Environmental factors influencing bacterial biofilm formation and inactivation

Abstract

Objective of this study was to evaluate effect of UV-C radiation (0, 1.16 and 3.21 kJ/cm2), pomegranate (Punica granatum) seed essential oil (PGEO) and lemon (Citrus lemonum) plant essential oil (CLEO) on decontamination of Candida albicans, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus and Esherichia coli O157:H7 biofilms formed at +4°C and 20°C on polystyrene, stainless steel and glass surfaces. After 16, 32 and 64 sec UV-C treatment 0.24 log CFU/cm2, 1.61 log CFU/cm2, 1.59 log CFU/cm2 reductions were achieved in the numbers of C. albicans biofilms formed at 20°C on polystyrene. In the numbers of S. aureus biofilms formed at 20°C on polystyrene 0.99 log CFU/cm2, 1.9 log CFU/cm2, 3.91 log CFU/cm2 reductions were obtained after 16, 32 and 64 sec UV-C treatments, respectively. In general C. albicans biofilm formed at 20°C on stainless steel was found as the most UV-C resistant biofilm. CLEO inhibited the growth of C. albicans, L. monocytogenes and S. aureus at MIC values of 186 µg/ml, 103.5 µg/ml and 103.5 µg/ml, respectively. The results of the study showed that UV-C radiation and CLEO can be used as an anti-biofilm agent to control or to prevent biofilm formation of foodborne bacterial pathogens. It was suggested that UV-C radiation and CLEO treatments have potential as a biofilm control interventions for the food industry.Bu çalışmanın amacı UV-C radyasyonunun (0, 1.16 ve 3.21 kJ / cm2), nar (Punica granatum) çekirdeği esansiyel yağı (PGEO) ve limon (Citrus lemonum) bitkisi esansiyel yağının (CLEO) +4°C ve +20°C'de polistiren, paslanmaz çelik ve cam yüzeylerde oluşturulan Candida albicans, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus and Esherichia coli O157:H7 biyofilmlerinin dekontaminasyonu üzerindeki etkisini değerlendirmekti. 16, 32 ve 64 saniye UV-C uygulanmasından sonra, polistiren üzerinde 20°C'de oluşturulan C. albicans biyofilmlerinin sayısında sırasıyla 0.24 log CFU/cm2, 1.61 log CFU/cm2, 1.59 log CFU/cm2 azalma elde edildi. Polistiren üzerinde 20°C'de oluşturulan S. aureus biyofilmlerinin sayısında 16, 32 ve 64 saniye UV-C uygulanmasından sonra sırasıyla 0.99 log CFU/cm2, 1.9 log CFU/cm2, 3.91 log CFU/cm2 azalma elde edildi. Genel olarak, paslanmaz çelik üzerinde 20°C'de oluşan C. albicans biyofilminin UV-C'ye en dayanıklı biyofilm olduğu bulunmuştur. CLEO, C. albicans, L. monocytogenes ve S. aureus'un büyümesini sırasıyla 186 µg/ml, 103.5 µg/ml ve 103.5 µg/ml MIC değerlerinde inhibe etti. Çalışmanın sonuçları UV-C radyasyonunun ve CLEO'nun gıda kaynaklı bakteriyel patojenlerin biyofilm oluşumunu kontrol etmek veya önlemek için bir anti-biyofilm ajanı olarak kullanılabileceğini göstermiştir. UV-C radyasyonu ve CLEO uygulamalarının, gıda endüstrisi için biyofilm kontrol müdahaleleri olarak potansiyeli olduğu öne sürülmüştür.