Yazarlar: Cid R. Gonzalez-Gonzalez, Bethan J. Hindle, Saliha Saad, Alexandros Ch. Stratakos

Yayın: Gonzalez-Gonzalez, C.R.; Hindle, B.J.; Saad, S.; Stratakos, A.C. Inactivation of Listeria monocytogenes and Salmonella on Stainless Steel by a Piezoelectric Cold Atmospheric Plasma Generator. Applied Sciences, 2021, 11, 3567. doi: 10.3390/app11083567.

Yayının tamamı için: https://www.mdpi.com/2076-3417/11/8/3567/html

Gıda işlemede gıdayla temas eden yüzeylerin dekontaminasyonu esastır. Bu bağlamda sıklıkla kullanılan bir malzeme paslanmaz çeliktir. Aşağıdaki metin, West of England Üniversitesi'nden Alexandros Stratakos liderliğindeki ekibin yaptığı ve bu sorunu piezoelektrik atmosferik basınçlı soğuk plazma (SAP) kullanarak araştırdıği çalışmayı özetlemektedir.

Bu çalışma için 304 paslanmaz çelik (SS; stainless-steel) plaka iyice temizlenmiş ve gram pozitif Listeria monocytogenes ve gram negatif Salmonella ile kaplanmıştır. Tipik olarak bir gıda işleme tesisinde bulunan gerçekçi koşulları simüle etmek amacıyla proteinle kirlenmiş gıda temas yüzeyi hazırlamak için numunelerin yarısında doğal bir organik gıda kontaminantı olarak sığır serum albümini (BSA) kullanılmıştır. Soğuk plazma işlemleri (yaklaşık 22°C'de ve %60 bağıl nemde) atmosferik koşullarda piezobrush® PZ2 kullanılarak ve SS yüzeyleri bir petri kabı üzerine, plazma emisyonundan 10 veya 20 mm mesafede olacak şekilde yerleştirilerek gerçekleştirilmiş ve 0 (kontrol), 60, 120, 180, 240 ve 300 sn. süreyle uygulamalar yapılmıştır. 0'dan 300 s'ye SAP uygulamasından sonra l. monocytogenes ve salmonellanın logaritmik azalması, Weibull + Tail modeline göre belirlenmiş ve tanımlanmıştır.

Soğuk atmosferik basınçlı plazmanın etkisi, bağımsız olarak veya çeşitli mekanizmalar yoluyla hücre ile sinerji içinde hareket eden reaktif oksijen ve nitrojen türlerine (RONS) dayanmaktadır. Ana etkilerden biri, zarda, yapısal proteinlerde ve DNA'da oksidatif hasardır ve sonuçta hücre inaktivasyonuna yol açmaktadır. BSA ile kaplanan patojenik bakteriler, soğuk atmosferik basınçlı plazmanın ürettiği reaktif türlere karşı, bakteri hücreleri üzerindeki serum albüminin koruyucu etkisini yaşarlar. İnaktivasyon kurutulmuş hücreler üzerinde test edildiğinden hiçbir biyofilm oluşamamıştır.

Bu çalışmada, soğuk atmosferik basınçlı plazmanın paslanmaz çelik üzerine aşılanan gıda kaynaklı patojenler listeria monocytogenes (Şekil 1) ve salmonella (Şekil 2) üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Soğuk atmosferik basınçlı plazma ile uygulama, patojenin konsantrasyonunu önemli ölçüde azaltabilmiştir. Logaritmik indirgeme zamana bağlıdır. Listeria monocytogenes ve salmonella için proteinle kirlenmiş kesitler soğuk plazma inaktivasyonu üzerinde koruyucu bir etki göstererek, temiz paslanmaz çelik kesitlere kıyasla daha düşük azalmalar sağlamıştır.

Şekil 1. Plazma işlem süresinin (a) 10 ve (b) 20 mm'lik bir mesafeden l. monocytogenes inaktivasyonu üzerindeki etkisi. Modeller bir Weibull + Tail inaktivasyon eğrisi kullanılarak oluşturulmuştur (n=6).

Şekil 2. Plazma işlem süresinin (a) 10 ve (b) 20 mm'lik bir mesafeden salmonella inaktivasyonu üzerindeki etkisi. Modeller bir Weibull + Tail inaktivasyon eğrisi kullanılarak oluşturulmuştur (n=6).

Plazma kaynağına olan daha uzun mesafeler, SAP'ın dekontaminasyon etkinliğini azaltmıştır. Ancak daha uzun uygulama süreleriyle aradaki farkın giderilmesi mümkün hale gelmektedir.