Salmonella on leafy greens in a warming climate: route- and timing-dependent persistence, preharvest bacteriophage-based control, and horizontal antimicrobial resistance transfer
Isınan iklimde yapraklı sebzelerde salmonella:bulaş yolu ve zamanına bağlı kalıcılık, hasat öncesi bakteriyofaj temelli kontrol ve yatay antimikrobiyal direnç aktarımı
- Tez No: 985340
- Danışmanlar: PROF. DR. YEŞİM SOYER KÜÇÜKŞENEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Mikrobiyoloji, Food Engineering, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Salmonella enterica, meyve-sebze üretim sistemlerinde giderek daha önemli bir gıda güvenliği tehdidi olarak kabul edilmektedir. Bu doktora tezi, artan sıcaklık, kontaminasyon yolu ve zamanlamasının Salmonella'nın yeşil yapraklı sebzeler üzerindeki hayatta kalma yeteneğini nasıl etkilediğini; hasat öncesi bakteriyofaj uygulamasının etkili bir biyokontrol stratejisi olup olamayacağını; Salmonella ile bitki ortamında yer alan mikroorganizmalar arasında çift yönlü antimikrobiyal direnç gen transferi potansiyelini; ve çoklu antibiyotik direnciyle ilişkili pESI megaplasmidinin bitki ortamındaki bakteriyel uyum üzerindeki rolünü araştırmayı amaçlamıştır. Kontrollü iklim odası deneyleri, Salmonella'nın yetiştirme döngüsü boyunca bitki üzerinde kalabildiğini ve geç dönem sulamanın en yüksek riski oluşturduğunu ortaya koymuştur. Hasada yakın tek doz halinde yapılan, faj uygulamalarının, daha erken zamanda başlanarak tekrarlanan uygulamalara kıyasla daha etkili olduğu gözlemlenmiştir; hatta bazı durumlarda çoklu uygulamalar, etkinliği azaltarak bakteriyel kalıcılığı artırmıştır. Geniş kapsamlı çiftleştirme deneyleri -in vitro, in planta ve biparental- gerçekleştirilmiş olsa da, Salmonella ile çevresel mikroorganizmalar arasında ya da Salmonella'dan birlikte inoküle edilen Escherichia coli suşlarına yönelik hiçbir yatay gen transferi tespit edilmemiştir; bu da, test edilen koşullar altında yatay gen transferi sıklığının oldukça düşük olduğunu göstermektedir. Hayvan konakçılarda yaşamsal avantaj sağladığı bilinen pESI plazmidi, bitki ortamında bakteriyel kalıcılığı azalttığı için bir uyum maliyeti yaratmıştır; rekabet deneylerinde plazmid taşımayan suşlar, pESI taşıyan suşlara üstün gelmiştir. Bu çalışma, kontaminasyonun zamanı ve yolunun, antimikrobiyal direnç aktarımının değerlendirilmesinin ve hasat öncesi müdahalelerin önemini vurgulamaktadır. Ayrıca, mobi genetik unsurların konak ortamına göre değişebilen etkisine dikkat çekmektedir. Bununla birlikte, ısınan iklimin hem patojen kalıcılığı hem de antimikrobiyal direnç aktarımı olasılığı üzerindeki potansiyel etkilerini ortaya koymaktadır. Önemli olarak, bu çalışma taze ürün sistemlerinde etkili azaltma stratejilerinin geliştirilmesine yönelik kanıta dayalı içgörüler ve pratik öneriler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Salmonella enterica is increasingly recognized as a food safety threat in fresh produce systems. This dissertation aimed to investigate how warming climate, contamination route, and timing influence Salmonella survival on leafy greens; whether preharvest bacteriophage application can serve as an effective biocontrol strategy; the bidirectional potential for antimicrobial resistance gene transfer involving Salmonella within plant-associated environments; and the role of the multidrug resistance megaplasmid pESI in shaping fitness within the plant environment. Controlled climate chamber experiments demonstrated that Salmonella can persist throughout the cultivation cycle, with late-stage irrigation posing the greatest risk. Single, well-timed phage applications near harvest were more effective in reducing Salmonella levels than multiple treatments starting earlier stages, which in some cases even diminished overall efficacy. Despite employing diverse mating assays -including in vitro, in planta, and biparental approaches- no horizontal gene transfer events were detected between Salmonella and environmental microbes or from Salmonella to co-inoculated Escherichia coli recipients, suggesting low horizontal gene transfer frequency under the tested conditions. The pESI plasmid, while advantageous in animal hosts, imposed a fitness cost in plants; competition assays revealed that plasmid-free strains outcompeted pESI carriers. Collectively, this work highlights the significance of contamination timing and route, the assessment of antimicrobial resistance transfer, and the necessity of preharvest interventions. It also emphasizes the influence of mobile genetic elements that may shift in response to the host environment. Furthermore, it elucidates the potential effects of a warming climate on both pathogen persistence and the likelihood of antimicrobial resistance transfer. Importantly, this study provides evidence-based insights and practical considerations to guide the development of effective mitigation strategies within fresh produce systems.
Benzer Tezler
- Çeşitli gıdalarda shiga toksin üreten Escherichia coli (STEC) serotiplerinin ve bazı gıda patojenlerinin prevalansının araştırılması
Investigation of the prevalence of shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) serotypes and certain foodborne pathogens in various foods
ADEM SOYCAN
Doktora
Türkçe
2025
MikrobiyolojiKocaeli ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEVRİM DÜNDAR
- Yeşil yaprak uçucularının bağırsaklardaki“iyi huylu”(Kommensal) ve“kötü huylu”(Patojen) bakteriler üzerine uyarıcı ve baskılayıcı etkileri
Stimulatory and inhibitory effects of green leaf volatiles on“good”(Commensal) and“bad”(Pathogenic) bacteria in the intestine*
GAMZE GÖKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
FizyolojiBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiVeterinerlik Fizyolojisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHU DEMİRTAŞ
- Investigation of antimicrobial, antioxidant and cytotoxic properties of some green leaf plants
Bazı yeşil yapraklı bitkilerin antimikrobiyal, antioksidan ve sitotoksik özelliklerinin incelenmesi
ELİF NUR ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE HANDAN BAYSAL
PROF. DR. FATMA BANU ÖZEN
- Yeşil sentez yöntemiyle Ruscus aculeatus L. bitkisi kullanılarak gümüş nanopartiküllerin sentezi ve antibiyofilm, antimikrobiyal, antikanser aktivitelerinin incelenmesi
Researching antimicrobial, antibiofilm, anticancer activities and silver nanoparticles syntheses using Ruscus aculeatus L. plant in green synthesis method
FUNDA KARAKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyolojiBartın ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ SAVAŞ BÜLBÜL
PROF. DR. KEMAL BÜYÜKGÜZEL
- Styrax officinalis ekstraktı ile gümüş nanopartiküllerinin yeşil sentezi, karakterizasyonu ve biyolojik aktivitelerinin araştırılması
Green synthesis of silver nanoparticles using Styrax officinalis extract, their characterization and investigation of biological activities
HÜLYA KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyolojiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NESLİHAN GÜLEÇ