Probiyotik özelliklere sahip lactobacillus plantarum ve pediococcus pentosaceus bakterilerinin gıda kökenli gram-pozitif ve gram -negatif patojenlere karşı etkinliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada esas olarak, Pediococcus pentosaceus ve Lactobacillus plantarum suşlarının, patojen bakterilerde biyofilm oluşumu ve patojen inhibisyonu üzerindeki etkilerini incelenmiştir. Sonuçlar, bu laktik asit bakterilerinin planktonik ve biyofilm formları yanında süpernatantlarının da, biyofilm oluşumunu ve virülans genlerin ifadesini önemli ölçüde inhibe ettiğini ortaya koymuştur. LAB suşlarının biyofilm oluşturma yetenekleri incelendiğinde, P. pentosaceus ve Lb. plantarum suşlarında biyofilm oluşumunun inkübasyon süresi ile arttığı, 48 saatte zirveye ulaştığı ve ardından biyofilm yoğunluğunda bir azalma başladığı saptanmıştır. Özellikle, Lb. plantarum inkübasyon süresi boyunca sürekli olarak P. pentosaceus'tan daha yüksek biyofilm oluşum oranları sergilemiştir. Biyofilm oluşumu ve otoagregasyon oranları, inkübasyon süreleriyle paralel olarak artmış, 37°C'de 24 saatlik inkübasyonda en yüksek otoagregasyon oranı tespit edilmiştir. Koagregasyon testleri, P. pentosaceus ve Lb. plantarum’ın E. coli ve S. Typhimurium ile güçlü koagregasyon gösterdiğini ortaya koymuştur. Tarama elektron mikroskobu analizi, iki bakterinin oluşturduğu biyofilmlerde yapısal farklılıklar ortaya koymuştur. P. pentosaceus, kompakt ve düzenli biyofilm yapıları oluştururken, Lb. plantarum daha heterojen ve düzensiz biyofilm yapıları oluşturmuştur. Her iki bakterinin planktonik formları da, patojen üremesini inhibe etme yeteneğinde bulunmuştur. Lb. plantarum, E. coli ve P. aeruginosa üzerinde en güçlü inhibisyon etkisini gösterirken, P. pentosaceus S. Typhimurium üzerinde daha yüksek inhibisyon oranlarına sahip bulunmuştur. Süpernatantların antibakteriyel aktivitesi, nisin ile karşılaştırıldığında önemli antibakteriyel etkiler göstermiştir. Ayrıca, her iki laktik asit bakterisi de, S. Typhimurium’da biyofilm oluşumu üzerine etkili olmuş ve biyofilmle ilişkili (csgD ve adrA) ve virülansla ilişkili (invA, rpoS, hilA, spi, fliF) genlerin ifadesini önemli ölçüde azaltmıştır.