Probiyotik özellik gösteren bazı maya suşları ve laktik asit bakterilerinin etkileşimlerinin araştırılması
Investigation of the interaction between probiotic yeasts and lactic acid bacteria
Yazar: HATİCE YILDIRAN
Danışman: PROF. DR. AYNUR GÜL KARAHAN ; DOÇ. DR. GÜLDEN BAŞYİĞİT KILIÇ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez kapsamında, serbest dolaşan tavuklardan sağlanan dışkı örnekleri, çeşitli meyveler, süt ürünleri ve ticari probiyotik ürünlerden izole edilen toplam 148 adet maya izolatı ve daha önceki çalışmalarda izole edilerek tanımlanmış ve bazı özellikleri belirlenmiş 75 adet laktik asit bakterisi ile çalışılmıştır. 
Araştırmanın ilk aşamasında mayaların koloni morfolojisi ve mikroskobik özelliklerine göre izolasyonu gerçekleştirilmiştir. İzolasyondan sonra ise; 37 ºC'de gelişim özellikleri ile nitel EPS üretimlerine göre 50 adet maya suşu seçilmiştir. Bu suşların yapay mide öz suyunda canlılık kontrolü, otoagregasyon özelliği, EPS üretim miktarları belirlenmiştir. 75 adet LAB'nın ise; otoagregasyon ve EPS üretimleri incelenmiştir. Maya izolatlarının pH 2,5 olan yapay mide öz suyunda 2 saat boyunca canlılığını sürdürdüğü tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra 5 saat sonunda önemli bir kısmının % 90 üzerinde otoagregasyon gösterdiği belirlenmiştir. 27,95 mg/L ile 275,22 mg/L arasında EPS ürettikleri tespit edilen maya suşları içerisinde, en yüksek EPS üreticisi mayaların ticari ürünlerden izole edilenler olduğu, bu çalışmada izole edilen T8-3C ile P25-1'in ticari ürünlerden izole edilen mayalar kadar yüksek düzeyde EPS üretikleri saptanmıştır. LAB için ise 17,64 mg/L ile 123,85 mg/L arasında EPS üretimi, % 36,01 ile % 94,78 arasında otoagregasyon özelliği tespit edilmiştir. 
Maya suşlarının genetik tanısı sonucunda ise 12 farklı türün varlığı belirlenmiştir. Ticari ürünlerden izole edilen mayaların beklendiği gibi S. cerevisiae türünde oldukları bulunurken, farklı kaynaklardan izole edilen T8-3C ve P25-1'in de S. cerevisiae oldukları tespit edilmiştir. Diğer maya izolatlarının ise Hanseniaspora uvarum, Pichia kluyveri, Kazachstania bovina, Wickerhamomyces anomalus, Clavispora lusitaniae, Metschnikowia pulcherrima, Candida albicans, Kluyveromyces marxianus, Hanseniaspora guilliermondi, Candida diddensiae, Meyerozyma guilliermondii oldukları bulunmuştur. 
Genetik tanı sonuçları ve probiyotik özellikleri dikkate alınarak seçilen 7 maya suşu (Sb3-A, Reflor, Lallemand, T8-3C, P25-1, T8-1C, YB1-1A) ve 3 LAB (Lactobacillus plantarum AB6-25, Entercoccus faecium 83A, Entercoccus faecium 42A) ile çalışmalar devam ettirilmiştir. Seçimi yapılan probiyotik mayaların hem birbirleri ile hem de patojen bakteriler (Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Listeria monocytogenes (RSKK 472), Escherichia coli O157:H7 (ATCC 35150), Salmonella Typhimurium ATCC 700408) ile koagregasyon özelliği araştırılmıştır. Sonuçta; LAB ile mayalar arasındaki koagregasyon % 11,97 ile % 33,81 arasında değişirken, en yüksek koagregasyon özelliği AB6-25 ile Sb3-A arasında ve AB6-25 ile T8-1C arasında tespit edilmiştir. Patojen bakterilerde özellikle S. aureus'a karşı etkinin yüksek olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışmada izole edilen P25-1'in S. aureus ile koagregasyon değeri % 35,81 olarak bulunmuştur.
Metabolit analizleri sonucunda ise; organik asit olarak HPLC ile yapılan analizlerde; tartarik asit, laktik asit, malik asit, propiyonik asit, asetik asit ve sitrik asit tespit edilirken, GC/MS ile yapılan analizlerde. asetaldehit, aseton, benzaldehit, etil alkol, bütirik asit, 3-metil bütanal tespit edilmiştir. Metabolit analiz sonuçları değerlendirildiğinde, organik asit üretimleri açısından öne çıkan kombinasyonun T (T8-3C/83A), aroma bileşenleri açısından da F (Sb3-A/83A) kombinasyonları olduğu sonucuna varılmıştır. Her iki kombinasyonda da ortak olan laktik asit bakterisi 83A'dır. S. cerevisiae olarak tanısı yapılan iki adet suş da kombinasyonların diğer bileşenleridir. Sb3-A ticari bir karışımdan izole edilirken, T8-3C suşu tavuk dışkısından izole edilmiştir. T8-3C suşunun ticari özellikli bir suş kadar öne çıkması olumlu bir sonuç olarak değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Probiyotik maya, S. boulardii, LAB, metabolit

Abstract:
In this thesis, a total of 148 yeast strains were isolated from the feces of free-range chicken, various fruits, dairy products and commercial yeast preperates and 75 lactic acid bacteria which were isolated and determined some characteristics in previous studies.
In the first stage of the research, isolation was performed according to the colony morphology and microscopic characteristics of yeast. After isolation; according to growth ability at 37 ºC and qualitative EPS production, fifty isolates were selected and used in the research. All isolates were found to be resistant to simulated gastric juice pH 2.0 for 2.5 h and they were also able to grow at 37 ºC. Isolates were also investigated for auto-aggregation and co-aggregation abilities. After 5 h incubation at 37 ºC only five isolates exhibited auto-aggregation ability below 90%. For LAB, EPS production was between 17.64 mg/L and 123.85 mg/L, and autoaggregation characteristics between 36.01% and 94.78% were found. The highest coaggregation ability was detected for P25-1 strain with Staphylococcus aureus ((35.81%). Exopolysaccharide production of yeast cultures determined varying between 27.95 mg/L and 275.22 mg/L. Notably, almost the same level of EPS production with commercial strains was determined in T8-3C and P25-1 as 264.63 and 272.53 mg/L, respectively. Moreover, after sequence analysis of the isolates from different materials were revealed that, Saccharomyces cerevisiae, Kazachstania bovina, Pichia kluyveri, Kluyveromyces marxianus, Clavispora lusitaniae, Wickerhamomyces anomalus, Metschnikowia pulcherrima, Candida albicans, Candida diddensiae, Hanseniaspora guilliermondii, Hanseniaspora uvarum and Meyerozyma guilliermondii. 12 different species were detected. It has been found that yeasts isolated from commercial products are S.cerevisiae species as expected, whereas T8-3C and P25-1 isolated from different sources are alo S. cerevisiae.
As a result of the genetic identification and determination of probiotic properties of yeast isolates, 7 yeasts (Sb3-A, Reflor, Lallemand, T8-3C, P25-1, T8-1C, YB1-1A) and 3 LABs (Lactobacillus plantarum AB6-25, Entercoccus faecium 83A, Entercoccus faecium 42A) selected. Coaggregation ability with each other and with pathogenic bacteria (Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Listeria monocytogenes (RSKK 472), Escherichia coli O157:H7 (ATCC 35150), Salmonella Typhimurium ATCC 700408) were investigated. The coaggregation between LAB and yeast ranged between 11.97 % and 33.81 %, with the highest coaggregation assay found between AB6-25 and Sb3-A and between AB6-25 and T8-1C. The highest values of coaggregation with pathogenic bacteria were determined by S. aureus, while the highest value was 35.81% between P25-1 and S. aureus.
As a result of the metabolite analyzes; In the analysis by HPLC as organic acid; artaric acid, lactic acid, malic acid, propionic acid, acetic acid and citric acid, while in GC/MS analyzes; acetaldehyde, acetone, benzaldehyde, ethyl alcohol, butyric acid, 3-methyl butanal were determined. The combination T (T8-3C / 83A) in terms of organic acid production, and the combination F (Sb3-A / 83A) in terms of aroma components were important when metabolite analysis results were evaluated. The lactic acid bacterium, 83A, is common in both combinations. The two strains we have identified as S. cerevisiae are the other components of the combinations. While Sb3-A was isolated from a commercial mixture, the T8-3C strain was isolated from the free-range chicken. It is important that;  T8-3C strains distinguished as much as a commercial strain.

Keywords: Probiotic yeast, S. boulardii, LAB, metabolite.