Toprak ve gıda kaynaklı örneklerden Bacıllus türlerinin izole edilip maldı-tof ms cihazı ile tanımlanması, siderofor etkinliklerinin belirlenmesi ve optimizasyonu
Isolation of Bacillus species from soil and food sourced samples by maldi-tof device, determination and optimization of siderophore activities
Yazar: HAVVA BETÜL İSTANBULLU ÇOBANOĞLU
Danışman: PROF. DR. EVREN YILDIZTUGAY
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bacillus = Bacillus

Özet:
Demir elementi, canlılığın başlangıcından bu yana canlıların yaşamını sürdürebilmesi için gerekli olan yeryüzünde bulunan en temel elementlerden biridir. Mikroorganizmalar için demir, zara bağlı elektron taşıma sistemlerinde ve sitoplazmik indirgeyici reaksiyonlarda enzimatik yapılarda yer aldığından metabolik olarak önemlidir. Demir doğada bol olmasına rağmen serbest Fe+3 radikalleri mikroorganizmalar tarafından doğrudan alınamazlar. Çözünmüş demir miktarı yetersiz kaldığında çoğu bakteri düşük moleküler ağırlıklı ve yüksek demir bağlama kapasiteli sideroforlar üretir ve bu sideroforlar çevreden demir alımından sorumludur. Sideroforlar, organizmalarda demir bağlama özellikleriyle iyi bilinen, farklı kimyasal yapılara sahip hücre dışı ikincil metabolitlerdir. Bu bileşikler genellikle mikroorganizmalarda, mantarlarda ve bitkilerde bulunur. Siderofor varlığının tespiti ve üretim miktarının belirlenmesi için son yıllarda birçok çalışma yapılmıştır. Pestisitlerin bitki ve toprak toksisitesini arttırdığı ve tarımsal yönetimde daha güvenli ve sürdürülebilir tarımsal üretim araçlarının geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bitki büyümesini teşvik eden bakterilerin üretmiş oldukları sideroforlar, öncelik verilmesi gereken en önemli biyolojik düzenleyici mekanizmalardan biri olarak tanımlanmıştır. Sideroforlar, bitki büyümesinde, biyokontrol mekanizmalarında ve diğer birçok ekolojik faktörün teşvik edilmesinde önemli kullanımlara sahiptir. Bacillus türleri rizosferdeki en baskın kolonilerdir ve birçok avantaj sunan sporlanma yeteneklerinden dolayı biyolojik kontrol ajanları olarak kullanımında iyi bir aday olarak kabul edilirler. Ayrıca spor üretme yetenekleri, Bacillus türlerini, olumsuz çevre koşullarına daha dayanıklı ve formüle edilmesi kolay ticari ürünlerin geliştirilmesi ve uzun süre saklanmasında kullanılmaya uygun mikroorganizmalar haline getirir. Bacillus cinsinin üyeleri, mikrobiyal pestisitler, fungisitler ve gübreler yapabildikleri için faydalı bakteriler arasındadır. Bacillus bazlı ürünler, mikrobiyal bitki sağlığı ürünlerinin en önemli sınıfı arasındadır ve piyasada yaygın olarak bulunmaktadır. Çalışmamızda izole edilen bakterilerden Adana Bacillus subtilis, Kırklareli Bacillus amyloliquefaciens ve Elazığ Bacillus cereus'un siderofor üretimi literatürde birçok çalışmada bulunan kontrol bakterisi olarak kullanılan Pseudomonas bakterilerinin siderofor üretim miktarına yakındır. Bu veriler, bu bakterilerin bitki koruma ürünlerinde ve tarımsal uygulamalarda ilerleyen süreçlerde kullanılabilirliği ortaya çıkmıştır.

Abstract:
The element iron is one of the most basic elements on earth, which has been necessary for living things to survive since the beginning of life. For microorganisms, iron is metabolically important as it is involved in enzymatic structures in membrane-bound electron transport systems and cytoplasmic reducing reactions. Although iron is abundant in nature, free Fe+3 radicals cannot be directly taken up by microorganisms. When the amount of dissolved iron is insufficient, most bacteria produce siderophores with low molecular weight and high iron binding capacity, thus responsible for uptake of iron from the environment. Siderophores are extracellular secondary metabolites with different chemical structures, well known for their iron-binding properties in organisms. These compounds are commonly found in microorganisms, fungi, and plants. Many studies have been carried out in recent years to detect the presence of siderophores and to determine the amount of production. Pesticides increase plant and soil toxicity and there is a need to develop safer and more sustainable means of agricultural production in agricultural management. Siderophores produced by bacteria promoting plant growth have been identified as one of the most important biological regulatory mechanisms that should be given priority. Siderophores have important uses in plant growth, biocontrol mechanisms, and promoting many other ecological factors. Bacillus species are the most dominant colonies in the rhizosphere and are considered good candidates for use as biological control agents because of their sporulation abilities that offer many advantages. In addition, their spore-producing abilities make Bacillus species more resistant to adverse environmental conditions and suitable for use in the development and long-term storage of commercial products that are easier to formulate. Members of the Bacillus genus are among the beneficial bacteria as they can make microbial pesticides, fungicides and fertilizers. Bacillus-based products are among the most important class of microbial phytosanitary products and are widely available on the market. Siderophore production of Adana Bacillus subtilis, Kırklareli Bacillus amyloliquefaciens and Elazığ Bacillus cereus, which are isolated bacteria in our study, is close to the siderophore production of Pseudomonas bacteria, which is used as control bacteria in many studies in the literature. These data have revealed that these bacteria can be used in plant protection products and agricultural applications in the further processes.