Ezine peyniri üretim hattında dezenfeksiyonun yeni dezenfektan formülleri ile yapılabilirliği: Antibiyofilm-antiquorum sensing maddeler

Abstract

Çalışmada Ezine peyniri üretim hattında biyofilm ve kötü koku oluşumuna neden olabilecek mikroorganizmaların belirlenmesi, bunların gelişimini engelleyebilecek quorum quenching etkili doğal maddeler ile hazırlanan doğal dezenfektan geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla üretim hattında belli noktalardan ATP Biyolüminesans ve standart swap yöntemi ile örnek alınmıştır. Ayrıca işletmelerin üretim ve dolum alanlarının hava yükleri ve su örneklerinin mikrobiyal florası da belirlenmiştir. Yüzeylerden, hava ve su örneklerinden alınan bakteri izolatlarının biyofilm oluşturma potansiyelleri kristal viyole mikroplak ve Congo red agar yöntemleri ile araştırılmıştır. Seçilen 18 doğal maddenin %70'lik etil alkol kullanılarak ekstraktları hazırlanmış; antibiyofilm etkileri disk difüzyon ve mikrodilüsyon yöntemleri ile belirlenmiştir. Quorum quenching etkileri AHL ve AI-2 sinyallerini kesme etkileri Chromobacterium violaceum CV026, Agrobacterium tumefaciens A136 ve Vibrio harveyi BB 170 indikatör mikroorganzimaları ile belirlenmiştir. Geliştirilen dezenfektan formüllerinin sesil ve biyofilm oluşturan hücreler üzerine etkisi çalışmada izole edilen Bacillus coagulans ve Enterobacter cloacea bakterileri üzerinde çelik plakalarda UHT süt kullanılarak araştırılmış; ayrıca formülün korozif etkisi SEM-EDX analizleri ile CIP ve perasetik asit uygulamasıyla karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak üretim alanlarında yaygın olarak Bacillus spp. kontaminasyonu olduğu (%36,75) belirlenmiştir. Bunu Enterobacteriacea (%25,64) ve Pseudomonas (%23,93) türlerinin izlediği görülmüştür. Kontaminasyonun su, plastik boru ve duvar kaynaklı olduğu belirlenmiştir. İncelenen doğal maddelerden EGCG'ın en etkili antimikrobiyal ve QQ madde olduğu belirlenmiştir (MİK:250µg/ml). Diğer bir önemli doğal madde olan boraksın AI-2 sinyalleri üzerine QQ etkisinin olduğu tespit edilmiştir. Bu maddelerin etkinliğini arttırmak için EDTA ve NaCl ilave ederek hazırlanan formüllerin 5 dk uygulamasının çelik plakalarda biyofilm oluşturan hücre sayısında B.coagulans ve E.cloaecea için yaklaşık 6 logkob/cm2 azalma sağladığı, sesil hücreler üzerine ise her iki bakteri için 6 logaritmik değerlik bir düşüş sağladığı, etkinliğinin perasetik asitin 15 dk uygulaması ile eşdeğer olduğu belirlenmiştir. Perasetik asitin 316 L paslanmaz çelik yüzeylerde korozif etkisine karşın bu formüllerin yüzeylerde korozif olmadığı SEM-EDX analizi ile belirlenmiştir.

The aim of this study is determining biyofilm and bad-odor formable microorganisms and natural disinfectant that was produced by quorum quenching active natural compounds. For this aim, samples were taken from determined process lines' points by ATP-bioluminance and standard swapping methods. Also, microbial floras of water, production and filling areas were determined. Biyofilm formation capacities of surfaces, water and air isolated bacteria were researched by crystal violet microplate and Congo red agar methods. Chosen 18 natural compound's 70% etanolic extracts were prepared; antibiyofilm effects were determined by disc diffusion and microdilution methods. AHL and AI-2 signals' quorum quenching activity of these compounds were determined by using indicator microorganisms Chromobacterium violaceum CV026, Agrobacterium tumefaciens A136 and Vibrio harveyi BB 170. Effects of developed disinfectant formulations were searched on isolated Enterobacter cloacea and Bacillus coagulans by using SS 316 L coupons and UHT milk. Corrosion effects of these formulas were determined by SEM-EDX analysis and also, compared to CIP and peracetic acid applications. As a result, prevalent Bacillus spp. contamination were determined in process areas (%36,75). Then Enterobacteriaceae (%25,64) and Pseudomonas (%23,93) species' contaminations were determined also. Sources of contaminations were examined like water, plastic pipes and walls. EGCG was determined as more effective antimicrobial-antibiyofilm and antiquorum sensing compounds than other analyzed compounds (MIC: 250µg/ml). Other important natural compound borax was determined as antiquorum sensing active on AI-2 signals. For increasing the activity, EDTA and NaCl were added to disinfectant formula. 5 min application to these formulas on stainless steel coupons decreased nearly 6 logcfu/cm2 to biyofilm formable cells and sessile cells were decreased nearly 6 logarithmic value for B.coagulans and E. cloacea. This activity value was equal to 15 min peracetic acid application. Peracetic acid was determined as corrosive on stainless steel 316 L, when formulas were not corrosive by SEM-EDX analyses.