Exploring Lysozyme-Nisin Antimicrobial Synergy at Different Conditions for Novel Food Applications

Abstract

The main objective of this thesis is to explore lysozyme-nisin antimicrobial synergy in combination with refrigeration, mild heating or edible packaging for novel food applications. The thesis is based on the following four chapters: (1) Characterization of biochemical properties of lysozyme at different conditions; (2) Lysozyme-nisin synergy in combination with mild heating against Listeria innocua: test of findings in inoculated raw-milk (3) Lysozyme-nisin synergy in combination with chitosan coating against Listeria innocua: test of findings on coated inoculated sprouting seeds; (4) Lysozyme-nisin synergy in combination with refrigeration against lactic acid bacteria (LAB): test of findings in boza, a traditional fermented beverage. The results of this thesis clearly showed that the use of lysozyme-nisin synergy in combination with mild heating at 50 ºC or in combination with edible chitosan coating could be employed to reduce risk of listeriosis from raw-milk and sprouted seeds, respectively. It is also clearly demonstrated that the lysozyme-nisin synergy in combination with refrigeration could be used to delay acidic spoilage of boza without reducing LAB below 106 CFU/mL. This thesis clearly showed the high potential of using lysozyme-nisin synergy against pathogenic or spoilage bacteria as an effective hurdle.

Bu tezin başlıca amacı, lisozim-nisin antimikrobiyal sinerjisinin soğukta depolama, ılımlı ısıtma veya yenilebilir paketleme ile kombine edilerek yenilikçi gıda uygulamalarının araştırılmasıdır. Bu tez çalışması temelde dört bölümden oluşmakta olup bunlar şu şekilde sıralanmaktadır: (1) Lisozimin farklı koşullardaki biyokimyasal özelliklerinin karakterizasyonu; (2) Lisozim-nisin sinerjisinin ılımlı ısıtma ile kombine edilerek Listeria innocua’ya karşı etkisi: bulguların inoküle edilmiş çiğ sütte test edilmesi; (3) Lisozim-nisin sinerjisinin kitosan kaplama ile kombine edilerek Listeria innocua’ya karşı etkisi: bulguların inoküle edilerek kaplanmış çimlendirilecek tohumlarda test edilmesi; (4) Lisozim-nisin sinerjisinin buzdolabı koşullarında laktik asit bakterilerine (LAB) karşı etkisi: bulguların geleneksel fermente bir içecek olan bozada test edilmesi. Bu tezde elde edilen sonuçlar, lisozim-nisin sinerjisinin 50 °C’de ılımlı ısıtma veya yenilebilir kitosan kaplama ile kombine edilerek sırasıyla çiğ süt ve çimlendirilecek tohumlar gibi riskli gıdalardan kaynaklanacak listeriosis riskini azaltmak amacıyla kullanılabileceğini açık bir şekilde göstermiştir. Ayrıca, lisozim-nisin sinerjisinin buzdolabı koşulları ile kombine edilerek, LAB sayısını 106 KOB/mL sayısının altına düşürmeden boza gibi fermente bir üründe asidik bozulmayı geciktirebileceği de gösterilmiştir. Bu tez çalışması, lisozim-nisin sinerjisinin hem patojenik hem de bozulma yapan bakterilere karşı kullanılabilecek yüksek potansiyelli bir engel yöntemi olduğunu göstermiştir.