Enterococcus faecalis KT11'in probiyotik potansiyelinin belirlenmesi ve bakteriyosin üretimi üzerine çalışmalar
Determination of probiotic potential of enterococcus faecalis KT11 and studies on its bacteriocin production
Yazar: HİLAL SEVAL ABANOZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BUKET KUNDUHOĞLU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada E. faecalis KT11'in ürettiği bakteriyosinin kısmi karakterizasyonu yapılmış ve üretim için optimum koşullar belirlenmiştir.  E. faecalis KT11'den elde edilen kültür supernatanların pH'ı 6,5 ayarlanmış ve katalaz enzimi ile muamele edilmiştir, bu işlemler sonrasında aktivitesinde bir değişiklik olmamıştır.  Daha sonra süpernatanlar bazı proteolitik enzimlerle (Tripsin, Pepsin, α-Kimotripsin, Proteaz, Proteinaz K) muamele edilmiş ve pepsin dışındaki tüm proteolitik enzimler, süpernatanların antimikrobiyal aktivitesini yitirmesine neden olmuştur.  Bakteriyosinin yüksek sıcaklığa (121 °C'de 30 dk) oldukça dirençli olduğu belirlenmiştir.  Ayrıca bakteriyosinin aktivitesi, pH'sı 2-11 olan ortamlarda değişmeden kalmıştır.  Triton-X, Tween 80, üre, EDTA ve SDS gibi deterjanlar ve kloroform, propanol, metanol, etanol, hekzan, eter ve aseton gibi organik çözücülerle muamele sonrasında da aktivitesi değişmemiştir.  Liyofilize süpernatandaki, amonyum sülfat çöktürmesi sonrasındaki ve diyalizattaki protein miktarı sırasıyla 328,7, 507,4 ve 498,8 µg/ml dir.  Bakteriyosinin molekül ağırlığı 3,5-6,5 kDa arasındadır.  Diyalizatın HPLC profili belirlenmiş ve 18, 20, 22, 26, 28 ve 30. dakikalarda toplanan fraksiyonlar antimikrobiyal aktivite göstermiştir.  E. faecalis KT11'in bakteriyosin üretmesi için optimum koşullar; 40 °C (aerobik), pH=6, %4 inokulum ve 18 saattir.  Ayrıca E. faecalis KT11 hücreleri, pH 2 ve 3' te; %0,3, %0,5 ve %1 safra tuzları varlığında; pH'ı 3 ve 4 olan yapay mide sıvısında (3 mg/ml pepsin, 5 mg/ml NaCl) canlı kalabilmiştir.  Buna ek olarak, E. faecalis KT11 kültür süpernatanlarının ve liyofilize süpernatanın oldukça yüksek bir antioksidan etkiye (DPPH inhibisyonu= %94-96) sahip olduğu da belirlenmiştir.  Bu veriler E. faecalis KT11'in probiyotik olarak kullanım potansiyelinin olduğunu göstermektedir.

Anahtar kelimeler: bakteriyosin, probiyotik, laktik asit bakterileri, Enterococcus faecalis

Abstract:
In this study, partial characterization of bacteriocin produced by E. faecalis KT11 was done and optimum conditions for bacteriocin production were determined.  The pH of culture supernatants were adjusted to 6,5 and treated with catalase enzyme, after these treatments their activity did not change. When supernatants were treated with some proteolytic enzymes (trypsin, pepsin, α-chemotrypsin, protease, Proteinase K), all enzymes except pepsin led to the loss of antimicrobial activity of supernatants.  Bacteriocin was very heat stable (121 °C for 30 min).  Activity of the bacteriocin did not change in the pH=2-11.  Detergents such as Triton-X, Tween 80, urea, EDTA and SDS, and organic solvents such as chloroform, propanol, methanol, ethanol, hexane, ether, and acetone did not change the activity of the supernatants.  Protein content of lyophilized supernatant, ammonium sulphate precipitate and dialysate were 328,7, 507,4 and 498,8 µg/ml, respectively.  Molecular size of bacteriocin was between 3,5-6,5 kDa.  HPLC fractions collected at 18, 20, 22, 26, 28 and 30 minutes showed antimicrobial activity.  Optimum conditions were determined as; 40 °C (aerobic), pH=6, 4% inoculum and 18 hours, for the bacteriocin production by E. faecalis KT11.  E. faecalis KT11 cells survived in pH 2 and 3; 0,3%, 0,5% and 1% bile salt; artificial gastric fluid at pH 3 and 4 (3 mg/ml pepsin, 5 mg/ml NaCl).  In addition, it was determined that E. faecalis KT11 culture supernatants and lyophilized supernatant possess high antioxidant effect (inhibition of DPPH %=94-96).  These data indicated that E. faecalis KT11 also has potential to be used as a probiotic.

Key words: bacteriocin, probiotics lactic acid bacteria, Enterococcus faecalis