Baharatlardan izole edilen Bacillus cereus grubu üyesi izolatların emetik ve enterotoksijenik toksin genlerinin varlığının araştırılması
Investigation of the presence of emetic and enterotoxygenic toxin genes of Bacillus cereus group isolates isolated from spices
Yazar: SENA ÇÜREK
Danışman: PROF. DR. YASİN TUNCER
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bacillus anthracis = Bacillus anthracis ; Bacillus cereus = Bacillus cereus ; Baharatlar = Spices ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction

Özet:
Bacillus cereus, doğada yaygın olarak bulunan toksin üretme özelliğine sahip patojen bir mikroorganizmadır. Ürettiği toksinler insan sağlığı üzerinde emetik veya enterotoksijenik etki gösterebilmektedir. Bu nedenle patojenik B. cereus tespitinde hızlı ve güvenilir metotlar seçilmesi önemlidir. Bu çalışmanın amacı günlük hayatta sıklıkla aroma verici olarak kullanılan 7 çeşit baharatta (pul biber, kırmızı toz biber, toz karabiber, kimyon, sumak, nane ve kekik)  muhtemel Bacillus cereus izolasyonu, izolatların moleküler düzeyde tanısı ve emetik veya enterotoksijenik toksin genlerinin varlığının polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile araştırılmasıdır. Muhtemel B. cereus grubu üyesi bakterilerin izolasyonunda mannitol Bacillus cereus medium (MYP) ve Bacillus cereus medium (PEMBA) besiyeri ortamları kullanılmıştır. Çalışma kapsamında 70 baharat örneği incelenmiş ve 27 baharat örneğinden toplam 117 muhtemel B. cereus grubu üyesi izole edilmiştir. B. cereus grubuna özgül primer çiftinin kullanıldığı PCR denemesi sonucu 117 izolattan 48'inin B. cereus grubu üyesi olduğu belirlenmiştir. B. cereus grubu üyesi B. anthracis, B. cereus, B. mycoides ve B. thuringiensis türlerine özgül primer çiftlerinin kullanıldığı PCR çalışmaları sonucu ise 48 izolattan 43'ü B. cereus ve 3'ü B. anthracis olarak tanımlanmıştır. İki izolatın ise kullanılan türe özgül primer çiftleri ile amplifikasyon vermediği tespit edilmiştir. Toksin genlerinin varlığının araştırıldığı PCR denemeleri sonucu 48 B. cereus grubu bakteriden, 47'sinde nhe, 47'sinde nheB, 46'sında entFM, 36'sında nheC, 32'sinde hblA, 32'sinde hblD, 29'unda hblC, 23'ünde cytK, 1'inde ces ve 1'inde CER geni varlığı tespit edilmiştir. Hemolitik aktivite testi sonucunda, 44 izolatın β-hemolitik, 3 izolatın α-hemolitik ve 1 izolatın γ-hemolitik aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, izole edilen B. cereus grubu bakterilerin %97,91'inin emetik veya enterotoksijenik toksin geni içerdiği tespit edilmiştir. Bu suşların insan sağlığı üzerine olumsuz etki gösterebileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Bacillus cereus is a pathogen microorganism that is capable of producing toxins commonly found in nature. The toxins produced may have an emetic or enterotoxogenic effect on human health. Therefore, it is important to select fast and reliable methods for the detection of pathogenic B. cereus. The aim of this study was to investigate the possible Bacillus cereus isolation, molecular identification of isolates and the presence of emetic or enterotoxigenic toxin genes in 7 types of spices (chili peppers, red pepper, black pepper, cumin, sumac, mint and thyme) which are frequently used as flavors in daily life by polymerase chain reaction. Bacillus cereus medium (MYP) and Bacillus cereus medium (PEMBA) media were used for isolation of possible B. cereus group bacteria. In this study, 70 spice samples were examined and 117 probable B. cereus group members were isolated from 27 spice samples. As a result of the PCR experiment using a pair of primers specific to B. cereus group, 48 of 117 isolates were found to be members of B. cereus group. As a result of PCR studies using specific pairs of B. anthracis, B. cereus, B. mycoides and B. thuringiensis members of the B. cereus group, 43 of the 48 isolates were identified as B. cereus and 3 as B. anthracis. It was found that the two isolates did not give amplification with the species-specific primer pairs used. As a result of the investigation of the presence of toxin genes, 48 bacteria from B. cereus group, 23 bacteria cytK, 47 bacteria nheA, 47 bacteria nheB, 36 bacteria nheC, 32 bacteria hblA, 29 bacteria hblC, 32 bacteria hblD, 46 bacteria entFM, 1 bacteria ces and 1 bacteria CER, was found to contain toxins. As a result of hemolytic activity test, 44 isolates showed β-hemolytic activity, 3 isolates α-hemolytic activity and 1 isolate γ-hemolytic activity. As a result, 97.91% of the isolated B. cereus bacteria contained emetic or enterotoxogenic toxin gene. It was determined that these strains may have negative effects on human health.