Meyve işleme sanayi atığı ekstraktındaki doğal antibiyofilm ajanların araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, meyve sanayi işleme yan ürünü olan nar (Punica granatum L.) atıklarının, B. subtilis ve B. cereus suşları üzerinde antibakteriyel ve antibiyofilm etkili biyoaktif bileşiklerin kaynağı olarak kullanılabilirliği araştırıldı. Bu kapsamda, nar atıklarından, farklı nar tozu/çözücü oranları (P1, 1:10 ve P2, 1:20; w/v), farklı sulandırma oranları (1:2-1:25) ve farklı çözücüler (etanol, metanol, etanol-asit, metanol-asit, aseton ve su; A-G) kullanılarak biyoaktif bileşiklerin (fenolik bileşik ve organik asit) en iyi ekstraksiyon koşulları belirlendi. P2 metodu ile hazırlanan ekstraktların fenolik bileşik ve organik asit miktarları P1 metoduna göre hazırlanan ekstraktlara göre daha yüksek miktarda bulundu. Her iki suş için de, en yüksek antibakteriyel etki, metanol ve asit kullanılarak hazırlanan (P1-E ve P2-E) ekstraktlar ile tespit edildi. B. subtilis ve B. cereus suşlarının biyofilm oluşumlarının önlenmesi ve ortadan kaldırılmasında, nar atığı ekstraktlarının 1:5 sulandırma oranlarının (P2-5) etkili olduğu belirlendi. B. subtilis suşunun biyofilmlerinin, en fazla metanol-asit ile hazırlanan (P2-E) ekstraktının P2-5 oranı ile %80 oranında önlediği ve etanol ile hazırlanan (P2-A) ekstraktın P2-10 oranı ile %67 oranında ortadan kaldırıldığı belirlendi. B. cereus suşunun biyofilmlerinin ise en fazla etanol-asit ile hazırlanan ekstraktın (P2-D) P2-5 oranı ile %79 oranında önlediği ve %83 oranında ortadan kaldırdığı belirlendi. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, nar atığı ekstraktlarının doğal antibakteriyel ve antibiyofilm ajanı olarak endüstride kullanılabileceğini göstermektedir.

In this work, the use of pomegranate (Punica granatum L.) wastes generated from fruit processing industry was investigated as a potential source of bioactive antibacterial and antibiofilm agents on B. subtilis and B. cereus strains. For this, the best extraction conditions for phenolic compounds and organic acids from pomegranate wastes were determined by using different waste powder/solvent ratios (P1, 1:10 and P2, 1:20; w/v), different dilution ratios (1:2-1:25) of extracts and different solvents (ethanol, methanol, ethanol-acid, methanol-acid, acetone and water; A-G). The amount of phenolic compounds and organic acids were higher in extract P2 than P1. The highest antibacterial activities on both B. subtilis and B. cereus strains were determined with the methanol-acid extracts (P-E and P2-E). Biofilms of B. subtilis and B. cereus were prevented and removed effectively by the extracts diluted at 1:5 ratio. The highest ratio for prevention and removal of B. subtilis biofilms were about 80% by methanol-acid extracts (P2-E) and 67% by ethanol extract (P2-A), respectively. Moreover, B. cereus biofilms were prevented and removed with ethanol-acid extract (P2-D) by up to 79 % and 83%, respectively. The results from this study showed that pomegranate extracts could be used as natural antibacterial and antibiofilm agents in industry. Key words: Pomegranate, natural antibacterial agent, natural antibiofilm agent, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, biofilm control.