Hibrit E-perokzon Prosesinin Bakterisidal ve Sporosidal Etkinliğinin Hücresel Boyutta İncelenmesi

Abstract

Hidrojen peroksitin elektrokimyasal yolla reaktör içerisinde üretildiği sisteme Elektro-perokzon adı verilmektedir. E-perokzon prosesi ozonlama esnasında kayıp olarak sisteme verilen oksijenin hidrojen peroksite dönüştürülmesi esasına dayanır. Bu projede, yüksek maliyetli ozonlama prosesini iyileştiren bu yeni sistem ile ekonomik yolla dezenfektan olarak kullanılma potansiyeli oldukça yüksek olan E-perokzon üretilmiş; E-perokzonun bakterisidal ve sporosidal etkisi belirlenmiş ve inaktivasyon mekanizması incelenmiştir. Projenin ilk aşamasında, E-perokzon prosesinde oksidantların (OH? radikali, sucul ozon ve H2O2) üretildiği optimum şartların belirlenmesi için Yanıt Yüzey Metodolojisi (YYM) kullanılmıştır. Oksidantların üretiminde en önemli faktör reaksiyon süresidir ve uzun reaksiyon sürelerinde yüksek konsantrasyonda oluşan H2O2?in OH? radikali oluşumunu inhibe etmesi nedeniyle optimum süre 5-10 dakika olarak belirlenmiştir. İkinci aşamada E-perokzon prosesinde var olan ozon ve hidrojen peroksit ile E-perokzonun, Escherichia coli ve Enterococcus hirae üzerindeki bakterisidal ve Bacillus atrophaeus sporları üzerindeki sporosidal etkinlikleri karşılaştırılmalı olarak sunulmuştur. 10 dakikalık E-perokzon muamelesi, diğer dezenfektanların yaklaşık 2 katı olacak şekilde E. coli hücrelerini tamamıyla inaktive etmiştir. E. hirae hücrelerinin inaktivasyonunda, farklı sürelerdeki muamelelerde E-perokzon belirgin bir farkla çok daha etkili olmuştur. B. atrophaeus sporlarında, E-perokzon muamelesi sonrası vejetatif hücrelere göre hem daha düşük verimle hem de daha yavaş bir azalma tespit edilmiştir. Projenin son aşamasında, E-perokzonun inaktivasyon mekanizmasının belirlenmesi amacıyla supernatant analizleri [hücre membran bütünlüğünün belirlenmesi, iletkenlik ölçümü, Ca+2 ve Mg+2 iyonlarının belirlenmesi, DPA sızıntısının ölçümü (B. atrophaeus sporları için)] ve hücresel analizler [TTC-dehidrogenaz enziminin aktivitesinin ölçülmesi, DNA hasarı tespiti, SDS-PAGE analizi, lipid peroksidasyonunun belirlenmesi ve Transmisyon Elektron Mikroskobunda (TEM) görüntülemeler] gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler her ne kadar E. hirae hücrelerinin hücre içi yapılarında bir miktar hasar meydana gelse de Gram negatif veya Gram pozitif fark etmeksizin vejetatif hücrelerin E-perokzon ile muamelelerinin ardından inaktive olmalarının başlıca sebebinin hücre duvar yapılarındaki tahribat olduğunu göstermektedir. Benzer şekilde, E-perokzonun B. atrophaeus spor katmanlarında özellikle de kor bölgesini çevreleyen iç membranda hasara neden olarak sporların inaktivasyonunu sağladığı belirlenmiştir.