Bazı Lactobacillus türlerinin oksalat tolerans ve biyodegradasyonları
Oxalate tolerance and biodegradations of some Lactobacillus species
Yazar: ŞULE SÖNMEZ
Danışman: PROF. DR. YAVUZ BEYATLI ; DOÇ. DR. DERYA ÖNAL DARILMAZ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışmada, Türkiye'nin çeşitli yöresel peynirlerinden izole edilerek tanımlanan Lactobacillus rhamnosus (8 adet), Lactobacillus fermentum (5 adet), Lactobacillus brevis (5 adet), L. casei, L. helveticus olmak üzere toplam 20 suş kullanılmıştır. Lactobacillus suşlarının gastrointestinal sistem koşullarına dirençlilikleri ve ürettikleri eksopolisakkaritin (EPS) bu koşullardaki koruyucu etkileri araştırılmıştır. Ayrıca tüm suşların oksalata dirençlilikleri ile bu ortamda EPS üretimleri belirlenerek, oksalatlı ortama direnç gösteren ve bu ortamlarda yüksek EPS üretimi gösteren suşların oksalat degradasyonları oksalatın farklı konsantrasyonlarında (10 mM ve 20 mM) ve prebiyotikli ortamda belirlenmiştir. Laktobasil türlerinin pH:2'deki gelişim sonuçlarını karşılaştırdığımızda, L. rhamnosus'ların %50'si, L. fermentum'ların %60'ı ve L. brevis'lerin ise %80'i pH:2'de canlılıklarını sürdürmüştür. L. casei EMP2 ve L. helveticus MNK3 suşları ise pH:2'ye duyarlı türler olarak belirlenmiştir. Genel olarak tüm suşların %0,3 safralı ortamda gelişim gösterdikleri saptanmıştır. Test edilen Lactobacillus sp. suşlarının ortalama EPS üretimlerinin L. rhamnosus'larda 32,97 mg/L, L. fermentum'larda 31,49 mg/L, L. brevis'lerde 35,01 mg/L olduğu gözlemlenmiştir. L. casei EMP2 suşunun EPS üretimi 43,28 mg/L ve L. helveticus MNK3 suşunun EPS üretimi ise 39,14 mg/L olarak tespit edilmiştir. Lactobacillus suşlarının 20 mM sodyum oksalat içeren MRS besi ortamında geliştikleri ancak kontrol grubuna göre MRS-ox'taki gelişimlerinin düşük oranda azaldığı belirlenmiştir. 20 mM oksalat içeren ortamda suşların ortalama EPS üretimleri 8,05 ile 42,89 mg/L aralığında bulunmuştur. Gastrointestinal sistem koşullarına dirençli, EPS üretimi yüksek, oksalatlı ortama direnç gösteren L. rhamnosus MP1, L. fermentum IP5, L. brevis YG7 suşları, bu suşların karışık kültürleri ve karşılaştırmak için yine bu özellikler bakımından düşük performans gösteren L. fermentum BP5 suşunun oksalat degradasyonları oksalatın farklı konsantrasyonlarında (10 mM ve 20 mM) ve prebiyotikli ortamda araştırılmıştır. EPS üretimi yüksek olan IP5 ve YG7 suşlarının sodyum oksalatı yüksek oranda degrade ettiği ve prebiyotik eklendiğinde degradasyon aktivitelerinin arttığı belirlenmiştir. Prebiyotik ile desteklenen IP5, MP1 ve YG7'nin karışık kültürlerinin degradasyonunun yüksek olduğu bulunmuştur. Elde edilen veriler doğrultusunda asit-safra direnci, EPS üretimi, sodyum oksalata direnci bakımından yüksek performans gösteren L. fermentum IP5 suşunun oksalat degradasyonunda probiyotik bakteri olarak kullanımı önerilmektedir.

Abstract:
In this study, Lactobacillus rhamnosus (8), Lactobacillus fermentum (5), Lactobacillus brevis (5), L. casei, L. helveticus; 20 strains in total those of which were evaluated after being isolated from several regional cheeses of Turkey have been used. The resistance of Lactobacillus strains to gastrointestinal system conditions and the protective effects of exopolysaccharide (EPS) that they produce have been investigated. Besides, oxalate tolerance of all strains and EPS productions in that condition have been determined and the strains which are resistive to oxalate conditions and produce high EPS have been evaluated with degragation in different oxalate concentrations (10 mM and 20 mM) and in prebiotics. As we compare the growing results of Lactobacillus species at pH:2, 50% L. rhamnosus, 60% L. fermentum, and 80% L. brevis have sustained vitality at pH:2. On the other hand, L. casei EMP2 and L. helveticus MNK3 strains have been determined as sensitive species to pH:2. All strains in general have been found to progress in 0,3% bile conditions. The average EPS production of the tested Lactobacillus sp. strains has been observed as 32,97 mg/L in L. rhamnosus, 31,49 mg/L in L. fermentum, and 39,14 mg/L in L. helveticus MNK3. The EPS production of L. casei EMP2 strain as 43,28 mg/L and the EPS production of L. helveticus MNK3 strain as 39,14 mg/L have been determined. The Lactobacillus strains have been found to grow in MRS medium containing 20 mM sodium oxalate, however, it has been determined that their growth at MRS-ox decreases at low rate in comparison with the control group. The EPS production of the strains in 20mM oxalate conditions has been observed between 8,05 and 42,89 mg/L. L. rhamnosus MP1, L. fermentum IP5, L. brevis YG7 strains that are resistive to gastrointestinal tract conditions, have high EPS production, and resistive to oxalate conditions and the oxalate degradations of L. fermentum BP5 strain, with low performance in regards to these features to compare with mixed cultures, have been investigated in varying concentrations of the oxalate (10 mM and 20 mM) and in prebiotics. IP5 and YG7 strains with high EPS production have been observed to degrade sodium oxalate at a high level and increase the degradation in the case of prebiotic addition. The mixed cultures of IP5, MP1, and YG7 with prebiotics have been determined to have high degradations. As a result of the obtained data, acid-bile resistance, EPS production, and the use of L. fermentum IP5, with high performance in regard to its resistance to sodium oxalate, as a probiotic bacteria in oxalate degradation is recommended.