High hydrostatic pressure induced inactivation kinetics of E. coli O157:H7 and S. aureus in carrot juice and analysis of cell volume change
E. coli O157:H7 ve S. aureus?un havuç suyunda yüksek hidrostatik basınca bağlı inaktivasyon kinetiği ve hücresel hacim değişikliği analizi
- Tez No: 177489
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAMİ ALPAS, PROF. DR. FARUK BOZOGLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Escherichia coli, Havuç suyu, Hidrostatik basınç, Staphylococcus aureus, Weibull dağılımı, Yüksek hidrostatik basınç, Escherichia coli, Carrot juice, Hydrostatic pressure, Staphylococcus aureus, Weibull distribution, High hydrostatic pressure
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezin ana amacı, basınca dirençli Escherichia coli O157:H7 933 ve Staphylococcus aureus 485' in düşük asitli bir gıdada basınca bağlı inaktivasyon kinetiğini ve mekanizmasını belirlemektir.Çalışmanın birinci bölümünde, çalışılan patojenlerin inaktivasyon eğrileri 200- 400 MPa ve 40°C'de peptonlu su ve havuç suyunda elde edilmiştir. Mikrobiyal inaktivasyon, birinci derece reaksiyon kinetiği ve Weibull dağılımı ile modellenmiştir. Weibull dağılımının inaktivasyon eğrilerini daha iyi betimlediği belirlenmiştir. Havuç suyunun E. coli O157:H7 üzerine koruyucu etkisi varken, S. aureus üzerine inhibe edici etkisi olduğu gözlenmiştir. Bu etkinin, havuç köklerinde doğal olarak bulunan bileşiklerin veya fitoaleksinlerin S. aureus üzerindeki toksik etkisinden kaynaklanabileceği bulunmuştur. Yüksek hidrostatik basınç (YHB) ve fitoaleksinlerin kombine kullanımı, basınca direçli S. aureus ve diğer Gram- pozitif bakterilere karşı potansiyel antibakteriyel uygulama olabilir.Çalışmanın ikinci bölümünde, farklı basınç uygulamalarında her iki patojenin taramalı elektron ve floresans mikroskopu ile görüntüleri elde edilmiştir. SEM mikrografikleri kullanılarak görüntü analizi metodu ile bakteri hücrelerinin yüzey alanını ve hacmini hesaplamak için bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Basınçlanmış hücrelerin membran bütünlüğü de floresans mikroskopu görüntüleri ile incelenmiştir.Her iki patojenin yüzey alanı ve hacmi çalışılan en yüksek basınç değerlerinde önemli bir artış göstermiştir. E. coli O157:H7 hücreleri 200 MPa basınç değerinde de yüzey alanı ve hacim olarak önemli bir artış göstermiştir. Bu basınçlar altında yüzey alanı ve hacimdeki artışlar membranın yapısındaki bir takım değişiklikler, örneğin, geçirgenliğin kaybolması veya artması, membran bütünlüğünün bozulması, membrana bağlı proteinlerin denatürasyonu ve membran yağ tabakasındaki faz değişimi ile açıklanabilmektedir. Mikroorganizmaların yüzey alanı ve hacimlerindeki değişikliklerin hesaplanarak basınç inaktivasyon mekanizmasının irdelenmesi literatüre yeni bir boyut eklemiştir.
Özet (Çeviri)
The main objective of this study was to determine the pressure induced inactivation mechanism of pressure-resistant Escherichia coli O157:H7 933 and Staphylococcus aureus 485 in a low acid food.Firstly, inactivation curves of pathogens were obtained at 200 to 400 MPa at 40ºC in peptone water and carrot juice. First-order and Weibull models were fitted and Weibull model described the inactivation curves of both pathogens more accurately than first-order model, revealing that food systems could exhibit either protective or sensitizing effect on microorganisms. Carrot juice had a protective effect on E. coli O157:H7 whereas it had a sensitizing effect on S. aureus, due to the naturally occurring constituents or phytoalexins in carrot roots that could have a toxic effect.Secondly, scanning electron microscopy (SEM) and fluorescent microscopy images of studied pathogens were taken. Developed software was used to analyze SEM images to calculate the change in the view area and volume of cells. Membrane integrity of pressurized cells was also examined using fluorescent microscopy images.The increase in average values of the view area and volume of both pathogens was significant for the highest pressure levels studied.. The increase in volume and the view area could be explained by the modification of membrane properties, i.e., disruption or increase in permeability, lack of membrane integrity, denaturation of membrane-bound proteins and pressure-induced phase transition of membrane lipid bilayer. The change in volume and the view area of microorganisms added another dimension to the understanding of inactivation mechanisms of microbial cells by HHP.
Benzer Tezler
- Effect of high hydrostatic pressure (HHP) on some quality parameters and shelf-life of fruit and vegetable
Yüksek hidrostatik basıncın (YHB) meyve ve sebze sularının bazı kalite parametreleri ve raf-ömürleri üzerine etkisi
SANER DEDE
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Bölümü
DOÇ.DR. HAMİ ALPAS
PROF.DR. ALEV BAYINDIRLI
- Effect of temperature, pH and bacteriocins on the viability of selected food pathogens in food systems during high hydrostatic pressure (HHP)processing
Sıcaklık, pH ve bakteriosinlerin yüksek hidrostatik basınç (YHB) işlemi sırasında gıda sistemleri içindeki seçilmiş gıda patojenlerinin yaşamlarına etkisi
HAMİ ALPAS
Doktora
İngilizce
2000
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FARUK BOZOĞLU
- Hidrostatik basınç altında metal/p-Si schottky diyotların elektriksel karakterizasyonu
Electrical characterization of metal/p-Si schottky diodes under hydrostatic pressure
GÜVEN ÇANKAYA
Doktora
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAZIM UÇAR
- Floresans yaşam zamanı kullanarak polimerik jellerin şişme mekanizmalarının incelenmesi
Investigation of swelling mechanisms of polymeric gels by using fluorescence lifetime
MATEM ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER PEKCAN
- Diyafram duvarlarda stabilite probleminin sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak irdelenmesi ile ilgili bir inceleme
A study with finite element method for the stability problems of the diaphragm walls
ENDER ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeoteknik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞRUL ÖZKAN