Investigation of potential antimicrobial and antibiofilm activities of rosehip (Rosa canina L.) extracts

Abstract

Bu tez çalışmasında kuşburnu (Rosa canina L.), meyvesi ekstraktının antimikrobiyal ve antibiyofilm etkileri araştırılmıştır. Kuşburnu ekstraktı Mikrodalga-Bazlı Ekstraksiyon yöntemi ile ekstrakte edilmiştir. Kuşburnu ekstraktının total fenolik bileşen analizi Folin-Ciocalteu yöntemi ile yapılmışve antioksidant akivitiesi ise Brand-William metodu kullanılarak saptanmıştır. Kuşburnu ekstraktının ve farklı sulandırmalarının antimikrobiyal aktiviteleri ise gıda patojeni bakteriler (E. coli, L. monocytogenes, S. aureus ve B. cereus), küfler ve mayalar üzerinde araştırılmıştır. Kuşburnu ekstraktının antibiyofilm aktivitesi genç ve olgun biyofilmler (24 ve 72 saatlik) üzerinde incelenmiştir. Kuşburnu ekstraktının ve farklı sulandırmalarının antiquorum aktiviteleri Chromobacterium violaceum Bergonzini ATCC 12472 suşu kullanılarak incelenmiştir. Kuşburnu ektraktının direk kullanımı ve agar kuyu difüzyon yöntemi ile kullanılan bütün bakteriler üzerinde 10-24 mm aralığında inhibisyon zon çapları ölçülmüştür. Ayrıca, ekstraktın 1/32 sulandıma oranında (0.070 mg/mL) dahi %90 oranında inhisyon belirlenmiştir. Kullanılan ekstraktın antifungal etkisi incelendiğinde %100 etkinliği olduğu gözlenmiştir. Ekstraktın 24 saatlik biyofilmlerde antibiyofilm aktivitesinin 1/2 ve 1/4 sulandırma oranlarında sırasıyla %67 (1.125 mg/mL) ve %57 (0.5625 mg/mL) olduğu belirlenmiştir. Kuşburnu ekstraktının 1/2 oranında quarum sensing üzerinde inhibitor aktivitesi olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak bu tez çalışması ile, etanol ve MAE metod ile hazırlanan kuşburnu ekstraktının doğal bir antimikrobiyal ve antibiyofilm ajan olarak gıda endüstrisinde patojen mikroorganizmaları ortamdan uzaklaştırmak amacıyla kullanılabileceği gösterilmiştir.

In this thesis, the antimicrobial and antibiofilm effects of rosehip fruits (Rosa canina L.) extract were investigated. An extract of rosehip was prepared by using a Microwave-Assisted Extraction (MAE) method. The total phenolic content and the antioxidant activity of the extract was determined by the Folin-Ciocalteu assay and Brand-William method. The antimicrobial activities of the rosehip extract with different dilutions were investigated against food-borne pathogenic bacteria (E. coli, L. monocytogenes, S. aureus, and B. cereus) molds and yeasts. The antibiofilm activity of rosehip extract was investigated for the early and the late-stage biofilms (24h and 72h biofilms). The anti-quorum sensing activities of the extract with different dilutions were investigated using model strain Chromobacterium violaceum Bergonzini ATCC 12472. The inhibition zones obtained by the agar well diffusion method was measured in the range of 10-24 mm for all tested bacteria by use of the extract without dilution. Moreover, the extract at 1/32 dilution (0.070 mg/mL) also showed an inhibitory effect of up to 90%. The antifungal effects of the extract with different dilutions were obtained up to 100%. The antibiofilm activities of the extract with 1/2 and 1/4 dilutions were up to 67% and 57% on 24h biofilms. The rosehip extract showed inhibitory activity on quorum sensing at a 1/2 dilution ratio. As a result, it was determined that rosehip extract prepared by using ethanol and MAE can be used as a natural antimicrobial and antibiofilm agent to eliminate foodborne pathogens in the food industry.