Anti-biofilm Activity of Different Types of Commercially Purchased Vinegar

Öz

The positive and supportive effects of fermented products on human health have become increasingly evident in recent years. One of the most important of these fermented products is vinegar. Vinegar is a key ingredient in traditional Turkish cuisine. In addition to its use as a condiment in salads and dishes, it is also used to accelerate fermentation in traditional pickle production. In addition to these uses, vinegar is also used as a disinfectant on various surfaces. In this study, five different types of vinegar were used: commercially purchased natural fermented apricot, artichoke, rosehip, blackberry, and walnut vinegars. The inhibitory effect of these vinegars on the biofilm formation of bacteria was tested using the crystal violet method. Furthermore, the total acidity values (as acetic acid) and pH values of the vinegar samples were determined. The results showed that the total acidity values of the vinegar samples ranged from 21.97% to 34.01%, while the pH values ranged from 2.65 to 2.96. In addition, it has been determined that all vinegar types have varying levels of anti-biofilm activity on test bacteria, depending on the amount of substance.

Anahtar Kelimeler

• Vinegar
• Antibiofilm
• pH
• Acetic acid
• Total acidity

Destekleyen Kurum

The Scientific and Technological Research Council of Türkiye (TÜBİTAK), 2209-A

Proje Numarası

1919B012323610

Etik Beyan

The authors declare that no ethics committee approval and/or legal-special permission is required for the materials and methods used in this study.

Teşekkür

This study was supported by the Scientific and Technological Research Council of Türkiye (TÜBİTAK) (2209-A, 1919B012323610), and we would like to thank TÜBİTAK.

Ticari Olarak Satın Alınan Farklı Sirke Türlerinin Anti-biyofilm Aktivitesi

Öz

Fermente ürünlerin insan sağlığı açısından olumlu ve destekleyici etkileri, özellikle son yıllarda daha da gün yüzüne çıkmış durumdadır. Bu fermente ürünlerin en önemlilerinden birisi sirkedir. Sirke, geleneksel Türk mutfağının da önemli bileşenlerinden biridir. Salatalarda ve yemeklerde çeşni olarak kullanımının yanı sıra geleneksel turşu üretiminde de fermentasyonu hızlandırmak amacı ile kullanılmaktadır. Bu kullanımlarına ek olarak sirkenin çeşitli yüzeylerde dezenfektan olarak kullanımı da söz konusudur. Bu çalışmada ticari olarak satın alınan doğal fermente kayısı, enginar, kuşburnu, böğürtlen ve ceviz sirkesi olmak üzere beş farklı sirke çeşidi kullanılmış olup, bu sirkelerin bakterilerin biyofilm oluşturma özelliklerini inhibe edici etkisi kristal viyole yöntemi ile test edilmiştir. Ayrıca, sirke örneklerinin asetik asit cinsinden toplam asitlik değerleri ve pH değerleri de belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar neticesinde sirke örneklerinin toplam asitlik değerleri %21,97-34,01 arasında tespit edilirken, pH değerleri ise 2,65-2,96 arasında belirlenmiştir. Ayrıca, tüm sirke çeşitlerinin madde miktarına göre değişiklik göstermekle birlikte test bakterileri üzerinde değişen oranlarda anti-biyofilm aktiviteye sahip olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Sirke
• Antibiyofilm
• pH
• Asetik asit
• Toplam asitlik

Destekleyen Kurum

Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK), 2209-A

Proje Numarası

1919B012323610

Etik Beyan

Yazarlar bu çalışmada kullanılan materyal ve yöntemler için etik kurul izni ve/veya yasal-özel izin gerekmediğini beyan etmektedir.

Teşekkür

Bu çalışma Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından desteklenmiştir (2209-A, 1919B012323610) ve TÜBİTAK'a teşekkürlerimizi sunarız.

Kaynakça

1. Adams MR. Vinegar. In: Brian, J., Wood, B. (Ed.) Microbiology of fermented foods. UK: Blackie Academic & Professional 1998; 1-44.
2. Aktan N., Kalkan Yıldırım S. Sirke teknolojisi. 3. bs. İzmir: Sidas Medya; 2011.
3. Alnakip ME., Youssef MZ., Abd-Elaal SF., Bayoumi MA. Screening of food-borne Staphylococcus aureus and E. coli pathogens in artisanal white soft cheese in Delta Region Egypt. Journal of Advanced Veterinary Research J Adv Vet Res 2023; 13(6): 1203–1209.
4. Aydın R. Uzundere ve İspir (Erzurum) ilçelerinde üretilen dut sirkesinin antimikrobiyal ve antioksidan özellikleri üzerine bir araştırma. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimlmleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Erzurum, Türkiye, 2013.
5. Bayram M., Kaya C., Yücel EE., Er B., Gülmez E., Terzioğlu E. Pirinç sirkesi ve çeşitli ticari sirkelerin bazı kalite özellikleri. Akademik Gıda 2018; 16(3): 293-300.
6. Camargo AC., Woodward JJ., Call DR., Nero LA. Listeria monocytogenes in food processing facilities, food contamination, and human listeriosis: the Brazilian scenario. Foodborne Pathogens and Disease 2017; 14(11): 623-636. doi: 0.1089/fpd.2016.2274.
7. Casale M., Sáiz Abajo MJ., González Sáiz JM., Pizarro C., Forina M. Study of the aging and oxidation processes of vinegar samples from different origins during storage by near-infrared spectroscopy. Analytica Chimica Acta 2006; 557: 360-366.
8. Chen H., Chen T., Giudici P., Chen F. Vinegar functions on health: Constituents, sources, and formation mechanisms. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety Compr Rev Food Sci Food Saf 2016; 15(6): 1124–1138.

9. Perumpuli PABN., Dilrukshi DMN. Vinegar: a functional ingredient for human health. International Food Research Journal Int Food Res J 2022; 29(5): 959-974.
10. Duru A. Elma, nar ve üzüm sirkesinin Falvobacterium psychrophilum bakteriyel balık patojenine karşı in vitro antibakteriyel aktivite ve biyofilm oluşumuna etkisinin incelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimlmleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Isparta, Türkiye, 2016.
11. Fujishige NA., Kapadia NN., Hirsch AM. A feeling for the micro-organism: structure on a small scale. BiofilmBiofilms on plant roots. Botanical Journal of the Linnean Society 2006; 150(1): 79-88.
12. Gas E., Berber D., Yilmaz P. Investigation of synergistic effect of rosehip vinegar and propolis extract on antibacterial and antibiofilmbiyofilm efficacy against foodborne pathogens and their protective effect on sardine (Sardina pilchardus). Journal of Aquatic Food Product Technology 2024; 33(8): 662-682.
13. Gerbi V., Zeppa G., Beltramo R., Carnacini A., Antonell, A. Characterization of white vinegars of different sources with artificial neural networks. Journal of the Science of Food and Agriculture 1998; 78: 415-425.
14. Gündüz M., Karabıyıklı Çiçek Ş., Bekteş A. Escherichia coli kaynaklı gıda enfeksiyonları. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 2024; 38(2): 487-508.
15. Harrison F., Blower A., de Wolf C., Connelly E. Sweet and sour synergy: exploring the antibacterial and antibiofilmbiyofilm activity of acetic acid and vinegar combined with medical-grade honeys. Microbiology-SGM 2023; 169(7): 001351.
16. Kahraman HA., Tutun H., Kaya MM., Soner Tutun S., Usluer MS., Rugji J., Yurdakul Ö. Total phenolic content, antiradical, antimicrobial and antibiofilmbiofilm properties of grape and apple vinegar. Journal of Advances in VetBio Science and Techniques 2021; 6(2): 150-158. https://doi.org/10.31797/vetbio.960155
17. Leone S., Molinaro A., Alfieri F., Cafaro V., Lanzetta R., Di Donato A., Parrilli M. The biofilmbiyofilm matrix of Pseudomonas sp. OX1 grown on phenol is mainly constituted by alginate oligosaccharides. Carbohydrate Research 2006; 341(14): 2456-2461.
18. Liu Y., Hannig M. Vinegar inhibits the formation of oral biofilmbiofilm in situ. BMC Oral Health 2020; 20: 167.
19. Mahmoud RM., Gharib AA., Abd El-Aziz NK., Ali EM., Mokhtar A., Ibrahim GA., Ammar AM. Apple cider vinegar exhibits promising antibiofilmbiofilm activity against multidrug-resistant Bacillus cereus isolated from meat and their products. Open Veterinary Journal 2024; 14(1): 186-199.
20. ORAN Ön Fizibilite Raporu. Erişim adresi: kayseri-ili-dogal-sirke-uretimi-on-fizibilite-raporu--2021.pdf (yatirimadestek.gov.tr), 2021.
21. Roy R., Tiwari M., Donelli G., Tiwari V. Strategies for combating bacterial biofilmbiofilms: a focus on anti-biofilmbiofilm agents and their mechanisms of action. Virulence 2018; 9: 522-554.
22. Singh S., Singh SK., Chowdhury I., Singh R. Understanding the mechanism of bacterial biofilmbiofilms resistance to antimicrobial agents. The Open Microbiology Journal 2017; 11: 53.
23. Tangüler H., Mert H., İlman F., Yücel B., Gençtürk S. Elma atıklarından elma sirkesi üretimi üzerine bir araştırma. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimlmleri Dergisi 2021; 10(1): 132-139.
24. Uylaşer V., Başoğlu F. Temel gıda analizleri. Bursa: Dora; 2011.
25. Xu C., Yagiz Y., Hsu WY., Simonne A., Lu J., Marshall MR. Antioxidant, antibacterial, and antibiofilmbiofilm properties of polyphenols from Muscadine grape (Vitis rotundifolia Michx.) pomace against selected foodborne pathogens. Journal of Agricultural and Food Chemistry 2014; 62(28): 6640–6649.