Farklı kültür besiyeri, başlangıç pH'sı ve inkübasyon sıcaklığının enterococcus mundtıı YB6.30'un gelişimi ve bakteriyosin üretimi üzerine etkisi
The effect of different culture media, initial pH and incubation temperature on the development and bacteriosin production of enteroccus mundtii YB6.30
Yazar: SELMA KÜÇÜKÇİFTCİ
Danışman: PROF. DR. YASİN TUNCER
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Günümüzde tüketici beklentilerinin az ısıl işlem görmüş ve kimyasal gıda koruyucuları içermeyen gıdalar yönünde eğilim göstermesi, araştırmacıların ilgi odağını doğal antimikrobiyal maddeler üzerine yoğunlaştırmasına neden olmaktadır. Bakteriyosinler doğal antimikrobiyal bileşikler olması nedeniyle bu araştırmaların merkezinde yer alan doğal bileşiklerin başında gelmektedir. Bakteriyosinler farklı bakteri türleri tarafından ribozomal olarak sentezlenen antimikrobiyal aktiviteye sahip hidrofilik veya hidrofobik özellikli katyonik, peptitler veya proteinler olarak tanımlanmaktadır. Bakteriyosinler aynı türden veya farklı türden bakterilere karşı geniş veya dar spektrumlu etki gösterebilmektedirler. Bakteriyosinlerin gıda muhafazasında kullanılabilmesi için; GRAS statüde kabul edilen bir mikroorganizma tarafından üretilmesi, ökaryotik hücrelere toksik etkide bulunmaması, bağırsak mikroflorası üzerinde değişime neden olmaması, sindirim proteazları ile inaktive olması, pH ve ısıya karşı dayanıklı olması, antimikrobiyal spektrumu gıda kaynaklı patojen ve saprofit bakterilere karşı oldukça geniş olması gerekmektedir. Enterokoklar tarafından üretilen bakteriyosinler enterosinler olarak isimlendirilmektedir. Geçmiş yıllarda yapılan çalışmalarda enterosin üretiminin sıklıkla E. faecium ve E. faecalis türlerinde rastlandığı bildirilmiştir. E. mundtii türü üyesi suşlarda bakteriyosin üretimini bildirilen sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Çalışma kapsamında kullanılan bakteriyosin üreticisi E. mundtii YB6.30 suşu ülkemize özgü starter kültür kullanılmadan üretilen fermente sucuktan izole edilmiştir. Bu çalışmada Enterococcus mundtii YB6.30 suşunda mundtisin KS üretimi üzerine kültür besiyeri ortamı (de Man Rogosa and Sharpe broth, Brain Heart Infusion broth, M17 broth, Luria Berthani broth ve Tripticase Soy broth), besiyeri ilk pH'sı (4.5, 5.5, 6.2, 7.4 ve 8.5), inkübasyon sıcaklığı (25, 30, 37 ve 40 °C) ve farklı konsantrasyonlarda (% 1, 2, 3, 4, 5, 7.5 ve 10) karbon kaynağı olarak laktoz, sakkaroz, maltoz veya glukoz kullanımının etkisi araştırılmıştır. Enterosin üretimini etkileyen faktörleri belirlemek için, bir seferde tek faktör (one-factor-at-a-time, OFAT) yaklaşımı kullanılmıştır. Elde edilen bulguların istatistiksel olarak değerlendirilmesi sonucu, E. mundtii YB630 suşundan maksimum mundtisin KS üretimine % 1 (w/v) sakkaroz içeren, başlangıç pH'sı 6.2'ye ayarlanmış MRS broth besiyeri ortamında 30 °C'de 6 ve 8 saat inkübe edilmesi sonucu ulaşılmıştır.

Abstract:
Today, consumer expectations tend towards foods that are less heat-treated and do not contain chemical food preservatives, causing researchers to focus their attention on natural antimicrobial substances. Since bacteriocins are natural antimicrobial compounds, they are one of the natural compounds at the center of this research. Bacteriocins are defined as cationic peptides or proteins with hydrophilic or hydrophobic properties that are ribosomally synthesized by different bacterial species. Bacteriocins can show broad or narrow-spectrum effects against bacteria of the same or different species. In order for bacteriocins to be used in food preservation, they should be produced by a microorganism accepted in GRAS status, not be toxic to eukaryotic cells, not cause changes in intestinal microflora, be inactivated by digestive proteases, be resistant to pH and heat, and have a wide antimicrobial spectrum against foodborne pathogens and saprophytic bacteria. Bacteriocins produced by enterococci are called enterocins. In previous studies, it has been reported that enterocin production is frequently encountered in E. faecium and E. faecalis species. There are a limited number of studies reporting bacteriocin production in E. mundtii strains. The bacteriocin-producing E. mundtii YB6.30 strain used in the study was isolated from fermented sausage produced without the use of starter cultures specific to our country. In this study, the effect of culture medium (de Man Rogosa and Sharpe broth, Brain Heart Infusion broth, M17 broth, Luria Berthani broth, and Tripticase Soy Broth), the initial medium pH (4.5, 5.5, 6.2, 7.4, and 8.5), incubation temperature (25, 30, 37, and 40 °C), and different concentrations (1, 2, 3, 4, 5, 7.5, and 10 %) of lactose, sucrose, maltose, or glucose as carbon sources on the production of mundtisin KS in the Enterococcus mundtii YB6.30 strain, were investigated. A one-factor-at-a-time (OFAT) approach was used to identify factors affecting enterocin production. As a result of the statistical evaluation of the findings, the maximum production of mundtisin KS from E. mundtii YB6.30 was achieved by incubating at 30 °C for 6 and 8 hours in MRS broth medium containing 1 % (w/v) sucrose and adjusting to an initial pH of 6.2.