Balıklarda probiyotik olarak kullanılabilecek bakterilerin toprak solucanından izolasyonu ve enzim üreten bakterilerin kısmi karakterizasyonu
Isolation and partial characterization of enzyme producing bacteria from earthworm for potential use as probiotics in fish
Yazar: BERİTAN BATUR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMAGÜN AYDIN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu tezde, toprak solucanın (Eisenia fetida) bağırsak içeriğinden ve bulunduğu topraktan izole edilen  Bacillus türlerinin, enzim aktiviteleri (amilaz ve selülaz) ve bazı potansiyel probiyotik özellikleri araştırılmıştır. 
Bacillus suşlarının seçiminde hücre morfolojisi, gram boyama ve enzimatik aktivite değerleri dikkate alındı. Seçilen ZSI20 izolatının tanılanmasında Vitek 2 kompakt identifikasyon sistemi, Maldi-Tof sistemi ve 16s rRNA gen dizi analizi olmak üzere üç yöntem kullanılmıştır. ZSI20 izolatı, tüm yöntemlerde Bacillus subtilis olarak tanılanmıştır. ZSI20, amilaz ve selülaz optimum aktivitesini 60 °C ve 5.0 pH aralığında, termal kararlılığını ise  sırasıyla 60 oC ve 50 oC'de göstermiştir. Amilaz enzim aktivitesi, CaCl2, MgCl2, EDTA ve SDS ile uyarılırken, Co'ı inhibe etmiştir. Selülaz enzim aktivitesi EDTA ile uyarılırken, CaCl2, MgCl2, Co ve SDS'i inhibe etmiştir. En yüksek amilaz üretimi izolatın inokülasyonundan itibaren 48. saatte, en yüksek selülaz üretimi  ise 24. saat gerçekleşmiştir. SDS-PAGE ve zimogram analizi ile amilaz enziminin moleküler ağırlığı ~10 kDa, selülaz enziminin moleküler ağırlığı ise ~27 kDa olarak belirlendi. Amilaz enziminin SDS-PAGE zimogram analizi sonucunda moleküler ağırlığı ~10 kDa, selülaz enziminin ise moleküler ağırlığı  ~ 27 kDa olarak belirlenmiştir. ZSI20 izolatı pH 8,0-9,0 ve safra %0,03 karşı pozitif tolerans üretti. ZSI20 izolatı, NCIMB 13133'e karşı en yüksek antimikrobiyal aktiviteyi gösterdi. Bu izolat, yararlı bir probiyotik adayı olarak bazı gereksinimleri karşılamıştır. Ancak diğer in vitro ve in vivo testlerin de yapılması gerektiği sonucuna varıldı.

Abstract:
In this thesis, enzyme activities (amylase and cellulase) and some potential probiotic properties of Bacillus species isolated from the soil and intestinal content of the earthworm (Eisenia fetida) were investigated. 
The cell morphology, gram staining and enzymatic activity was considered for the selection of Bacillus strains. Three methods were used to identify the selected ZSI20 isolate. These were Vitek 2 compact identification system, Maldi-Tof system and 16S rRNA gene sequencing analysis.The  ZSI20 isolate was identified as Bacillus subtilis in all methods. The ZSI20 amylase and cellulase showed its optimum activity at 60 °C and 5.0 pH values, and thermal stability at 60 oC and 50 °C, respectively. The amylase enzyme activity was stimulated by CaCl2, MgCl2, EDTA and SDS, whereas inhibited Co. The cellulase enzyme activity was stimulated by EDTA whereas inhibited CaCl2, MgCl2, Co and SDS. Maximum amylase production of isolate was observed after 48 hours inoculation and maximum cellulase production of isolate was observed after 24 hours inoculation. Molecular weight of the amylase enzyme was determined as ~10 kDa and the molecular weight of the cellulase enzyme was determined as ~27 kDa by SDS-PAGE and zymogram analysis.The ZSI20 isolate produced positive tolerance to pH 8.0-9.0 and bile 0.03%. The ZSI20 isolate exhibited the highest antimicrobial activity against NCIMB 13133. The ZSI20 showed sensitivity to all antibiotics except for rifampicin.This isolate satisfied some requirements as a useful probiotic candidate. However, it was concluded that some other tests in vitro and in vivo should be carried out.