Isolation and characterization of Salmonella bacteriophages
Salmonella bakteriyofajlarının izolasyonu ve karakterizasyonu
- Tez No: 720381
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YEŞİM SOYER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Dünyada çok sayıda gıda kaynaklı enfeksiyon ve salgın Salmonella ile ilişkilendirilmektedir. Bu da Salmonella'yı insan sağlığı ve ekonomik açıdan büyük bir problem haline getirmektedir. Bu nedenle Salmonella prevalansının gıdalarda ve gıda işleme alanlarında düşürülmesi büyük önem taşımaktadır. Antibiyotikler, Salmonella ile mücadele etmek amacıyla gıda üretiminin bir çok aşamasında yaygın olarak kullanılan maddelerdir. Ancak antibiyotik dirençlilik gibi antibiyotik kullanımının sebep olduğu endişeler, Salmonella'nın ortamdan eleminasyonu için daha güvenli yöntemlerin arayışına yol açmaktadır. Bakteriyofajlar, kısaca fajlar, bakterileri konakçı olarak kullanan virüsler olduğundan Salmonella kontrolü için ümit vaadeden araçlar olarak görülmektedir. Bununla birlikte GRAS statüsü alabilmek ve endüstride kullanılabilmeleri için özelliklerinin iyi tanımlanmış olması gerekmektedir. Ayrıca Salmonella serovarlarının dağılımı coğrafi olarak değişiklik gösterdiğinden, biyokontrol uygulamalarında da bölgesel etkiler önem taşımaktadır. Bu sebeple başka ülkelerde tasarlanan bakteriyofaj ürünleri Türkiye'deki izolatlara karşı yeterli etkiyi göstermeyebilir. Bu çalışma, antibiyotiklere alternatif olarak Türkiye'nin farklı bölgelerinden gelen sığır, kanatlı dışkılarından ve atık sudan Salmonella bakteriyofajları izole ve karakterize etmeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, toplamda 25 Salmonella fajı izole edilmiştir. En çok sayıda elde edilen faj S. Enteritidis'e karşı olup S. Typhimurium, S. Kentucky, S. Hadar, S. Telaviv ve S. Anatum fajları da izole edilmiştir. Bir sonraki aşamada fajların titresi ve konakçı aralığı belirlenmiştir. Konakçı aralığı analizi, fajların farklı Salmonella izolatları üzerindeki etkinliğini ortaya çıkarmış olup atık sudan izole edilen fajların, dışkıdan elde edilenlere kıyasla daha geniş konakçı aralığına sahip olduğunu göstermiştir. En geniş konakçı aralığına sahip olan faj S. Telaviv fajı olarak tanımlanmıştır ve kullanılan serotiplerin %77.7 sinin üstünde kısmen veya tamamen etki göstermiştir. Bunlara ek olarak, fajların kokteyllerde kullanılmaları için önemli parametreler olan patlama boyutları ve latent periyotları, tek aşamalı büyüme eğrisi deneyleri ile belirlenmiştir. En yüksek patlatma boyutuyla birlikte (236 POB/hücre) en kısa latent periyodu (15 dk), P1-224 fajı göstermiştir. Bakteriyofajlar ayrıca genom boyutlarının belirlenmesi amacıyla Vuruşlu Alan Elektroforezine (PFGE) tabi tutulmuş olup genom boyutlarının 33-124 kb arasında yer aldığı saptanmıştır. Çalışmada, faj izolasyonundan ayrı olarak dışkı örnekleri ve atık sudan Salmonella izolasyonu da gerçekleştirilmiştir. Toplamda 4 Salmonella suşu izole edilmiş olup bu suşların serotipleri yine PFGE aracılığıyla belirlenmiştir. Bu çalışma, gıda güvenliğinde kullanılmak üzere büyük önem taşıyan bakteriyofajların, faj-konakçı ilişkilerinin belirlenmesi ve fajların yapısal farklılıklarının daha iyi anlaşılmasını sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
Numerous foodborne infections and outbreaks are associated with Salmonella which makes it a challenge in terms of human health and economy. Therefore, reducing the prevalence of Salmonella in food and food processing areas is of great importance. Antibiotics are the substances that are commonly used in various stages of food production in order to fight against Salmonella. However, concerns related with the antibiotic use like antibiotic resistance give rise to pursuit of safer methods to eliminate Salmonella from the environment. Bacteriophages (phages) are seen as promising tools for the control of bacteria as they are viruses that use bacterial cells as their hosts. Nonetheless, their characteristics must be well-defined in order to get GRAS status and be used in industry. Additionally, since the distribution of Salmonella serovars varies geographically, regional effects are also important in phage-based applications. For this reason, bacteriophage cocktails designed in other countries may not show sufficient effect against isolates in Turkey. Current study aims to isolate and characterize Salmonella bacteriophages from cattle-poultry feces coming from distinct regions in Turkey and from wastewater in order to find an alternative to antibiotics. In total 25 Salmonella bacteriophages were isolated. The most abundant phages were against S. Enteritidis and other than that S. Typhimurium, S. Kentucky, S. Hadar, S. Telaviv and S. Anatum phages were obtained. In the next step, titers and host ranges of these bacteriophages were determined. Host range analysis revealed the differences in phage lysing capabilities of bacteriophages and showed that phages isolated from wastewater had broader host ranges compared to the phages obtained from feces. The phage with the broadest host range was defined as the phage whose indicator strain was S. Telaviv and it was capable of infecting 77.7% of the serovars partially or totally. Moreover, bacteriophages was subjected to single step growth curve experiments in order to determine their burst size and latent periods which are important parameters for their use in phage cocktails. Phage P1-224 exhibited the greater burst size (236 PFU/cell) with short latent period (15 min) among others. Bacteriophages were also subjected to Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE) to determine their genome size. Isolated phages genome sizes were in the range of 33-124 kb. Besides, Salmonella isolation was performed from the collected samples. In total 4 Salmonella strains were isolated. Their subtyping was conducted by PFGE analysis. As a result, 2 S. Enteritidis and 2 S. Typhimurium were identified. This study provided a better understanding of phage-host interactions and diversities in phages nature which possess significant importance for their use in food safety applications.
Benzer Tezler
- Salmonella ile bakteriyofajlarının çeşitli köy kümes folluklarından izolasyonu ve karakterizasyonu
Isolation and characterization of Salmonella and bacteriophages from various poultry houses
MERVE AKPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR HALKMAN
DOÇ. DR. YEŞİM SOYER
- Gıdalarda faj terapi yöntemi ile Escherichia coli O157:H7 ve salmonella typhimurium inhibisyonunda kullanılabilecek fajların izolasyonu ve karakterizasyonu
Isolation and characterization of phages that can be used in the inhibition of escherichia coli O157:H7 and salmonella typhimurium by phage therapy method in foods
SELİN AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÇAKIR
PROF. DR. ESRA ACAR SOYKUT
- Süt ve süt ürünlerinde sorunlara neden olan patojen Salmonella spp. ve psikrotrof Pseudomonas fluorescens suşlarının biyokontrolünde bakteriyofajların kullanımı
The use of bacteriophages for the biocontrol of pathogenic Salmonella spp. and psychrotrophic Pseudomonas fluorescens strains causing problems in milk and dairy products
EMİNE KÜBRA TAYYARCAN
Doktora
Türkçe
2023
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Kanatlı hayvan işletmelerinde salmonella serotiplerine özgü litik faj izolasyonu ve karakterizasyonu
Lytic phage isolation and characterization specific to salmonella serotypes in poultry enterprise
AYŞEGÜL ÜNVERDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MikrobiyolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BANU KAŞKATEPE
- Salmonella spp. ve Escherichia coli'ye etkili bakteriyofajların karakterizasyonu ve gıda uygulamaları
Characterization and food application of phages effective against Salmonella spp. and Escherichia coli
ESRA EKİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI