Şalgamdan izole edilen laktik asit bakterilerinin dekarboksilasyon aktivitelerinin ve biyojen amin üretme yeteneklerinin belirlenmesi
Determination of decarboxylation activity and biogenic amines-producing ability of lactic acid bacteria isolated from shalgam
Yazar: AYSUN METE
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SERAP C. AKDEMİR
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Biyojenik aminler = Biogenic amines ; Dekarboksilaz = Decarboxylase ; Şalgam suyu = Turnip juice

Özet:
Geleneksel yöntemle üretilen şalgam suyu örneklerinden fermantasyon süresince De Man Rogosa Sharp (MRS) Agar besiyerine yapılan ekim yapılmış ve 85 adet bakteri izole edilmiştir. Seksenbeş izolatın 56 adedi laktik asit bakterisi (LAB) olarak doğrulanmıştır. Bunların 40 adedi streptobakteri, 11 adedi Lactobacillus, 3 adedi Lactococcus, birer adedi ise Leuconostoc ve Streptococcus olarak tanımlanmıştır. Histidin, ornitin, tirozin, lizin, fenilalanin, arjinin veya triptofan ilave edilmiş modifiye dekarboksilaz besiyerinde izolatların dekarboksilaz aktiviteleri test edilmiştir. Ellialtı LAB suşunun 53 adedi hem arjinin hem de tirozin dekarboksilaz pozitif sonuç vermiştir. İzolatlardan biri (2C5) tirozin dekarboksilaz negatif, ikisi (4C10 ve 4E9) ise arjinin dekarboksilaz negatif reaksiyon vermiştir. LAB suşlarının hiçbiri histidin, ornitin, lizin, fenilalanin ve triptofan aminoasitlerini dekarboksile edememiştir. LAB suşları tirozin ve arjinin ilave edilmiş MRS Broth besiyerinde geliştirildikten sonra besiyerinde oluşan biyojen aminler HPLC (yüksek performanslı sıvı kromotografisi) ile kantitatif olarak belirlenmiştir. İzolatların tamamı agmatin (105,78 - 867,53 mg/l) ve tiramin (24,52 - 649,72 mg/l) üretmişlerdir. Putresin üretimi ise sadece 0A8 nolu izolatta belirlenememiş, diğerleri ise 2,09 ile 33,34 mg/l aralığında putresin üretmişlerdir. Tirozin dekarboksilaz negatif reaksiyon veren 2C5 nolu izolatın tiramin, arjinin dekarboksilaz negatif reaksiyon veren 4C10 ve 4E9 nolu izolatların ise agmatin ve putresin ürettikleri belirlenmiştir. Diğer bir deyişle dekarboksilaz testi bu üç izolatta sahte negatif sonuç vermiştir. İzolatlarda ornitin dekarboksilaz aktivitesine rastlanmamasına rağmen MRS Broth besiyerinde geliştirildiklerinde putresin oluşması nedeniyle, bu bakterilerin agmatin üzerinden agmatin deiminaz veya agmatinaz ve N-Karbamolputresin hidrolaz enzimleri ile putresin oluşturdukları düşünülmektedir. Buna göre, laktik asit bakterilerinin şalgam fermantasyonu sırasında özellikle tiramin ve agmatin oluşumundan sorumlu oldukları ve az miktarda da putresin ürettikleri sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Serial dilutions from shalgam samples produced by traditional method were spread onto De Man Rogosa Sharpe (MRS) Agar and typical colonies were isolated. Out of 85 isolates, 56 confirmed as lactic acid bacteria (LAB). These isolates were identified as follow; 40 streptobacteria, 11 Lactobacillus spp., 3 Lactococcus spp., 1 Leuconostoc sp and 1 Streptococcus sp. Decarboxylase activity of isolates were tested using modified decarboxylase medium, added one of the histidine, ornithine, tyrosine, lysine, phenylalanine, arginine or tryptophan amino acids. Fifty three of 56 LAB isolates gave positive results for both arginine and tyrosine decarboxylase. One of the isolates (2C5) was tyrosine decarboxylase negative while two isolates (4C10 and 4E9) gave negative reaction for arginine decarboxylase. None of isolates could decarboxylate histidine, ornithine, lysine, phenylalanine or tryptophan. After LAB strains were grown in MRS Broth containing tyrosine and arginine, biogenic amines were detected quantitatively by HPLC (High Pressure Liquid Chromatography). All strains produced agmatine (105.78 ? 867.53 mg/l) and tyramine (24.52 ? 649.72 mg/l). Production of putrescine was not detected only for one isolate (0A8) while other isolates produced putrescine at the range from 2.09 to 33.34 mg/l. Tyrosine decarboxylase negative isolate (2C5) produced tyramine and arginine decarboxylase negative isolates (4C10 and 4E9) produced agmatine and putrescine. In other words, these three isolates gave false-negative results at decarboxylase test for corresponding amino acids. Although none of the isolates decarboxylated ornithine, almost all of the isolates produced putrescine suggesting these bacteria produced putrescine via agmatine deaminase or agmatinase and N-Carbomoylputrescine hydrolase enzymes. Therefore, it was concluded that during shalgam fermentation LAB were mainly responsible for tyramine and agmatine formation, as well as a small amount of putrescine.