Farklı kefir danelerinden izole edilen laktik asit bakterilerinin biyokimyasal ve fizyolojik özellikleri
Biochemical and physiological properties of lactic acid bacteria isolated from different kefir grains
Yazar: SEVİM SOYTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN AKARCA
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Gıda mikrobiyolojisi = Food microbiology

Özet:
Bu araştırmada yapılan çalışmayla beraber yerel ve kültürel anlamda arşiv oluşturarak literatürdeki bilgilerle kıyas yapmak için Afyonkarahisar, Ankara, İzmir bölgelerinden temin edilen Kafkas ve Kırgız kefir türlerindeki biyolojik özelliklerle kefir danesi içerisindeki laktik asit bakterisi türlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Afyonkarahisar bölgesine ait 6 laktik asit bakterisi, İzmir bölgesine ait 25 adet laktik asit bakterisi, Ankara bölgesine ait 50 adet laktik asit bakterisiyle çalışılmıştır. İzole edilen laktik asit bakterilerinin gelişme oranları ortalama değerleriyle 10oC sıcaklıkta %100 oranında, %4 tuz konsantrasyonunda %89 oranında ve büyük çoğunlukla pH;5,0 – pH;6,0 aralığında gelişme göstermiştir. 
Yapılan araştırma sonucunda Afyon, Ankara ve İzmir bölgelerinde en fazla izole edilen laktik asit bakterisi cinsinin sırayla %50, %86 ve %69,57 oranlarından Lactobacillus türü olduğu belirlenmiştir. İzole edilen bakterilerin tamamı el alındığında ise en fazla izole edilen laktik asit bakterisi suşu %75,28 oranıyla Lactobacillus türü olurken en az izole edilen laktik asit bakterisinin %1,12 oranıyla Bifidobacterium türü olduğu görülmektedir. Diğer laktik asit bakterisi suşlarından Lactococcus türü için %44,49, Streptococcus türü için %15,73, Leuconostoc türü için %3,37 olduğu tespit edilmiştir. Daha sonra test izolatları API test kitleriyle tanılar doğrulanmıştır. 
Yapılan analizler neticesinde izole edilen laktik asit bakterisi türlerinin tamamının gram pozitif ve katalaz negatif olduğu görülürken %51'inin üreaz aktivesitesi pozitif olarak belirlenmiştir. Sıcaklık olarak gelişme yüzdelerinin en yüksek olduğu sıcaklıkların 10oC ve 37oC olduğu belirlenmiştir. 4 farklı tuz konsantrasyonlarında gelişme incelendiğinde en fazla gelişme oranının %4 daha sonrasında da %6 olduğu belirlenmiştir. Şekerden fermantasyonu ile en fazla gaz oluşturma yüzdesine sahip şeker %17 oranıyla galaktozdur. En fazla bulanıklık gözlenen şeker türleri ise %55, %54, %53 oranlarıyla sırasıyla maltoz, laktoz, glikozdur. 
9 şeker türü için tüm bölgelerdeki gaz oluşumu yüzdesi %9, bulanıklık oluşumu yüzdesi %43 olarak belirlenmiştir. Gaz oluşumu oluşumu izole edilen laktik asit bakterilerinin %91 oranında homofermantatif olduğunu göstermektedir.
Yapılan varyasyon analizlerinde Afyon bölgesi için; pH değişiminin, bakteri gelişimivüzerindeki etkisinin Kırgız kefir türünde daha fazla olduğu belirlenmiştir. Ancak her iki kefir türünde de bakteri çeşitliliğinin sonuç üzerinde negatif etkisi olduğu görülmektedir.
İzmir bölgesi için yapılan varyasyon analizi sonucunda hem bakteri çeşitliliğinin hem de pH değişiminin, bakteri farklılığı üzerinde 0.01 seviyesinde pozitif etkisi olduğu görülmektedir. pH bakteri farklılığının her iki kefir türü için de aynı olduğu belirlenmiştir.
Ankara bölgesi için bakteri çeşitliliğinin, bakteri farklılığı üzerinde etkisi olmadığı ancak pH çeşitliğinin her iki kefir türü için de 0.01 seviyesinde pozitif etkisi olduğu görülmektedir.
Yapılan çalışmada en fazla izole edilen laktik asit bakterileri %5,61 oranında Lactobacillus fermentum, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus viridescens, Streptococcus thermophilus bakterileri, en az izole edilen laktik asit bakterileri ise %1,12 oranında Lactobacillus kefirgranum, Lactobasillus hilgardi, Leuconostoc lactis, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatis, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus hilgardi, Lactobacillus lactis, Lactobacillus rhamnousus, Lactobasillus crispatus, Lactococcus chungangensis, Lactococcus garvieae, Lactococcus rhamnousus, Lc. lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis, Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc spp., Streptococcus avium, Streptococcus kefir, Streptococcus lactis bakterileridir. 
İzolasyon sonucunda Afyon bölgesinden en fazla izole edilen laktik asit bakterisi türünün %50 oranıyla Lactobacillus spp. cinsi olduğu, İzmir için en fazla izole edilen laktik asit bakterisi türünün %70 oranıyla Lactobacillus olduğu, Ankara bölgesinde de %86 oranıyla
Lactobacillus spp. cinsi olduğu belirlenmiştir.
İzole edilen laktik asit bakterilerinin bölgeler arasında yüzdelik farklılıklarının olması kefir danesinin türünden, sütün yapısının, geleneksel yöntemle elde edilen kefirin ortamdan herhangi bir bulaşı olmasından ve endüstriyel farklılıktan kaynaklanmaktadır. İzole edilen laktik asit bakterileri yapılan araştırmalarla desteklenmekte olup prosesten ve çalışma koşullarından dolayı farklılık göstermektedir.

Abstract:
In this study, it was aimed to determine the biological properties of Caucasian and Kyrgyz kefir types obtained from Afyonkarahisar, Ankara, and Izmir regions and the lactic acid
bacteria species in kefir grains in order to create a local and cultural archive and compare
with the information in the literature. 6 lactic acid bacteria from Afyonkarahisar region,
25 lactic acid bacteria from Izmir region, and 50 lactic acid bacteria from Ankara region
were studied. The growth rates of the isolated lactic acid bacteria showed an average
growth rate of 100% at 10oC, 89% at 4% salt concentration, and mostly in the pH range
of 5.0 - pH range of 6.0.
As a result of the study, it was determined that the most isolated lactic acid bacteria
species in Afyon, Ankara and Izmir regions was Lactobacillus species with rates of 50%,
86% and 69.57%, respectively. When all the isolated bacteria are considered, the most
isolated lactic acid bacteria strain is Lactobacillus with a rate of 75.28%, while the least
isolated lactic acid bacteria is Bifidobacterium with a rate of 1.12%. Other lactic acid
bacteria strains were found to be 44.49% for Lactococcus, 15.73% for Streptococcus, and
3.37% for Leuconostoc. Later, the diagnoses were confirmed with API test kits for the
test isolates.
As a result of the analyzes, it was seen that all of the isolated lactic acid bacteria species
were gram positive and catalase negative, while 51% of them had positive urease activity.
It was determined that the temperatures with the highest growth rates were 10oC and 37oC.
When the growth was examined at 4 different salt concentrations, it was determined that
the highest growth rate was 4% and then 6%. The sugar with the highest gas formation rate from sugar fermentation is galactose with a rate of 17%. The sugar types with the
highest turbidity are maltose, lactose, and glucose with rates of 55%, 54%, and 53%,
respectively.
For 9 sugar types, gas formation percentage in all regions was determined as 9% and
turbidity formation percentage as 43%. Gas formation shows that the isolated lactic acid
bacteria were 91% homofermentative.
In the variation analyses conducted for the Afyon region; it was determined that the effect
of pH change on bacterial growth was greater in the Kyrgyz kefir type. However, it was
observed that bacterial diversity had a negative effect on the result in both kefir types.
As a result of the variation analysis conducted for the Izmir region, it was observed that
both bacterial diversity and pH change had a positive effect on bacterial diversity at the
level of 0.01. It was determined that the pH bacterial difference was the same for both
kefir types.
For the Ankara region, it was observed that bacterial diversity had no effect on bacterial
diversity, but pH diversity had a positive effect at the level of 0.01 for both kefir types.
In the study, the most isolated lactic acid bacteria were Lactobacillus fermentum,
Lactobacillus helveticus, Lactobacillus viridescens, Streptococcus thermophilus bacteria
at 5.61%, and the least isolated lactic acid bacteria were Lactobacillus kefirgranum,
Lactobacillus hilgardi, Leuconostoc lactis, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus
crispatus, Lactobacillus curvatis, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus,
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus
hilgardi, Lactobacillus lactis, Lactobacillus rhamnousus, Lactobasillus crispatus,
Lactococcus chungangensis, Lactococcus garvieae, Lactococcus rhamnousus, Lc. lactis
subsp. lactis biovar. diacetylactis Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc spp.,
Streptococcus avium, Streptococcus kefir, Streptococcus lactis bacteria.
As a result of the isolation, it was determined that the most isolated lactic acid bacteria
species from Afyon region was Lactobacillus spp. with a rate of 50%, the most isolated
lactic acid bacteria species for Izmir was Lactobacillus with a rate of 70%, and the most isolated lactic acid bacteria species for Ankara region was Lactobacillus spp. with a rate
of 86%.
The percentage differences of isolated lactic acid bacteria between regions are due to the
type of kefir grain, the structure of the milk, any contamination of kefir obtained by
traditional methods from the environment and industrial differences. The isolated lactic
acid bacteria are supported by research and vary due to the process and working
conditions.