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쇠고기 및 식품접촉표면에 형성된 대장균의 생물막에 대한 오렌지 테르펜의 효능 연구
MD ANAMUL HASANCHOWD 중앙대학교 대학원 2024 국내석사
Efficacy of orange terpene against E. coli biofilm on beef and food contact surfaces Md Anamul Hasan Chowdhury Major in Food Safety and Regulatory Science Department of Food Safety and Regulatory Science The Graduate School, Chung-Ang University Escherichia coli (O157:H7) is a common pathogen found on food contact surfaces (FCS) and food surfaces (FS), which can cause foodborne illnesses. Biofilm formation by E. coli on FCS is a major concern for the food industry. In this study, we aimed to investigate the effectiveness of (OT) against E. coli biofilm formation on different FCS and FS, including stainless steel (SS), polyethylene terephthalate (PET), low-density polyethylene (LDPE), rubber, and beef. Our results showed significant reductions in 48-hour biofilm developed on all tested FCS and FS based on the application of several concentrations of orange terpene. Biofilm reduction were 2.09 log CFU/cm2 for SS surface, 1.95 log CFU/cm2 for PET, 1.94 log CFU/cm2 for LDPE, and 1.4 log CFU/cm2 for rubber in the case of beef surface, it was 2.02 log CFU/cm2 compared to the control at 0.13% concentration of orange terpene. Furthermore, the biofilm inhibition assay conducted on beef surfaces revealed that there was an inhibition of approximately 1.5 log bacteria at the minimum inhibitory concentration (MIC) of OT. This study also assessed biofilm formation, hydrophobicity, auto-aggregation, and adenosine triphosphate levels of E. coli bacteria on various surfaces, both in the presence of orange terpene and in the absence (control) of orange terpene. Additionally, beef served as a food surface to evaluate the impact of orange terpene on color, texture, and odor. Promisingly, results revealed positive effects on color and texture. However, in terms of odor, a negative impact was observed for varying concentrations of orange terpene. Visual evaluation under electron microscopy also showed a promising reduction of biofilm through the influence of bacterial cell morphology and other mechanism of action. These findings suggest that orange terpene could be a potential natural alternative for controlling E. coli biofilm in the food industry. 병원성대장균(E. coli O157:H7)은 식품접촉표면(FCS) 및 식품표면(FS)에 흔히 발견되는 병원균으로, 식중독을 유발할 수 있다. 병원성대장균의 식품접촉표면 에서의 바이오필름 형성은 식품산업에서 중요한 고려 사항이다. 본 연구에서는 스테인레스스틸(SS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE), 고무 및 쇠고기와 같은 다양한 FCS 및 FS에서 병원성대장균 바이오필름 형성에 대한 오렌지 터핀의 항균효과를 연구하고자 했다. 다양한 적용 농도에 기초하여 모든 시험된 FCS 및 FS에서 48시간 동안 바이오필름 형성이 유의적으로 감소한 것을 보여주었다. SS 표면의 바이오필름 감소는 2.09 log CFU/cm2, PET는 1.95 log CFU/cm2, LDPE는 1.94 log CFU/cm2, 고무는 1.4 log CFU/cm2이었으며, 쇠고기 표면의 경우 0.13% 농도의 오렌지 터핀에서 대조군 대비 2.02 log CFU/cm2의 감소가 있었다. 또한 소고기 표면에 대한 바이오필름 억제 실험에서는 오렌지 테르피(OT)의 최소억제농도(MIC)에서 약 1.5 log 감소가 확인되었다. 본 연구는 오렌지 터핀의 존재 시 다양한 표면 상 병원성대장균의 바이오필름 형성, 소수성, 자동 응집 및 아디노신 트리포스페이트 수준을 평가했다. 또한, 오렌지 터핀이 식품의 색, 질감 및 냄새에 미치는 영향을 평가하기 위해 쇠고기가 사용되었다. 그 결과, 색상 및 질감에 부정적인 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다. 그러나 냄새의 경우 오렌지 터핀의 다양한 농도에서 부정적인 영향이 있었다. 전자현미경으로 시각적으로 평가된 결과는 세균 세포 형태와 기타 작용 메커니즘을 통한 바이오필름의 유의적인 감소를 보여주었다. 이러한 결과는 오렌지 터핀이 식품산업에서 병원성대장균 바이오필름을 제어하기 위한 잠재적인 대안이 될 수 있다는 것을 시사한다.
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