Büyükbaş hayvan mezbahalarında staphylococcus aureus'a özgü litik bakteriyofaj izolasyonu, karakterizasyonu ve kırmızı et modelinde biyokontrolünün araştırılması
Isolation and characterization of staphylococcus aureus-specific lytic phages from bovine slaughterhouses and investigation of their biocontrol activity on the RED MEAT model
Yazar: CANDAN GÜNGÖR
Danışman: PROF. DR. NURHAN ERTAŞ ONMAZ
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Veteriner Besin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Atık su = Waste water ; Bakteriyofajlar = Bacteriophages ; Besin kirlenmesi = Food contamination ; Dizi analizi = Sequence analysis ; Et ürünleri = Meat products ; Gıda işletmeleri = Food companies ; Kırmızı et = Red meat ; Mezbahalar = Abattoirs ; Staphylococcus aureus = Staphylococcus aureus ; Veteriner hekimlik = Veterinary medicine

Özet:
Gıdada ve gıda endüstrisinde gıda kaynaklı patojenlerin biyolojik kontrolü için litik bakteriyofajların kullanımı giderek artan bir kabul görmektedir. Bu çalışmada Kayseri ili mezbahanelerinden toplanan atık sulardan S. aureus'a karşı etkili litik fajların izole edilmesi, karakterize edilmesi ve et modeli üzerinde her bir fajın ve kokteylinin S. aureus biyokontrolündeki etkinliğinin belirlenmesi amaçlandı. Bu amaçla, Kayseri ilinde bulunan 5 farklı kesimhaneden toplam 50 adet mezbaha atık suyu toplandı ve S. aureus 'a ait bakteriyofaj varlığı çift tabaka agar yöntemi ile incelendi. İzole edilen ve saflaştırılan fajlar tüm genom sekansı ile karakterize edildi. Çalışma sonucunda numune toplanan 5 mezbahanın üçünden 14 adet yeni lokal bakteriyofaj izole edildi. Tüm sekans ile karakterize edilen beş faj S. aureus suşlarına özgüllük, yüksek düzeyde litik aktivite, virülans veya direnç genlerinin olmaması ve geniş konak aralığı özelliklerine sahipti. İzole edilen fajların optimum infeksiyon çokluğu değerinin (MOI) 1 olduğu belirlendi. Ayrıca izole edilen fajların farklı pH değerleri ve sıcaklıkları tolere etme özelliğinde olduğu ve farklı konak bakterilere (E. coli O157: H7) karşı da litik etki gösterdikleri tespit edildi. Çalışmada izole edilen fajların her biri ve bu fajların karışımının deneysel olarak kontamine olmuş sığır etindeki S. aureus seviyelerini önemli ölçüde (p <0.01) azalttığı belirlendi. Sonuç olarak bu çalışmada izole edilen fajların, gıdalarda S. aureus'un biyokontrolünde ve ayrıca bu bakterinin neden olduğu infeksiyonlarda terapotik amaçlı kullanımpotansiyeline sahip olduğu belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Atık su; Bakteriyofaj; Gıda; S. Aureus; Tüm genom sekans

Abstract:
The recently increased the use of lytic bacteriophages for the biological control of foodborne pathogens in the food and food industry. In this study, it was aimed to isolate and characterize lytic phages effective against S. aureus from wastewater collected from slaughterhouses in Kayseri province and to determine the effectiveness of each phage and its cocktail on S. aureus biocontrol on the meat model. For this purpose, a total of 50 slaughterhouse wastewater was collected from 5 different slaughterhouses in Kayseri and the presence of bacteriophages of S. aureus was examined by the double layer agar method. The isolated and purified phages were characterized by whole genome sequence. As a result of the study, 14 new local bacteriophages were isolated from three of the 5 slaughterhouses where samples were collected. The five phages characterized by the whole genome sequence had such as specificity to S. aureus strains, the high lytic activity, absence of virulence or resistance genes and wide host range. The optimum infection multiplicity value (MOI) of the isolated phages were determined to be 1. In addition, it was observed that the isolated phages were able to tolerate different pH values and temperatures and showed lytic effects against different host bacteria (E. coli O157: H7). It was determined that each of the phages and the mixture of these phages were significantly reduced the number of viable S. aureus on experimentally contaminated beef (p < 0.01). In conclusion, the data suggest that the phages isolated in this study have the potential to be used for the biocontrol of S. aureus on foods, and therapeutic purposes in infections caused by these bacteria.
Keywords: Bacteriophage, Food, S. aureus, Wastewater, Whole genome sequence