Dergiler / Adıyaman Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 11 - Sayı: 1

Salmonella Typhimurium, Escherichia coli ve Staphylococcus aureus Biyofilmlerinin Elektrolizle Giderimi

Reduction of Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, and Staphylococcus aureus Biofilms by Electrolysis

Sayfa
166–181
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Ucuz ve kolay uygulanabilir bir işlem olması itibariyle elektrolizin ve onun sonucunda elektrolit tampondaki reaksiyonlar sonucunda elde edilen biyosidal ajanların gıda endüstrisinde biyofilmler mücadelede kullanılabileceği açıkça anlaşılmıştır

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Mikroorganizmaların gıdaların temas ettikleri yüzeylere tutunması ve devamında biyofilm üretmeleri, ekipman hasarına, gıda bozulmalarına ve gıda kaynaklı hastalıklara neden olmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu bağlamda elektroliz, ucuz ve etkili bir yaklaşım olması itibariyle son zamanlarda araştırmacıların odağında bulunmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Ucuz ve kolay uygulanabilir bir işlem olması itibariyle elektrolizin ve onun sonucunda elektrolit tampondaki reaksiyonlar sonucunda elde edilen biyosidal ajanların gıda endüstrisinde biyofilmler mücadelede kullanılabileceği açıkça anlaşılmıştır
🔬Tür:Laboratuvar & Saha Deneyi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Mikroorganizmaların gıdaların temas ettikleri yüzeylere tutunması ve devamında biyofilm üretmeleri, ekipman hasarına, gıda bozulmalarına ve gıda kaynaklı hastalıklara neden olmaktadır. Gıdaların işlendiği çevrelerdeki biyofilmler rutin dezenfektanlara ve sanitasyon işlemlerine direnç gösterebilmektedir. Gıda biyofilmlerinin neden oldukları riskleri azaltmak adına çok sayıda çalışma yürütülmüştür. Bu bağlamda elektroliz, ucuz ve etkili bir yaklaşım olması itibariyle son zamanlarda araştırmacıların odağında bulunmaktadır. İlgili çalışmada önemli gıda patojenleri olan Escherichia coli, Salmonella Typhimurium ve Staphylococcus aureus biyofilmlerinin düşük elektrik akımı ile giderimi (eradikasyon) değerlendirilmiştir. Deneysel çalışmalar, biyofilm örneklerinin geliştirileceği metalik yüzeylerin entegre edilebildiği elektrotları ihtiva eden ve kolaylıkla kurulabilir elektroliz düzeneğinde gerçekleştirilmiştir. 2M NaCl çözeltisi tercih edilerek gerçekleştirilen elektroliz işlemiyle (10 V, 0.3 A, 1, 2 ve 5 dakika süresince) paslanmaz çelik yüzeyler üzerindeki E. coli ve S. Typhimurium biyofilm hücreleri bütünüyle elimine edilirken, S. aureus biyofilm hücrelerinin sayısında önemli ölçüde bir azalma saptanmıştır (2.5 log azalma). Biyofilm hücrelerindeki canlılık koloni sayım yöntemiyle kontrol edilmiştir. Ancak biyofilm matriks kalıntılarını yüzeyden bütünüyle temizlemek tercih edilen elektroliz prosedürüyle mümkün olmamıştır. İşlemden sonra yüzeyde kalan matriks yapıları kristal viyole bağlanma uygulamasıyla gösterilmiştir. Ucuz ve kolay uygulanabilir bir işlem olması itibariyle elektrolizin ve onun sonucunda elektrolit tampondaki reaksiyonlar sonucunda elde edilen biyosidal ajanların gıda endüstrisinde biyofilmler mücadelede kullanılabileceği açıkça anlaşılmıştır

Abstract

Adherence of microorganisms to food contact surfaces and subsequent biofilm formation leadsto equipment damage, food spoilage, and foodborne diseases. Biofilms in food processing plants mayexhibit resistance to routine disinfectants and sanitation procedures. Extensive studies have beenconducted to reduce the risks of food biofilms. Since electrolysis is an inexpensive and effectiveapproach, it has recently become the focus of interest among researchers in this context. In the relatedstudy, the removal (eradication) of major food pathogens such as Escherichia coli, SalmonellaTyphimurium and Staphylococcus aureus biofilms was evaluated using low electric current.Experimental studies were conducted in an easy-to-install electrolysis setup containing electrodescapable of integrating metal surfaces on which biofilms develop. E. coli and S. Typhimurium biofilmcells on stainless steel surfaces were eliminated, while a significant decrease (2.5 log reduction) inthe number of S. aureus biofilm cells was observed in the electrolysis process performed in 2M NaClsolution (10 V, 0.3 A, 1, 2 and 5 min). The viability of biofilm cells was controlled using colonycount method. However, the removal of biofilm matrix residues from the surface was not possible with the preferred electrolysis procedure. The biofilm matrix remaining on the surface after theprocedure was detected by the crystal violet binding assay.Being a low-cost and easy-to-use process, it became clear that electrolysis and the resultingbiocidal agents produced by the reactions in the electrolyte buffer can be used in the food industry tocontrol biofilms.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KARACA, B. (2022). Salmonella Typhimurium, Escherichia coli ve Staphylococcus aureus Biyofilmlerinin Elektrolizle Giderimi. Adıyaman Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 11 - Sayı: 1, 166–181. https://ajindex.com/articles/427983

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (16)

  1. Sutherland, I.W., The biofilm matrix–an immobilized but dynamic microbial environment, Trends in Microbiology, 9(5), 222-227, 2001
  2. Mizan, M.F.R., Jahid, I.K., Ha, S.D., Microbial biofilms in seafood: a food-hygiene challenge, Food Microbiology, 49, 41-55, 2015
  3. Poulsen, L.V., Microbial biofilm in food processing, LWT-Food Science and Technology, 32(6), 321-326, 2001
  4. Brooks, J.D., Flint, S.H., Biofilms in the food industry: problems and potential solutions, International Journal of Food Science & Technology, 43(12), 2163-2176, 2008
  5. Chmielewski, R.A.N., Frank, J.F., Biofilm formation and control in food processing facilities, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2(1), 22-32, 2003
  6. Simões, M., Simões, L.C., Vieira, M.J., A review of current and emergent biofilm control strategies, LWT-Food Science and Technology, 43(4), 573-583, 2010
  7. Jahid, I.K., Ha, S.D., A review of microbial biofilms of produce: future challenge to food safety, Food Science and Biotechnology, 21(2), 299-316, 2012
  8. Srey, S., Jahid, I.K., Ha, S.D., Biofilm formation in food industries: a food safety concern, Food Control, 31(2), 572-585, 2013
  9. Lewandowski, Z., Beyenal, H., Fundamentals of biofilm research, CRC Press. Boca Raton, FL. 2014
  10. Rabinovitch, C., Stewart, P.S., Removal and inactivation of Staphylococcus epidermidis biofilms by electrolysis, Applied and Environmental Microbiology, 72(9), 6364-6366, 2006
  11. Liu, W.K., Brown, M.R., Elliott, T.S., Mechanisms of the bactericidal activity of low amperage electric current (DC), The Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 39(6), 687-695, 2001
  12. Stoodley, P., deBeer, D., Lappin-Scott, H.M., Influence of electric fields and pH on biofilm structure as related to the bioelectric effect, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 41(9), 1876- 1879, 1997
  13. Poortinga, A.T., Smit, J., van der Mei, H.C., Busscher, H.J., Electric field induced desorption of bacteria from a conditioning film covered substratum, Biotechnology and Bioengineering, 76(4), 395-399, 2001
  14. Hong, S.H., Jeong, J., Shim, S., Kang, H., Kwon, S., Ahn, K.H., Yoon, J., Effect of electric currents on bacterial detachment and inactivation, Biotechnology and Bioengineering, 100(2), 379- 386, 2008
  15. Stewart, P.S., G.A. McFeters, C.T., J.D., Bryers (ed.), Huang, Biofilm control by antimicrobial agents, Biofilms II: process analysis and applications. Wiley-Liss, New York, N.Y., 373p-405p, 2000
  16. Lim, T.K.,