E Coli O157:H7nin Quorum sensing ve biyofilm oluşturma yeteneği üzerine kenevir Cannabis Sativa L. esansiyel yağinin etkisinin araştirilmasi
Investigation of the effect of Cannabis (Cannabis sativa L.) essential oil on quorum sensing and biofilm forming ability of E. Coli O157:H7
- Tez No: 968559
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER GÖNÜLALAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Veteriner Hekimliği, Veterinary Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Hijyeni ve Teknolojisi (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Veteriner Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Escherichia coli O157:H7, düşük enfektif dozu, güçlü biyofilm oluşturma kapasitesi ve çevresel koşullara karşı gösterdiği direnç özellikleri nedeniyle, gıda güvenliğini tehdit eden önemli bir enteropatojen olarak değerlendirilmektedir. Bu suşun oluşturduğu biyofilmler, konvansiyonel antibiyotik ve dezenfektanlara karşı yüksek tolerans göstererek eradikasyonu güçleştirmekte; dolayısıyla gıda endüstrisinde ciddi ve kalıcı kontaminasyon risklerini beraberinde getirmektedir. Bu direnç özellikleri, klasik yaklaşımların yetersiz kalmasına yol açmakta ve E. coli O157:H7'ye karşı alternatif antimikrobiyal stratejilere duyulan ihtiyacı giderek artırmaktadır. Bu doğrultuda, Cannabis sativa L. bitkisinden elde edilen fitokannabinoidlerden biri olan kannabidiol (CBD), antimikrobiyel, antibiyofilm ve quorum sensing (QS) sistemine müdahale edici potansiyeliyle dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, CBD'nin E. coli O157:H7 izolatları üzerindeki antimikrobiyel, biyofilm inhibisyonu ve QS baskılayıcı etkileri fenotipik ve moleküler düzeyde değerlendirilmiştir. Broth mikrodilüsyon yöntemiyle yapılan analizlerde CBD, E. coli O157:H7 izolatları üzerinde antimikrobiyel etki göstermiş; minimum inhibitör (MİK) ve bakterisidal (MBK) konsantrasyonları 5–20 mg/mL aralığında belirlenmiştir. Disk difüzyon analizleri sonucunda ise CBD'nin, klasik antibiyotiklerden biri olan siprofloksasine kıyasla daha sınırlı bir bakterisidal etki gösterdiği gözlemlenmiştir . Biyofilm oluşumu mikrotitre plak (MtP) yöntemiyle değerlendirilmiş; CBD, en yüksek 20 mg/mL konsantrasyonunda biyofilm oluşumunu % 48–50 oranında inhibe etmiştir. CBD'nin QS sistemi üzerindeki etkisi, fenotipik düzeyde swarming motilite testi ile değerlendirilmiş; uygulanan konsantrasyonlarda bakteriyel hareketliliğin doza bağımlı olarak azaldığı gözlemlenmiştir. Gen ekspresyon analizleri sonucunda, CBD'nin pfs geninde anlamlı düzeyde baskılama sağladığı (p < 0,19), luxS geninde ise istatistiksel olarak anlamlı bir değişiklik oluşturmadığı (p > 0,05) belirlenmiştir. Bu durum, CBD'nin QS sinyal molekülünün üretimini erken basamaklardan itibaren baskılayarak hücreler arası iletişim mekanizmasını dolaylı yoldan inhibe edebileceğini göstermektedir. Bu çalışma, CBD'nin E. coli O157:H7 üzerinde doğrudan antimikrobiyal etkisinin sınırlı olmasına rağmen, biyofilm oluşumu ve QS sistemi gibi virülens mekanizmalarını baskılayarak patojeniteyi azaltma potansiyeline sahip olduğunu ortaya koymuştur. Bu bağlamda CBD, doğal kökenli, hedefe yönelik ve tamamlayıcı bir antimikrobiyal ajan olarak gelecekteki uygulamalarda umut vadeden bir alternatif olarak değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
Escherichia coli O157:H7 is considered a significant enteropathogen that poses a threat to food safety due to its low infectious dose, strong biofilm-forming ability, and resistance to environmental stress conditions. The biofilms formed by this strain exhibit high tolerance to conventional antibiotics and disinfectants, making eradication difficult and leading to serious and persistent contamination risks in the food industry. These resistance features render classical approaches ineffective and highlight the growing need for alternative antimicrobial strategies against E. coli O157:H7. In this context, cannabidiol (CBD), one of the phytocannabinoids derived from the Cannabis sativa L. plant, has gained attention for its potential antimicrobial, antibiofilm, and quorum sensing (QS) inhibitory properties. In this study, the antimicrobial, biofilm-inhibitory, and quorum sensing (QS) suppressive effects of CBD on E. coli O157:H7 isolates were evaluated at both phenotypic and molecular levels. Broth microdilution assays demonstrated that CBD exhibited antimicrobial activity against the isolates, with minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) values ranging between 5–20 mg/mL. In disk diffusion tests, CBD showed a more limited bactericidal effect than ciprofloxacin, a conventional antibiotic. Biofilm formation assessed using the microtiter plate (MtP) method revealed that CBD inhibited biofilm development by 48–50% at the highest concentration of 20 mg/mL. The impact of CBD on the QS system was further examined through the swarming motility test, which demonstrated a dose-dependent reduction in bacterial motility. Gene expression analyses indicated that CBD significantly downregulated the pfs gene (p < 0,019), whereas no statistically significant change was observed in luxS expression (p > 0,05). These findings suggest that CBD may inhibit intercellular communication by suppressing QS signal molecule production at the early steps of the pathway.This study demonstrated that although the direct antimicrobial activity of CBD against E. coli O157:H7 is limited, it possesses the potential to attenuate pathogenicity by interfering with key virulence mechanisms such as biofilm formation and QS regulation. Accordingly, CBD can be considered a natural, targeted, and complementary antimicrobial agent with promising potential for future applications
Benzer Tezler
- İzmir ilinde satışa sunulan et ve et ürünlerinde Escherichia coli O157:H7 aranması ve saptanması
Investigation and determination of Escherichia coli O157:H7 in meat and meat products which sold in İzmir
SEÇİL BAYAR
- Erzurum bölgesinde satışa sunulan etlerde E.coli O157: H7'nin varlığının araştırılması
Occurance E.coli O157: H7 in meat consumed in Erzurum
CEMAL ÜNSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Besin Hijyeni ve TeknolojisiAtatürk ÜniversitesiBesin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MUSTAFA ATASEVER
- Bayburt ili merkez ilçede içme sularında enterohemorajik Escherichia coli O157:H7'nin araştırılması
The investigation of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 in central Bayburt
YASEMİN ÖZTELLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
BiyolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MÜGE TANER
- Edirne yöresine ait işletmelerde yetiştirilen sığırlarda Escherichia coli O157:H7 yaygınlığının real-time PCR ile araştırılması
Investigation of Escherichia coli O157:H7 prevalence in cattle raised in Edirne region by real-time PCR
YUNUS EMRE KARATOPAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
MikrobiyolojiKafkas ÜniversitesiMikrobiyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH BÜYÜK
- Baharatlarda Esherichia coli O157:H7'nin aranmasında klasik mikrobiyolojik yöntem ile real-time PCR yöntemiyle karşılaştırılması
Comparison of conventional microbiological methods and real-time PCR method to detect Esherichia coli O157:H7 in spices
ASLI ÖZKIZILCIK