.