Enterococcus faecium, Lactococcus lactis ve Lactobacillus casei bakterilerinin probiyotik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of probiotic properties and phytase activities of Enterococcus faecium, Lactococccus lactis and Lactobacillus casei
Yazar: YUSUF CAN ORMAN
Danışman: PROF. DR. NESLİHAN DİKBAŞ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Amaç: Süt ve süt ürünlerinden izole edilen bakterilerin (Enterococcus faecium, Lactobacillus lactis ve Lactobacillus casei) probiyotik olma özelliklerinin belirlenmesi ve fitaz enzimini üretebilme kapasitelerinin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır.
Yöntem: Bu çalışmada; E. faecium (kaynağı: köy tipi beyaz peynir), L. lactis (kaynağı: yoğurt) ve L. casei'nin (kaynağı: köy sütü) asit ve yüksek safra tuzu konsantrasyonlarına dirençliliği, safra tuzu hidrolizi, antimikrobiyal aktiviteleri, bazı patojen mikroorganizmalara karşı antagonostik etkileri, bakteriosin veya bakteriosin benzeri maddelerin inhibitör etkileri, pepsine karşı gelişimleri, pankreatine karşı gelişimleri, lizozim toleransları, fenol dirençleri, otoagregasyon-koagregasyon özellikleri ve fitaz enzimi aktiviteleri belirlenmiştir.
Bulgular: Farklı safra tuzu konsantrasyonlarında (%0,3, %0,5, %1,0 ve % 1,5) E. faecium ve L. lactis canlılığını korurken, L. casei % 1 ve 1,5'te canlılık göstermemiştir. L. lactis ve L. casei'nin safra tuzunu hidrolize edebildiği belirlenmiştir. Her üç suşun lizozim fenol ve pankreatine toleranslı olduğu belirlenmiştir. E. faecium ve L. casei pepsin varlığında pH 3,0'te sırasıyla %14' ve %10'luk bir hayatta kalma oranı sergilemiştir. E. faecium'un gentamicin, meropenem ve bacitracine, L.lactis'in gentamicin ve rifampine, L. casei'nin ise vancomycin, teicoplanin, gentamicin ve ceflazidime dirençli olduğu tespit edilmiştir. E. faecium, B. cereus dışında tüm patojenlere karşı inhibitör etki gösterirken, diğer suşlar zayıf bir etki oluşturmuştur. Bakteriosin veya bakteriosin benzeri madde uygulamasında; L. casei'nin süpernatantı S. enteritidis (RK-485), B. cereus ve E. faecalis (RK-487)'e karşı güçlü bir etki göstermiştir.  Suşların oto-agregasyon yüzdesi 5 saatlik inkübasyondan sonra sırasıyla % 97, %39,13 ve % 57,14 olarak belirlenmiştir. Ayrıca tüm suşlar E.coli ile ko-agregasyon göstermiştir. Sindirim sistemi modellemesi uygulamasında pH 3'te 0-3. saatte tüm suşlar canlılık gösterirken pH 8' de 0-3. saatte sadece L. lactis %9 oranında canlılık göstermiştir. Fitaz aktivitesi en yüksek suş L. lactis olarak belirlenmiştir.
Sonuç: Suşların probiyotik olabilme ve enzim üretebilme potansiyelleri değerlendirilmiş ve incelenen her bir suşun probiyotik özelliklere sahip olduğu ve ticari olarak değerlendirilebileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Objective: It was aimed to determine the probiotic properties of bacteria (Enterococcus faecium, Lactobacillus lactis and Lactobacillus casei) isolated from milk and milk products and to determine their capacity to produce phytase enzyme.
Method: In this study; Resistance of E. faecium (source: village type feta cheese), L. lactis (source: yogurt) and L. casei (source: village milk) to acid and high bile salt concentrations, bile salt hydrolysis, antimicrobial activities, antagonistic effects against some pathogenic microorganisms, Inhibitory effects of bacteriocin or bacteriocin-like substances, development against pepsin, development against pancreatin, lysozyme tolerance, phenol resistance, autoaggregation-coaggregation properties and phytase enzyme activities were determined.
Results:  E. faecium and L. lactis were viable at different bile salt concentrations (0.3%, 0.5%, 1.0% and 1.5%), while L. casei was not viable at 1 and 1.5%. L. lactis and L. casei were found to be able to hydrolyse bile salt. All three strains were found to be tolerant to lysozyme phenol and pancreatin. E. faecium and L. casei exhibited a survival rate of 14% and 10%, respectively, at pH 3.0 in the presence of pepsin. E. faecium was resistant to gentamicin, meropenem and bacitracin, L. lactis to gentamicin and rifampin, L. casei to vancomycin, teicoplanin, gentamicin and ceflazidime. E. faecium showed inhibitory effect against all pathogens except B. cereus, while other strains showed a weak effect. In bacteriocin or bacteriocin-like substance treatment, the supernatant of L. casei showed a strong effect against S. enteritidis (RK-485), B. cereus and E. faecalis (RK-487).  The percentage of auto-aggregation of the strains was determined as 97%, 39.13% and 57.14% after 5 hours of incubation, respectively. In addition, all strains showed co-aggregation with E. coli. In the digestive system modelling application, while all strains showed viability at pH 3 at 0-3 h, only L. lactis showed 9% viability at pH 8 at 0-3 h. The highest phytase activity was determined as L. lactis.
Conclusion: The probiotic and enzyme production potentials of the strains were evaluated and it was concluded that each of the strains examined had probiotic properties and could be commercially evaluated.