Bir mağaradan izole edilen bakterilerin antimikrobiyal madde üretme yeteneği ve antibiyotik dirençliliği
Antimicrobial component productivity and antibiotic resistance of bacteria isolated from a cave
Yazar: BEGÜM ÇANDIROĞLU
Danışman: DOÇ. DR. NİHAL DOĞRUÖZ GÜNGÖR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Dünya'nın farklı koşul ve ortamlarında yaşayabilen birbirinden farklı çok sayıda mikroorganizma olduğu bilinmektedir. Mağaralar, yüksek nem oranı, karanlık ve genelde stabil düşük sıcaklığa sahip ekstrem ortamlardır. Bu yer altı boşluklarının özellikle az miktarda besine ve oksijene sahip olması, burada hayatta kalmayı başarabilen mikroorganizmaların ender ve/veya farklı özelliklere sahip olabileceğini akla getirmektedir. 
Bu çalışma kapsamında Parsık Mağarası' na (İzmit, Türkiye) ait kültüre edilebilen aerobik heterotrofik bakteri çeşitliliğinin ortaya çıkarılması, izole edilen bu bakterilerin antimikrobiyal madde üretme potansiyelleri ve antibiyotik dirençlilik profillerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Mağara yüzey oluşumlarından, sudan ve topraktan alınan örneklerden bakteri izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Mağara örneklerine ait kültüre edilebilen aerobik heterotrofik bakteri sayısı R2A ve TWA besiyerleri kullanılarak koloni sayma yöntemi ile, total ölü/canlı bakteri sayısı ise DAPI/CTC floresan boyama yöntemi ile ortaya çıkarılmıştır. İzole edilen bakterilerin adlandırılması ve enzimatik özelliklerinin belirlenmesi Vitek 2 Compact 30 mikroidentifikasyon sistemi ile gerçekleştirilmiştir. 
Yapılan analiz sonuçlarına göre, Parsık Mağarası' ndan alınan tüm  örneklerden Proteobacteria, Firmicutes ve Actinobacteria filumlarına ait bakteriler izole edilmiştir. Yüzey oluşumlarından ve sudan alınan örneklerde Kocuria, toprak örneklerinde ise Lysinibacillus en sık rastlanan bakteri cinsi olararak belirlenmiştir. Enzimatik reaksiyonları içeren veriler, Parsık Mağarası' ndan izole edilen bakterilerin genellikle proteolitik aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. Bu durum incelenen bakterilerin endüstriyel kullanım potansiyelini ortaya koymaktadır. Bakterilerin direnç profili incelendiğinde, ampisiline dirençlilik frekansı yüksek bulunmuşur. Tez deneyleri kapsamında izole edilen Bacilli ve Actinomycetes sınıfına ait seçili bakterilerin, Escherichia coli (ATCC 8739), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Bacillus subtilis (ATCC 6633), Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228), Klebsiella pneumoniae (ATCC 4352), Enterococcus fecalis (ATCC 10541), Candida albicans (ATCC 10231), metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) (ATCC 33591) ile vankomisine dirençli Enterococcus fecalis (VRE) (ATCC 51299) patojen suşlarına karşı antimikrobiyal aktiviteleri değerlendirilmiş,  en fazla      (% 3,87) Candida albicans üzerinde etkili suş tespit edilmiştir.
Elde edilen bulgular Parsık Mağara izolatlarının metabolik aktiviteleri, substratlara verdikleri reaksiyonlar, antibiyotik dirençlilik frekansları ve antimikrobiyal aktivitelerine yönelik ilk verileri sağlamıştır.

Abstract:
It is known that there are many different microorganisms that can live in different conditions and environments of the world. Caves are extreme environments have high humidity, dark conditions and generally low temperature. The fact that these subterranean spaces have particularly low amounts of nutrients and oxygen, suggests that microorganisms which are able to survive here may have rare and / or different characteristics.
In this study, it was aimed to reveal the cultivated aerobic heterotrophic bacteria diversity of Parsık Cave (İzmit, Turkey), to determine antimicrobial agent production potentials and antibiotic resistance profiles of these isolated bacteria. Bacterial isolation was carried out from the samples taken from the soil, water and cave surface formations. The number of culturable aerobic heterotrophic bacteria in cave samples was determined by colony count method with R2A and TWA medias, and the total number of dead / live bacteria was determined by DAPI / CTC fluorescent staining method. The nomenclature and enzymatic properties of the isolated bacteria were determined using the Vitek 2 Compact 30 microidentification system.
Analyzes showed that bacteria belonging to the phyla of Proteobacteria, Firmicutes and Actinobacteria are isolated from Parsık Cave. The most common bacteria species in the samples taken from surface formations and water is Kocuria, and in soil samples is Lysinibacillus. Enzymatic reactions' data set indicate that Parsık Cave bacteria generally have proteolytic activity. This situation reveals the potential industrial use of isolated bacteria. According to antibacterial resistance profile examination, ampicillin was identified as the antibiotic with the highest frequency of bacterial resistance. Antimicrobial activity of the selected Bacilli and Actinomycetes strains isolated in the scope of the thesis experiments were evaluated against pathogenic strains  which are Escherichia coli (ATCC 8739), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Bacillus subtilis (ATCC 6633), Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228), Klebsiella pneumoniae ATCC 4352, Enterococcus fecalis (ATCC 10541), Candida albicans (ATCC 10231), antimicrobial activities against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) (ATCC 33591) and vancomycin-resistant Enterococcus fecalis (VRE) (ATCC 51299). Most of isolated strains (3,87 %) were effective againts Candida albicans.
The findings obtained, provided the first data on the metabolic activities, reactions to substrates, frequencies of antibiotic resistance and antimicrobial activities of Parsik Cave isolates.