Determination of Antimicrobial Effects Against Some Food Pathogens of Peels Obtained from Zivzik Pomegranates (Punica granatum L.) Grown in Siirt

Year 2022, Volume: 27 Issue: 3, 695 - 703, 25.12.2022

Bülent Hallaç , Osman Kılınççeker , Zeki Acar

https://doi.org/10.53433/yyufbed.1120314

Abstract

In this study, some physicochemical properties of the peel powder obtained from the Zivzik pomegranate native to Siirt and its antibacterial effects against S. aureus, E. coli and B. cereus bacteria, which are known as food pathogens, were investigated. Peel powder diluted with distilled water at different rates (2.5%, 5, 10 and 20%) was used in the experiments. The susceptibilities of these bacteria to standard antibiotics were determined and compared with the antibacterial effect of peel powder. The pH range of the solutions was 3.68-3.91, the O/R range was 187.52-199.30 mV, and the EC range was 0.39-0.48 µScm-1, while it was observed that antibiotics and peel powder concentration were effective on bacteria. While the most effective concentration was determined to be 20% against bacteria, it was determined that the peel was more effective than penicillin on B. cereus and E. coli, and amoxycillin/clavulanic acid on B. cereus. As a result, it has been understood that pomegranate peel can be used as an antibacterial agent against food pathogens and can contribute to public health.

Keywords

Antibacterial property, Food pathogens, Food safety, Zivzik pomegranate peel

Siirt’te Yetişen Zivzik Narlarından (Punica granatum L.) Elde Edilen Kabukların Bazı Gıda Patojenlerine Karşı Antimikrobiyal Etkilerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Siirt’e özgü Zivzik narından elde edilen kabuk tozunun bazı fizikokimyasal özellikleri ve gıda patojenleri olarak bilinen S. aureus, E. coli ve B. cereus bakterilerine karşı antibakteriyel etkileri araştırılmıştır. Denemelerde farklı oranlarda (%2.5, 5, 10 ve 20) distile su ile seyreltilen kabuk tozu kullanılmıştır. Bu bakterilerin standart antibiyotiklere karşı duyarlılıkları belirlenerek, kabuk tozunun antibakteriyel etkisi ile karşılaştırılmıştır. Çözeltilerin pH aralığı 3.68-3.91, O/R aralığı 187.52-199.30 mV ve EC aralığı ise 0.39-0.48 µScm-1 olarak belirlenirken, antibiyotiklerin ve kabuk tozu konsantrasyonunun bakteriler üzerinde etkili oldukları gözlenmiştir. Bakterilere karşı en etkili konsantrasyonun %20 olduğu belirlenirken, kabuğun B. cereus ve E. coli üzerine penicillinden, B. cereus üzerine ise amoxycillin/clavulanic asit᾿ten daha etkili olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak, nar kabuğunun gıda patojenlerine karşı antibakteriyel madde olarak kullanılabileceği ve halk sağlığına katkı sunabileceği anlaşılmıştır.

Keywords

Antibakteriyel özellik, Gıda güvenliği, Gıda patojenleri, Zivzik narı kabuğu

References

• Akarca, G., & Başpınar, E. (2019). Determination of pomegranate peel and seed extracted in different solvents for antimicrobial effect. Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 7(1), 46-53. doi: 10.24925/turjaf.v7isp1.46-53.2689
• Akhtar, S., Ismail, T., & Layla, A. (2019). Pomegranate Bioactive Molecules and Health Benefits. In K. G. Ramawat, & J. M. Merillon (Eds.), Bioactive Molecules in Food (pp. 1253-1279). Switzerland: Springer, Cham.
• Aliyari, P., Bakhshi Kazaj, F., Barzegar, M., & Ahmadi Gavlighi, H. (2020). Production of functional sausage using pomegranate peel and pistachio green hull extracts as natural preservatives. Journal of Agricultural Science and Technology, 22(1), 159-172.
• Al-Zoreky, N. (2009). Antimicrobial activity of pomegranate (Punica granatum L.) fruit peels. International Journal of Food Microbiology, 134(3), 244-248. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2009.07.002
• Anonim. (2017). Siirt Valiliği Gıda, Tarım ve Hayvancılık İl Müdürlüğü faaliyet raporu (2013-2017). https://siirt.tarimorman.gov.tr/Lists/SolMenu/Attachments/23/2013-2017%20Faaliyet%20Raporu.pdf Erişim tarihi: 10.04.2022.
• Anonim, (2021). Türkiye İstatistik Kurumu. https://biruni.tuik.gov.tr/medas/?kn=92&locale=tr Erişim tarihi: 10.04.2022.
• Balaban, M., Koc, C., Sar, T., & Yesilcimen Akbas, M. (2021). Antibiofilm effects of pomegranate peel extracts against B. cereus, B. subtilis, and E. faecalis. International Journal of Food Science and Technology, 56, 4915–4924. doi: 10.1111/ijfs.15221
• Cemeroğlu, B. S. (2013). Gıda Analizleri (3. Baskı). Ankara, Türkiye: Bizim Grup Basımevi.
• Demir, T., Akpınar, Ö., Kara, H., & Güngör, H. (2019). Nar (Punica granatum L.) kabuğunun in vitro antidiyabetik, antienflamatuar, sitotoksik, antioksidan ve antimikrobiyal aktivitesi. Akademik Gıda, 17(1), 61-71. doi: 10.24323/akademik-gida.544647
• Dey, D., Debnath, S., Hazra, S., Ghosh, S., Ray, R., & Hazra, B. (2012). Pomegranate pericarp extract enhances the antibacterial activity of ciprofloxacin against extended-spectrum β-lactamase (ESBL) and metallo-β-lactamase (MBL) producing Gram-negative bacilli. Food and Chemical Toxicology, 50(2012), 4302-4309. doi: 10.1016/j.fct.2012.09.001
• İzol, G. (2012). Güneydoğu Anadolu bölgesinde yetiştirilen Zivzik ve Görümlü narlarının fizikokimyasal özelliklerinin belirlenmesi. (Yüksek Lisans Tezi), Harran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Şanlıurfa, Türkiye.
• Jalal, H., Pal, M. A., Ahmad, S. R., Rather, M., Andrabi, M., & Hamdani, S. (2018). Physico-chemical and functional properties of pomegranate peel and seed powder. The Pharma Innovation Journal, 7(4), 1127-1131.
• Jha, S. N., Narsaiah, K., Basediya, A. L., Sharma, R., Jaiswal, P., Kumar, R., & Bhardwaj, R. (2011). Measurement techniques and application of electrical properties for nondestructive quality evaluation of foods—A review. Journal of Food Science and Technology, 48(4), 387-411. doi: 10.1007/s13197-011-0263-x
• Kaptan, B., & Kayısoglu, S., (2016). Using of electrical conductivity on food control and food process. International Journal of Agriculture and Environmental Research, 2(6), 1835-1846.
• Karapınar, M., & Aktuğ Gönül, Ş. (2015). Gıdalarda İndikatör ve Patojen Mikroorganizmalar, Gıda Kaynaklı Mikrobiyal Hastalıklar. In A. Ünlütürk, & F. Turantaş (Eds.), Gıda Mikrobiyolojisi, (pp. 107-162). İzmir, Türkiye: Meta Basım Matbaacılık Hizmetleri.
• Kennas, A., Amellal-Chibane, H., Kessal, F., & Halladj, F. (2020). Effect of pomegranate peel and honey fortification on physicochemical, physical, microbiological and antioxidant properties of yoghurt powder. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 19(1), 99-108. doi: 10.1016/j.jssas.2018.07.001
• Konca, T. (2012). Punica granatum L. bitkisinin antibakteriyel etkisinin araştırılması. (Yüksek Lisans Tezi), Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, Türkiye.
• Kurt, H., & Şahin, G. (2013). Bir ziraat coğrafyası çalışması: Türkiye’de nar (Punica granatum L.) tarımı. Marmara Coğrafya Dergisi, 27, 551-574.
• Morsy, M. K., Mekawi, E., & Elsabagh, R. (2018). Impact of pomegranate peel nanoparticles on quality attributes of meatballs during refrigerated storage. LWT- Food Science and Technology, 89, 489-495. doi: 10.1016/j.lwt.2017.11.022
• Novitri, S. A., & Kurniati, N. F. (2021). Combination effect of ethanol extract of pomegranate peel (Punica granatum L.) and lemongrass stalk (Cymbopogon citratus) against Staphylococcus aureus ATCC 6538. Advances in Health Sciences Research, 39, 20-25.
• Nuamsetti, T., Dechayuenyong, P., & Tantipaibulvut, S. (2012). Antibacterial activity of pomegranate fruit peels and arils. Science Asia, 38, 319-322. doi: 10.2306/scienceasia1513-1874.2012.38.319
• Özdemir, H., Soyer, A., Şeref, T., & Turan, M. (2014). Nar kabuğu ekstraktının antimikrobiyel ve antioksidan aktivitesinin köfte kalitesine etkisi. Gıda, 39(6), 355-362. doi: 10.15237/gida.GD14052
• Peršurić, Ž., Saftić Martinović, L., Malenica, M., Gobin, I., Pedisić, S., Dragović-Uzelac, V., & Kraljević Pavelić, S. (2020). Assessment of the biological activity and phenolic composition of ethanol extracts of pomegranate (Punica granatum L.) peels. Molecules, 25(5916), 1-13. doi: 10.3390/molecules25245916
• Ponce, A. G., Fritz, R., Del Vella, C., & Roura, S. I. (2003). Antimicrobial activity of essential oils on the native microflora of organic Swiss chard. LWT- Food Sciences and Technology, 36(7), 679-684. doi:10.1016/S0023-6438(03)00088-4
• Prashanth, D., Asha, M., & Amit, A. (2001). Antibacterial activity of Punica granatum. Fitoterapia, 72, 171-173. doi: 10.1016/S0367-326X(00)00270-7
• Saeed, F., Afzaal, M., Tufail, T., & Ahmad, A. (2019). Use of Natural Antimicrobial Agents: A Safe Preservation Approach. In I. Var & S. Uzunlu (Eds.), Active Antimirobial Food Packaging (1st ed., pp. 7-24). London, UK: Intechopen Ltd. doi: 10.5772/intechopen. 74450
• Singh, R. P., & Heldman, D. (2015). Introduction to Food Engineering (Enhanced Fifth edition). T. Baysal, F. İçier (Çev.). Ankara, Türkiye: Nobel Akademik Yayıncılık.
• SPSS. (2013). IBM SPSS Statistics 22.0 for Windows, Armonk, NY.
• Şimşek, M., & Gülsoy, E. (2017). Güneydoğu Anadolu Bölgesinin nar (Punica granatum L.) potansiyeli konusunda bir araştırma. Journal of the Institute of Science and Technology, 7(2), 31-41. doi: 10.21597/jist.2017.134
• Temiz, A. (2010). Genel Mikrobiyoloji Uygulama Teknikleri (5. Baskı). Ankara, Türkiye: Hatiboğlu Yayınevi.
• Temiz, A. (2015). Mikroorganizmalar ve Gıda, Gıdalarda Mikrobiyal Gelişmeyi Etkileyen Faktörler. In A. Ünlütürk, & F. Turantaş (Eds.), Gıda Mikrobiyolojisi (pp. 52-82). İzmir, Türkiye: Meta Basım Matbaacılık Hizmetleri.
• Tsuchiya, R., Kawai, T., Bat-Oyun, T., Shinoda, M., & Morinaga, Y. (2020). Electrical conductivity, pH, minerals, and sensory evaluation of airag (fermented mare’s milk). Foods, 9(333), 2-6. doi: 10.3390/foods9030333
• Tunç, K., Konca, T., & Hoş, A., (2013). Punica granatum Linn. (nar) bitkisinin antibakteriyel etkisinin araştırılması. Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 17(2), 167-172.
• Vardin, H., Karaaslan, M., Yılmaz, F., İzol, G., Cesur, Ö., Yüksekkaya, S., & Çevik, G. (2012). Zivzik ve Görümlü Narlarının Özelliklerinin Ve Katma Değerli Ürünlere İşlenebilirliğinin Belirlenmesi Projesi (pp: 44). Şanlıurfa, Türkiye: DİKA (Dicle Kalkınma Ajansı), Grafinet Medya.