Naslov
Primjena visokonaponskoga električnoga pražnjenja na inaktivaciju mikroorganizama
(Application of electrical discharge plasma on inactivation of microorganisms)

Autori
Višnja Stulić

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Prehrambeno-biotehnološki fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
12.12

Godina
2018

Stranica
184

Mentor
Prof. dr. sc. Zoran Herceg

Ključne riječi
hladna plazma, mikroorganizmi, inaktivacija, revitalizacija, biofilm, odgovor na stres, fizikalno-kemijska svojstva
(cold plasma, microorganisms, inactivation, revitalization, biofilm, response to stress, physico-chemical parameters)

Sažetak
Visokonaponsko električno pražnjenje-hladna plazma kao netermalna tehnologija sve je više u fokusu istraživanja zbog učinkovite inaktivacije mikroorganizma, ali i minimalne promjene u fizikalno-kemijskim karakteristikama obrađenog materijala. Brojne studije potvrdile su inaktivacijski učinak na mikroorganizme, ali je malo pozornosti upućeno na utvrđivanje sposobnosti revitalizacije stanica nakon obrade i njihov odgovor na stres. Cilj ovog rada bio je utvrditi učinak visokonaponskoga električnoga pražnjenja primjenom dva tipa reaktora, pražnjenje u plinskoj fazi i tekućinsko pražnjenje u mjehurićima na inaktivaciju u stacionarnoj i eksponencijalnoj fazi rasta odabranih mikroorganizama. Također je cilj rada bio utvrditi revitalizaciju stanica nakon tretmana, istjecanje unutar staničnog sadržaja, formiranje biofilma, fizikalno-kemijske karakteristike medija te odgovor stanica na stres nakon jednostrukog tretmana, revitalizacije stanica te trostrukog tretmana istog uzorka. Tretirano je 7 različitih mikroorganizama: Escherichia coli MG1655-K12, Salmonella enterica serotip Typhimurium LT21, Listeria innocua ATCC 33091, Staphylococcus aureus 3048, Bacillus cereus 30, Rhodotorula spp 74 i Saccharomyces cerevisiae ATCC 204508. Neposredno prije plazma obrade navedenih mikroorganizama dizajniran je plan pokusa s tri promjenjive varijable (vrijeme: 5' i 10', frekvencija: 60, 90 i 120 Hz, plin: zrak ili argon) te je prema istom provedeno cjelokupno istraživanje. Nakon obrade plinskom plazmom i tekućinskom plazmom u mjehurićima postignuta je potpuna inaktivacija sljedećih mikroorganizama u stacionarnoj fazi rasta: E. coli, S. enterica, L. innocua, S. aureus neovisno o primjenjenom plinu. Potpuna inaktivacija stanica B. cereus i S. cerevisiae u stacionarnoj fazi rasta postignuta je tekućinskom plazmom u mjehurićima u argonu. Nakon provedene analize učinka plazma tretmana na redukciju broja mikroorganizama utvrđeni su optimalni uvjeti tretmana. Odabranim najučinkovitijim tretmanom, tekućinskom plazmom u mjehurićima (10', 90 Hz, argon) proveden je plazma tretman u eksponencijalnoj fazi rasta za sve mikroorganizme. Potpuna inaktivacija u eksponencijalnoj fazi rasta postignuta je za sljedeće mikroorganizme: S. enterica, L. innocua, S. aureus i S. cerevisiae. Testom revitalizacije utvrđen je potpuni oporavak i metabolička aktivnost stanica nakon tretmana pri kojima je postignuta potpuna inaktivacija. Snimanjem odabranih mikroorganizama (E. coli, L. innocua i S. cerevisiae) transmisijskim elektronskim mikroskopom pri tretmanu (tekućinska plazma u mjehurićima, 10', 90 Hz, argon, stacionarna faza rasta) uočene su stanice s dezintegriranom membranom. Proteomskim analizama provedenim na MALDI- TOF/TOF MS na odabranim mikroorganizmima (E. coli, L. innocua i S. cerevisiae) i tretmanu (tekućinska plazma u mjehurićima, 10', 90 Hz, argon, stacionarna faza rasta) dokazan je stanični odgovor na stres.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika, Prehrambena tehnologija

POVEZANOST RADA