S13. Ticari Olarak Satılan Farklı Renklerdeki Gıda ve Kumaş

Ticari Olarak Satılan Farklı Renklerdeki Gıda Ve Kumaş Boyalarının P.Aeruginosa
Ve Metisilin Dirençli S.Aureus Üzerine Etkisinin İn Vitro Araştırılması#
Mehmet Emin Bozdoğan, Burcu Bozdoğan, Şener Çolak, Aykut Kılıç, Elif Sungur
Danışman: Prof. Dr. Julide Sedef Göçmen2,
# Bu çalışma Başkent Üniversitesi Tıp ve Sağlık Bilimleri Araştırma Kurulu tarafından
onaylanmış
(Proje
no:
DA12/14)
ve
Başkent
Üniversitesi
Araştırma
Fonunca
desteklenmiştir.
ÖZET
Amaç: Günlük yaşantımızda kullandığımız kumaş ve gıda boylarının Metisilin Dirençli
Staphylococcus aureus (MRSA) ve Pseudomonas aeruginosa bakterilerinin üremesi
üzerine etkilerini belirlemek ve bu amaçla bu çalışmada kırmızı, mavi, yeşil ve sarı tonda
gıda ve kumaş boyalarının farklı konsantrasyonlarının bu bakteriler üzerine ne şekilde etki
ettiği invitro koşullarda araştırılmak amaçlanmıştır
Yöntem: Ticari olarak satılmakta olan kırmızı, yeşil, mavi ,sarı kumaş ve gıda boya
maddelerinin steril solüsyonlarının %16-%8-%4-%2-%1-%0,5 konsantrasyonlarda seri
dilüsyonları yapıldı. P. aeruginosa ve MRSA suşları Müeller Hinton agarda üretildi. İki
suşun ayrı ayrı 0,5 McFarland sulandırımları hazırlandı. Bu sulandırımlardan 100’er
mikrolitre, %16-%8-%4-%2-%1-%0,5
konsantrasyonlarda seri
dilüsyonları
yapılan
kumaş ve gıda boyalarına her bir dilüsyonuna eklendi. 37 °C’de 18-24 saat inkübasyonu
takiben her bir dilüsyondaki üremelerin tespiti için 1 mikrolitrelik steril tek kullanımlık
özelerle Müeller Hinton agar besi yerine pasajları yapıldı. Bu besi yerleri 37° C de 18-24
saat inkübe edildikten sonra her bir alandaki koloniler sayıldı.
Sonuç ve Yorum: Değişkenler normal dağılım göstermediğinden, veri seti logaritmik
transformasyon sonrası Faktöriyel düzende 4 faktörlü varyans analizi yöntemi ile
değerlendirilmiştir. Sonuçlar ort±std. sapma, ortanca değer, en küçük-en büyük değerler
ve geometrik ortama olarak ifade edilmiştir. p<0.05 düzeyi istatistiksel olarak anlamlı
kabul edilmiştir. Veri analizi SPSS 17.0 (SPSS Ver.17.0, Chicago IL, USA) yazılımı ile
gerçekleştirilmiştir.
Çalışma sonucunda; hem gıda hem kumaşta yeşil, sarı ve kırmızı renklerde P.
aeruginosa,
MRSA’dan istatistiksel olarak anlamlı derecede fazla ürediği görüldü
(p<0,001). Ancak kumaş ve gıda da mavi renkte
hem P. aeruginosa hem de MRSA
bakterilerinin diğer renklerden istatistiksel olarak anlamlı derecede düşük ürediği
belirlendi(p<0,001).
Bu sayede günlük hayatımızda bu kadar iç içe yaşadığımız, yediğimiz, içtiğimiz gıdalarda
ve
değişik
amaçlarla
kullandığımız
kumaşlarda
boya
maddesi
olarak
kullanılan
maddelerden kırmızı, yeşil, sarı ve mavi renkte olanlarının bakteri dünyasından MRSA ve
P.aeruginosa bakterilerini ne şekilde etkilediği invitro olarak göstermeye çalıştık.
Bulgularımız gerek gıdalarda gerekse kumaşlarda kullanılan boya alternatiflerini daha
doğru değerlendirmemizi ve seçimlerimizin bu boyaların bakterilerin üzerine etkisine
dayandırılarak daha doğru yapılmasını sağlayacaktır.
Anahtar Kelimeler: Gıda boyası, Kumaş boyası, Metisilin Dirençli Staphylococcus
aureus, P. aeruginosa
GİRİŞ
Boya, herhangi bir nesnenin renk vermek amacıyla veya koruma amaçlı olarak
içine konulmasına yada kaplanmasına denir. Boyama işlemi gıda maddelerine renk
vermek için veya kumaşlara renk vermek için kullanıldığı gibi, kozmetik maddelerde,
duvar, bina boyamalarında, yol şeritlerinin belirlenmesinde ve resim sanatı gibi
sanatlarda da kullanılmaktadır.
Boya maddeleri ilk kez ne zaman ve ne şekilde kullanıldığı hakkında kesin bilgiler
yoktur. Bitki ve hayvanlardan elde edilen doğal boyaların çok eski bir geçmişi olduğu
kesindir. Eski mısırlılar bitki köklerinden, ağaç kabuklarından, meyvalardan, hatta bazı
böcek ve yumuşakçalardan doğal boya maddeleri elde ederek ipek, keten, yün gibi
dokudukları kumaşları boyamışlardır. Çinliler MÖ 3000 yıllarında dokumaları boyamak için
bitkilerden elde ettikleri boya maddelerini kullanmışlardır.
Teknik olarak gıda boyası; gıdaya, ilaca, kozmetik ürünlere veya insan vücuduna
uygulandığı, ilave edildiği zaman renk veren boya, pigment veya maddelere denir.
Gıda
boyalarının
oluşturmak süsleyici
değişik
renk
özellik
tonları
kullanılarak,
kazandırmak lezzeti
yeni
ve
çeşitli
arttırmak mümkün
ürünler
olabilir.
Renk veren maddelerin insanlar tarafından emniyetle tüketilmesinde belirli ölçme
değerleri kullanılır Gıda renkleri E numarası ile değerlendirilir ve bu Avrupa güvenlik
onayını gösterir. Gıda renklerinin spesifik isimleri veya E numaralarıyla gıda bileşenleri
etiketinde
bulunması,
tüketicilerin
bilinçli
seçim
yapmalarını
sağlar.
E kodu, her bir gıda katkı maddesini tanımlamak ve bir karışıklığa yer vermemek için
kullanılan ve Avrupa Birliği (EC) simgesi olarak E harfi ve 3 veya 4 basamaklı sayıdan
oluşan
bir
kodlama
sistemidir.
Doğal renklendirici maddeler; mikrobiyal, bitkisel, hayvansal ve mineral kaynaklardan
elde edilen pigmentlerdir. Bunlar;
Bitkisel materyalin doğrudan kullanımı(Kırmızı pancar, safran ve meyve suları)
Bitkisel materyalden ekstraksiyon yada konsantrasyonla elde edilenler(yağ)
Hayvansal
materyalden
edilenler(kırmız)
ekstraksiyon
yada
konsantrasyonla
elde
Karbonhidratlardan ısı işlemiyle elde edilenler(Karamel)
Doğal olarak bulunan ama kimyasal olarak sentezlenenler(Karotenoidler)
İnorganik ve vitamin kökenliler (Riboflavin) olarak sayılabilir. Bu renk maddeleri
Konserve
içecekleri, pişirilmiş
ürünler, süt
ve
süt
ürünleri,
dondurma, yoğurt, bisküvi, patlamış mısır, çikolata (özellikle beyaz çikolatalarda hoş
pastel rengi oluşturmak için), yoğurt (limon sarısından kayısı rengine, şeftali renginden
hafif kırmızıya ), dondurma (vanilya sarısından, kırmızımsı turuncuya kadar birçok rengi
oluşturmada ), margarin ve tereyağı, işlenmiş peynir, meyveli jeller, meyve suları,
domates ürünleri, alkolsüz ve alkollü içecek, sirke, meyve preparatlarında, marmelatlarda
kullanılır.Taze
veya
donmuş
meyve,
konserve
meyvelerde
(ananas,dometes)
kullanılmaktadır.
Gıda boyaları elde edildikleri kaynağa göre üç gruba ayrılmaktadır.
Doğal
Yarı sentetik
Sentetik
Gıda boya maddeleri;
Sertifikalı ve sertifikasız renk maddeleri
Doğal, doğala özdeş ve yapay renk maddeleri olarak gruplandılmaktadır.
Kumaşlarda boyanırlar. Bu amaçla tekstil maddelerini boyamak için
Selülozik
Protein
Sentetik yapıda boyar maddeler kullanılmaktadır
Mikrobiyolojide; Mikroorganizmaları iyi görebilmek ve ayrıntılarını tetkik edebilmek
için bir çok genel ve özel boyama yöntemleri ortaya konulmuştur. Bunlar;
1. Basit boyamalar: Mikroorganizmalar hakkında kısa süre içinde bilgi edinmek için tek
boya solusyonu kullanılır. Bu amaçla karbol füchsin, kristal violet ve metilen mavisi gibi
genellikle bazik boya solusyonlarından birisi seçilir.
2. Bileşik boyamalar: Birden fazla boya ile yapılan boyama yöntemleridir. Bunlar
arasında:
a)
Mikroorganizmaları
birbirinden
ayırmada
kullanılan
(Gram,
Ziehl-Neelsen).
b) Bakterilerin iç ve dış yapıları hakkında bilgi edinmek için kullanılan (spor, kapsül,
flagella) boyaları sayılabilir.
Boya maddeleri bakterileri üretmek için kullandığımız bazı besiyerlerine indikatör
(fenol mavisi, fenol kırmızısı, brom krezol yeşili, bromkrezol moru, metil kırmızısı gibi)
yada inhibitör (metielen mavisi, eozin Y, malaşit yeşili gibi) olarak da ilave edilmektedir.
Kısaca mikrobiyolojide boyar maddeler bakteri morfolojisini belirlemede, bakterinin
varlığını
tesbit
etmekte
veya
üremesini
istemediğimiz
bakterileri
inhibe
etmede
kullanılmaktadırlar.
Stafilokoklar deri ve nazofarinkte bulunurlar Sık olarak hastane enfeksiyonlarına
neden olurlar. Yüksek sıcaklığa, dezenfektan ve antiseptik solüsyonlara duyarlı olmakla
beraber kuru yüzeylerde uzun süreler canlı kalabilirler. Stafilokoklar duyarlı bireylere
doğrudan temas veya eşyalarla temas (kontamine giyseler yatak çarşafları gibi) ile
bulaşırlar. Hemen bütün doku ve organlarda bölgesel yada yaygın enfeksiyon etkeni
olabilirler. S. aureus toksin oluşturarak veya dokulara yayılıp zarar vererek hastalık
oluştururlar. Metisilin dirençli Staphylococcus aureus (MSRA) suşları hastane yatan
bireylerde
1980’li
yılların
başlarında
hızla
yayılmaya
başlamıştır.
MRSA
hastene
enfeksiyonu oluşturan dirençli ve önemli bir bakteridir.
Pseudomonas türleri ise farklı çevresel yerleşim gösteren fırsatçı bir patojenlerdir.
Pseudomonas spp. 4-42° C arasında
üreyebilir. Bir çok antibiyotiğe ve dezenfektana
dirençlidirler. Psedomonas spp. çevresel kaynaklarda (örneğin hastane lavaboları, yerler )
saptanabilir. Hastanelerde yatan hastalarda psedomonas türlerinin izolasyonu hemen her
zaman kaygı vericidir. Fakat hastanın geçici kolonizasyonuna veya örnek alınımı veya
laboratuvar uygulamaları sırasında bulaş söz konusu olabilir. P. aeruginosa asemptomatik
kolonizasyondan başlayarak solunum yolu, deri kulak, üriner sistem, göz enfeksiyonları
ve septisemiye de neden olabilir.
Günlük yaşantımızda karşılaşabileceğimiz bakterilerle, gıda ve kumaş boya
maddeleri birbirleri üzerine etkileri olabilir. Bu amaçla kullanılan kırmızı, sarı, yeşil ve
mavi renkteki gıda ve kumaş boyaları bakterilerin üremesine farklı şekillerde etki edebilir.
Bu düşünceden yola çıkarak günlük yaşantımızda kullandığımız kumaş ve gıda
boylarının MRSA ve P. aeruginosa bakterilerinin üremesi üzerine etkilerini belirlemek ve
bu amaçla bu çalışmada kırmızı, mavi, yeşil ve sarı tonda gıda ve kumaş boyalarının farklı
konsantrasyonlarının bu bakteriler üzerine ne şekilde etki ettiği invitro koşullarda
araştırılmak amaçlanmıştır
GEREÇ VE YÖNTEM
Ticari olarak satılmakta olan kırmızı, yeşil, mavi ,sarı kumaş ve gıda boyalarının
%16’lık ana stok solüsyonları distile su ile sulandırılarak hazırlandı. Stok solüsyonların her
biri 0,45 mikrometre çaplı milipor filtrelerden süzülerek steril edildi. Kumaş ve gıda boya
maddelerinin steril solüsyonlarının %16-%8-%4-%2-%1-%0,5 konsantrasyonlarda seri
dilüsyonları yapıldı.
American type culture collection(ATCC) 27853 P. aeruginosa ve ATCC 43300 MRSA
suşları Müeller Hinton agarda üretildi ve her iki suşun ayrı ayrı 0,5 McFarland
sulandırımları hazırlandı. Bu sulandırımlardan 100’er mikrolitre, %16-%8-%4-%2-%1%0,5 konsantrasyonlarda seri dilüsyonları yapılan kumaş ve gıda boyalarına her bir
dilüsyonuna eklendi. 37 °C’de 18-24 saat inkübasyonu takiben her bir dilüsyondaki
üremelerin tespiti için 1 mikrolitrelik steril tek kullanımlık özelerle Müeller Hinton agar
besi yerine pasajları yapıldı. Bu besi yerleri 37° C de 18-24 saat inkübe edildikten sonra
her bir alandaki koloniler sayıldı. Testler 9 kez tekrarlandı.
Kontrol olarak Serum fizyolojik + bakteri karışımı ve bakteri eklenmemiş boya
dilüsyonları kullanıldı.
Farklı boyaların farklı konsantrasyonlarda her iki bakterinin üremesi üzerine etkisi
istatistiksel olarak değerlendirildi.
BULGULAR
Değişkenler normal dağılım göstermediğinden, veri seti logaritmik transformasyon
sonrası Faktöriyel düzende 4 faktörlü varyans analizi yöntemi ile değerlendirilmiştir.
Sonuçlar ortalama±standart sapma, ortanca değer, en küçük-en büyük değerler ve
geometrik ortalama olarak ifade edilmiştir. p<0.05 düzeyi istatistiksel olarak anlamlı
kabul edilmiştir.
Veri analizi SPSS 17.0 (SPSS Ver.17.0, Chicago IL, USA) yazılımı ile gerçekleştirilmiştir.
Hem gıda hem kumaş boyalarında yeşil, sarı ve kırmızı renklerde P. aeruginosa’nın,
MRSA’dan istatistiksel olarak anlamlı derecede fazla ürediği görüldü (p<0,001). Ancak
kumaş ve gıda boyalarında mavi renkte hem P. aeruginosa hem de MRSA bakterilerinin
diğer renklerden istatistiksel olarak anlamlı derecede düşük ürediği belirlendi(p<0,001)
(Grafik1-2).
Kumaş ve gıda boyalarının ,MRSA ve
etkisi(mg/ml)ne bakıldığında mavi renkte
P.aeruginosa üzerine % inhibisyon
bu etkinin en belirgin olduğu saptanmıştır
(Tablo 1). Negatif kontrolde üreme olmazken, pozitif kontrol grubunda10 5CFU in üzerinde
üreme saptandı.
TARTIŞMA
Ticari olarak satılan kumaş ve gıda boyalarının bakteri üremesi üzerine etkisinin olduğunu
gördük. Kumaş ve gıda boyalarının farklı renklerinin bakterilerin üremeleri üzerine farklı
etkileri farklı konsantrasyonlarının farklı etkileri ayrıca kumaş ve gıda boyalarının farklı
renklerinin farklı bakterilere etkileri de farklı olduğunu belirledik. Bu konuda yapılmış
benzer bir çalışmaya rastlamadık.
Bu sayede günlük hayatımızda bu kadar iç içe yaşadığımız, yediğimiz, içtiğimiz
gıdalarda ve değişik amaçlarla kullandığımız kumaşlarda boya maddesi olarak kullanılan
maddelerden kırmızı, yeşil, sarı ve mavi renkte olanlarının bakteri dünyasından MRSA ve
P.aeruginosa bakterilerini ne şekilde etkilediği invitro olarak gösterilmiştir.
Kaynaklar:
1. www.kimyaevi.org
2. Rasooly R. Expanding the bactericidal action of the food color additive phloxine B
to gram-negative bacteria. FEMS Immunology and Medical Microbiology 45 (2005)
239–244
3. Hassan GM. Effects of some synthetic coloring additives on DNA damage and
chromosomal aberrations of rats. Arab J. Biotech., 2010; 13 (1):13-24.
4.
Çalış_A,
Yuvalı Çelik G,
Katırcıoglu H. Antimicrobial effect of natural dyes on
some pathogenic bacteria. African Journal of Biotechnology Vol. 2009; 8 (2),
291-293.
Grafik 1:Denenen boyaların bakterilerin koloni sayılarına etkisi; Ortalama
Grafik 2: Denenen boyaların bakterilerin koloni sayılarına etkisi; Ortanca
RENK
TİP
KIRMIZI
KUMAŞ
GIDA
MAVİ
KUMAŞ
GIDA
SARI
KUMAŞ
GIDA
YEŞİL
KUMAŞ
GIDA
BAKTERİ
MRSA
%100
%50
İnhibisyon
İnhibisyon
(mg/ml)
(mg/ml)
160
<0.005
PSEUDOMONAS >160
>160
MRSA
160
>160
PSEUDOMONAS >160
>160
MRSA
5
<5
PSEUDOMONAS 5
<5
MRSA
5
8
PSEUDOMONAS >160
0.04
MRSA
<5
<5
PSEUDOMONAS >160
>160
MRSA
160
>160
PSEUDOMONAS >160
>160
MRSA
1
8
PSEUDOMONAS >160
>160
MRSA
160
>160
PSEUDOMONAS >160
Tablo 1: Kumaş ve gıda boyalarının ,MRSA ve
etkisi(mg/ml)
>160
P.aeruginosa üzerine % inhibisyon