Year 2020, Volume 10 , Issue 1, Pages 36 - 47 2020-06-15

Statistical Optimization of Activities of Some Antibiotics to Klebsiella spp. by Using Box-Behnken Design
Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu

Hatice Aysun MERCİMEK TAKCI [1] , Pemra BAKIRHAN [2] , Hüseyin KAYRAN [3] , Kardelen BÜLBÜL [4]


Effects of incubation temperature (25-49C°), initiation pH of media (5-10) and incubation time (6-24 h) independent variables for enhancing antibacterial activities of erythromycin (15 µg/disc), chloramphenicol (30 µg/disc), streptomycin (10 µg/disc) and tetracycline (30 µg/disc) standard antibiotics on Klebsiella spp.were optimized by using Box Behnken design model. Antibacterial analyses were performed by Kirby-Bauer disc diffusion method. A positive correlation was found between antibacterial activity and tested independent variables for erythromycin and streptomycin antibiotics. The increases of incubation temperature, pH and incubation time in the analyzed model were caused to the increase in antibacterial activity against Klebsiella spp. The highest activity for erythromycin was 22.50 mm. This activity was observed in two different optimization testing (at 49C°; pH 7.5 and 6 h; 25C°; pH 10.00 and 15 h). The highest activity (27.00 mm) for streptomycin was recorded at 25C°; pH 10.00 and 15 h. According to variance analyses, this model was statistically significant in enhancing activities of erythromycin and streptomycin (p˂0.05), but statistically insignificant for chloramphenicol and tetracycline. The effect of incubation temperature on streptomycin activity and incubation time on erythromycin activity was statistically significant found (p˃0.05). The interactions of incubation temperature and pH factors on activity of both antibiotics were detected to be statistically significant.

Eritromisin (15 µg/disk), kloramfenikol (30 µg/disk), streptomisin (10 µg/disk) ve tetrasiklin (30 µg/disk) standart antibiyotiklerinin Klebsiella spp.’ye karşı antibakteriyel aktivitelerinin arttırılması için inkübasyon sıcaklığı (25-49°C), besiyeri başlangıç pH’sı (5-10) ve inkübasyon süresi (6-24 saat) bağımsız değişkenlerinin etkisi Box Behnken deney tasarım modeli kullanılarak optimize edilmiştir. Antibakteriyel aktiviteler Kirby-Bauer disk difüzyon metoduna göre analiz edilmiştir. Eritromisin ve streptomisin standart antibiyotikleri için, inkübasyon sıcaklığı, pH ve inkübasyon süresi değişkenleri ile ajanların etki mekanizmaları arasında pozitif bir korelasyon bulunmuştur. İnkübasyon sıcaklığının 25°C’den 49°C’ye; besiyeri pH’sının 5’den 10’a ve inkübasyon süresinin 6 saatten 24 saate artışının suş üzerindeki antibakteriyel aktivitenin artışına sebep olduğu saptanmıştır. Eritromisin için en yüksek aktivite 22.50 mm inhibisyon zonu çapı ile 49°C; pH 7.5 ve 6 saat; 25°C; pH 10.00 ve 15 saatte belirlenmiştir. Streptomisin için ise 25°C; pH 10.00 ve 15 saatte en yüksek inhibisyon zonu 27.00 mm olarak kaydedilmiştir. Varyans analizi sonuçlarına göre, eritromisin ve streptomisin aktivitelerinin arttırılmasında model istatistiksel olarak anlamlı bulunurken (p˂0.05), kloramfenikol ve tetrasiklin antibiyotikleri için istatistiksel açıdan anlamsız (p˃0.05) bulunmuştur. Streptomisin aktivitesi üzerinde inkübasyon sıcaklığının etkisi, eritromisin üzerinde ise inkübasyon süresinin etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmuştur. Her iki antibiyotiğin aktivitesi üzerinde inkübasyon sıcaklığı ve pH faktörlerinin etkileşimlerinin önemli olduğu saptanmıştır.
  • Referans1 Babakhani, S., Shokri, S. and Baharvand M., (2015). Antibiotic resistance pattern of Klebsiella pneumoniae isolated from nosocomial infections in Aleshtar hospital, Lorestan province. Report of Health Care, 1(2), 55-59. Referans2 Cesur, S., and Demiröz, A.P., (2013). Antibiotics and the Mechanisms of Resistance to Antibiotics. Medical Journal of Islamic World Academy of Sciences, 21(4), 138-142. Referans3 Khaertynov, K.S., Anokhin, V.A., Rizvanov, A.A., Davidyuk, Y.N., Semyenova, D.R., Lubin, S.A., and Skvortsova, N.N., (2018). Virulence Factors and Antibiotic Resistance of Klebsiella pneumoniae Strains Isolated From Neonates With Sepsis, Frontiers in Medicine, 5 Article number: 225, 1-9. Referans4 Navon-Venezia, S., Kondratyeva, K., and Carattoli, A., (2017). Klebsiella pneumoniae: a major worldwide source and shuttle for antibiotic resistance. FEMS Microbiology Reviews, 41, 252-275. Referans5 Odonkor, S.T., and Addo, K.K., (2011). Bacteria Resistance to Antibiotics: Recent Trends and Challenges. International Journal of Biological and Medical Research, 2(4), 1204-1210. Referans6 Ruh, E., Gazi, U., Güvenir, M., Süer, K. and Çakır, N., (2016). Antibiotic resistance rates of Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae isolated from a university-affiliated hospital in North Cyprus. Turk Hijyen ve Deneysel Biyololji Dergisi, 73(4), 333-344. Referans7 Saha, S., Savage, P.B., and Bal, M., (2008) Enhancement of the efficacy of erythromycin in multiple antibiotic-resistant gram-negative bacterial pathogens. The Society for Applied Microbiology, Journal of Applied Microbiology, 105, 822-828
Primary Language tr
Subjects Basic Sciences
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0002-5394-4959
Author: Hatice Aysun MERCİMEK TAKCI (Primary Author)
Institution: KİLİS 7 ARALIK ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0003-4172-0648
Author: Pemra BAKIRHAN
Institution: Kilis 7 Aralık Üniversitesi
Country: Turkey


Orcid: 0000-0002-9344-0296
Author: Hüseyin KAYRAN
Institution: KİLİS 7 ARALIK ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0001-5650-5604
Author: Kardelen BÜLBÜL
Institution: MERSİN ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Dates

Publication Date : June 15, 2020

Bibtex @research article { kfbd674547, journal = {Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi}, issn = {1309-4726}, eissn = {2564-7377}, address = {Giresun Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Güre Yerleşkesi 28200 / Giresun}, publisher = {Giresun University}, year = {2020}, volume = {10}, pages = {36 - 47}, doi = {10.31466/kfbd.674547}, title = {Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu}, key = {cite}, author = {Merci̇mek Takcı, Hatice Aysun and Bakırhan, Pemra and Kayran, Hüseyin and Bülbül, Kardelen} }
APA Merci̇mek Takcı, H , Bakırhan, P , Kayran, H , Bülbül, K . (2020). Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu . Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi , 10 (1) , 36-47 . DOI: 10.31466/kfbd.674547
MLA Merci̇mek Takcı, H , Bakırhan, P , Kayran, H , Bülbül, K . "Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu" . Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 10 (2020 ): 36-47 <https://dergipark.org.tr/en/pub/kfbd/issue/54926/674547>
Chicago Merci̇mek Takcı, H , Bakırhan, P , Kayran, H , Bülbül, K . "Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu". Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 10 (2020 ): 36-47
RIS TY - JOUR T1 - Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu AU - Hatice Aysun Merci̇mek Takcı , Pemra Bakırhan , Hüseyin Kayran , Kardelen Bülbül Y1 - 2020 PY - 2020 N1 - doi: 10.31466/kfbd.674547 DO - 10.31466/kfbd.674547 T2 - Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 36 EP - 47 VL - 10 IS - 1 SN - 1309-4726-2564-7377 M3 - doi: 10.31466/kfbd.674547 UR - https://doi.org/10.31466/kfbd.674547 Y2 - 2020 ER -
EndNote %0 Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu %A Hatice Aysun Merci̇mek Takcı , Pemra Bakırhan , Hüseyin Kayran , Kardelen Bülbül %T Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu %D 2020 %J Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi %P 1309-4726-2564-7377 %V 10 %N 1 %R doi: 10.31466/kfbd.674547 %U 10.31466/kfbd.674547
ISNAD Merci̇mek Takcı, Hatice Aysun , Bakırhan, Pemra , Kayran, Hüseyin , Bülbül, Kardelen . "Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu". Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 10 / 1 (June 2020): 36-47 . https://doi.org/10.31466/kfbd.674547
AMA Merci̇mek Takcı H , Bakırhan P , Kayran H , Bülbül K . Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu. KFBD. 2020; 10(1): 36-47.
Vancouver Merci̇mek Takcı H , Bakırhan P , Kayran H , Bülbül K . Klebsiella spp.’ye Karşı Bazı Antibiyotiklerin Aktivitelerinin Box-Behnken Modeli Kullanılarak İstatistiksel Optimizasyonu. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi. 2020; 10(1): 36-47.