BESİYERLERİ. Besiyeri Hazırlama Şekilleri. Besiyeri çeşitleri; Besiyeri Bileşimine Giren Maddeler

Transkript

1 BESİYERLERİ Besiyerleri (besi ortamı, ortam, vasat, kültür ortamı, kültür vasatı, kültür besiyeri) mikroorganizmaların geliştirilmesi için formülize edilmiş ortamlardır. Bunlar, mikroorganizmaların geliştirilmesi, izolasyon, identifikasyon, sayım, duyarlılık testleri, sterilite testleri, klinik örneklerin incelenmesi, gıda, su ve çevre kontrolleri, biyolojik ürünlerin elde edilmesi, antibiyotik ve vitamin analizleri, endüstriyel analizler vb. gibi çok farklı amaçlara yönelik olabilir. Besiyerleri çok farklı şekillerde hazırlanabilir ve kullanılabilir. Örneğin, süt bir "genel besiyeri" olup, mikroorganizmaların gelişmeleri için gerekli bütün besin maddelerini ve bunların kullanılabilmesi için yeterli suyu içerir. Üzüm suyunda da gelişme için gereken besin maddeleri ve su bulunmasına karşın, yüksek asitliği nedeni ile sadece bu asitlikte gelişebilecek olan mikroorganizmaların (bazı bakteriler ve özellikle mayaların) gelişimine uygundur. Besiyeri Hazırlama Şekilleri 1. Formülden Hazırlama 2. Dehidre Besiyerlerinden Hazırlama 3. Kullanıma Hazır Besiyerleri 4. Özel Uygulamalar Besiyeri Bileşimine Giren Maddeler Su Peptonlar Maya Ekstraktı Et Ekstraktı Malt Ekstraktı Beyin ve Kalp Ekstraktı Agar Karbohidratlar Tuz Tampon Maddeler ph İndikatörleri Redoks İndikatörleri Diğer İndikatörler İnhibitörler Diğer Maddeler Besiyeri çeşitleri; 1- Doğal ve yapay besiyerleri olmak üzere elde ediliş şekillerine göre iki gruba ayrılırlar. Üzüm şırası, maya veya et özütü gibi bitkisel ve hayvansal ürünlerden veya mikroorganizmalardan elde edilen maddeler doğal besiyeridir. Yapay besiyerleri ise belirli tuzların, belirli vitamin, aminoasit ve şeker gibi maddelerin belirli oranlarda tartılarak suda çözündürülmesi sonucu oluşur. 2-Katı ve sıvı besiyerleri fiziksel özelliklerine göre iki gruba ayrılırlar. Doğal ve yapay besiyerleri katı ve sıvı olabilirler. Sıvı besiyerlerini katılaştırmak amacıyla jelatin ve agar kullanılabilir. Katılaşma için kullanılan agar bir tür su alginden elde edilir. Yapısı karmaşık bir polisakkarittir 1

2 Agar çok az sayıda bakteri tarafından kullanılabilir yani birçok mikroorganizma agara etkili olamaz. Besiyerlerine %1-2 oranında katıldığında katılaşma için çoğu zaman yeterli olmaktadır. Agar 100C 0 ye kadar ısıtıldığında sıvı hale geçer ve 45 C 0 altında katılaşmaya başlar. Jelatin hayvansal kaynaklı proteindir. Hayvan kemik, kıkırdak, boynuz veya deri atıklarının su ile kaynatılması ile oluşur. Besiyerlerine % oranında katılmasıyla elde edilir. Bu miktarlarda jelatin içeren besiyerleri C 0 de sıvı hale geçer. Bu nedenle 25 C 0 ve daha altında çalışılan sıcaklıklarda katılaştırma amacıyla kullanılabilir. 3-Besiyerleri bileşimlerine göre basit ve karmaşık olmak üzere ikiye ayrılırlar. Basit besiyerleri genellikle birkaç basit tuzla glikoz içeren yapay besiyerleridir. Kompleks besiyerleri ise hazırlanmasında çok sayıda ve miktarda maddenin kullanıldığı besiyerleridir. 4- Kullanış amacına göre genel ve seçici besi yeri olmak üzere de iki gruba ayrılır. Genel besiyerleri birçok mikroorganizmanın gelişimine uygundur. Örneğin maya suyu, peynir altı suyu. Seçici besiyerlerinde ise istenilen bir mikroorganizmanın gelişebileceği bir ortam oluşturulur veya istenmeyen mikroorganizmaların gelişmesi engellenir GELİŞME FİZYOLOJİSİ Bu özellik istenilen mikroorganizmanın gelişmesini destekleyici maddelerin ortama katılması, ph nın istenilen mikroorganizmaya göre ayarlanması, gelişmeyi önleyici maddelerin ilavesiyle kazandırılır. Mikroorganizmalarda gelişme denince büyüme, hücre bölünmesi veya tomurcuklanmasına bağlı olarak hücre sayısının artmasıyla ortaya çıkan geri dönüşümü olmayan hücre artışı anlaşılmaktadır. Çok hücrelilerde büyüklük artarken tek hücrelilerde birey sayısıda artış gösterir. 2

3 Mikroorganizma konsantrasyonu: Mikroorganizma çeşidi başa yazılarak, maya konsantrasyonu, bakteri konsantrasyonu vb. bir ml besiyerindeki hücre sayısı ile belirtilir. (hücre sayısı/ml) Mikroorganizma yoğunluğu: Mikroorganizma çeşidi başa yazılarak bir ml besiyerindeki mg mikroorganizma konsantrasyonudur. Bölünme veya Tomurcuklanma değeri: Mikroorganizma sayısının her bir saatte iki katına çıkma sayısıdır. V ile gösterilir. Büyüme değeri: Hücre yoğunluğunun, mikroorganizma kuru maddesinin bir saat içinde iki katına çıkma sayısıdır. İkilenme süresi: Mikroorganizma yoğunluğunun iki katına çıkması için geçen zaman aralığıdır. Jenerasyon süresi: Bir hücre bölünmesinden veya tomurcuklanmasından yavru hücrenin bölünmesine veya tomurcuklanmasına kadar geçen zaman aralığıdır. g ile ifade edilir. 3

4 MİKROORGANİZMALARIN GELİŞME EVRELERİ Mikroorganizmalar bir besiyerinde gelişmeleri sırasında değişik evreler geçirirler. Bir mikroorganizmayı yeni hazırlanmış bir besiyerine aşılandığında bu ortama adapte olabilmek için uğraşır. Çünkü aşılamanın hemen başında bu yeni hazırlanan besiyeri mikroorganizma için yabancıdır. Mikroorganizmalar bu ortamda yaşayabilmek için ortama uyum sağlamalıdır eğer uyum sağlayamazsa mikroorganizma ölmektedir. Aşılamadan sonra mikroorganizmanın bu yeni ortama uyum sağlayabilmesi için belirli bir süre gerekmektedir. Bu süre aşılama materyalinin durumuna göre, yaşına ve besiyerinin uygunluk derecesine göre farklılık gösterir. Gelişmenin ilk safhası olan bu süre uyum safhası, gizli safha veya tembel safha yabancı dilde ise lag-faz olarak adlandırılır. Ortama uyum sağlayan mikroorganizmalar hızla çoğalmaya başlarlar ve gelişme sabit bir değere ulaşır. Birim zamandaki hücresel kitle veya ürün artışı belirli bir katsayıya göre artış gösterir. Bu evreye logaritmik çoğalma safhası veya üslü çoğalma safhası denir. Üslü çoğalma safhasında bulunan bölünme veya tomurcuklanma değeri jenerasyon süresi mikroorganizma türüne göre değişir. Örneğin bakterilerde her dakikada bir bölünme izlendiği gibi 5-10 saate varan jenerasyon sürelerine de rastlanır. Üslü çoğalma evresinde çoğalma geometrik bir dizi oluşturur ve her bölünmede hücre sayısı iki katına ulaşır. 2 1, 2 2, 2 3, 2 n gibi bir dizi söz konusudur. Bir mikroorganizma kültürü üslü çoğalma evresinin başında N 0 sayıda hücre içeriyorsa n sayıda bölünmeden sonra ortamdaki hücre sayısı N olur. 4

5 n= logn-logn 0 log2 v= logn-logn 0 log2 t Birim zaman aralığında hücre bölünme sayısı veya bölünme değeri, belirli bir sürede meydana gelen yeni kuşak oluşum sayısını belirtir. Belirli zaman aralığında hücre bölünme sayısı veya bölünme değeri ise, belirli bir sürede meydana gelen yeni kuşak oluşum sayısını geçen süreye bölerek bulunur. g= log2 t logn-logn 0 t sürede n sayıda kuşak meydana gelmişse kuşak değişim süresi g=t/n dir. Mikroorganizmaların üslü çoğalma safhası sonlarında çoğalma sabiti giderek azalmaya başlar, yani çoğalma yavaşlamaya başlar. Hücre satısında üslü safhadaki kadar olmasa da hücre sayısında bir artış meydana gelir. Bu gelişme safhası yavaşlama safhası olarak adlandırılır. Hücre sayısında artma ya da azalmanın olmadığı yani yeniden oluşan hücrelerin ölen hücre sayısına eşit olduğu bu safhaya duraklama safhası denir. Duraklama safhası sonunda hücrelerin büyük bir kısmı ölmeye başlar. Bu aşamada yeniden oluşan hücre ya çok azdır ya da hiç yoktur. Bu aşamaya ölüm safhası denir. 5

6 MUTASYON Her canlı sahip olduğu özelliklerin büyük bir bölümü ile atasına benzer. Canlıların tipik özelliklerinin korunması ve nesilden nesile devamı kalıtım olarak tanımlanır. Her bir özellik ayrı bir gende bulunur ve bu gen tarafından düzenlenip taşınır. Mikroorganizmalar da canlı olduğuna göre genetik yönden aynı esaslar onlar içinde geçerlidir. Aynı zamanda diğer canlılarda olduğu gibi mikroorganizmalarda da cins veya türlerin tipik özellikleri her zaman nesilden nesile olduğu gibi aktarılmaz bazen değişik koşulların etkisiyle önemli değişiklikler ortaya çıkar. Canlıların değişik bir özellik kazanmaya sevkeden ve ani nesil değişimine yol açan kalıtsal bir değişiklik mutasyon olarak tanımlanır. Butler, mutasyonu Bir bakteride meydana gelen ve daha sonraki nesillere aktarılan değişiklik olarak tanımlamıştır. Mevcut bakteri şekillerinin çoğunun mutasyonla oluştuğunu belirtmiştir. Ville e göre mutasyon Bir gendeki kalıcı ve kalıtlanan değişiklidir. Mutasyonla ortaya çıkan yeni nesile mutant adı verilir. Bir genin nükleotid veya baz sırasındaki her değişiklik bir mutasyon teşkil eder. Kalıtsal değişikliğe göre nokta(gen), kromozom ve genom mutasyonları ayırt edilir. 6

7 Bir geni oluşturan DNA nın yalnızca bir nükleotidinin değişmesiyle ortaya çıkan mutasyon nokta mutasyonu(gen mutasyon), Birden fazla nükleotidin veya bir DNA parçacığının tümden kaybedilmesiyle oluşan mutasyon ise kromozom mutasyonu olarak tanımlanır. Genom mutasyonu ise bir gendeki kromozomların sayısal değişimiyle ortaya çıkar. Yani genin bir kromozomu yitirilir veya gene yeni bir kromozom eklenir. Bu tür mutasyonlar kromozom sayımı ile saptanabilir. Nokta mutasyonu bir nükleotid veya bazın sırasının değişimi bir başka nükleotid veya baz ile değişmesi fazladan bir nükleotid ilavesi veya bir nükleotidin kaybı ile ortaya çıkar. Kromozom mutasyonunun oluşumunda kromozomun küçük bir parçası kaybedilirse delesyon, küçük bir parça iki kez devreye girerse duplikasyon, bir kromozomun bir parçası diğer bir kromozama taşınırsa translokasyon ve bir kromozom parçacığı olduğu yerde ters dönerse inverziyon olarak tanımlanır. 7

8 Mutasyon doğal olarak ortaya çıkarsa doğal mutasyon olarak tanımlanır. Mutasyon yapay olarak bazı işlemlerle de gerçekleşebilir ve yapay mutasyon olarak adlandırılır. Yapay olarak mutasyonu gerçekleştirmede kullanılan kimyasal maddeler mutagen olarak adlandırılır. Mutagen maddeler yardımıyla DNA nın yapısı değiştirilerek farklı mutantlar elde edilir. Bu etkiye sahip maddeler arasında nitrit, hidroksilamin, etilamin, dietilsülfat, profilavin ve akriflavin gibi kimyasal bileşikler yer alır. Bu maddeler DNA üzerinde baz, nükleotid veya bir parçanın ayrılmasına başkası ile değişmesine bazların aralarının açılmasına veya yeni bir baz eklenmesine neden olarak değişik mutasyonları meydana getirirler. Yapay mutasyonu gerçekleştirmede yararlanılan diğer bir yöntemde ışınlamadır. Işınlar aslında canlının ölümüne neden olabilirler. Fakat ışınlamanın dozu ayarlanarak canlının yaşaması sağlanabilir. Işınların mikroorganizmalar üzerine etkisi ise daha fazla ve belirli bir dozun üzerinde sağlanabilir. Işınlama süresi ve dozu iyi ayarlanırsa mikroorganizmaların bir bölümü canlı kalabilir fakat kalıtsal özellikleri taşıyan genetik yapıda önemli değişiklikler ortaya çıkar ve böylece mutantlar elde edilir. Işınların etkisiyle daha çok kromozom mutasyonu sağlanmış olur. 8

9 Tüm mikroorganizmalar mutasyon yeteneği aynı değildir. Bazıları doğal koşullarda meydana gelen ani değişmelerde bile mutasyona uğrarken diğer bazılarında kimyasal madde kullanımı veya ışınlama ile her zaman mutant elde edilmesi başarılamaz. Mikroorganizmaların mutasyon yeteneğine belirtmek için mutant sıklığından ve mutasyon değerinden söz edilir. Bir mikroorganizma mutasyonla belirli bir özelliğini kaybeder veya yeni bir yetenek kazanır. Bu da mutant tiplerin ana tipten ayrılmasında yararlanılan yani mutantların seleksiyonuna izin veren bir durumdur. Butler in belirttiği gibi, mutasyon sayesinde mikroorganizmalarda çok fazla sayıda ve özellikte tipler ortaya çıkmıştır. Mutasyonla mikroorganizmalarda değişikliklerin ortaya çıkması sakıncalı ve yararlı yönleriyle önem kazanır. Örneğin patojen olmayan bir mikroorganizma doğal veya yapay etkenlerle mutasyona uğrayıp patojen özellik kazanabilir.böylece bitki, hayvanlar ve insanlar için zararlı bir durum ortaya çıkabilir. Ayrıca metabolik yetenekleriyle yararlı olan bir mikroorganizma mutasyonla bu yeteneğini kaybeder ve yararlı yanı ortadan kalkar. 9

10 Bu olayların tam tersi de olabilir. Patojen bir mikroorganizma mutasyonla bu özelliğini kaybedebilir ve zararlı etkisi ortadan kalkar. Ayrıca metabolik yönden yeni özellikler kazanan bir mikroorganizma insanlar için büyük yararlar sağlayabilir. Böylece daha başka veya daha fazla maddelerin üretilmesi olanaklaşır. Mikroorganizmalarda rekombinasyon Bu yöntemlerden yararlanılarak günümüzde alkol, enzim, antibiyotik ve daha bir çok kimyasal ve endüstriyel maddenin üretimi arttırılabilmiştir. Mikroorganizmalar mutasyona uğramadan da bazı özelliklerini değiştirebilirler. Sahip oldukları veya kaybettikleri bazı özellikleri bu özelliklere sahip bazı bireylerden alarak kazanabilirler. Burada farklı özellikte iki ayrı genotip arasında rekombinasyonla gen alışverişi sağlanabilir. Bu olay rekombinasyon olarak tanımlanır. Rekombinasyon farklı iki mutant arasında olabileceği gibi bir bakteri ile bakteriyofaj arasında da olabilir. Mikroorganizmaların Bulaşma Kaynakları Su ve Toprak Bitkiler ve Bitkisel Ürünler Alet, Ekipman ve Gıda Kapları İnsan ve Hayvanların Bağırsak Sistemleri Gıda İşçileri Hayvan Yemleri Hayvan Deri ve Postları Hava ve Toz İngredientler 10

11 Su ve Toprak Belki de bir zamanlar mikroorganizmaların hepsi suda bulunuyordu. Toprak yüzeyinin kuruması sonucu oluşan toz içindeki mikroorganizmalar tozun rüzgarla dağılması sonucu diğer topraklara, nehirlere, okyanuslara vb. dağılmıştır. Büyük su kütleleri üzerinde oluşan bulutların rüzgarla taşınması ve suların yağmur halinde tekrar toprak yüzeyine düşmesiyle de mikroorganizmalar yayılmıştır. Bu nedenle su ve toprakta bulunan mikroorganizmaların aynı olmaları bir sürpriz olarak görülmemelidir. Su gıdaların üretimi, hasatı veya işlenmesi sırasında kullanılabilir. Hangi amaçla kullanılırsa kullanılsın, ister içme suyu isterse temizlik suyu olsun, suda patojen mikroorganizmalar bulunmamalı ve gıdalarda bozulmaya neden olabilecek mikroorganizmaların sayısı çok düşük olmalıdır. Su sadece kendi doğal florasını değil, toprak ve bitkilerde bulunan mikroorganizmalar ile, kontaminasyon olması durumunda dışkı ve kanalizasyon sularında bulunan mikroorganizmaları da içerebilir. Sularda Pseudomonas, Chromobacterium, Proteus, Micrococcus, Bacillus, Clostridium, Fekal Streptococcus, Enterobacter ve Escherichia cinslerine ait bakteriler bulunabilir. Su aynı zamanda insanlarda gastroenterite neden olan mikroorganizmaların da başlıca kaynağıdır Aşağıda sıralanan ve gıda kaynaklı olarak belirtilen bakterilerin daha ziyade su ve topraktan bulaştıkları kabul edilmektedir. Bunlar Alcaligenes, Bacillus, Citrobacter, Clostridium, Corynebacterium, Enterobacter, Micrococcus, Proteus, Pseudomonas ve Serratia cinsi içinde yer almaktadırlar Fekal kontaminasyona uğramış suların Salmonella, Shigella ve Vibrio cholerae bağırsak enfeksiyonları ile Salmonella typhi ve Salmonella paratyphi nin neden olduğu tifo ve paratifo salgınlarına neden olduğu bilinmektedir. Ayrıca kanalizasyon karışmış sularda Poliovirus ve Hepatit A virusu de bulunabilir. ABD de yapılan çalışmalar fekal kontaminasyona uğramış suların enterik virusların en önemli kaynağı olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle çiğ olarak tüketilen gıdaların yetiştirilmesinde kirli sulama suyu kullanılmasından kaçınılmalıdır. Kanalizasyon suyu ile sulanan marul ve turpta Poliovirus un 36 gün, toprakta ise 84 gün canlı kaldığı belirtilmiştir. Küflerin hemen hemen hepsi su ve toprakta bulunmaktadır. Küfler bitkisel ve hayvansal maddelerin parçalanmasında çok önemli rol oynayan ve bunlarda hastalık da yapan organizmalar olup, doğada çok yaygındırlar. Bunlar arasında toprakta en fazla görülenleri: Aspergillus, Rhizopus, Penicillium, Trichotechium, Botrytis ve Fusarium 'dur. Mayaların çoğu daha ziyade bitkilerle ilişkili olduğu için bunların toprakta da bulunmaları beklenir, sudaki sayıları ise oldukça azdır. Toprak birçok mikroorganizmanın doğal ortamıdır. Mikroorganizma sayısı toprağın yüzeyine yakın kısımlarında daha yüksektir ve derinlere inildikçe azalır. Toprakta bulunan mikroorganizmaların cins ve sayıları toprağın tipine, nemine ve sıcaklık gibi bir takım çevre şartlarına göre değişim göstermektedir. Gübreli topraklardaki mikroorganizma sayısı gram da a kadar ulaşabilir. 11

12 Bitkiler ve Bitkisel Ürünler Toprak sporlu bakterilerin en önemli kaynağıdır. Ayrıca 1 gram toprakta binlerce maya hücresi ve çok sayıda küf sporu bulunabilir. Toprakta Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Micrococcus, Alcalignes, Acinetobacter, Arthrobacter, Flavobacterium, Chromobacterium ve Pseudomonas cinslerine ait bakteriler ile küfler, Aktinomiset ler ve birçok maya bulunur. Topraktaki mikroorganizmalar ürünlere, kök ve yumruları ile doğrudan temas ederek bulaşabilirler. Ayrıca toprağa yakın yetişen çilek, fasulye, lahana ve bezelye gibi ürünler de rüzgar veya yağmur aracılığı ile topraktaki mikroorganizmalarla kolayca temas eder. Hububat ürünlerine en çok bulaşma hasat sırasında olur ve mekanik yolla yapılan hasat sırasında toprakla bulaşma düzeyi daha da artar. Su ve toprak için bahsedilen mikroorganizmaların çoğu bitkilerde de bulunmakta olup, zaten bunların bitkilere bulaşma kaynakları da su ve topraktır. Bununla birlikte bazı bakteriler topraktan daha ziyade bitkilerle ilişkilidir. Bu cinsler arasında özellikle Acetobacter, Erwinia, Flavobacterium, Kurthia, Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus ve Streptococcus cinsleri önemlidir. Zaman zaman yukarıda sayılmayan cinsler de bitkiler ve bitkisel ürünler üzerinde bulunabilirler. Küfler arasında en önemli bitkisel kaynaklı cinsler meyve ve sebzelerin pazarlanması sırasında bozulmaya neden olanlardır. Birçok bitkisel üründe ve özellikle meyvelerde bulunan maya cinsi Saccharomyces' tir. Ayrıca Rhodotorula da yaygın olarak bulunan mayalardandır. Bitkiler toprak, suyun yanında hava, gübre ve hayvan gibi değişik kaynaklardan gelen mikroorganizmalar ile de kontamine olurlar. Değişik bitkilerin doğal florasında Saccharomyces, Hansenula, Torulopsis, Candida, Rhodotorula ve Kloeckera gibi mayalar bulunur. Ancak genellikle bitkilerin florasında Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Achromobacter, Corynebacterium ve Micrococcus cinslerine ait bakterilerle, Fekal Streptokoklar, koliform ve laktik asit bakterilerine sıklıkla rastlanır. Kanalizasyon karışmış sularla sulanan sebzelerde, Salmonella typhi, S. paratyphi, diğer Salmonella cinsi bakteriler, Shigella, Vibrio cholerae, ve diğer Vibrio cinsi bakteriler ile Entamoeba hystolytica gibi protozoalar bulunabilir. Öğütülmüş buğday, mısır ürünleri ve pirinçte B. cereus ve Cl. perfringens gibi sporlu bakteriler bulunur. Alet, Ekipman ve Gıda Kapları Gıda işletmelerinde temizliğin kolay şekilde yapılabilmesi için ekipmanlar arasında ve ekipmanlar ile taban ve duvarlar arasında belirli boşluklar olmalıdır. Alet ve ekipmanlar çalışma günü sonunda veya vardiya aralarında işletmenin temizlik programına uygun şekilde temizlenmeli ve dezenfekte edilmelidir. Ekipmanlar, dizayn veya yerleşim hatası nedeniyle ya da doğru şekilde temizlenip dezenfekte edilmediklerinde önemli bir kontaminasyon kaynağı oluştururlar. Genellikle üretim hattındaki ürünün kontamine olması büyük ölçüde alet ve ekipmanların yüzeylerinde ve çalışan işçilerin ellerinde bulunan mikrobiyal yüke bağlıdır. Ekipmanlarda ulaşılamayan ölü noktalar, kırık ve çatlaklar olmamalıdır. Ekipmanlar, mühendislerin yardımına ihtiyaç duyulmadan işçiler tarafından kolayca temizlenebilecek şekilde dizayn edilmiş olmalıdır. Çiğ ve pişmiş gıdalar için kullanılan alet ve ekipmanlar ayrı olmalıdır. Aksi halde çiğ gıdada bulunan patojen veya bozulmaya neden olan mikroorganizmalar çapraz bulaşma sonucu pişmiş gıdaya veya işlenmiş son ürüne bulaşır. 12

13 Gıda kapları üzerinde bulunan mikroorganizmaların türü, işlenen gıdanın çeşidine, bu kapların gördüğü muameleye, bunların depolama koşullarına ve diğer faktörlere bağlıdır. Sebzeler sürekli aynı kaplar içinde işleniyorlarsa doğal olarak bu kapların içinde söz konusu sebze ile ilgili mikroorganizmalar bulunacaktır. Kaplar sıcak veya kaynar su ile yıkanıyorlarsa geri kalan flora da doğal olarak bu işleme direnç gösteren organizmalardan oluşur. Diğer yandan kaplar açıkta tozlu bir yerde muhafaza ediliyorsa bunlarda da hava kaynaklı bakteri, maya ve küfler bulunur. Hayvan ve İnsanların Bağırsak Sistemleri Bu çevrede toprak, su veya diğer yerlerden ziyade daha sıkça hayvan ve insanların bağırsak sistemlerinde bulunan bakteriler mevcuttur. Bunlar arasında en fazla görülenler; Bacteroides, Escherichia, Lactobacillus, Proteus, Salmonella, Shigella, Staphylococcus ve Streptococcus' dur. Bunlar arasında en dikkat çekeni doğal ortamı insan ve diğer memelilerin bağırsak sistemi olan Escherichia cinsidir Bunlardan ayrı olarak bağırsak sisteminde sıklıkla görülen cinsler arasında Clostridium, Citrobacter, Enterobacter ve Pseudomonas da sayılabilir. Bağırsak kökenli bakteriler hayvanların bağırsak sistemlerinden doğrudan doğruya toprak ve suya karışabilirler. Toprak ve sudan da bitkilere, toza ve gıda kaplarına vb. bulaşabilirler. Bağırsak sistemlerinde küflerin bulunması pek düşünülmezse de özellikle insan bağırsak sisteminde Candida cinsine ait maya türlerine sıklıkla rastlanmaktadır. Çiftlik hayvanları bulaşmış yemlerle beslenerek veya diğer hayvan ve kuşların dışkıları ile temas ederek enfekte olurlar. Enfekte olmuş canlı hayvanda bulunan mikroorganizmalar kesimden sonra çiğ ette de bulunabilir ve diğer gıdaları bulaştırabilir. Hayvanlar, gıda zehirlenmelerinin çoğundan sorumlu olan bağırsak patojenlerinden Salmonella nın başlıca kaynağı olarak gösterilmiştir. Çiftliklerde hayvanların ve kuşların dar bir alanda beslenerek yetiştirilmesi, sadece hayvanlar ve kuşlar arasında değil, çevrede de enfeksiyonların yayılmasını hızlandırır. Salmonella typhimurium ile enfekte olmuş buzağıların ve yetişkin sığırların sayısının toplu halde yetiştirmede yakın temas nedeniyle arttığı saptanmıştır. Izgaralık piliç, hindi ve ördek endüstrisinin hızla genişlemesi Salmonella enfeksiyonlarının artmasına yol açmıştır. Enfekte hayvan karkaslarındaki mikroorganizmalar kesimhanelerde, taşımada, perakende satışta veya fabrikada diğer etleri bulaştırabilir. 13

14 Gıda İşçileri Sağlıklı bir kanatlının yumurtasının iç kısmı yumurtlamadan hemen sonra sterildir. Ancak kabuk yüzeyi yumurtlama sırasında ve yumurtlamadan hemen sonra dışkı ve toprak orijinli mikroorganizmalarla bulaşır. Kanatlılar başlıca Salmonella kaynağı olarak bilinir. Bakteriler belli sıcaklık ve nem koşullarında yumurta kabuğundan içeri geçebilir. Ördekler nemli ve çamurlu yerlerde yumurtaları üzerinde yatarlar. Bu nedenle ördek yumurtaları bakterilerin kabuktan içeri geçmesine tavuk yumurtalarından daha hassastır. Yapılan bir araştırmada 3648 tavuk yumurtasından sadece %15 i Salmonella negatif bulunmuştur. Tek bir bulaşmış yumurta bile dondurma veya kurutma amacıyla kırılan sıvı yumurtaların tamamını bulaştırmaya yeterlidir. Gıda işçilerinin ellerinde ve elbiselerinin dış yüzeyinde bulunan mikroflora işçinin alışkanlıkları ve çevresi hakkında önemli ipuçları vermektedir. Flora normal olarak kişilerin temas ettikleri herhangi bir eşya üzerinde bulunan organizmalardan oluşabileceği gibi, toz, su, toprak ve benzeri ortamlardan da kaynaklanabilir. Ek olarak, özellikle eller, burun boşluğu ve ağızdan bulaşan çeşitli mikroorganizma cinsleri vardır. Bu cinsler arasında Micrococcus ve Staphylococcus cinsleri en dikkate değer olanları olup, Staphylococcus 'lar el, kol, burun boşluğu, ağız ve vücudun diğer kısımlarında yaygın olarak bulunmaktadırlar. Salmonella ve Shigella cinsleri ise temelde bağırsak kökenli olup, kişiler sanitasyon kurallarına uymazlarsa bunlardan gıdalara bulaşmaktadırlar. Küf ve mayaların herhangi bir cinsi gıda işçisinin o andaki davranışlarına bağlı olarak el veya elbiselerinde bulunabilir. Gıda üretiminde çalışan kişilerin periyodik olarak sağlık kontrollerinden geçirilmesi ve aktif enfeksiyonel bir hastalığı olan veya taşıyıcı olan kişilerin çalıştırılmaması gerekir. Hastalanan kişiler iyileştikten sonra da hastalık etmeni patojen mikroorganizmayı hastalık belirtisi göstermeden taşıyabilirler. Bunlara portör veya taşıyıcı denir. Taşıyıcılar 3 grupta incelenirler; - Nekahat devresinde taşıyıcılık: İnsan enfeksiyonel hastalığı geçirdikten sonra hastalık etmeni mikroorganizmayı genellikle 10 haftadan daha kısa olmakla beraber değişik sürelerde taşımaya devam eder. - Kronik taşıyıcılık : İnsan enfeksiyonel hastalığı geçirdikten sonra hastalık etmeni mikroorganizmayı bir belirti göstermeden süresiz olarak taşır. - Temas nedeniyle taşıyıcılık : İnsan patojen mikroorganizmayı enfekte kişiden yakın temas ile alır ve kendisi hastalık belirtisi göstermeden mikroorganizmayı taşır. Gıda sanitasyonunda personel hijyeninin sağlanmasında tuvaletlerin özel bir önemi vardır. Çünkü birçok patojen çevreye direk veya indirek olarak dışkı bulaşması yolu ile yayılır. Örneğin, Salmonella ve Shigella cinsine ait bakteriler bu yolla yayılarak tifo, dizanteri gibi önemli hastalıklara neden olurlar. Gıdalar aracılığı ile sarılığa neden olan hepatit A, çocuk felcine neden olan poliovirus ve gastroenterite neden olan norwalk ve benzeri viruslar ile rotavirus hasta veya taşıyıcı insanların bağırsaklarında bulunur. Gerek enterik patojen bakteriler ve gerekse enterik viruslar bir kişiden diğerine eller, dışkı ile kirlenmiş sular veya yetiştirme, işleme, depolama, dağıtım ve servis sırasında fekal materyal ile bulaşmış gıdalar aracılığı ile geçer. 14

15 Hayvan Yemleri İnsan ve hayvanların burun, boğaz, deri ve bağırsaklarında birçok bakteri ve virus bulunur. Burun, boğaz ve derideki lezyonlar Staphylococcus cinsinin, bağırsak ise Escherichia coli nin başlıca kaynağını oluşturur. Bu nedenle Escherichia coli, fekal koliform olarak bilinen indikatör bir bakteridir. Staphylococcus aureus ellere bulaşır ve derinin alt tabakalarına geçerek gözeneklerde ve kıl köklerinde çoğalır. Bu nedenle bu tip bakteri taşıyıcılarının gıda ile temaslarının olmaması gerekmektedir. Staphylococcus un neden olduğu çıbanlar, dolamalar, isilik gibi deri lezyonlarındaki iltihaplar, septik kesikler ve yanıklar çok sayıda mikroorganizma barındırır. İltihabın küçük bir zerresi bile gıdaya milyonlarca bakteri bulaştırabilir. Çıban, yara ve kesiklerin dışında sağlıklı ellerdeki patojen mikroorganizma gıdalara bulaşarak gıda zehirlenmelerine neden olabilir. Şimdiye kadar değinilen bakteri, küf ve mayaların biri veya hepsi hayvan yemlerinde bulunabilir. Yemlerde bulunan organizmaların cinsi her şeyden önce yemin kaynak ve çeşidine bağlı olup, mikroorganizmaları öldürmek amacıyla bir işlem yapılıp yapılmadığına, depolandığı ambalaj malzemesinin çeşidine ve benzeri faktörlere de bağlıdır. Yemler özellikle gıda zehirlenmesine neden olan Salmonella cinsinin yayılmasında önemli rol oynarlar. Bu organizmaların işletmenin bir yerinde görülmesiyle birlikte her yerine dağılması çok hızlı olmaktadır. Hayvan Deri ve Postları Toprak, su, hayvan yemleri, toz ve fekal kaynaklarda bulunan mikroorganizmaların hepsine hayvan deri ve postunda rastlanabilir. Bu mikroorganizmalar hayvan postlarından da işçilerin ellerine veya doğrudan doğruya gıdalara bulaşabilirler. Deri ve post florasında bulunan bazı organizmalar kasaplık hayvanların lenf sistemine yerleşerek kesim sonrası buradan adale dokusuna geçebilirler. Hayvanların derilerinde, solunum ve sindirim sistemlerinde bu ortamlara özgü doğal mikroflora bulunur. Ayrıca deri toprak ve dışkı orijinli mikroorganizmalarla bulaşır. Sağlıklı bir hayvanın kas dokusu ise sterildir. Ancak et, kesimden itibaren özellikle toz, toprak ve bağırsak orijinli mikroorganizmalar ile bulaşmaya başlar. Bu mikroorganizmalar arasında patojen olmayan toprak ve fekal orijinli mikroorganizmaların dışında insanlarda hastalığa neden olan patojen mikroorganizmalar da bulunabilir. Brucella, Mycobacterium tuberculosis, Coxiella, Listeria, Campylobacter, beta hemolitik Streptococcus, Salmonella, enteropatojenik Escherichia coli ve bazı parazitler hayvansal gıdalar ile insanlara geçebilen patojen mikroorganizmalardır. Hava ve Toz Hava nın doğal veya normal florası yoktur. Havada bulunan mikroorganizmalar genellikle toz, toprak veya bitki orjinlidir. Toprak ve bitkilerde bulunan mikroorganizmalar rüzgarların oluşturduğu aerosol ve tozlarla havaya karışır. Hava özellikle çürüyen bitkilerdeki küf sporlarını taşıyarak yayılmalarına yol açar. Mikroorganizmalar havada çoğalamaz, ancak canlılıklarını belirli bir süre koruyabilirler. Havada bulunan küf ve bakteri sporları vejetatif hücrelere kıyasla daha uzun süre canlı kalır. Bu nedenle havanın fungal florasında genellikle küf sporları hakimdir. Hava ve tozda bulunan mikroorganizmalar bazı patojenler dışında tüm mikroorganizma cinslerini içerir. Bunlardan ayrı olarak Staphylococcus ve Salmonella türleri de gıdalara başlıca bulaşma kaynağı olmamakla beraber hava ve tozda bulunmaktadırlar. Hava ve tozda bulunan mikroorganizmalar arasında değişik derecelerde kuruluğa dayanıklı olan Bacillus ve Micrococcus türleri özellikle kayda değerdir. Zaman zaman çeşitli küf ve maya cinslerine de rastlanmaktadır. 15

16 Havada bulunan mikroorganizmalar, o bölgedeki aktiviteler ile yakından ilişkilidir. Su arıtma işleminin yapıldığı bir fabrikada meydana gelen aerosollar nedeniyle, hava da Klebsiella, Bacillus, Flavobacterium, Streptococcus ve Micrococcus cinsi bakteriler bulunmuştur. Havada yaygın olarak bulunan mikroorganizmalar, süt fabrikalarının çevresinde Streptococcus türleri ve bakteriyofajlar, bira fabrikalarının çevresinde ise mayalardır. Gıda fabrikalarındaki havanın mikroflorası, hava özel bir işlem görmediği sürece fabrikanın sanitasyon koşullarını yansıtır. İnsanlar konuşma, aksırma ve öksürme sırasında yarattıkları aerosol ile mikroorganizmaları saçar. Solunum yolu enfeksiyonlarına neden olan mikroorganizmalar hava ile yayılır. Kapalı bir alandaki havanın mikrobiyal yükü insan sayısı, aktiviteleri ve havanın sirkülasyon hızı ile değişir. Havadaki mikrobiyal yük, gıda işletmelerinin değişik alanlarında oldukça farklıdır. Temiz alanlarda havada çok az mikroorganizma bulunurken, canlı hayvanların veya çiğ gıdaların işlendiği alanlarda mikrobiyal yük oldukça yüksektir. Havadaki mikrobiyal yükü kontrol etmek için temiz alanlara giren hava bakteriyolojik filtrelerden geçirilerek mikroorganizmalardan arındırılmalı ve bu alanlarda pozitif hava basıncı uygulanmalıdır. Bunun dışında işletme içerisindeki hava hareketi temiz alanlardan kirli alanlara doğru olmalıdır. İngredientler İngredientler gıdalara genellikle az miktarlarda ilave edilmelerine karşın ilave edildikleri gıdalara yüksek sayıda mikroorganizmayı bulaştırabilirler ve bu nedenlede işlem görmüş gıdaların mikrobiyolojik kalitesi ingredientlerin mikrobiyolojik kalitesine bağlıdır. Baharatlar bitkisel orijinli olmaları nedeniyle toprak, su, gübre ve hayvan orijinli bir çok sayıda mikroorganizmayı içerebilirler. Bazı gıdalara ilave edilen un, nişasta, jelatin ve şeker gibi ingredientlerde genellikle yüksek sayıda mikroorganizma bulunur. Bacillus ve Clostridium türlerine ait ısıya dirençli bakteri sporlarının ingredientlerle birlikte gıdalara bulaşması özellikle ticari sterilizasyon ile muhafaza edilen konserve gıdalarda önemlidir. İngredientler, mikrobiyal yükleri nedeniyle, gıdalarda muhafaza amacı ile kullanıldıkları zaman bile gıdaların bozulmasına neden olabilirler. Örneğin, halofilik bakterileri içeren güneşte kurutulmuş tuzlar, tuzlanarak muhafaza edilen balıkların bozulmasına neden olabilir. Gıdalardaki suyu bağlıyarak su aktivitesini düşürmek amacıyla kullanılan konsantre şuruplarda bulunan ozmofilik mayalar ve kserofilik küfler de bu tür gıdaların bozulmasına neden olabilir. Şurup ozmofilik olmayan mayaları da içerebilir ve bu durumda ilave edildiği gıdada seyrelme sonucu şurup içerisinde bulunan bu tür mayalar hızla çoğalmaya başlar. İlave edildikleri gıdalarda bozulmalara neden olabilecek mikrobiyal kontaminasyonlara neden olmaları nedeniyle çeşitli ingredientler için kullanıldıkları gıda ve/veya gıdanın işleme yöntemine bağlı olarak standartlar belirlenmiştir. Örneğin Amerika Birleşik Devletleri nde konserve gıdalarda kullanılacak şeker ve nişastanın termofilik sporlu bakteriler açısından belirli standartlara uygun olması gerekmektedir. Yine ABD de karbonatlı içeçeklerin üretiminde kullanılan granül veya sıvı şekerlerdeki maya ve küf düzeylerine ait standartlar getirilmiştir. 16

17 Birden fazla ve farklı organizmanın birlikte yaşamalarına, genel olarak, sembiyozis (symbiosis) adı verilmektedir. Mikroorganizmalar doğada veya canlıların vücutlarında, genellikle, tek olarak değil, iki bazen de fazla etken türü ile birlikte oluşturduğu populasyon halinde bulunur, yaşar ve ürerler. Bazı mikroorganizmalar, birlikte bulundukları süre içinde, daha kolay ve iyi bir tarzda gelişme ve üremelerine karşın, bunları tek olarak izole etmek genellikle zordur veya tek olarak üremeleri mümkün değildir. Çünkü, birlikte ve yaşadıkları zaman karşılıklı yararlar sağlayarak birbirlerinin üremelerini ve etkinliklerini desteklerler. Mikrorganizmaların birbirleriyle olan ilişkilerini, diğer canlılarla olan ilişkilerini ve cansız çevreyle olan ilişkilerini inceleyen bilim dalına Mikrobiyal Ekoloji (mikroorganizma ekolojisi) denir. Aynı ortamda yaşayan, genellikle tek türe ait bireylerden oluşan mikroorganizma topluluğuna, Populasyon adı verilir. Mikroorganizmalar arasındaki ilişkiler: 1.Kommensalizm 2.Sinerjizm 3.Mutualizm 4.Rekabet 5.Amensalizm 6.Parazitlik 7.Nötralizm dir. 1. Kommensalizm Populasyondan biri ilişkiden yarar sağlarken diğerinin yarar sağlamadığı, ama zarar da görmediği bir ilişki biçimidir. Zorunlu bir ilişki değildir. 2. Sinerjizm Sinerjist bir ilişkide her iki populasyon da bu ilişkiden yarar sağlamakla birlikte, mutualist ilişkiden farklı olarak bu ilişki her iki populasyon içinde zorunlu değildir. 3. Mutualizm Mutualist ( veya simbiyotik) ilişkiler, iki populasyonun da yarar sağladığı zorunlu ilişkilerdir. Populasyonlar arası mutualist ilişkiler geniş çaplı sinerjist ilişkiler olarak da kavranabilirler. Bu ilişkinin temel koşulu iki populasyonun birbiriyle çok yakın fiziksel temas halinde yaşamasıdır. 4. Rekabet Rekabet ilişkisi olumsuz ilişki şekillerinden biridir. Genellikle, iki populasyonun aynı besin kaynağından faydalanmak durumunda olduklarında ve bu besin kaynağı sınırlı miktarda olduğunda ortaya çıkar. Rekabet, populasyonlardan birinin eliminasyonuyla sonlanır. 5. Amensalizm (Antagonizm) Bir Populasyonun, diğer populasyonu inhibe edici maddeler salgılaması durumunda amensalist ( veya antagonist ) bir ilişkiden söz edilir. Antibiyoz kavramı kimyasal yolla inhibisyonu tanımlamak amacıyla kullanılır. Antibiyoz Antibiyotik 6. Parazitlik Parazitlik bir ilişkide, yarar sağlayan parazit, zarar görense konak tır. Konak-parazit ilişkisi, hayli uzun süren fiziksel veya metabolik bir ilişki sürecini tanımlar. Mantar-bakteri, parazitbakteri, bakteri-bakteri virüsü (baktariyofaj) ilişkileri iyi bilinen ilişkilerdir. 7. Nötralizm İki tip populasyon arasında hiçbir ilişki olmamasını ifade eder. Bu tip bir ilişki, ancak, yaşam ortamları ve metabolik etkinlikleri birbirinden ekstrem olarak farklı populasyonlar arasında ve aktif mikroorganizma üremesine elverişli olmayan koşullarda görülebilir. 17

18 MİKROORGANİZMA-İNSAN İLİŞKİLERİ NORMAL FLORA 1. Yerleşik flora 2. Geçici flora Yerleşik flora Belirli yaş ve cinsiyetteki ve belirli beslenme koşullarındaki kişilerde bulunan belirli tip mikroorganizmaların oluşturduğu topluluk olup yapay olarak uzaklaştırıldığında yeniden aynı bölgeye yerleşir. Geçici flora Yerleşik floradan farklı mikroorganizmalar geçici süreler için belirli vücut bölgelerine yerleşebilirler. Bu mikroorganizmalar çevre kaynaklı olup yerleşik flora tam olarak varlığını sürdürdüğü sürece genelde fazla önem taşımazlar. Ancak yerleşik floranın bütünlüğünün bozulduğu durumlarda bu mikroorganizmalar bulundukları yeri kolonize ederek ve buralarda çoğalarak hastalık oluşturabilirler. Normal Floranın İşlevleri Pozitif işlevler Normal flora, patojen bakterilerin vücuda yerleşmesinin önünde bir engeldir. Normal flora mikroorganizmaları immün sistemi belirli bir düzeyde, sürekli uyarır. Negatif işlevler Normal flora kimi zaman fırsatçı infeksiyonların nedenidir. Kalın barsak florası karsinojenler üretebilir. Potansiyel karsinojenlerin pek çoğu ancak belirli modifikasyonlar sonucu aktif olabilmektedir. Barsak bakterilerinin bazılarının bu modifikasyonu olanaklı kılacak enzimler ürettikleri bilinmektedir. 18