Islatma sıvılarından enzim üreten haloversatil bakterilerin izole edilerek tanımlanması
Identification of enzyme producing haloversatile bacteria from soak liquors
Yazar: ÖZLEM ÖZBAY
Danışman: DOÇ. DR. PINAR ÇAĞLAYAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Deri endüstrisi = Leather industry ; Enzim üretimi = Enzyme production ; Islatma = Wetting ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Deri endüstrisinde tuzlama işlemi mikroorganizma faaliyetlerini önlemek amacıyla ham derilere uygulanmaktadır. Tuzlanmış derilerin kaybettiği suyu ve eski yumuşaklığını geri kazanması amacıyla bu deriler için ıslatma işlemi gerçekleştirilmektedir. Islatma sıvısında fazlaca bulunan organik yük, tuz ve dışkı nedeniyle ıslatma sıvısı bakterilerin gelişmesi için uygun bir ortam oluşturmaktadır. Deri üzerinde gelişen bakteriler bu derilerde önemli zarara neden olmaktadır. Bu çalışmamızda, ıslatma sıvısı numunelerinin pH ve tuz değerleri tespit edilmiştir. Islatma sıvısı numunelerindeki toplam haloversatil bakterilerin sayısı, proteolitik haloversatil bakterilerin ve lipolitik haloversatil bakterilerin toplam sayıları belirlenmiştir. Bu ıslatma sıvısı numunelerinden enzim (amilaz, kazeinaz, lipaz, ksilanaz, selülaz, proteaz, DNaz, pullulanaz, üreaz, oksidaz ve katalaz) üreten haloversatil bakteriler izole edilmiş ve 16S rRNA gen dizi analizi ile tanımlanmıştır. Farklı amino asit ve şeker kaynaklarının kullanımı gibi metabolik aktiviteleri test edilmiştir. Ayrıca enzim üreten haloversatil bakterilerin deri yapısına verdiği hasar taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Örneklerin pH değerleri 8.80-9.30, tuzluluk oranları ise %3.5-5.5 olarak belirlenmiştir. Toplam haloversatil bakteri sayısı 3.8×104-1.6×106 kob/ml, toplam proteolitik ve lipolitik haloversatil bakteri sayıları ise sırasıyla 1.2×104-5.8×105 kob/ml ve 6.3×104-4.6×105 kob/ml olarak saptanmıştır. Örneklerden beş farklı türe ait (Terribacillus halophilus, Brevibacterium luteolum, Bacillus australimaris, Bacillus siamensis ve Bacillus mojavensis) altı adet haloversatil bakteri izole edilmiştir. İzolatlar tarafından proteaz (%83), lipaz (%83), kazeinaz (%67), amilaz (%50), selülaz (%17) gibi çeşitli enzimler üretildiği belirlenirken; hiçbir izolatın ksilanaz, DNaz, pullulanaz ve üreaz enzimlerini üretmediği tespit edilmiştir. İzolatlar tarafından farklı şeker kaynakları [laktoz (%100), D-(+)-dekstroz (%100), miyo-inositol (%100), D-(+)-selobiyoz (%100), adonitol (%100), D-(-)-salisin (%100), dulsitol (%100), D-mannoz (%100), ksilitol (%83), L-(+)-arabinoz (%83), D-(-)-fruktoz (%67), D-mannitol (%67), D-(+)-trehaloz (%67), D-(-)-riboz (%50), D-(+)-melezitoz (%33) ve sükroz ( %17)] ve farklı amino asit kaynakları [L-serin(%100), L-glutamik asit (%67), DL-fenilalanin (%67), trans-4-hidroksi-L-prolin (%67), L -prolin (%67), glisin (%50), L-ornitin (%50), L-aspartik asit (%33), L-fenilalanin (%33), L-arjinin (%17), L-histidin (%17), L-lizin (%17), L-treonin (%17)] kullanılmıştır. D-sorbitol, D-(+)-galaktoz, maltoz, D-(+)-ksiloz ve L-tirozin, D-(+)-melibiyoz, L-sistin, lösin, L-izolösin, L-metiyonin, L-valin, L-alanin kaynaklarının ise hiçbir izolat tarafından kullanılmadığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In the leather industry, the salting process is applied to raw hides in order to prevent microbial activity. Salted hides and skins are then soaked to re-absorb the water lost during salting and also to clean the salted hides and skins. Due to the organic load, salt, and faeces present in the soak liquor, the soak liquor provides a suitable environment for the growth of bacteria. Bacteria that develop on the hide/skin may cause significant damage to these hides and skins. Therefore, the aims of the present study were to examine the pH values and salt saturation of the soak liquor samples, to detect the total counts of haloversatile bacteria, total counts of proteolytic haloversatile bacteria and total counts of lipolytic haloversatile bacteria in the soak liquor samples. Enzyme (amylase, caseinase, lipase, xylanase, cellulase, protease, DNase, pullulanase, urease, oxidase, or catalase) producing haloversatile bacteria were also isolated from these samples and they were identified with 16S rRNA gene sequence analysis. Their metabolic activities such as utilisation of different amino acid and carbon sources were tested. In addition, the damage caused to the skin structure by enzyme-producing haloversatile bacteria were examined using scanning electron microscope. The pH values and salt saturation of the samples were found as 8.80-9.30 and 3.5%-5.5%, respectively. The total counts of haloversatile bacteria, proteolytic, and lipolytic haloversatile bacteria were respectively detected as 3.8×104-1.6×106 CFU/ml, 1.2×104-5.8×105 CFU/ml, and 6.3×104-4.6×105 CFU/ml. Six haloversatile bacteria were isolated from the samples belonging to five different species such as Terribacillus halophilus, Brevibacterium luteolum, Bacillus australimaris, Bacillus siamensis, and Bacillus mojavensis. Various enzymes such as protease (83%), lipase (83%), caseinase (67%), amylase (50%), cellulase (17%) were produced by the isolates, on the other hand, none were xylanase, DNase, pullulanase and urease positive. Different sugar sources [lactose (100%), D-(+)-dextrose (100%), myo-inositol (100%), D-(+)-cellobiose (100%), adonitol (100%), D-(-)-salicin (100%), dulcitol (100%), D-mannose (100%), xylitol (83%), L-(+)-arabinose (83%), D-mannitol (67%), D-(-)-fructose (67%), D-(+)-trehalose (67%), D-(-)-ribose (50%), D-(+)-melezitose (33%) and sucrose (17%)] and different amino acid sources [L-serine(100%), L-glutamic acid (67%), DL-phenylalanine (67%), trans-4-hydroxy-L-proline (67%), L-proline(67%), glycine (50%), L-ornithine (50%), L-aspartic acid (33%), L- phenylalanine (33%), L-arginine (17%), L-histidine (17%), L-lysine (17%), L-threonine (17%)] were utilised by the isolates. D-sorbitol, D-(+)-galactose, maltose, D-(+)-xylose and D-(+)-melibiose, L-isoleucine, L-cystine, L-alanine, leucine, L-methionine, L-tyrosine and L-valine were not used.