Bifidobacterium cinsi bakterilerin bazı probiyotik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of some probiotic properties of bifidobacterium genus bacteria
Yazar: GÜLÇİN ALP
Danışman: PROF. DR. BELMA ASLIM
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışmada, anne sütü ve anne sütü ile beslenen bebeklerin dışkısından mupirosin ilave edilerek değiştirilen BSM katı besiyeri kullanılarak 59 adet bifidobakteri izole edilmiştir. İzolatlar fruktoz?6-fosfat fosfoketolaz enzimi ile cins düzeyinde tanımlanmış ve 31 adet bifidobakteri belirlenmiştir. İdentifikasyon sonuçları B. breve (15 suş)' nin predominant olduğu göstermiştir. Tüm suşların asit direnci, safra toleransı, ekzopolisakkarit üretimi, antimikrobiyal aktiviteleri ve hemaglütinasyon kabiliyetleri gibi probiyotik kullanım açısından önemli olan bazı özellikleri araştırılmıştır. Suşların asit direnci, safra toleransı ve EPS üretimi spektrofotometrik olarak belirlenmiştir. Bifidobakterilerin EPS üretimi ile asit direnci (p<0,05) ve safra toleransı (p<0,05) arasında pozitif bir ilişki bulunmuştur. Aynı zamanda, bifidobakterilerin önemli bir bağırsak patojeni olarak bilinen E. coli ATCC 11229 üzerinde zon çapı 0- 9±1 mm arasında değişen oranlarda inhibisyon etkisi gösterdiği tespit edilmiştir. Epitel yüzeye tutunma çalışmasından önce epitel yüzeye tutunmada önemli rol oynadığı düşünülen suşların hemaglütinasyon kabiliyetleri araştırılmıştır. Suşların 10 adedinde orta (+, ++) ve yüksek (+++) dereceli hemaglütinasyon kabiliyeti saptanmıştır. Epitel yüzeye tutunma çalışmasında ise asit direnci (pH 3,5- OD600; 0,98±0,01), safra toleransı (% 0,40-OD600; 1,43±0,01), EPS üretim kapasitesi (97,64±0,01 mg/L), E. coli ATCC 11229 üzerindeki inhibisyon etkisi (9±1 mm), hemaglütinasyon kabiliyeti (+++) yüksek olan B. breve A28 suşu ve tüm bu özellikler bakımından zayıf olan B. bifidum A10 suşu kullanılmıştır. B. breve A28 suşunun epitele tutunma indeksi 300< bakteri/hücre olarak belirlenirken, B. bifidum A10 suşunun epitele tutunma indeksi 19 bakteri/hücre olarak bulunmuştur. Tüm tutunma sonuçları taramalı elektron mikroskobu ile de doğrulanmıştır. Prebiyotik uygulamasında, yüksek EPS üretimine sahip A28 suşunun inulinsiz ortamdaki canlılığı 7,1x108 cfu/ml iken, inulinli ortamda 7,4x1011 cfu/ml olarak belirlenmiştir. E. coli ATCC 11229' nin canlılığında inulinli ortamda dikkate değer bir değişiklik gözlenmemiştir. A28 suşu taşıdığı bütün bu özelliklerinden dolayı sindirim sisteminde uzun süre canlı kalabilecektir. Bu nedenle, çalışmada probiyotik bakteri olarak B. breve A28 suşunun kullanımı önerilmektedir.

Abstract:
In this study, fifty nine (59) strains of bifidobacteria isolated from breast milk and breastfed infants feces were isolated using BSM agar modified by the addition of mupirocin (200 u/L). The isolates were identified in the genus level by the detection of fructose-6-phosphate phosphoketolase enzyme activity. Thus thirty one (31) Bifidobacterium spp were determined. Identidication results showed that B. breve was the predominant species (15 strains). In this study, some important properties in terms of probiotic use such as resistance to acid, tolerance to bile, exopolysaccharide production, antimicrobial activities, and hemagglutination abilities of all strains has been examined. Resistance to acid, tolerance to bile and EPS production of all strains were determined by spectrophometrically. Positive correlations has been obtained between production of exopolysaccharide and tolerance to bile salts (p<0.05) or resistance to low pH (p<0.05). Also, it was also found that Bifidobacterium spp. had 0-9 mm zone radius inhibition effect on E. coli, which is known as an important intestinal pathogen. The hemagglutination abilities of the strains which are thought to have an important role on the adhesion to epithelial cells were investigated before adhesion studies to epithelial cells. The ten (10) strains showed moderate (+, ++) and high (+++) degree hemagglutination ability was detected. B. breve A28 strain which has the high acid resistance (pH 3.5), bile tolerance (0.40 %), EPS production capacity (97.64 ±0,01 mg/L), inhibition effect on E. coli ATCC 11229 (9±1 mm), and hemagglutination ability (+++) and B. bifidum A10 strain has the lowest properties were used in adhesion to epithelial surface studies. Caco-2 cells were used adhesion to epithelial studies. Epithelial adhesion index of B. breve A28 strain was found as 300< bacteria/cell, while epithelial adhesion index of B. bifidum A10 strain was found as 19 bacteria/cell. All these results confirmed by scanning electron microscopy observations. While the viability of A28 strain, which high EPS production, in the normal growth media was 7.1x108 CFU/ml, and its viability in media with inulin was found 7.4x1011 CFU/ml in prebiotic application. However, no significant change was observed in the viability of E. coli ATCC 11229 in inulin added media. Because of having all of these properties, A28 strain can survive in the gastrointestinal system for a long time. Hence, this study can suggested the use of B. breve A28 strain as a probiotic bacterium.