Kahramanmaraş ta Üretilen Bal Örneklerinin Mikrobiyel Kalitesi ve Antibakteriyel Etkilerinin Araştırılması

Transkript

1 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 10(1), KSU Journal of Science and Engineering, 10(1), 2007 Kahramanmaraş ta Üretilen Bal Örneklerinin Mikrobiyel Kalitesi ve Antibakteriyel Etkilerinin Araştırılması Özlem ERDOĞRUL 1, Feryal ERBĐLĐR 2 1 KSÜ, Ziraat Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Kahramanmaraş 2 KSÜ, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Kahramanmaraş ÖZET: Çalışmada ticari olarak üretilen 21 adet bal örneğinin mikrobiyel kalitesi ve bal örneklerinin Staphylococcus aureus ile Bacillus subtilis e karşı antibakteriyel etkileri araştırılmıştır. Elde edilen bulgulara göre toplam mezofilik aerobik bakteri <10-21x10 1 kob/g, maya ve küf <10-1x10 1 kob/g, ozmofilik maya ve endosporlu bakteriler ise <10 kob/g ve <10 kob/g olarak bulunmuştur. Örneklerde S. aureus ve E. coli tespit edilememiştir. Sonuçlar Kahramanmaraş ta üretilen balların mikrobiyel kalitesinin iyi olduğu göstermektedir. Ayrıca antimikrobiyel özellikleri incelenen bal örneklerinden 9 tanesi S. aureus a karşı mm, 6 tanesi B. subtilis e karşı mm inhibisyon zonu oluşturmuştur. Anahtar Kelimeler: Bal, mikrobiyel kalite, antibakteriyel etki. The Microbiological Quality and Antibacterial Activity of Honey Samples from Kahramanmaraş ABSTRACT: The aim of this study was to determine the microbiological quality and antibacterial activity of 21 commercial honey samples against S. aureus and B. subtilis. The results about the total aerobic mesophilic bacteria, yeast and moulds were, <10-21x10 1 cfu/g, <10-1x10 1 cfu/g respectively. The results about the osmophilic yeasts, endo spore forming bacteria were found same as <10 cfu/g. S. aureus and E. coli were not detected in the 21 honey samples. Nine honey samples out of 21 samples, inhibited S. aureus between mm (diameter of inhibition zone), and six sample showed mm inhibion zone against B. subtilis. Key words: Honey, microbiological quality, antibacterial effect. GĐRĐŞ Bal; bal arıları tarafından çiçeklerden toplanan nektar ve tatlı öz sularının fiziksel ve kimyasal olarak değişikliklere uğrattıkları, tatlı, sarı renkli, kıvamlı bir sıvıdır. TS 3036 bal standardında bitkilerin çiçeklerinde bulunan nektarın veya bitkilerin canlı kısımlarıyla bazı eş kanatlı böceklerin salgıladıkları tatlı maddelerin bal arıları tarafından toplanması, vucütlarında bileşimlerinin değiştirilip petek gözlerine depo edilmesi ve buralarda olgunlaşması sonucu meydana gelen koyu kıvamda tatlı bir üründür, şeklinde tanımlanmaktadır (Anonim, 1990). Çok uzun zamanlardan beri insanlar tarafından özellikle gıda maddesi olarak ve bunun yanında şifa amaçlı tüketilen bal, son zamanlarda üzerinde daha fazla durulan bir sektör olarak karşımıza çıkmaktadır. Balın şifa ve gıda kaynağı oluşunun yanı sıra gıda katkısı olarak kullanımı, çeşitli ilaç ve kozmetik sanayisinde, hayvan gıdalarında kullanımı da yapılmaktadır (Snowdon ve Cliver, 1996). Balın yapısında genel olarak üç önemli bileşenden fruktoz (ortalama %38.4), glikoz (ortalama %30.3), ve su (ortalama %17.2) bulunmaktadır. Geri kalan kısım ortalama olarak %1.3 sukroz, %12 diğer bazı karbohidratlar, %0.169 mineral maddeler, protein, vitamin ve enzimlerden oluşmaktadır (Gibson, 1998; White ve ark., 1962). Balın ph degeri arasında olup ortalama 3.9 değerindedir. Su aktivitesi ise arasındadır (White ve ark., 1962). Balın kaynagı olan nektar, antioksidan etkiye sahip tatlı bileşikler ile bitki pigmentlerinin, flavonoidlerin büyük bir kısmını içermektedir (Frankel ve ark., 1998). Bal, kronik sindirim sistemi hastalıklarından özellikle peptik ülser ve hazımsızlığa (Al Somai ve ark., 1994; Molan, 1995), duodenal ülsere (Salem, 1981; Haffejeei ve Moosa, 1985) çocuklarda ise bakteriyel gastroenterit e karşı etkili bir şekilde tedavi amacıyla kullanılmaktadır (Haffejeei ve Moosa, 1985). Bal antibakteriyel özelligi ile, ağız, boğaz ve bronş enfeksiyonlarına karşı kullanılmaktadır (Krell, 1996). Bunların yanında bal cildi besleyici ve nemlendirici krem olarak, çesitli ülser, yara ve yanıklara karşı ilaç olarak da kullanılmaktadır (Armon, 1980; Dumronglert, 1983). Balda bulunabilen mikroorganizmalar arasında değişik maya türleri ve sporlu bakteriler, balın hijyenik kalitesini gösteren koliform bakterilerdir. Ayrıca bal arılarında hastalık yapan mikroorganizmalar balda da bulunabilirler (Snowdon ve Cliver, 1996). Genel olarak bala hava ve tozdan Actinebacter, Bacillus, Clostridium, Corinebacterium, Pseudomonas, Psychrobacter ve Vagococcus bakterileri topraktan, Bacillus, Clostridium, Micrococcus türleri bulaşabilir. Ayrıca bala, arı larvası dışkısı ile Bacillus türleri, çeşitli maya ve Streptomyces türleri, erişkin bal arısı gastrointestinal kontaminantları ise Bacillus türleri, Enterobacteriaceae, Penicillium spp., Aspergillus spp ve bazende Torulopsis spp. bulaşabilir (Gilliam ve ark., 1988). Bu gibi doğal kontaminasyon kaynağının yanı sıra alet, el, hayvan ve hayvansal ürünlerden kaynaklanan çapraz bulaşma, balın paketlendiği bölgenin yeri, tavanı ve duvarlarından kaynaklanan bakteri bulaşma şeklide gözlenmektedir. Ancak bu bakteriler çoğunlukla balda yaşam olanağı bulamamaktadır. Ayrıca bunlar hijyen ve

2 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 10(1), KSU Journal of Science and Engineering, 10(1), 2007 sanitasyon kurallarına uyarak kontrol altına alanabilecek kontamisyon kaynaklarıdır (Snowdon ve Cliver, 1996). Balın antibakteriyel etkisinin olduğu çok uzun zamanlardan beri bilinmektedir. Esas olarak içerdiği hidrojen peroksit, glukoz oksidaz enzimi, bal arılarının hipofarengeal salgıları (Gauhe, 1941), çiçek polenlerinden kaynaklanan katalaz aktivitesi (White ve ark., 1962), nektardan kaynaklanan katalaz aktivitesi (Dustman, 1971), ve propolis ile onun fenolik derivatlarından (Molan, 1995) kaynaklanmaktadır. Bu çalışmada Kahramanmaraş yöresinde üretilen 21 adet bal örneğinin mikrobiyel kalitesi ve S. aureus ve B. subtilis e karşı anti mikrobiyel etkileri araştırılmıştır. MATERYAL ve METOT Bal Örneklerin toplanması ve mikrobiyolojik analizlere hazırlanması Çalışmada kullanılan bal örnekleri (n:21) Kahramanmaraş taki bal üreticileri tarafından üretimiştir. Bal örnekleri 2004 yılı Şubat-Mayıs aylarında gıda satışı yapan marketlerden ve bal üreticilerinden steril kaplara tesadüfi olarak toplanmış ve laboratuara getirilmiştir. Aynı gün bal örneklerinden 1 g tartılarak 9 ml steril saf su ile homojenize edilmiş ve hazırlanan homojenizattan dilüsyonlar hazırlanmıştır. Hazırlanan dilüsyonlardan Tablo 1 de gösterilen besi yerlerine dökme plak yöntemine göre 1 ml, yüzeye yayma yöntemine göre 0.1 ml çift tekrar ekimler yapılmıştır (Özçelik, 1998). Çalışmada balların antimikrobiyel etkileri in vitro olarak S. aureus ATCC 6538 ve B. subtilis e ATCC 6633 karşı non peroksit antibakteriyel aktivite olarak tespit edilmiştir. Çalışmada kullanılan S. aureus ATCC 6538 ve B. subtilis ATCC 6633 Antwerp Üniversitesi Farmasotik Mikrobiyoloji ve Hijyen Labaratuvarı, Belçika dan temin edilmiştir. Mueller Hinton Agar (Difco) 121 o C 15 dakika otoklavlanmış ve 50 o C ye kadar soğuması beklenmiştir. Besi yerine S. aureus ve B. subtilis in 24 saatlik kültürlerinden inoküle edilmiş ve steril Petri kutularına (9 cm çaplı) 15 ml dökülmüştür. Mikrorganizmalarla kob/g oranında kontamine edilmiş besiyerlerinin tam ortasına aseptik şartlarda bir kuyucuk açılmıştır. Açılan bu kuyucuklara bal örnekleri yaklaşık 1 gram ilave edilip 1-2 saat kadar 4 o C de bekletilmiş ve daha sonra 37 o C de 24 saat inkübe edilerek bakterilere karşı oluşan inhibisyon zonlarının çapı ölçülmüştür (Allen ve ark., 1991). Tablo 1. Mikrobiyolojik analizlerde kullanılan besi yerleri ve inkübasyon koşulları (Collins ve ark., 1989; Özçelik, 1998; Tysset ve Rousseau, 1981). Đnkübasyon Koşulları Mikroorganizma Besi Yeri Toplam Mezofilik Aerobik Bakteri Plate Count Agar (PCA, Difco) Sıcaklık Süre Aerob Anaerob 37 C saat Aerob Maya ve Küf Malt Extract Agar (Difco) C 3-5 gün Aerob Ozmofilik maya Endosporlu bakteri (Bacillus sp.) Staphylococcus aureus Toplam Koliform Bakteri (EMS/ml) Escherichia coli Malt Extract Agar (Difco) + % 40 sukroz Plate Count Agar (PCA, Difco) Vogal and Johnson Agar (Difco) Bactisent Coagulase (Merck) Laktozlu Buyyon (Difco) Eosin Methylen Blue Agar, (Difco), IMVIC 30 C 5-7 gün Aerob 37 C saat Anaerob 37 C saat Aerob 35 C saat Aerob C saat Aerob BULGULAR Çalışılan 21 adet bal örneğinin mikrobiyel kalitesi Tablo 2 de gösterilmiştir. Çalışmada kullanılan bal örneklerinin antimikrobiyel etkileri Tablo 3 te gösterilmiştir.

3 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 10(1), KSU Journal of Science and Engineering, 10(1), 2007 Tablo 2. Çalışmada incelenen Balların Mikrobiyal Kalitesi Örnek no TMAB* Maya ve küf Ozmofilik maya 1 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 2 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 3 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 4 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 5 <10 1x10 1 <10 <10 <10 <10 <10 6 <10 1x10 1 <10 <10 <10 <10 <10 7 <10 1x10 1 <10 <10 <10 <10 <10 8 <10 1x10 1 <10 <10 <10 <10 < x10 1 1x10 1 <10 <10 <10 <10 < x10 1 1x10 1 <10 <10 <10 <10 < x10 1 1x10 1 <10 <10 <10 <10 < x10 1 <10 <10 <10 <10 <10 < x10 1 <10 <10 <10 <10 <10 < x10 1 <10 <10 <10 <10 <10 <10 15 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 16 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 17 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 18 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 19 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 20 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 21 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 * TMBA: Toplam Mezofilik Aerobik Bakteri ** T. Koliform B.: Toplam Koliform Bakteri Tablo 3. Çalışmada incelenen Balların Antimikrobiyal Etkileri Endosporlu bakteri S. aureus Bal örneklerinin oluşturduğu inhibisyon zonları (çapları) T. Koliform B.** (EMS/g) E.coli Örnek no S. aureus B. subtilis TARTIŞMA Nakano ve Sakaguchi (1991), Japonya da 270 bal örneğinde toplam aerobik mezofilik bakteri sayısını ortalama 83 kob/g olarak saptamışlartır. Tysset ve ark. (1970), Fransa da 14 bal örneğinde toplam aerobik mezofilik bakteri sayısını 100 kob/g dan az olduğunu ve bu bal örneklerinde E. coli, Enterococcus, sülfit indirgeyen bakteri ve Staphylococcus ssp. izole etmediklerini bildirmişlerdir. Tysset ve Rousseau (1981), Fransa da değişik bölgelerden elde edilmiş 175 ticari bal örneğinde toplam aerobik mezofilik bakteri sayısını ortalama 227 kob/g olduğunu, endosporlu bakterilerin spor formlarının saptanmadığını belirtmişlerdir. Tysset ve ark. (1970), yılında yapmış oldukları çalışmada 14 bal örneğinde Clostridium sporlarını tespit edemezken, Bacillus sporlarını <100 olarak bulmuşlardır. Kokubo ve ark. (1984), çalıştıkları 71 bal örneğinin % 94 ünde spor tespit etmişlerdir. Sporlu bakterilerin çoğu Bacillus cinsine ait olduğunu belirtmişlerdir ve bunların B. cereus, B. coagulans, B. megaterium ve B. alvei olduğunu ve % 79 örnekte clostridial spor olduğunu tespit etmişlerdir. Çalışmada elde edilen bulgular çalışılan yöresel balların mikrobiyel kalitesinin toplam aerobik mezofilik bakteri sayısı yönünden diğer çalışmalarla benzer sonuçlar gösterirken çalıştığımız diğer parametrelerde diğer çalışmalardan daha az değerler bulunmuştur. Küfler düşük asit konsantrasyonlarında üreyebilen ve sukroz tarafından inhibe edilemeyen canlılardır. Osmofilik veya şeker tolerant küfler bal endüstrisinde daha fazla sorun yaratmaktadır ve balı fermente edebilmektedirler. Fermentasyon balda su oranı fazla iken daha fazla gözlenmektedir. Balda bulunan mayalaradan Saccharomyces spp. en dominant cins iken diğer türlerede rastlanmaktadır (Snowdon ve Cliver, 1996). Piana ve ark. (1991), 50 Đtalyan bal örneğinden 34 örnekte osmofilik küfleri kob/g oranında, Tysset ve ark., (1970) 14 bal örneğinde maya ve küfleri ortalama 254 kob/g oranında bulmuşlardır. Yapılan bu çalışmada maya ve küf <1 ile 10 kob/g arasında, ozmofilik maya ise <1 olarak tespit edilmiş ve yüksek sayıda maya ve küf ile ozmofilik maya oranının balda istenmeyen bir durum olduğunu belirtmişlerdir.

4 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 10(1), KSU Journal of Science and Engineering, 10(1), 2007 Çalışılan bal örneklerinde gözlenen bu düşük maya ve küf ile ozmofilik maya oranı üretilen balın kalitesinin iyi olduğunu göstermiştir. Snowdon, ve Cliver (1996) yaptıkları bir çalışmada koliform bakterileri <3 olarak tespit ederken, Salmonella ssp. Streptococcus ssp. ve Staphylococcus ssp. izole edemişlerdir. Patojenik bakterilerin vejetatif formları genel olarak balda yaşayamazlar, ancak balda nem oranı yüksek ise varlıklarını belli bir süre sürdürebilirler fakat bir süre sonra ölürler (Snowdon ve Cliver, 1996). Çalışmamızda S. aureus ve E. coli tespit edilememiştir. Bu sonuç Türk Gıda Kodeksine uygunluk göstermektedir (Anonim, 2000). Balın antimikrobiyel etkisi yüksek ozmotik basınç, düşük su aktivitesi, düşük ph, glukoz oksidaz sistemi (hidrojen peroksit), düşük protein oranı, yüksek karbonnitrojen oranı, düşük redoks potansiyel ve içerdiği çeşitli kimyasal ajanlara bağlıdır (Snowdon ve Cliver, 1996). Allen ve ark. (1991), 345 çeşit balın Staphylococcus a karşı antibakteriyel etkisini çalışmışlar ve manuka balının bu bakteriye karşı daha fazla antibakteriyel etkisinin olduğunu tespit etmişlerdir. Molan (1992), yapmış olduğu çalışmada kullandığı bal örneklerinin E. coli, Helicobacter pylori, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Serratia marcescens, S. aureus ve Streptococcus pyogenes e karşı antibakteriyel etkisinin olduğunu tespit etmiştir. Çalışmada 21 adet bal örneğinden 9 tanesi S. aureus a karşı12-25 mm inhibisyon zonu oluştururken, 6 tanesi B. subtilis e karşı mm inhibisyon zonu oluşturmuştur. B. subtilis e karşı inhibisyon zonu oluşturan 6 bal örneği S. aureus a karşı etkili olan 9 örnek arasında bulunmaktadır (Tablo 3). Đnhibisyon zonlarındaki bu farklılıklar çalışılan bal örneklerinin farklı değerlerde ozmotik basınç, su aktivitesi, ph, hidrojen peroksit, protein oranı, karbon-nitrojen oranı ve redoks potansiyele bağlı olabilir. Çalışmada elde edilen bulgular yörede üretimi yapılan balın mikrobiyel yönden güvenilir bir şekilde tüketilebileceğini göstermektedir. Bal besin içeriği yüksek olan ve normal, çocuk, hasta ve yaşlı insanların günlük diyet listelerinde bulunması gereken bir gıdadır. Bu değerli besin maddesinin üretimine yörede özendirmek gerekmektedir. Bölgede bal üretimi yapılmaya son derece uygun yaylalar bulunmaktadır. Bu amaçla üretilecek bal ekonomiye de katkı sağlayacaktır. Ayrıca bal tüketimini özendirecek bir takım girişimlerin yapılması gerekmektedir. TEŞEKKÜR Kahramanmaraş taki bal üreticilerinden çalışmada kullanılan balların teminini sağlayan Yunus ÖZÇELEBĐ ye çok teşekkür ederiz. KAYNAKLAR Al Somai, N., Coley, K.E., Molan, P.C., Hancock, B. M Susceptibility of Helicobacter Pylori to the Antibacterial Activitiy of Manuka Honey. J. Royal Soc. Med., 87: Allen, K.L., Molan, P.C., Reid, G.M A survey of the antibacterial activity of some New Zealand honeys. J.Pharmacy and Pharmacology, 43: Anonim Türk Gıda Kodeksi. Bal Tebliği. Tebliğ no: 2000/39. Resmi Gazete tarih ve no: Anonim TSE 3036 Bal Standardı Türk Standartlari Enstitüsü, Ankara. Armon, P.J The use of honey in the treatment of infected wounds. Tropical Doctor, 10: 91. Collins, C.H., Lyne, P.M., Grange, J.M Collins and Lyne s Microbiological Methods. Sixth Edition. Butterworths and co Ltd, 410 s. Dumronglert, E A Follow-up Study of Chronic Wound Healing Dressing with Pure Natural Honey. J. Nat. Res. Council, Thailand, 15(2): Dustman, J.H Uber die Katalaseaktivitat in Bienenhonig aus der Tracht der Heidekrautgewachse (Ericaceae). Zeitschrift für Lebensmittel- Untersuchung und Forschung, 145: Frankel, S., Robinson, G., Berenbaum, M Antioxidant capacity and correlated characteristics of 14 unifloral honeys. J. Apicultural research, 37: Gauhe, A Uber em glucoseoxydierendes Enzym in der Pharynxdruse der Honigbiene. Zeitschrift für Vergleichende Physiologie, 28(3): Gibson, G.R Dietary modulation of the human gut microflora using prebiotics. Brit. J. Nutr, 80: Gilliam, M., Lorenz, B.J., Richardson, G.V Digestive enzymes and microorganisms in honey bees, Apis mellifera: influence of streptomycin, age, season and pollen. Microbios, 55: Haffejeei, E., Moosa, A Honey in the Treatment of Infantile Gastroenteritis. Br. Med. J., 290: Kokubo, Y., Jinbo, K., Kaneko, S., Matsumato, M Prevalence of spore-forming bacteria in commercial honey. Ann. Rep. Tokyo Metr. Res. Lab. Pub. Health., 35: Krell, R Value-Added Products from Beekeeping. FAO Agricultural Services Bulletin No. 124 Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome. Molan P Medicinal uses for honey. Beekepers Quarterly. No.26, Waikato University, New Zeland Molan, P. C The antibacterial properties of honey. Chemistry in New Zealand, July,

5 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 10(1), KSU Journal of Science and Engineering, 10(1), 2007 Nakono, H., Sakaguchi, G An unusually heavy contamination of honey products by Clostrudium batulinium type F and Bacillus alvei. FEMS Microbiol. Lett., 79: Özçelik, S Gıda Mikrobiyolojisi Laboratuar Kılavuzu, Fırat Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Yayınları No:1 Elazığ. Piana, M.L., Poda, G., Cesaroni, D., Cuetti, L., Buccci, M.A., Gotti, P Research on microbial charecteristics of honey samples of Udine province. Riv. Soc. Ital. Sci. Aliment., 20: Salem, S. N Honey regimen in gastrointestinal disorders. Bull. Islamic Med., 1: Snowdon, J.A., Cliver, D.O Microorganisms in honey. Int. J. Food Micr., 31: Tysset, C., Durand, C., Taliergio, Y.P Contribution to the study of the microbial contamination and the hygiene of commercial honey. Rec. Med.Vet. 146: Tysset, C., Rousseau, M Problem of microbes and hygiene of commercial honey. Rev. Med. Vet. 132: White, J.W., Jr., Riethof, M.L., Subers, M.H., Kushnir, I Composition of American Honeys. Tech. Bull 1261, Agricultural Research Service, US Department of Agriculture, Washington, DC.