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

Authors : Başar KARACA

Pages : 166-181

Doi:10.37094/adyujsci.849694

View : 27 | Download : 15

Publication Date : 2021-06-30

Article Type : Research Paper

Abstract :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.
Keywords : Biyofilm, Elektroliz, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus